מאוורר DC מבוקר טמפרטורה באמצעות תרמיסטור

"אוטומציה טובה, כל עוד אתה יודע בדיוק איפה לשים את המכונה", במדריך זה אנו מייצרים מאוורר DC מבוקר טמפרטורה באמצעות תרמיסטור, מכיוון שהוא מתחיל מעל רמת הטמפרטורה המוגדרת מראש ונפסק כאשר הטמפרטורה חוזרת לנורמה מַצָב. כל התהליך הזה נעשה באופן אוטומטי. בעבר יצרנו את המאוורר הנשלט באמצעות טמפרטורה באמצעות Arduino, שם גם מהירות המאוורר נשלטת באופן אוטומטי.

רכיבים נדרשים

הרכיבים הבאים נדרשים לבקר מאוורר אוטומטי זה באמצעות תרמיסטור:

• מגבר אופ IC LM741
• טרנזיסטור NPN MJE3055
• תרמיסטור NTC - 10k
• פוטנציומטר - 10k
• נגדים - 47 אוהם, 4.7k
• מאוורר DC (מנוע)
• ספק כוח -5 וולט
• לוח לחם וחוטי חיבור

תרשים מעגל

להלן תרשים המעגל עבור מאוורר מבוקר טמפרטורה באמצעות תרמיסטור כחיישן טמפרטורה:

תרמיסטור

המרכיב העיקרי במעגל מאוורר מבוקר טמפרטורה זה Thermistor, ששימש לזיהוי עליית הטמפרטורה. תרמיסטור הוא נגד רגיש לטמפרטורה, שהתנגדותו משתנה בהתאם לטמפרטורה. ישנם שני סוגים של תרמיסטור NTC (טמפרטורה שלילית שיתופית יעילה) ו- PTC (טמפרטורה חיובית יעיל), אנו משתמשים בתרמיסטור מסוג NTC. תרמיסטור NTC הוא נגד שהתנגדותו פוחתת כעליית הטמפרטורה ואילו ב- PTC הוא יגביר את ההתנגדות כעליית הטמפרטורה. השתמשנו גם בתרמיסטור ביישומים מעניינים רבים כמו מעגל אזעקת אש באמצעות תרמיסטור, זרם חילופין מבוקר, מעגל תרמוסטט מבוסס תרמיסטור.

כל הפרויקטים מבוססי התרמיסטור ניתן למצוא כאן.

מגבר אופ IC LM741

מגבר מבצעי הוא מגבר מתח אלקטרוני רווח גבוה מצמידי DC. זה שבב קטן עם 8 פינים. מגבר תפעולי IC משמש כמשווה המשווה בין שני האותות, האות ההפוך והלא הפוך. ב- Op-amp IC 741 PIN2 הוא מסוף קלט הפוך ו- PIN3 הוא מסוף קלט שאינו הופך. סיכת הפלט של IC זה היא PIN6. התפקיד העיקרי של IC זה הוא לבצע פעולה מתמטית במעגלים שונים.

במגבר אופ יש בעיקרון מתח קומפלטור, הכולל שני כניסות, אחד הוא קלט הפוך והשני קלט שאינו הופך. כאשר המתח בכניסה לא הפוכה (+) גבוה מהמתח בכניסה ההפוכה (-), אז תפוקת המשווה גבוהה. ואם המתח של קלט היפוך (-) גבוה יותר מקצה שאינו הופך (+), אז הפלט הוא נמוך. למגברים אופ יש רווח גדול ומשמשים בדרך כלל כמגבר מתח. בחלק ממגברי Op יש יותר משווה אחד בפנים (במגבר Op LM358 יש שניים, ב- LM324 יש ארבעה) ובחלקם יש רק משווה אחד כמו LM741היישום של IC זה כולל בעיקר מוסף, חיסור, מתח מתח, אינטגרטור ומבדל. הפלט של המגבר התפעולי הוא תוצר הרווח ומתח הכניסה. בדוק כאן למעגלי אופ-מגבר אחרים.

תרשים סיכה של מגבר Op-IC741:

תצורת סיכה

מספר PIN.	תיאור PIN
1	קיזוז אפס
2	מסוף קלט הפוך (-)
3	מסוף קלט שאינו הופך (+)
4	ספק מתח שלילי (-VCC)
5	קיזוז אפס
6	סיכת מתח יציאה
7	ספק מתח חיובי (+ VCC)
8	לא מחובר

עבודה של מאוורר מבוקר טמפרטורה אוטומטי באמצעות תרמיסטור

זה עובד על עיקרון התרמיסטור. במעגל זה, PIN 3 (מסוף שאינו הופך של מגבר אופ 741) מחובר לפוטנציומטר ו- PIN 2 (מסוף היפוך) מחובר בין R2 ל- RT1 (תרמיסטור) שיוצר מעגל מחלק מתח. בתחילה, במצב הרגיל תפוקת מגבר ה- OP נמוכה מכיוון שהמתח בכניסה שאינה הופכת נמוך יותר מכניסת היפוך מה שגורם לטרנזיסטור ה- NPN להישאר במצב כבוי. הטרנזיסטור נשאר במצב OFF מכיוון שאין מתח המופעל על בסיסו ואנו זקוקים למתח כלשהו בבסיסו כדי להוביל את הטרנזיסטור NPN. כאן השתמשנו בטרנזיסטור NPN MJE3055 אך כל טרנזיסטור זרם גבוה יכול לעבוד כאן כמו BD140.

ללא כאשר הטמפרטורה מוגברת, ההתנגדות של תרמיסטור פוחתת והמתח במסוף הלא-הפוך של מגבר-על הופך גבוה יותר מהמסוף ההפוך, ולכן פלט ה- 6 של מגבר ה- OP יהפוך ל- HIGH והטרנזיסטור יהיה פועל (כי כאשר תפוקת מגבר ה- OP היא גבוהה המתח יזרום דרך הקולט לפולט). כעת הולכה זו של טרנזיסטור NPN מאפשרת למאוורר להתחיל. כאשר התרמיסטור יחזור למצב הרגיל המאוורר יכבה באופן אוטומטי.

יתרונות

• קל לטיפול וחסכוני
• המאוורר מתחיל אוטומטית, כך שהוא יכול לשלוט בטמפרטורה באופן ידני.
• מיתוג אוטומטי יחסוך את האנרגיה.
• להתקנת קירור מכשירי פיזור חום, ההתקנה קלה.

יישומים של מאוורר DC מבוקר טמפרטורה

• מאווררי קירור למחשבים ניידים ומחשבים.
• מכשיר זה משמש לקירור מנוע הרכב.