Устройство контроля вращения кулера (вентилятора, электродвигателя). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

 Комментарии к статье

Эффективная и надежная работа электронных устройств 24 часа в сутки во многом зависит от температурного режима элементов каждой отдельной схемы. Температура нагрева корпусов радиоэлементов во время работы в свою очередь зависит от мощности нагрузки, стабильности и стабилизации напряжения цитания устройства, мощности выходных (ключевых) каскадов. Устройства, требующие постоянного охлаждения, снабжают специальными вентиляторами-кулерами. Миниатюрные кулеры устанавливают на процессор компьютера, микросхемы системной и видеокарты, радиаторы мощных аудиоусилителей и другие устройства. Перегрев сложных и высокоинтегрированных устройств и целых электронных узлов чреват не только неисправностью, касающейся непосредственно этих элементов, но и выходом из строя по цепочке всех компонентов схемы. Вентилятор-кулер, охлаждающий теплоотвод микросхемы (или, например, мощного транзистора) не позволяет этому элементу перегреться и выйти из строя. Но и сами вентиляторы, бывает, ломаются. Тогда элементу или микросхеме непосредственно грозит тепловой пробой со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Можно ли контролировать работу самого вентилятора? Оказывается, можно. Идея разработки этой простой схемы пришла к автору после изучения и ремонта автомобиля. В отечественных автомобилях, таких как ВАЗ-21063, микроавтобус "Соболь" ГАЗ 2752 и других, вентилятор охлаждения радиатора работает не постоянно, а включается периодически, когда жидкость в радиаторе нагревается свыше +87 °С. За это отвечает датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный непосредственно в радиаторе автомобиля. К сожалению, датчик температуры охлаждающей жидкости часто выходит из строя (на практике автора), и поэтому принудительная вентиляция не включается. В итоге жидкость закипает, автомобиль приходится останавливать и ремонтировать.

Самое простое решение в данном случае (в полевых условиях, когда во что бы то ни стало надо доехать до магазина автозапчастей или до дома) - замкнуть контакты датчика температуры охлаждающей жидкости. Тем самым смоделировав ситуацию, когда реле датчика температуры включит вентилятор охлаждения. Так можно дотянуть до дома, магазина автозапчастей или автосервиса.

Если бы заранее знать, что вентилятор перестал вращаться, можно было бы диагностировать неисправность раньше и, возможно, удалось бы избежать затрат времени и крупных вложений денег в последующий ремонт. Аналогия с автомобилями здесь приводится не случайно. Ведь в электронной технике перегрев элементов нежелателен и опасен в той же мере, как и в автомобильной. Для контроля вращения электродвигателя кулера с питанием 12 В потребуется собрать совсем несложное устройство, электрическая схема которого представлена на рисунке.

Электродвигатель M включен (с соблюдением полярности) через ограничительный резистор R1. При подаче питания на устройство в точке соединения нижнего (по схеме) вывода электродвигателя M и резистора R1 с помощью осциллографа можно зафиксировать пульсации постоянного напряжения амплитудой 0,3-0,6 В (в зависимости от качества сборки электродвигателя). Это пульсирующее (при включенном электродвигателе) напряжение имеет сложную и хаотичную форму. Разделительный конденсатор С1 не пропускает постоянную составляющую напряжения, поэтому в базу транзистора VT1 поступает только переменная составляющая сигнала управления.

При нормальной работе электродвигателя Ml пере¬менное напряжение в базе транзистора VT1 периодически приоткрывает этот транзистор, не давая зарядиться конденсатору С2 и открыться полевому транзистору VT2. Неполярный конденсатор С2 выполняет в устройстве и другую важную роль. Он стабилизирует напряжение на выводах "исток-затвор" полевого транзистора VT2, обеспечивая тем самым мягкое звучание капсюля НА1.

При остановке электродвигателя кулера (по любой причине: обрыв внутренней цепи обмотки, попадание между лопастями инородного предмета и др.) пульсации напряжения в базе транзистора VT1 отсутствуют. Транзистор закрыт (этому также способствует шунтирующий резистор R2). Полевой транзистор VT2 в этот момент открыт, так как получает управляющее напряжение через резистор R3. Как только напряжение на затворе VT2 достигнет 3 В, этот полевой транзистор откроется и включит звуковой капсюль со встроенным генератором звуковой частоты НА1. Звуковой генератор имеет довольно громкий звук, который можно услышать на расстоянии до 15 м в комнате. Звуковая сигнализация останется включенной до тех пор, пока устройство не будет обесточено или пока вновь не заработает электродвигатель кулера (например после удаления из его лопастей инородного предмета). Включатель SB1 привносит в устройство дополнительный колорит: при замыкании контактов SB1 электродвигатель M работает в полную силу, при этом другая группа контактов размыкает цепь питания звукового генератора.

Налаживание. Устройство в налаживании не нуждается и начинает работать сразу после включения питания. При напряжении источника питания 24 В (в соответствии с контролируемым электродвигателем), возможно, придется подобрать (скор¬ректировать) чувствительность устройства.

Чувствительность датчика зависит от элементов CI, R1. При увеличении емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1 чувствительность устройства возрастает. Снизить чувствительность датчика можно и уменьшением сопротивления резистора R2.

О деталях. В качестве кулера применен дополнительный вентилятор для охлаждения корпуса компьютера, рассчитанный на постоянное напряжение 12 В и ток 0,1 А.

Таким же методом можно пользоваться для контроля работы других электродвигателей постоянного тока с приложенным напряжением 12-25 В. Например, это могут быть электродвигатели типа ДОТ-301, ДКМ-1 (0,12 А), 4ДКС-8, ДКС-16 (24 В) и др. Включатель SB1 типа МТЗ-9-2 (сдвоенный микропереключатель, оформленный в виде тумблера). Если прямое включение электродвигателя вручную не требуется, этот включатель из схемы исключают. Конденсатор С1 типа МБМ, К10-17 или аналогичный. Неполярный конденсатор С2 типа К76-П2 или аналогичный.

Вместо транзисторов КТ3102Е можно применить КТ3102Б-КТ3102Д. Полевой транзистор типа КП501 с любым буквенным индексом или зарубежный аналог ZVN2120. Постоянные резисторы типа МЛТ. Вместо капсюля НА1 со встроенным генератором ЗЧ применяют любой другой аналогичный капсюль, рассчитанный на напряжение 10-24 В. Перспектива применения устройства и метода датчика вращения электродвигателя.

Перспектива применения рекомендуемого датчика поистине широка. Важен контроль вращения электродвигателя в аквариумистике, когда требуется контролировать нормальную работу насоса-помпы. Это актуально сегодня, ведь в рабочую зону помпы часто (без преувеличения) произвольно заползают улитки, вследствие этого помпа не работает, аэрация воздуха в аквариуме не осуществляется, что может привести к печальным последствиям и загубить жизнь в аквариуме. Поэтому датчик вращения кулера и предложенный автором метод представляются очень важными.

Автор: Кашкаров А.П.

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Разработан революционный квантовый суперметалл 10.06.2025 Современная наука стоит на пороге новой технологической революции, связанной с разработкой материалов, способных проводить ток без потерь энергии. Такие свойства особенно важны в условиях стремительно растущей потребности в энергоэффективных решениях - от квантовых вычислений до инфраструктуры центров обработки данных. Именно в этом контексте следует рассматривать прорыв, достигнутый физиками из Университета Райса (США), которые представили уникальный квантовый материал с особыми электронными характеристиками. Исследователи работали с дисульфидом тантала, слоистым кристаллом, известным в науке под обозначением TaS2. Добавив в его структуру небольшое количество индия, ученые добились нарушения симметрии материала, что стало ключом к проявлению его топологических и сверхпроводящих свойств. Именно этот шаг позволил превратить TaS2 в так называемый узловой металл Крамерса - редкий квантовый объект, в котором электроны с разными спинами движутся по отдельным, но переплетенным траекториям в импульсном пространстве. Главной особенностью этого состояния являются так называемые узловые линии - энергетические зоны, где электроны с противоположными характеристиками сходятся и взаимодействуют без потерь. Это придает материалу уникальные свойства, открывая путь к созданию топологических сверхпроводников, которые смогут обеспечить высокоэффективную передачу энергии даже при минимальном охлаждении. Команда ученых не ограничилась экспериментальными данными. Они дополнили свои наблюдения теоретическими расчетами, подтвердив, что структура и поведение полученного вещества соответствуют квантовым предсказаниям. Особенность нового материала заключается в том, что он может совмещать два фундаментальных свойства: сверхпроводимость и топологическую защиту. Такое сочетание делает его особенно перспективным для технологий, в которых даже малейшие энергетические потери недопустимы. Применение подобных материалов может кардинально повлиять на развитие квантовой электроники. Их использование позволит создавать устройства, способные работать значительно эффективнее, чем традиционные кремниевые чипы, особенно в условиях, требующих высокой точности и минимального тепловыделения. Кроме того, перспективы их внедрения в электромобили и системы хранения энергии могут сократить энергозатраты и повысить надежность таких решений. Самым удивительным в открытии ученых из Университета Райса является то, что столь сложное квантовое поведение удалось вызвать с помощью относительно простого изменения химического состава известного материала. Это говорит о том, что путь к новым функциональным материалам может лежать не только через создание совершенно новых соединений, но и через точную настройку уже существующих.

Другие интересные новости:

▪ Рукомойник без водопровода

▪ Ethernet-коммутаторы Microchip SparX-5

▪ Технологии игрового руля внедрят в настоящем автомобиле

▪ Samsung продолжает поддерживать Rambus

▪ Молекулярные коммутаторы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Полают да отстанут. Крылатое выражение

▪ статья Что такое летний день и тропический день? Подробный ответ

▪ статья Кабан. Советы туристу

▪ статья Переговорное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кто заканчивает, тот и проиграл. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026