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:

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 Нанотрубки как защита от военного лазера 27.04.2013 Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса (Kansas State University) продемонстрировали новый аэрозольный состав на основе смеси углеродных нанотрубок и специальной керамики, покрытие которым позволяет эффективно поглощать свет лазеров, в том числе и боевых. Такие покрытия, которые способны поглощать большую часть энергии луча лазера не разрушаясь при этом и не позволяя разрушаться защищаемому ими предмету, являются не только эффективным средством защиты от боевых лазеров, они также используются для защиты датчиков, измеряющих энергию излучения лазеров, используемых военными для дистанционного подрыва неразорвавшихся боеприпасов и взрывных устройств. Основой нового аэрозольного материала является материал, разработанный исследователями NIST для защиты датчиков оптической энергии, которые уже сейчас используются в различных отраслях промышленности. "У нас получился просто замечательный новый защитный материал" - рассказывает Джон Леман (John Lehman), исследователь из института NIST, - "Он совмещает все положительные оптические, тепловые и электрические свойства углеродных нанотрубок с надежностью и прочностью высокотемпературной керамики". Новый аэрозольный материал состоит из многостенных углеродных нанотрубок, нескольких нанотрубок различного диаметра, находящихся внутри друг друга, и керамического материала, состоящего из кремния, бора, углерода и азота. Присутствие бора в составе керамики позволяет поднять температуру, при которой этот материал начинает плавиться и ломаться. Для получения нового состава ученые смешали нанотрубки с толуолом, жидким органическим материалом, затем в эту смесь капле за каплей при постоянном перемешивании добавляют полимерный материал, разогретый до температуры 1100 градусов по Цельсию, в котором содержится бор и другие вещества, необходимые для получения высокотемпературной керамики. Полученный состав нагревается до высокой температуры, растворитель испаряется, а полученный осадок перемалывают в тончайший порошок, который снова смешивается с растворителем на основе толуола. Исследователи, используя обычный краскопульт, нанесли тонкий слой материала на поверхность меди и после высыхания сфокусировали на поверхности материала луч длинноволнового инфракрасного лазера, лазера, который используется для резки металла и других твердых материалов. Анализ собранных данных показал, что покрытие успешно поглотило 97.5 процентов энергии луча лазера и без разрушения выдержало уровень энергии в 15 КВт на квадратный сантиметр поверхности. Такие показатели ровно в два раза выше показателей, демонстрируемых другими материалами на основе чистых нанотрубок и углеродосодержащих покрытий, разрабатываемых для защиты от лазерного света. Нанотрубки и другие углеродные материалы, наподобие графена, однородно поглощают свет и передают тепло в близлежащие области, снижая температуру в точке контакта с лучом лазера. Керамические высокотемпературные соединения, стойкие к окислению, обеспечивают защитному покрытию высокую механическую прочность и стойкость по отношению к разрушениям от высокой температуры. Следует заметить, что новый материал отличается высокой адгезионной способностью, что позволяет наносить его на поверхности из разных материалов. Помимо этого процесс производства защитного материала достаточно прост и его без особых затруднений можно делать в больших количествах. Используя электронный микроскоп ученые более тщательно исследовали место контакта защитного покрытия с лучом лазера. Эти исследования показали полное отсутствие основных видов разрушения материала, таких как горение и деформация. Лишь только в нескольких маленьких местах, где концентрация нанотрубок была низка, керамический материал расплавился, превратившись в стабильный диоксид кремния, кварцевое стекло, которое, тем не менее, продолжало выполнять защитную роль.

Другие интересные новости:

▪ Влияние электрокаров на окружающую среду

▪ Самодельная субмарина

▪ Белок редактирует другие белки

▪ Икусственный аналог присоски рыбы-прилипалы

▪ Прозрачный бетон

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Скрепя сердце. Крылатое выражение

▪ статья Описаны ли дальнейшие приключения Робинзона Крузо? Подробный ответ

▪ статья Наборщик вручную. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Пробник автолюбителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный преобразователь 12/350 вольт на ИМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026