Ефективна і надійна робота електронних пристроїв в режимі «24 години» багато в чому залежить від температурного режиму елементів кожної окремої схеми. Температурний режим (в свою чергу) залежить від потужності навантаження, стабільності та стабілізації напруги живлення пристрою, потужності вихідних (ключових) каскадів.

Пристрої, що вимагають постійного охолодження, забезпечують спеціальними вентиляторами – кулерами. Мініатюрні кулери встановлюють на процесор комп’ютера, мікросхеми системної і відеокарти, радіатори потужних аудіопідсилювач та інші пристрої.

Перегрів складних і високоінтегрованих пристроїв і цілих електронних вузлів чреватий не тільки несправністю, що стосується безпосередньо цих елементів, але і виходом з ладу «по ланцюжку »всіх компонентів схеми.

Вентилятор-кулер, охолоджуючий тепловідвід мікросхеми (або, наприклад, потужного транзистора), не дозволяє цьому елементу перегрітися і вийти з ладу.

Але й самі вентилятори, трапляється, виходять з ладу. Тоді елементу або мікросхемі безпосередньо загрожує тепловий пробій зі всіма витікаючими звідси наслідками.

Чи можна контролювати роботу самого вентилятора? Виявляється, можна.

Ідея розробки цієї простої схеми прийшла до автора після вивчення та ремонту автомобіля. У вітчизняних автрмобілях, таких як BA3-21063, Мікроавтобус «Соболь» ГАЗ 2752 та інших, вентилятор охолодження радіатора працює не постійно, а включається періодично, коли рідина в радіаторі нагрівається понад +87 ° С.

За це «відповідає» датчик температури охолоджуючої рідини, встановлений безпосередньо в радіаторі автомобіля.

На жаль, датчик температури охолоджуючої рідини часто виходить з ладу (на практиці автора), і тому примусова вентиляція не включається. У підсумку рідина закипає, автомобіль доводиться зупиняти і ремонтувати. Найпростіше рішення в даному випадку (в польових умовах, коли у що б то не стало треба доїхати до магазину автозапчастин або до будинку) – замкнути контакти датчика температури охолоджуючої рідини. Тим самим змоделювавши ситуацію, коли реле датчика температури включить вентилятор охолодження. Так можна «дотягнути» до будинку, магазина автозапчастин або автосервісу.

Якби заздалегідь знати, що вентилятор перестав обертатися, можна було б діагностувати несправність раніше і, можливо, вдалося б уникнути витрат часу і великих вкладень грошей у подальший ремонт. Аналогія з автомобілями тут наводиться не випадково. Адже в електронній техніці перегрів елементів також небажаний і небезпечний, як і в автомобільній.

Для контролю обертання електродвигуна кулера з харчуванням 12 В потрібно зібрати зовсім нескладний пристрій, електрична схема якого представлена ​​на рис. 3.12.

   

Рис. 3.12. Електрична схема пристрою датчика обертання кулера

Електродвигун Ml включений (з дотриманням полярності) через обмежувальний резистор R1. При подачі живлення на пристрій в точці з’єднання нижнього (за схемою) виведення електродвигуна Ml і резистора R1 за допомогою осцилографа можна зафіксувати пульсації постійної напруги амплітудою 0,3 – 0,6 В (залежно від якості збірки електродвигуна). Це пульсуюче (при включеному електродвигуні) напруга має складну і хаотичну форму.

Розділовий конденсатор С1 не пропускає постійну складову напруги, тому в базу транзистора VT1 надходить тільки змінна складова сигналу керування. При нормальній роботі електродвигуна Ml змінну напругу в базі транзистора VT1 періодично відкриває цей транзистор, не даючи зарядитися конденсатору С2 і відкритися польовому транзистору VT2.

Неполярний конденсатор С2 виконує в пристрої й іншу важливу роль. Він стабілізує напругу «витік-затвор» польового транзистора VT2, забезпечуючи тим самим м’яке звучання капсуля НА1.

При зупинці електродвигуна кулера (по будь-якої причини: обрив внутрішньої ланцюга обмотки, попадання між лопатями стороннього предмета і інші) пульсації напруги в базі транзистора VT1 відсутні. Транзистор закритий (цьому також сприяє шунтувальний резистор R2). Польовий транзистор VT2 в цей момент відкритий, так як отримує керуюча напруга через резистор R3. Так тільки напруга на затворі VT2 досягне 3 В, цей польовий транзистор відкриється і включить звуковий капсуль з вбудованим генератором звукової частоти НА1.

Звуковий генератор має досить голосний звук, який можна почути на відстані до 15 м в кімнаті. Звукова сигналізація залишиться включеної до тих пір, поки пристрій не буде знеструмлено або поки знову не запрацює електродвигун кулера (наприклад, після видалення з його лопатей стороннього предмета).

Вмикач SB1 привносить в пристрій додатковий колорит: при замиканні контактів SB1 електродвигун M1 працює на повну силу, при цьому інша група контактів розмикає ланцюг живлення звукового генератора.

Пристрій у налагодженні не потребує і починає працювати відразу після включення живлення. При напрузі джерела живлення 24 В (відповідно до контрольованим електродвигуном), можливо, доведеться підібрати (скорегувати) чутливість пристрою.

Чутливість датчика залежить від елементів C1, R1. При збільшенні ємності конденсатора С1 і опору резистора R1 чутливість пристрою зростає. Знизити чутливість датчика можна і зменшенням опору резистора R2.

В якості кулера застосований додатковий вентилятор для охолодження корпусу комп’ютера, розрахований на постійну напругу 12 В і струм 0,1 А.

Таким же методом можна користуватися для контролю роботи інших електродвигунів постійного струму з прикладеним напругою 12-25. В. Наприклад, це можуть бути електродвигуни типу ДОТ-301, ДКМ-1 (0,12 А), 4ДКС-8, ДКС-16 (24 В) та інші.

Вмикач SB1 – типу МТЗ-9-2 (здвоєний мікроперемикач, оформлений вигляді тумблера). Якщо пряме «ручне» включення електродвигуна не потрібно, цей вмикач з схеми виключають.

Конденсатор С1 – типу МБМ, К10-17 і аналогічний. Неполярний конденсатор С2 – типу К76-П2 або аналогічний. Замість транзисторів КТ3102Е можна застосувати КТ3102Б-КТ3102Д. Польовий транзистор – типу КП501 з будь-яким буквеним індексом або зарубіжний аналог ZVN2120. Постійні резистори – типу МЛТ.

Замість капсуля НА1 з вбудованим генератором 34 застосовують будь-який інший аналогічний капсуль, розрахований на напругу 10-24 В.

Перспектива розглянутого вище датчика воістину широка. Наприклад, важливе значення контроль обертання електродвигуна набуває в акваріумйстіке, коли потрібно контролювати нормальну роботу насоса-помпи. Це актуально сьогодні, адже в робочу зону помпи часто (без перебільшення) довільно заповзають равлики; внаслідок цього помпа не працює, аерація повітря в акваріумі не здійснюється, що може призвести до сумних наслідків і занапастити життя в акваріумі.

Тому датчик обертання кулера і запропонований автором метод є дуже важливим.

Кашкаров А. П. 500 схем для радіоаматорів. Електронні датчики.