Устройство управления вентилятором охлаждения усилителя мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 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.

Рис. 1

Схема устройства показана на рис. 1.

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

Рвых = (Uvd1)²/Rн

где Uvd1 - напряжение стабилизации стабилитрона VD1; Rн - сопротивление нагрузки усилителя мощности.

Рис. 2

Все детали устройства располагают на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Чертеж платы и расположение элементов показаны на рис. 2.

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 устройства рекомендуется подключить конденсатор емкостью до 0,01 мкФ параллельно стабилитрону VD2.

Автор: А. Журба, г. Таганрог Ростовской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Самоуправляемые автомобили Volvo с круговым обзором 01.03.2015 Самоуправляемые автомобили Volvo, недавно представленные компанией, располагают средствами, обеспечивающими точное определение местонахождения и полный обзор на 360°. Это радары, камеры и лазерные датчики. Дублированная сеть компьютеров производит обработку информации, формируя карту в режиме реального времени, на которой отображаются движущиеся и стационарные объекты вокруг автомобиля. Функция точного определения местонахождения использует данные об объектах, окружающих автомобиль, а также данные системы GPS и трехмерную цифровую карту с высоким разрешением, которая постоянно обновляется, получая данные в реальном времени. Система достаточно надежна и не требует контроля со стороны водителя. Радар непрерывного действия, работающий на частоте 76 ГГц, и камера размещены на лобовом стекле - точно такое же решение используется в новом автомобиле Volvo XC90. Эта система считывает дорожные знаки и следит за изгибами дороги, обнаруживает на дороге других участников движения и другие объекты. Передний и задний бамперы выбраны для размещения антенн четырех радаров, способных обнаруживать объекты во всех направлениях. Радары охватывают угол 360°. Такой же угол, то есть круговой обзор обеспечивается четырьмя камерами, задача которых - следить за объектами в непосредственной близости от автомобиля. Две камеры установлены под корпусами внешних зеркал, третья - в заднем бампере, четвертая - в решетке радиатора. Эти камеры также следят за дорожной разметкой. Производитель отмечает, что большой динамический диапазон позволяет камерами быстро подстраиваться к меняющемуся освещению, например, при въезде в туннель и выезде из него. В передней части автомобиля под воздухозаборником находится многолучевой лазерный сканирующий датчик. Его поле обзора равно 140°, дальность действия - 150 м. Датчик позволяет обнаруживать и распознавать объекты перед автомобилем. В верхней части лобового стекла установлена трехфокусная камера. По сути, это три камеры в общем корпусе: одна с широким полем обзора в 140°, другая с полем обзора 45°, и третья - дальнего диапазона действия с узким углом обзора 34°, что необходимо для более точного восприятия глубины и оценки расстояния до объектов. Камера способна обнаружить внезапно появившихся на дороге пешеходов и другие опасные объекты. Пространство сзади автомобиля контролируют радары дальнего действия. Их два и оба они установлены в заднем бампере. Их показания используются для автомобилей, приближающихся сзади. Они важны, например, при перестроении в другую полосу движения. При движении на малых скоростях в дело вступают двенадцать ультразвуковых датчиков по периметру автомобиля. Они напоминают датчики существующих систем облегчения парковки, но в них применяется более совершенная система обработки сигналов. Ультразвуковые датчики наиболее актуальны в ситуациях, когда вблизи автомобиля неожиданно появляется пешеход или иной объект. Используя трехмерную цифровую карту высокого разрешения, автомобиль получает информацию об окружающей обстановке, включая данные о высоте, изгибах дороги, количестве полос, геометрии туннелей, ограждениях, знаках, съездах и многом другом. Во многих случаях позиционирование учитывается с погрешностью, измеряемой в сантиметрах. Работа системы определения местоположения автомобиля построена на учете показаний GPS, трехосевого акселерометра и гироскопа. Сопоставляя изображения, полученные от камер и датчиков, с изображением на карте, автомобиль точно определяет свое местоположение относительно окружающих объектов. Это позволяет в режиме реального времени выбрать оптимальный маршрут, учитывая переменные значения, включая изгибы дороги, ограничения скорости, зоны действия знаков и другие факторы, сказывающиеся на транспортном потоке.

Другие интересные новости:

▪ Браслет Caeden Sona следит за эмоциональным состоянием владельца

▪ Разработана камера с разрешением 1 ГП

▪ Солнечные модули CIGS от TSMC Solar

▪ Новые технологии для коммутируемых сетей

▪ Радиотелескоп для наблюдений за солнечным ветром

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство видео. Подборка статей

▪ статья Халява. Крылатое выражение

▪ статья Почему знак пацифик имеет такую форму? Подробный ответ

▪ статья Геолог. Должностная инструкция

▪ статья Конструкции на основе микросхемы КР1182ПМ1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Переносная горелка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026