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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Alarmes sonoros para parada do ventilador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / informática Para criar condições normais de operação para componentes que geram grandes quantidades de calor, os ventiladores são amplamente utilizados em equipamentos eletrônicos modernos. Parar o ventilador acarreta as consequências mais desagradáveis: devido ao superaquecimento, os componentes “servidos” pelo ventilador podem falhar. Para evitar que isso aconteça, são utilizados vários indicadores de mau funcionamento do sistema de refrigeração. O artigo descreve dois dispositivos simples que emitem um sinal sonoro quando o ventilador para. Como sensor em dispositivos de monitoramento do funcionamento de um motor elétrico, às vezes é utilizado um resistor de resistência relativamente baixa, conectado em série ao seu circuito de alimentação (ver, por exemplo, o artigo de D. Frolov “Alarme sonoro de mau funcionamento do ventilador” in Rádio, 2002, nº 2, p. 34). Esta solução tem desvantagens. Primeiramente, a corrente consumida pelo ventilador (por exemplo, JAMICON KF0510B1H - 12 V, 0,13 A) consiste em um componente constante (0,1 A) e um componente alternado na forma de pulsos curtos (amplitude 0,15...0,2 A). O dispositivo de controle reage apenas ao componente variável, e o componente constante cria uma queda de tensão de cerca de 1 V no resistor, o que reduz o desempenho do ventilador. Em segundo lugar, neste caso é necessário “infiltrar-se” no circuito de alimentação do ventilador, o que nem sempre é possível ou desejável. A primeira desvantagem do dispositivo pode ser eliminada ligando uma bobina em vez de um resistor. Então o componente direto da corrente passará praticamente sem perdas, e o componente variável criará uma tensão de pulso, à qual o dispositivo reage. O indutor pode ser considerado unificado, por exemplo, da série DM (DM-0,2, DM-0,4, DM-1), e a indutância pode ser selecionada ao configurar na faixa de 10...100 µH (dependendo do ventilador específico). Também é possível utilizar um indutor caseiro, enrolando-o com fio PEV-2 0,2 em um anel com diâmetro de 5...10 mm feito de ferrite com permeabilidade de 600...2000 (o número de voltas é selecionado experimentalmente de acordo com o critério de operação estável do dispositivo). Um alarme sonoro, livre da segunda desvantagem, pode ser feito de acordo com o esquema mostrado na Fig. 1.
É composto por um sensor indutivo T1, um modelador de pulso nos elementos DD1.1, DD1.2 e um gerador de sinal 3H nos elementos DD1.3, DD1.4, à qual está conectado um emissor acústico piezoelétrico HA1. O sensor é um transformador elevador de baixa frequência, cujo enrolamento primário consiste em várias voltas do fio de alimentação do ventilador. Quando uma corrente de pulso flui através deste fio, pulsos de tensão curtos aparecem no enrolamento secundário do sensor, que são fornecidos ao modelador de pulso. Na saída deste último aparecem pulsos de alto nível lógico, que são alimentados através do diodo VD1 até a entrada do elemento DD1.3. Graças ao capacitor de armazenamento C3, esta entrada é mantida em um nível lógico alto, de modo que o gerador não funciona. Quando o ventilador para, os pulsos de corrente em seus fios de alimentação e nos enrolamentos do sensor T1 e, portanto, os pulsos de tensão na saída do driver (DD1.1, DD1.2), desaparecem, o capacitor C3 é descarregado e um nível lógico baixo está definido nele. Como resultado, o gerador (DD1.3, DD1.4) é autoexcitado e o emissor de som HA1 emite um sinal indicando que o ventilador parou. Como o dispositivo não possui conexão galvânica com o circuito de alimentação do ventilador, ele pode ser alimentado por qualquer fonte com tensão de 5...12 V (em uma tensão próxima ao limite inferior, a sensibilidade do dispositivo é maior) . Todas as partes do alarme, exceto o sensor, são montadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro, cujo esboço em tamanho real é mostrado na Fig. 2a, e a colocação das peças (em uma escala de 2:1) está na Fig. 2, b. O dispositivo pode usar capacitores K10-17, resistores de sintonia SPZ-19, resistores constantes - MLT, S2-33 ou R1-4. Podemos substituir o emissor de som ZP-3 por qualquer outro da série ZP, e o diodo KD522B por qualquer de silício de baixa potência.
É conveniente usar o eletroímã RES-10, RSM e relés semelhantes como base de um sensor indutivo. É desejável que o número de voltas do enrolamento seja o maior possível, ou seja, é melhor usar o relé de maior resistência. Durante a desmontagem, o invólucro e os elementos móveis do mecanismo do relé são removidos e várias voltas de fio são enroladas em uma bobina com núcleo magnético, através da qual a energia é fornecida ao ventilador. O ajuste começa ajustando a frequência de oscilação do gerador para 3H. Depois de conectar o enrolamento secundário do sensor T1 ao dispositivo (sem o enrolamento do fio de alimentação do ventilador), coloque o controle deslizante do resistor de corte R2 na posição inferior (conforme diagrama), e um sinal sonoro deverá aparecer. A frequência de oscilação desejada é definida usando o resistor de ajuste R5. Em seguida, o controle deslizante do resistor R2 é movido para a posição superior (de acordo com o diagrama) e, movendo-o lentamente para baixo, um sinal sonoro aparece. Depois disso, 1...3 voltas do fio que alimenta o ventilador são enroladas ao redor do sensor e o sinal sonoro deve desaparecer. Como o fio pode ser enrolado em duas direções, escolha aquela que requer menos voltas. Ao parar o ventilador à força, certifique-se de que o alarme apareça sempre. Experimentos demonstraram que o alarme também funciona com sensor simplificado (sem enrolar o fio que alimenta o ventilador), se colocado diretamente acima do motor do ventilador. Neste caso, o campo magnético que surge nos enrolamentos do motor induz uma tensão pulsada na bobina do sensor, à qual o dispositivo responde. Um diagrama esquemático de um dispositivo semelhante que responde à rotação das pás do ventilador é mostrado na Fig. 3.
Pode ser usado com qualquer tipo de ventilador. Aqui o sensor é um optoacoplador que consiste em dois diodos emissores de IR. Um deles (VD1) é utilizado como emissor e o outro (VD2) é utilizado como fotodetector. O amplificador de tensão é montado no transistor VT1 e a chave é montada no VT2. Os elementos DD1.1, DD1.2 com resistor R6 e capacitor C4 formam um gerador de frequência infrabaixa, e os elementos DD1.3, DD1.4 com elementos R7, C5 formam um gerador de sinal de frequência de áudio. O dispositivo funciona da seguinte maneira. Os diodos do acoplador óptico estão localizados próximos uns dos outros e direcionados para as pás do ventilador (se forem de cor escura, pelo menos um deles, mais próximo da borda, deve ser pintado com tinta refletiva, por exemplo, branca). Quando as lâminas giram nos momentos em que a área pintada fica oposta aos diodos, a radiação IR entra no fotodetector VD2 e nele aparece uma tensão de pulso, que é amplificada pelo transistor VT1. A tensão amplificada do resistor R3 através do capacitor C1 é fornecida à base do transistor VT2. Como resultado, ele abre e o capacitor C2 é carregado pela fonte de alimentação. Ao mesmo tempo, um alto nível lógico é criado nele e os geradores nos elementos DD1.1, DD1.2 e DD1.3, DD1.4 não funcionam. Quando o ventilador para, a tensão de pulso na porta do transistor VT1 desaparece, o transistor VT2 para de abrir e o capacitor C2 descarrega rapidamente (é ajustado para um nível lógico baixo). Como resultado, ambos os geradores começam a funcionar e um sinal sonoro intermitente aparece, indicando o modo de emergência do ventilador. O dispositivo pode usar resistores e capacitores dos mesmos tipos descritos acima. Em vez do KP303A, é permitido usar o transistor de efeito de campo KPZ0ZE, podemos substituir o transistor KT361B por qualquer estrutura pnp de baixa potência. Todas as partes do dispositivo de sinalização, exceto o optoacoplador, são montadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro. Seu esboço em tamanho real é mostrado na Fig. 4a, e a colocação das peças (em escala ampliada) está na Fig. 4, b.
A configuração começa definindo (de ouvido) as frequências de oscilação necessárias dos geradores usando resistores de ajuste R6, R7 com o LED VD2 apagado. Em seguida, os diodos são direcionados para as pás de um ventilador em funcionamento e o resistor R3 é usado para fazer o sinal sonoro desaparecer. Quando o ventilador parar, um sinal deverá aparecer. Para aumentar a sensibilidade do dispositivo, os diodos devem ser colocados o mais próximo possível das lâminas. Autor: I. Nechaev, Kursk
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