Устройство управления вентилятором охлаждения усилителя мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Принцип управления вентилятором принудительного охлаждения УМЗЧ с теплоотводом небольших размеров состоит в том, что обдув включается при определенном превышении уровня сигнала на выходе усилителя, поэтому шум вентилятора при пониженной мощности практически не слышен. Устройство с вентилятором можно рекомендовать и для установки в усилители обычной конструкции (с естественным конвективным охлаждением), находящиеся в сложных условиях эксплуатации. При конструировании усилителей мощности звуковой частоты с выходной мощностью более 20 Вт теперь нередко выбирают принудительный отвод тепла от мощных транзисторов и микросхем УМЗЧ, что позволяет существенно уменьшить площадь охлаждающей поверхности. Для этого используют вентиляторы от компьютерных блоков питания и вентиляторы охлаждения системных блоков персональных компьютеров.

Эти вентиляторы имеют относительно небольшие габариты (80x80x25 мм), низкую стоимость и всегда имеются в наличии в любом компьютерном магазине. Обычно вентиляторы охлаждения могут быть либо включены постоянно, либо включаться при превышении некоторого порога температуры теплоотвода. Оба способа включения имеют свои недостатки. В первом из них работе неизбежно мешает непрерывный шум вентилятора. При достаточно большой громкости этот шум неслышен, но на малой громкости и в паузах при воспроизведении он слышен очень отчетливо. Со временем, в результате износа подшипников вентилятора, уровень создаваемого им шума только возрастает. Зависимое от температуры теплоотвода включение вентилятора тоже имеет недостаток - при большой выходной мощности теплоотводы нагреваются и система охлаждения включается, но при уменьшении громкости и, соответственно, мощности шум вентиляторов будет слышен, хотя принудительного охлаждения уже не требуется, достаточно естественной циркуляции воздуха. Описываемое устройство свободно от указанных недостатков и производит включение вентиляторов охлаждения при превышении установленного порога выходной мощности усилителя.

Микросхема DA1 содержит два независимых компаратора. На первом из них собран узел, определяющий, что выходная мощность усилителя превышает некоторый пороговый уровень, а на втором - узел задержки выключения вентилятора. Сигнал с выхода усилителя мощности подается на инвертирующий вход компаратора DA1.1 через резистор R1. Стабилитрон VD2 защищает вход компаратора от отрицательного напряжения, поступающего от усилителя мощности при усилении отрицательных полупериодов сигнала. На элементах R2 и VD1 собран параметрический стабилизатор, который задает порог срабатывания компаратора. Резистор R3 служит нагрузкой выходного каскада DA1.1, выполненного по схеме с открытым коллектором. Конденсатор С1 и резистор R4 задают время задержки выключения вентилятора. Диод VD3 необходим для предотвращения разрядки конденсатора С1 через резистор R3. Задержка позволяет сохранить напряжение на вентиляторе еще некоторое время для удаления выделившейся на теплоотводе энергии. Подстроечным резистором R5 можно регулировать время задержки выключения.

Сигнал с выхода компаратора DA1.2 управляет транзистором VT1, включающим вентилятор охлаждения. Рассмотрим работу устройства при изменении уровня сигнала. Если напряжение на выходе усилителя мощности меньше, чем на стабилитроне VD1, на выходе компаратора DA1.1 действует высокий уровень. Когда напряжение на входе устройства превысит напряжение на стабилитроне VD1, на выходе компаратора DA1.1 появится низкий уровень и конденсатор С1 начнет заряжаться через диод VD3 до напряжения питания. Пока напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA1.2 меньше, чем на инвертирующем, напряжение на его выходе имеет низкий уровень, транзистор VT1 открыт и вентилятор включен. Как только после снижения уровня сигнала и разрядки конденсатора напряжения на входах второго компаратора переключат его, на выводе 7 появится высокий уровень, транзистор VT1 закроется и вентилятор выключится.

Выходную мощность усилителя мощности, при которой сработает устройство, можно рассчитать по формуле

Pвых=(U_VD1)²/R_H,
где U_VD1 - напряжение стабилизации стабилитрона VD1;
R_H - сопротивление нагрузки усилителя мощности.

Все детали устройства располагают на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Чертеж платы и расположение элементов показаны на рисунке ниже

В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125 или подобные, конденсаторы - К50-35 или аналогичные импортные. Диод VD3 - любой кремниевый серий КД503, КД521, КД522. Транзистор VT1 - КТ816 с любым буквенным индексом. Вентилятор должен быть рассчитан на постоянное напряжение 12 В и ток потребления не более 0,5 А. При подключении вентиляторов с током потребления более 150 мА транзистор VT1 необходимо установить на небольшой теплоотвод. Напряжение питания может быть увеличено до 24 В, но при этом последовательно с вентилятором необходимо включить гасящий резистор соответствующего сопротивления или использовать два последовательно включенных вентилятора.

Налаживание устройства сводится к установке подстроечным резистором R5 требуемого времени задержки выключения вентилятора. Для более корректной работы устройстве рекомендуется подключить конденсатор емкостью до 0,01 мкФ параллельно стабилитрону VD2.

Автор: А. Журба; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Серверы на основе новых процессоров и чипсетов на 533 МГц 14.01.2003 Корпорацией INTEL объявлено о выпуске серии новых серверов на основе новых процессоров и чипсетов для работы с шинами на тактовую частоту 533 МГц. В серию входят серверные платы SE7501HG2, SE7501WV2, SE7501BR2 и SE7501CW2 для чипсета 7501. Кроме того, серверная плата SE7501VB2 разработана для чипсета 7505. Все они выпускаются под торговой маркой Xeon.

Другие интересные новости:

▪ Луна ржавеет

▪ Япония доминирует на рынке OLED

▪ LG Concept Notebook

▪ Опасный запах дождя

▪ Регулируемый клей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструменты и механизмы для сельского хозяйства. Подборка статей

▪ статья Качалка управления кордовой модели. Советы моделисту

▪ статья Для чего нужны отпечатки пальцев? Подробный ответ

▪ статья Каштан конский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор потребляемого тока или мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Многоликая карта. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025