Dispositivo de controle do ventilador de resfriamento do amplificador de potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O princípio de controlar o ventilador de resfriamento forçado UMZCH com um pequeno dissipador de calor é que o fluxo de ar liga quando o nível do sinal na saída do amplificador é excedido, de modo que o ruído do ventilador em baixa potência é praticamente inaudível. Um dispositivo com ventilador também pode ser recomendado para instalação em amplificadores de design convencional (com refrigeração convectiva natural) que estejam em condições difíceis de operação.

Ao projetar amplificadores de potência de frequência de áudio com uma potência de saída de mais de 20 W, a remoção forçada de calor de transistores poderosos e microcircuitos UMZCH agora é frequentemente escolhida, o que pode reduzir significativamente a área de superfície de resfriamento. Para fazer isso, use ventiladores de fontes de alimentação de computador e ventiladores de resfriamento para unidades de sistema de computadores pessoais. Esses ventiladores possuem dimensões relativamente pequenas (80x80x25 mm), baixo custo e estão sempre disponíveis em qualquer loja de informática.

Normalmente, os ventiladores de resfriamento podem estar ligados o tempo todo ou ligar quando um determinado limite de temperatura do dissipador de calor é excedido. Ambos os métodos de inclusão têm suas desvantagens. No primeiro deles, o ruído contínuo do ventilador interfere inevitavelmente no trabalho. Com um volume suficientemente alto, esse ruído é inaudível, mas com um volume baixo e durante as pausas durante a reprodução, ele é ouvido com muita clareza. Com o passar do tempo, como resultado do desgaste dos rolamentos do ventilador, o nível de ruído gerado por ele só aumenta. Ligar o ventilador, que depende da temperatura do dissipador de calor, também tem uma desvantagem - com alta potência de saída, os dissipadores de calor aquecem e o sistema de refrigeração é ligado, mas quando o volume e, consequentemente, a potência diminuem, o o ruído dos ventiladores será ouvido, embora o resfriamento forçado não seja mais necessário, a circulação natural do ar é suficiente.

O dispositivo descrito está livre dessas deficiências e liga os ventiladores de refrigeração quando o limite definido da potência de saída do amplificador é excedido.

Fig. 1

O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1.

O chip DA1 contém dois comparadores independentes. No primeiro deles, é montado um nó que determina que a potência de saída do amplificador excede um determinado nível de limite e, no segundo, um nó de atraso no desligamento do ventilador.

O sinal da saída do amplificador de potência é alimentado na entrada inversora do comparador DA1.1 através do resistor R1. O diodo Zener VD2 protege a entrada do comparador da tensão negativa proveniente do amplificador de potência ao amplificar os semiciclos negativos do sinal. Um estabilizador paramétrico é montado nos elementos R2 e VD1, que define o limite de resposta do comparador. O resistor R3 serve como carga para o estágio de saída DA1.1, que é projetado de acordo com um circuito de coletor aberto. O capacitor C1 e o resistor R4 definem o tempo de atraso para desligar o ventilador. O diodo VD3 é necessário para evitar que o capacitor C1 descarregue através do resistor R3. O atraso permite manter a tensão no ventilador por mais algum tempo para remover a energia liberada no dissipador de calor. O resistor trimmer R5 pode ser usado para ajustar o tempo de atraso de desligamento. O sinal da saída do comparador DA1.2 controla o transistor VT1, que liga a ventoinha de resfriamento.

Considere a operação do dispositivo quando o nível do sinal mudar.

Se a tensão na saída do amplificador de potência for menor que no diodo zener VD1, um nível alto opera na saída do comparador DA1.1. Quando a tensão na entrada do dispositivo excede a tensão no diodo zener VD1, um nível baixo aparecerá na saída do comparador DA1.1 e o capacitor C1 começará a carregar através do diodo VD3 até a tensão de alimentação. Enquanto a tensão na entrada não inversora do comparador DA1.2 é menor que na inversora, a tensão em sua saída é baixa, o transistor VT1 está aberto e a ventoinha ligada.

Assim que o nível do sinal diminui e o capacitor de tensão é descarregado nas entradas do segundo comparador, ele é comutado, um nível alto aparece no pino 7, o transistor VT1 fecha e o ventilador desliga. A potência de saída do amplificador de potência em que o dispositivo irá operar pode ser calculada pela fórmula

Рout = (Uvd1)²/Rí

onde Uvd1 é a tensão de estabilização do diodo zener VD1; Rn é a resistência de carga do amplificador de potência.

Fig. 2

Todas as partes do dispositivo são colocadas em uma placa de circuito impresso de um lado feita de fibra de vidro. O desenho da placa e a localização dos elementos são mostrados na fig. 2.

O dispositivo utiliza resistores MLT-0,125 ou similares, capacitores - K50-35 ou similares importados. Diodo VD3 - qualquer série de silício KD503, KD521, KD522. Transistor VT1-KT816 com qualquer índice de letras. O ventilador deve ser projetado para uma tensão constante de 12 V e um consumo de corrente não superior a 0,5 A. Ao conectar ventiladores com consumo de corrente superior a 150 mA, o transistor VT1 deve ser instalado em um pequeno dissipador de calor. A tensão de alimentação pode ser aumentada para 24 V, mas neste caso é necessário incluir um resistor de extinção de resistência adequada em série com o ventilador ou utilizar dois ventiladores conectados em série.

O estabelecimento do dispositivo é reduzido a definir o resistor de ajuste R5 para o tempo de atraso necessário para desligar o ventilador.

Para um funcionamento mais correto do dispositivo, recomenda-se conectar um capacitor com capacidade de até 0,01 uF em paralelo com o diodo Zener VD2.

Autor: A. Zhurba, Taganrog, região de Rostov; Publicação: radioradar.net

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