- Необходимые компоненты
- Принципиальная электрическая схема
- Термистор
- Микросхема операционного усилителя LM741
- Работа вентилятора с автоматическим контролем температуры с использованием термистора
- Преимущества
- Применение вентилятора постоянного тока с контролем температуры
«Автоматизация - это хорошо, если вы точно знаете, где поставить машину». В этом уроке мы создаем вентилятор постоянного тока с регулируемой температурой с использованием термистора, поскольку он запускается выше заданного уровня температуры и останавливается, когда температура возвращается к норме. состояние. Весь этот процесс происходит автоматически. Ранее мы создали вентилятор с регулируемой температурой, используя Arduino, где скорость вентилятора также регулируется автоматически.
Необходимые компоненты
Для этого автоматического контроллера вентилятора с термистором требуются следующие компоненты:
- Микросхема операционного усилителя LM741
- NPN транзистор MJE3055
- Термистор NTC - 10к
- Потенциометр - 10к
- Резисторы - 47 Ом, 4,7к
- Вентилятор постоянного тока (двигатель)
- Блок питания-5в
- Макетная плата и соединительные провода
Принципиальная электрическая схема
Ниже приведена принципиальная схема вентилятора с регулируемой температурой, использующего термистор в качестве датчика температуры:
Термистор
Ключевым компонентом этой схемы вентилятора с регулируемой температурой является термистор, который используется для определения повышения температуры. Термистор - это термочувствительный резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Существует два типа термистора NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент), мы используем термистор типа NTC. Термистор NTC - это резистор, сопротивление которого уменьшается при повышении температуры, в то время как в PTC оно будет увеличивать сопротивление при повышении температуры. Мы также использовали термистор во многих интересных приложениях, таких как цепь пожарной сигнализации с использованием термистора, переменный ток с регулируемой температурой, цепь термостата на основе термистора.
Все проекты на основе термисторов можно найти здесь.
Микросхема операционного усилителя LM741
Операционный усилитель представляет собой по постоянному току электронного усилителя напряжения с высоким коэффициентом усиления. Это небольшая микросхема с 8 контактами. ИС операционного усилителя используется в качестве компаратора, который сравнивает два сигнала: инвертирующий и неинвертирующий. В операционном усилителе IC 741 PIN2 - это инвертирующий входной терминал, а PIN3 - неинвертирующий входной терминал. Выходной контакт этой ИС - PIN6. Основная функция этой ИС - выполнять математические операции в различных схемах.
Операционный усилитель в основном имеет внутри компаратор напряжения, который имеет два входа: один - инвертирующий, а второй - неинвертирующий. Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда выход компаратора высокий. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. Операционные усилители имеют большое усиление и обычно используются как усилители напряжения. Некоторые операционные усилители имеют более одного компаратора внутри (операционный усилитель LM358 имеет два, LM324 - четыре), а некоторые имеют только один компаратор, например LM741.. Применение этой ИС в основном включает сумматор, вычитатель, повторитель напряжения, интегратор и дифференциатор. Выходной сигнал операционного усилителя является произведением коэффициента усиления и входного напряжения. Проверьте здесь другие схемы операционного усилителя.
Схема выводов операционного усилителя IC741:
Конфигурация контактов
ПИН № |
PIN Описание |
1 |
Смещение null |
2 |
Инвертирующий (-) входной терминал |
3 |
неинвертирующий (+) входной терминал |
4 |
источник отрицательного напряжения (-VCC) |
5 |
нулевое смещение |
6 |
Вывод выходного напряжения |
7 |
источник положительного напряжения (+ VCC) |
8 |
Не подключен |
Работа вентилятора с автоматическим контролем температуры с использованием термистора
Работает по принципу термистора. В этой схеме контакт 3 (неинвертирующий контакт операционного усилителя 741) соединен с потенциометром, а контакт 2 (инвертирующий контакт) соединен между R2 и RT1 (термистор), которые образуют схему делителя напряжения. Первоначально в нормальных условиях выход операционного усилителя НИЗКИЙ, так как напряжение на неинвертирующем входе меньше, чем на инвертирующем входе, что заставляет транзистор NPN оставаться в выключенном состоянии. Транзистор остается в выключенном состоянии, потому что на его базу не подается напряжение, и нам нужно некоторое напряжение на его базе, чтобы NPN-транзистор стал проводящим. Здесь мы использовали NPN-транзистор MJE3055, но здесь может работать любой сильноточный транзистор, как BD140.
Нет, когда температура повышается, сопротивление термистора уменьшается, а напряжение на неинвертирующем выводе операционного усилителя становится выше, чем на инвертирующем выводе, поэтому на выходе операционного усилителя PIN 6 станет ВЫСОКИМ, а транзистор будет включен (потому что, когда выход операционного усилителя ВЫСОКИЙ, напряжение будет течь через коллектор к эмиттеру). Теперь эта проводимость NPN-транзистора позволяет вентилятору запускаться. Когда термистор вернется в нормальное состояние, вентилятор автоматически выключится.
Преимущества
- Простой в обращении и экономичный
- Вентилятор запускается автоматически, поэтому он может контролировать температуру вручную.
- Автоматическое переключение сэкономит энергию.
- Для охлаждения теплоотводящих устройств установка проста.
Применение вентилятора постоянного тока с контролем температуры
- Вентиляторы охлаждения для ноутбуков и компьютеров.
- Это устройство используется для охлаждения двигателя автомобиля.