Neste post estudamos sobre um circuito regulador automático de velocidade do ventilador para controlar a temperatura de um dissipador de calor e evitar que a temperatura atinja níveis perigosos. Esta abordagem é para garantir a proteção dos dispositivos conectados com o dissipador de calor.
Escrito por: Preeti Das
Com a ajuda deste circuito, a velocidade de um motor de ventilador se auto-ajusta dependendo da temperatura de um dissipador de calor que se pretende controlar.
Como funciona
Aqui, um dispositivo termistor padrão é usado como sensor de temperatura especificado com um valor de resistência de 10 K a 25 graus de temperatura ambiente.
O motor a ser controlado é alimentado pelos pulsos PWM do IC 555 cujo ciclo de frequência de pulso desce de cerca de 34% à temperatura ambiente (velocidade mínima) para 100% (velocidade máxima) quando a temperatura atinge um valor alto.
Esses pulsos são gerados pelo 555, que é manipulado para funcionar como um circuito oscilador controlado por tensão integrado. No pino de tensão de controle 5 é aplicada uma tensão variável determinada pela resistência do termistor que por sua vez depende da temperatura gerada sobre o dissipador de calor.
Para garantir uma transferência imediata de temperatura, o termistor deve ser fixado ou colado adequadamente ao dissipador de calor. O capacitor de 100uF mostrado conectado em paralelo com o termistor causa um curto na alimentação com o pino 5 do IC simulando um estado de alta temperatura por alguns segundos durante a chave liga/desliga para que o motor obtenha um torque de inicialização e seja impedido de ficar parado.
A tensão para o IC 555 é regulada pelo diodo zener de 9,1V para permitir que o IC funcione independentemente das flutuações de alimentação de entrada.
Para ajustar o limite de disparo de temperatura em que se espera que o motor acelere, você pode alterar o valor de 2,7K do resistor conectado ao pino 5 de 555 ou até mesmo usar um potenciômetro para configurar o mesmo.
Diagrama de circuito
Nota: O transistor pode ser TIP122 para motores pequenos classificados em cerca de 1 ampere de corrente.
2) Usando LM358
A maioria dos circuitos eletrônicos com semicondutores de potência geradores de calor equipam pelo menos um dissipador de calor para dissipar a grande quantidade de energia consumida. A classificação de um dissipador de calor depende da temperatura máxima permitida que o chip de silício pode suportar.
Neste projeto de controlador automático de temperatura do dissipador de calor, o monitor do dissipador de calor observa continuamente a temperatura do dissipador de calor.
Na faixa de 50°C a 60°, C o LED verde acenderá, e o amarelo acenderá quando a temperatura estiver na faixa de 70° – 80°C.
Finalmente, quando a temperatura ultrapassar a marca de 80°C, o LED vermelho acenderá. Há também a opção de desconectar a carga usando um relé.
Naturalmente, o circuito é um comparador de janela. Sensor D1 entregue uma tensão de controle aumenta a uma taxa de 10 mV/°C.
Quando a tensão do sensor cai abaixo da tensão dos limpadores P1 e P2as saídas dos opamps (A1 e A2) ficará baixo e o LED D2 irá iluminar.
Saída A1 se tornará alta quando a tensão em D1 vai acima do limpador em P1 mas ainda fica abaixo de P2.
Ao mesmo tempo, D.2 estará desligado e o LED D3 estará aceso. Se a tensão cruza o limpador de P2então a saída de ambos os opamps será alta.
Simultaneamente, D.5 acenderá e o transistor T1 será ligado. A função do diodo Zener D4 é certificar-se de que o LED D5 é bem iluminado, além de garantir T1 conduz sem inibição.
Como calibrar
Calibrar a unidade é bastante simples. Você só precisa colocar o sensor junto com um termômetro calibrado em um prato de água. O próximo passo é aquecê-lo.
À medida que a temperatura aumenta, defina P1 e P2 resistências mínima e máxima.
Além disso, defina o cruzamento de verde para amarelo na faixa de 50° – 60°C com P1. Depois disso, defina o limite de amarelo para vermelho na faixa de 70° – 80°C com P2. Agora que você calibrou o sensor, você pode conectá-lo diretamente ao dissipador de calor.
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FONTE
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