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最简单的智能温控风扇电路

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发表于 2013-2-21 14:37 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 湘南剑 于 2013-2-21 19:24 编辑

我的电源风扇转速过快,声音太大了,很吵。换风扇吧,又怕夏天来了,整机功率高了电源过热。想想品牌机,电源风扇都是温控的,好爽啊!百度了一下,大多是拿358、4558或555等IC来制作,还得外加一个功率管,不合算。想起来之前有一个坏的品牌机电源,板子上带了一个风扇温控电路。于是,闲时就跑了一下线,发现它的构成很简洁,仅有6个元件,其中一个还是可以不用的。于是,画出图来,找一个小板,拆了来重装过。
实测室温下是6V输出,加烙铁烤一下热敏电阻,很快就升到12V了,风扇转得飞快。呵呵,废话少说,上图。



电路图中的ZD1可以省去不用,热敏电阻为负温度系数的,很容易找到,R3为2W功率电阻,冷的时候直接为风扇供电,温度升高后Q1渐渐导通,取代R3,风扇转速即可升高。
如果找不到负温度系数的热敏电阻,可以用正温度系数的,把R2与RT换位即可。R2阻值取18K,热敏电阻取380左右。
下图是制作成功后的实物图,接上电源与风扇,实测正常。
(拍照时未接电源与风扇。)




高手勿笑,呵呵。



补充内容 (2013-2-22 18:16):
这个电路还有两个可改进的地方:一是把R3去掉,在RT上并一个合适的电阻,让输出电压达到6V以上即可。二是在RT上并一个电容,可以让风扇通电全速转一会儿,时间与电容大小有关。

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 楼主| 发表于 2015-1-24 10:19 | 只看该作者
neco 发表于 2015-1-21 15:19
RT阻值开始下降的同时,LM317本身3脚输出的电流值应该也会增加,温度增加,这时候风扇转速也会变快,温度 ...

通常,风扇转得越快,风通道中的物体工作温度就会越低。风扇速度快了,那么散热就快了,你要散热的物体温度就会下降嘛!
这个温控电路就是监测发热部件或散热器的温度,温度越高,风扇速度就越快,温度下降了,风扇转速就下降,这也就是体现了温控的作用了啊,最终目的有两个:一是降噪,二是延长风扇寿命。至于LM317本身的温度,当然可以忽略不计了。当然,你也可以把它安装到风通道中,一起散热就是了。

点评

LM317本身工作温度,应该与本身2脚输出端电流值有关系,其输出端电流值大小也与这个引脚后级相连负载元器件功率大小和LM317 ADJ 电压调节引脚相连分压电阻阻值有联系,LM317本身稳定输出电流值为5mA-1.5A范围,其本  详情 回复 发表于 2015-1-24 11:43

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发表于 2013-3-2 19:24 | 只看该作者
D882的CE极反压为30V,1N4001的反压为50V。我不明白“你的二极管反向承受力比D882也低不了多少”的确切意思。增加一个二极管后用一个小电流的三极管(电流大于风扇电流的两倍,普通12V风扇的电流一般小于0.5A)就可以可靠地工作了。反向电动势是由风扇线圈产生的。我见过一些蓄电池充电器散热风扇没有使用反向二极管而损坏电路的例子。之所以提出来,是想让大家引以为戒。D882的集电极电流为3A,峰值电流为5A,不加反向二极管受得住,换一个小电流管还会受得住吗?
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 楼主| 发表于 2013-2-23 10:39 | 只看该作者
godyin 发表于 2013-2-22 23:13
请问,LM317第1脚控制脚,取的是RT分的电压还是R1分的电压???

LM317控制脚上的电压,是RT与R1共同分压得到的!常温下,RT与R1分压后得到的参考电压使317输出大约5V电压,温度升高,RT阻值开始下降,317脚得到的电压升高,输出也随之升高,风扇开始加速。。。温度下降,RT阻值升高,1脚电压下降,3脚输出也下降。。。

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RT阻值开始下降的同时,LM317本身3脚输出的电流值应该也会增加,温度增加,这时候风扇转速也会变快,温度下降,RT阻值升高的同时,3脚输出的电流值就会减小,同时风扇开始减速,如果这里只调节R1本身阻值大小的话,  详情 回复 发表于 2015-1-21 15:19
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发表于 2013-2-22 23:13 | 只看该作者
湘南剑 发表于 2013-2-21 22:06
这个电路在百度中也找到了,但LM317毕竟没有普通的三极管容易找到。这个图,如果热敏电阻系数反了,也可以 ...

请问,LM317第1脚控制脚,取的是RT分的电压还是R1分的电压???

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LM317控制脚上的电压,是RT与R1共同分压得到的!常温下,RT与R1分压后得到的参考电压使317输出大约5V电压,温度升高,RT阻值开始下降,317脚得到的电压升高,输出也随之升高,风扇开始加速。。。温度下降,RT阻值升高  详情 回复 发表于 2013-2-23 10:39
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发表于 2013-2-21 20:36 | 只看该作者
热敏电阻RT是在一个电池组里弄到的。30度室温时电阻大约8.6K,这时LM317的输出电压是5V多一些,风扇能低速运转;60度左右时输出电压接近12V,风扇全速运转。个人感觉散热片温度不高时停转风扇的做法不太好,温度上来时风扇会因欠压而启动困难,尤其是风扇长时间使用后阻力变大,欠压启动会更难。C1的作用是在打开电源的几秒钟内时使风扇全速运转,一则可以加快风扇启动,二则作为开机时的“自检”。LM317固定在原来安温控开关的孔上,需要加绝缘垫,热敏电阻用导热胶粘在散热片的中央

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同意楼主: 5.0
这个电路在百度中也找到了,但LM317毕竟没有普通的三极管容易找到。这个图,如果热敏电阻系数反了,也可以与R1对换位置来用。  详情 回复 发表于 2013-2-21 22:06
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  发表于 2013-2-21 20:55

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 楼主| 发表于 2013-2-21 22:06 | 只看该作者
恍惚如梦 发表于 2013-2-21 20:36
热敏电阻RT是在一个电池组里弄到的。30度室温时电阻大约8.6K,这时LM317的输出电压是5V多一些,风扇能低速运 ...

这个电路在百度中也找到了,但LM317毕竟没有普通的三极管容易找到。这个图,如果热敏电阻系数反了,也可以与R1对换位置来用。
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发表于 2013-2-22 09:03 | 只看该作者
呵呵,估计很多品牌机就是用的317这种吧,开机时都有一阵风扇声,然后就消失了

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我那个图上,在TR上并一个电阻也一样可以起到开机时风扇快转的作用。  发表于 2013-2-22 09:49
风声是来自CPU风扇而不是电源风扇。  发表于 2013-2-22 09:48
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发表于 2013-2-22 09:53 | 只看该作者
这两个温控电路都不错,各有所长。
可以根据自己的情况来选用。
谢谢两位的分享!
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发表于 2013-2-22 23:20 | 只看该作者
这个电路很好,把自己的电脑也改成这样的,,噪音可以降低点,,
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发表于 2013-3-1 19:49 | 只看该作者
电路中增加一只二极管,可以防止风扇工作时的反电动势击穿三极管。改动图如下:

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没有任何必要。你的二极管反向承受力比D882也低不了多少。再说,风扇的反向电动势比比D882的承受力低,别忘了这可是无刷电机啊。。。  详情 回复 发表于 2013-3-1 20:09
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 楼主| 发表于 2013-3-1 20:09 | 只看该作者
powerswitching 发表于 2013-3-1 19:49
电路中增加一只二极管,可以防止风扇工作时的反电动势击穿三极管。改动图如下:

没有任何必要。你的二极管反向承受力比D882也低不了多少。再说,风扇的反向电动势比比D882的承受力低,别忘了这可是无刷电机啊。。。
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发表于 2013-3-2 19:36 | 只看该作者
我还想补充一句,通电线圈产生反电动势,反电动势的能量一定要泄放掉,不能因为暂时不会损坏电路而置之不理。电工原理里讲的很清楚。长时间的能量轰击,D882可靠性会打折扣。

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看来你比我更细致,也知道D882的CE结反向耐压为30V,而4001的反向耐压为50V,这样加上去还有什么意义呢?可以让D882更可靠地工作么?那么你加的二极管一定不能比D882的CE结反向耐压高,不然损坏的还是D882! 至于什么  详情 回复 发表于 2013-3-2 20:20
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 楼主| 发表于 2013-3-2 20:20 | 只看该作者
本帖最后由 湘南剑 于 2013-3-2 20:32 编辑
powerswitching 发表于 2013-3-2 19:36
我还想补充一句,通电线圈产生反电动势,反电动势的能量一定要泄放掉,不能因为暂时不会损坏电路而置之不理 ...


看来你比我更细致,也知道D882的CE结反向耐压为30V,而4001的反向耐压为50V,这样加上去还有什么意义呢?可以让D882更可靠地工作么?那么你加的二极管一定不能比D882的CE结反向耐压高,不然损坏的还是D882!
至于什么电工原理中说的那些东西,在这个电路中没有任何作用。你真的要它可靠,加二极管,不如在电机两端并一个103P/100V小瓷片电容更有效!
另外提醒你一点,无刷电机所产生的反向电动势远比D882CE结的耐压值低很多!如果你换用有刷电机,那么这个反向电动势和电刷打火所引发的高压脉冲就很值得处理了!
至于你说的电瓶充电电路的损坏,与这个并不相同,而且真正损坏的原因真是因为一个风扇么?不见得吧?我在工厂上班的时候,设计师说的原因是电路设计不合理才是元凶,与风扇没有任何关系。我也看过一些电瓶充电器,他们所选用的元件,如果连风扇的反向电动势都承受不了,那带电夹、取电瓶时所产生的反峰电压几乎100%可以要了那充电器的命!
在我跑出来的这个电路中,功率三极管的选择远比这个二极管来得重要!
最后要跟你说的一句是:这个设计在使用中,从没损坏过D882!原来这个电路是带一个风扇,我现在仅把100欧电阻换成了50欧,把D882固定到散热片上,带两个风扇长时间工作也没发生任何问题。我用的两个风扇工作电流最大为0.38+02A(在安泰信电源上测试时,电流表显示的电流)。
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发表于 2013-3-12 22:50 来自手机 | 只看该作者
powerswitching 发表于 2013-3-2 19:36
我还想补充一句,通电线圈产生反电动势,反电动势的能量一定要泄放掉,不能因为暂时不会损坏电路而置之不理 ...

二极管加上去是为了释放断电时风扇线圈产生的反向电流吗?

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可以这么理解,是为了释放风扇线圈断电时候产生的反向高压和电流,这个反向电压和电流值大小主要由线圈本身的匝数和电感量来决定,起这个二极管本身的载流值要高于线圈断电时候出现的反向电流值才行。  详情 回复 发表于 2015-1-21 15:07
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发表于 2013-3-13 19:14 | 只看该作者
严格地说二极管加上去是为了释放断电时风扇线圈产生反向高压。如果测出风扇线圈的电感量和匝数,它断电时产生的反向电压也可以计算出来。这个反向电压和线圈匝数的平方有关,有可能达到几百伏甚至上千伏。有兴趣的可以百度一下这个计算公式。你们愿不愿意添加你们自己看着办吧。
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发表于 2013-3-13 19:48 | 只看该作者
电压释放分析图片

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发表于 2013-3-13 21:00 | 只看该作者
powerswitching 发表于 2013-3-13 19:48
电压释放分析图片

请教哥们:您用的什么绘图软件?
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发表于 2013-3-14 19:29 | 只看该作者
使用Windows自带的画图工具画的。专业原理图和pcb使用Protel99se软件。
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发表于 2013-3-16 15:57 来自手机 | 只看该作者
powerswitching 发表于 2013-3-13 19:48
电压释放分析图片

把风扇看成电感,应该是通电瞬间才产生你图上画的,左正右负的感应电哇?
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发表于 2013-4-3 17:59 | 只看该作者
不错,鼎一个,可有5V用的
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