Ανεμιστήρας DC ελεγχόμενης θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας θερμίστορ

"Ο αυτοματισμός είναι καλός, αρκεί να γνωρίζετε ακριβώς πού να τοποθετήσετε το μηχάνημα", Σε αυτό το σεμινάριο φτιάχνουμε έναν ανεμιστήρα DC ελεγχόμενης θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας το θερμίστορ, καθώς ξεκινά πάνω από το προκαθορισμένο επίπεδο θερμοκρασίας και σταματά όταν η θερμοκρασία επανέλθει στην κανονική κατάσταση. Αυτή η όλη διαδικασία γίνεται αυτόματα. Έχουμε κάνει προηγουμένως τον ανεμιστήρα ελεγχόμενης θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας το Arduino, όπου η ταχύτητα του ανεμιστήρα ελέγχεται επίσης αυτόματα.

Απαιτούμενα συστατικά

Απαιτούνται τα ακόλουθα στοιχεία για αυτό το αυτόματο χειριστήριο ανεμιστήρα χρησιμοποιώντας το θερμίστορ:

• Op amp IC LM741
• NPN Transistor MJE3055
• Θερμίστορ NTC - 10k
• Ποτενσιόμετρο - 10k
• Αντίσταση - 47 Ohm, 4,7k
• DC ανεμιστήρας (κινητήρας)
• Τροφοδοσία-5v
• Πίνακα ψωμιού και καλώδια σύνδεσης

Διάγραμμα κυκλώματος

Ακολουθεί το διάγραμμα κυκλώματος για ελεγχόμενη θερμοκρασία ανεμιστήρα χρησιμοποιώντας θερμίστορ ως αισθητήρα θερμοκρασίας:

Θερμίστορ

Το βασικό στοιχείο αυτού του κυκλώματος ανεμιστήρα ελεγχόμενης θερμοκρασίας είναι το Thermistor, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της αύξησης της θερμοκρασίας. Το θερμίστορ είναι ευαίσθητη στη θερμοκρασία αντίσταση, της οποίας η αντίσταση αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Υπάρχουν δύο τύποι θερμίστορ NTC (αρνητική θερμοκρασία συντελεστή) και PTC (θετικής θερμοκρασίας συν-αποδοτικό), χρησιμοποιούμε θερμίστορ τύπου NTC. Το θερμίστορ NTC είναι μια αντίσταση της οποίας η αντίσταση μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία ενώ στο PTC θα αυξάνει την αντίσταση καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Χρησιμοποιήσαμε επίσης το θερμίστορ σε πολλές ενδιαφέρουσες εφαρμογές όπως το κύκλωμα συναγερμού πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας το θερμίστορ, το ελεγχόμενο θερμοκρασίας εναλλασσόμενο ρεύμα, το κύκλωμα θερμοστάτη με βάση θερμίστορ.

Όλα τα έργα με βάση το θερμίστορ βρίσκονται εδώ

Op amp IC LM741

Ένας λειτουργικός ενισχυτής είναι ένας ηλεκτρονικός ενισχυτής υψηλής τάσης συζευγμένου με DC. Είναι ένα μικρό τσιπ που έχει 8 ακίδες. Ένας λειτουργικός ενισχυτής IC χρησιμοποιείται ως συγκριτής που συγκρίνει τα δύο σήματα, το σήμα αντιστροφής και μη αναστροφής. Στο Op-amp, το IC 741 PIN2 είναι ένα τερματικό εισόδου αναστροφής και το PIN3 είναι ένα τερματικό εισόδου χωρίς αντιστροφή. Ο ακροδέκτης εξόδου αυτού του IC είναι PIN6. Η κύρια λειτουργία αυτού του IC είναι να κάνει μαθηματική λειτουργία σε διάφορα κυκλώματα.

Το Op-amp έχει βασικά το Voltage Comparator στο εσωτερικό του, το οποίο έχει δύο εισόδους, μία είναι η είσοδος αντιστροφής και η δεύτερη είναι η είσοδος χωρίς αντιστροφή. Όταν η τάση στην είσοδο μη αναστροφής (+) είναι υψηλότερη από την τάση στην είσοδο αναστροφής (-), τότε η έξοδος του συγκριτή είναι υψηλή. Και εάν η τάση της εισόδου αναστροφής (-) είναι υψηλότερη από την άκρη αντιστροφής (+), τότε η έξοδος είναι χαμηλή. Τα Op-amp έχουν μεγάλο κέρδος και συνήθως χρησιμοποιούνται ως Ενισχυτής Τάσης. Ορισμένα Op-amp έχουν περισσότερα από ένα συγκριτικά μέσα (το op-amp LM358 έχει δύο, το LM324 έχει τέσσερα) και μερικά έχουν μόνο ένα συγκριτικό όπως το LM741. Η εφαρμογή αυτού του IC περιλαμβάνει κυρίως έναν αθροιστή, έναν αγωγό, έναν ακόλουθο τάσης, έναν ολοκληρωτή και έναν διαφοροποιητή. Η έξοδος του λειτουργικού ενισχυτή είναι το προϊόν του κέρδους και της τάσης εισόδου. Ελέγξτε εδώ για άλλα κυκλώματα Op-amp.

Διάγραμμα καρφιτσών του Op-amp IC741:

Διαμόρφωση καρφιτσών

PIN αριθ.	Περιγραφή PIN
1	Μηδενική αντιστάθμιση
2	Τερματικό εισόδου αναστροφής (-)
3	τερματικό εισόδου χωρίς αναστροφή (+)
4	παροχή αρνητικής τάσης (-VCC)
5	αντιστάθμιση μηδέν
6	Καρφίτσα τάσης εξόδου
7	παροχή θετικής τάσης (+ VCC)
8	μη συνδεδεμένο

Εργασία αυτόματου ανεμιστήρα ελεγχόμενης θερμοκρασίας με χρήση θερμίστορ

Λειτουργεί με την αρχή του θερμίστορ. Σε αυτό το κύκλωμα, το PIN 3 (ακροδέκτης μη αναστροφής του ενισχυτή op 741) συνδέεται με το ποτενσιόμετρο και το PIN 2 (ακροδέκτης αντιστροφής) συνδέεται μεταξύ των R2 και RT1 (θερμίστορ) που δημιουργεί ένα κύκλωμα διαχωριστή τάσης. Αρχικά, σε κανονική κατάσταση, η έξοδος του op amp είναι χαμηλή καθώς η τάση στην είσοδο χωρίς αναστροφή είναι μικρότερη από την είσοδο αντιστροφής που κάνει το τρανζίστορ NPN να παραμένει σε κατάσταση απενεργοποίησης. Το τρανζίστορ παραμένει σε κατάσταση OFF επειδή δεν υπάρχει τάση στη βάση του και χρειαζόμαστε κάποια τάση στη βάση του για να κάνουμε το τρανζίστορ NPN να διεξαχθεί. Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει τρανζίστορ NPN MJE3055, αλλά οποιοδήποτε τρανζίστορ υψηλού ρεύματος μπορεί να λειτουργήσει εδώ όπως το BD140.

Όχι όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η αντίσταση των θερμίστορ ψευδώνει και η τάση στο μη αναστρέψιμο τερματικό του op-amp γίνεται υψηλότερη από το τερματικό αντιστροφής, οπότε το PIN 6 εξόδου του ενισχυτή θα γίνει ΥΨΗΛΟ και το τρανζίστορ θα είναι ON (επειδή όταν το Η έξοδος του op amp είναι ΥΨΗΛΗ η τάση θα ρέει μέσω του συλλέκτη στον εκπομπό). Τώρα αυτή η αγωγή του τρανζίστορ NPN επιτρέπει στον Ανεμιστήρα να ξεκινήσει. Καθώς το θερμίστορ επιστρέφει στην κανονική κατάσταση, ο ανεμιστήρας θα σβήσει αυτόματα.

Πλεονεκτήματα

• Εύκολο στο χειρισμό και οικονομικό
• Ο ανεμιστήρας ξεκινά αυτόματα, ώστε να μπορεί να ελέγχει τη θερμοκρασία χειροκίνητα.
• Η αυτόματη εναλλαγή θα εξοικονομήσει ενέργεια.
• Για ψύξη συσκευών απαγωγής θερμότητας, η εγκατάσταση είναι εύκολη.

Εφαρμογές ανεμιστήρα DC ελεγχόμενης θερμοκρασίας

• Ανεμιστήρες ψύξης για φορητούς υπολογιστές και υπολογιστές.
• Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για την ψύξη του κινητήρα του αυτοκινήτου.