Система керування вентилятором охолодження

Реферат: UA 115580 U UA 115580 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем регулювання температури, та може застосовуватись для охолодження електронних пристроїв. Відомі системи керування вентиляторами охолодження, що містять датчик температури, компаратор, що порівнює температуру з пороговою, та транзистор, що вмикає двигун вентилятора, причому датчиком температури слугує терморезистор, прямозміщений діод або спеціалізована мікросхема температурного сенсора. Недоліком подібних систем є значна кількість деталей та використання термодатчиків у відмінному від решти силових компонентів конструктивному виконанні, що приводить до ускладнення монтажу виробів з такими системами, а також ступінчате регулювання обертів, що підвищує шум та знижує ресурс вентилятора. Відомий вузол керування швидкістю вентилятора [патент США US 8436567 В2 від 07.05.2013], що використовує у якості температурного датчика терморезистор з негативним коефіцієнтом опору, а керуючим елементом слугує біполярний n-p-n транзистор, причому терморезистор ввімкнений між емітером та негативним полюсом джерела живлення, двигун вентилятора - між колектором транзистора та позитивним полюсом джерела живлення, а база транзистора підключена через резистор до позитивного джерела живлення та через стабілітрон або два чи більше діодів - до негативного. Недоліком такої конструкції є використання силових терморезисторів з негативним температурним коефіцієнтом опору, конструктивне виконання яких не передбачає їх використання у якості температурного датчика, що ускладнює їх монтаж. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається є високочутливий діодний датчик температури з керованим джерелом струму, що використовує у якості датчика температури зворотнозміщений діод Шоткі, ввімкнений у коло з джерелом струму [патент США US 6342997 В1 від 29.01.2002] Недоліком такої конструкції є значний розкид зворотного струму між різними зразками діодів, що потребує індивідуальної підстройки порогу спрацювання датчика, а також низькі величини струмів у колі (десятки наноампер-десятки мікроампер), що робить такі системи вразливими до наводок від силових кіл та підвищеної вологості. Причиною, яка перешкоджає отриманню бажаного результату є використання зворотного струму у якості залежного від температури параметра, що не дозволяє отримати відтворюваність характеристик та стабільність роботи терморегулятора. В основу корисної моделі поставлено задачу усунути залежність системи керування вентилятором від зовнішніх впливів та технологічного розкиду параметрів елементів конструкції. Поставлена задача вирішується шляхом застосування у якості термочутливого елемента прямозміщених p-n-переходів, падіння напруги слугує сигналом зворотного зв'язку для інтегрального стабілізатора напруги. Система керування вентилятором для охолодження електронних схем відрізняється від найближчого аналогу тим, що у ньому застосовується термодатчик на основі пари прямозміщених p-n-переходів, падіння напруги на яких слугує сигналом зворотного зв'язку для інтегрального стабілізатора напруги. На кресленні показана конструкція системи керування вентилятором для охолодження електронних схем: схема отримує живлення постійною напругою на через позитивну клему 1 та негативну 2. Напруга живлення від клеми 1 подається на вивід Vin інтегрального стабілізатора. Вихід стабілізатора з'єднаний з позитивним виводом двигуна вентилятора 6, негативний полюс двигуна з'єднаний з негативною клемою 2. Керуючий вивід стабілізатора З з'єднаний з виходом стабілізатора через пару послідовно включених елементів з р-n-переходами 4, що є датчиками температури. Також вивід стабілізатора 3 ADJ з'єднаний з негативною клемою 2 через резистор 5. Приклад реалізації. Виготовлений зразок терморегулятора складався з мікросхеми інтегрального стабілізатора 3 типу LM317T, у якості термочутливих елементів 4 застосовувались переходи емітер-база транзисторів 2SC4793, резистор 5 величиною 220 ом. Дана система забезпечувала автоматичне регулювання швидкості обертів стандартного 80-мм вентилятора з напругою живлення 12 вольт, який охолоджував радіатор зі змонтованими стабілізатором 3 та термочутливими елементами 4, з початком охолодження при температурі 55 °C та плавним підвищенням швидкості обертів до максимальних при 60 °C. У якості термочутливих елементів 3 можливе використання будь-яких пристроїв з p-nпереходами, зокрема, сигнальні та силові діоди, діодні мости, переходи емітер-база та колектор-база біполярних транзисторів, вбудовані захисні діоди між витоком і стоком МДНтранзисторів, або між колектором та емітером біполярних транзисторів з ізольованим затвором. 1 UA 115580 U Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та технічним результатом є та обставина, що технічний результат - простота конструкції та відтворюваність характеристик - може бути досягнутий тільки при виконанні всієї сукупності суттєвих ознак корисної моделі. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Система керування вентилятором охолодження, що включає напівпровідниковий датчик температури, який відрізняється тим, що регулювання потужністю двигуна вентилятора виконує інтегральний стабілізатор напруги, сигнал на керуючому вході якого формується датчиком температури на основі прямозміщеного р-n-переходу. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2