مروحة تيار مستمر يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام الثرمستور

"الأتمتة جيدة ، طالما أنك تعرف بالضبط مكان وضع الماكينة" ، في هذا البرنامج التعليمي ، نصنع مروحة DC يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام Thermistor ، حيث تبدأ فوق مستوى درجة الحرارة المحدد مسبقًا وتتوقف عند عودة درجة الحرارة إلى وضعها الطبيعي شرط. تتم هذه العملية برمتها تلقائيًا. لقد صنعنا سابقًا المروحة التي يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام Arduino ، حيث يتم أيضًا التحكم في سرعة المروحة تلقائيًا.

المكونات المطلوبة

المكونات التالية مطلوبة لوحدة التحكم في المروحة الأوتوماتيكية باستخدام الثرمستور:

• Op amp IC LM741
• NPN الترانزستور MJE3055
• NTC الثرمستور - 10 كيلو
• مقياس الجهد - 10 كيلو
• المقاومات - 47 أوم ، 4.7 كيلو
• مروحة DC (المحرك)
• امدادات الطاقة - 5 فولت
• اللوح وأسلاك التوصيل

مخطط الرسم البياني

يوجد أدناه مخطط الدائرة للمروحة التي يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام الثرمستور كمستشعر درجة الحرارة:

الثرمستور

المكون الرئيسي لدائرة المروحة التي يتم التحكم في درجة حرارتها هو Thermistor ، والذي تم استخدامه للكشف عن ارتفاع درجة الحرارة. الثرمستور هو مقاوم حساس لدرجة الحرارة ، وتتغير مقاومته حسب درجة الحرارة. هناك نوعان من الثرمستور NTC (كفاءة مشتركة في درجة الحرارة السلبية) و PTC (درجة حرارة موجبة ذات كفاءة مشتركة) ، نحن نستخدم الثرمستور من نوع NTC. NTC الثرمستور هو المقاوم الذي تقل مقاومته مع ارتفاع درجة الحرارة بينما في PTC ستزيد المقاومة مع ارتفاع درجة الحرارة. استخدمنا أيضًا Thermistor في العديد من التطبيقات المثيرة للاهتمام مثل دائرة إنذار الحريق باستخدام Thermistor و AC التحكم في درجة الحرارة ودائرة Thermistor Based Thermostat.

يمكن العثور على جميع المشاريع القائمة على الثرمستور هنا.

Op amp IC LM741

و مكبر للصوت التشغيلي هو جانب DC-مكاسب عالية مكبر للصوت الجهد الإلكترونية. إنها شريحة صغيرة بها 8 دبابيس. يتم استخدام مكبر للصوت التشغيلي IC كمقارن يقارن بين الإشارتين ، الإشارة المقلوبة وغير المقلوبة. في Op-amp IC 741 PIN2 هو طرف إدخال عكسي و PIN3 هو طرف إدخال غير مقلوب. دبوس الإخراج لهذا IC هو PIN6. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا IC في إجراء عملية رياضية في دوائر مختلفة.

يحتوي Op-amp بشكل أساسي على مقارن جهد بداخله ، والذي يحتوي على مدخلين ، أحدهما يقوم بعكس المدخلات والثاني هو إدخال غير مقلوب. عندما يكون الجهد عند المدخلات غير المقلوبة (+) أعلى من الجهد عند عكس المدخلات (-) ، فإن ناتج المقارنة يكون مرتفعًا. وإذا كان جهد المدخل المقلوب (-) أعلى من الطرف غير المقلوب (+) ، فإن الناتج يكون منخفضًا. تتمتع Op-Amps بمكاسب كبيرة وتستخدم عادةً كمضخم للجهد. تحتوي بعض أجهزة Op-Amps على أكثر من مقارن واحد بالداخل (يحتوي op-amp LM358 على اثنين ، بينما يحتوي LM324 على أربعة) وبعضها يحتوي على مقارن واحد فقط مثل LM741يشتمل تطبيق هذا IC بشكل أساسي على جامع وطرح ومتابع للجهد ومتكامل ومميز. ناتج مكبر الصوت التشغيلي هو نتاج الكسب والجهد الداخل. تحقق هنا من دوائر Op-amp الأخرى.

رسم تخطيطي لـ Op-amp IC741:

تكوين دبوس

رقم التعريف الشخصي.	دبوس الوصف
1	الإزاحة فارغة
2	عكس (-) المدخلات الطرفية
3	طرف إدخال غير عكسي (+)
4	إمداد الجهد السلبي (-VCC)
5	تعويض فارغ
6	خرج الجهد دبوس
7	إمداد الجهد الإيجابي (+ VCC)
8	غير متصل

عمل مروحة أوتوماتيكية يتم التحكم في درجة حرارتها باستخدام الثرمستور

يعمل على مبدأ الثرمستور. في هذه الدائرة ، يتم توصيل PIN 3 (الطرف غير العكسي لـ op amp 741) بمقياس الجهد ويتم توصيل PIN 2 (طرف عكسي) بين R2 و RT1 (الثرمستور) الذي يصنع دائرة مقسم الجهد. في البداية ، في الحالة العادية ، يكون خرج المرجع أمبير منخفضًا لأن الجهد عند الإدخال غير المقلوب أقل من الإدخال المقلوب مما يجعل ترانزستور NPN يظل في حالة إيقاف التشغيل. يظل الترانزستور في حالة إيقاف التشغيل لأنه لا يوجد جهد مطبق على قاعدته ونحتاج إلى بعض الجهد في قاعدته لجعل ترانزستور NPN موصلاً. استخدمنا هنا ترانزستور NPN MJE3055 ولكن أي ترانزستور عالي التيار يمكن أن يعمل هنا مثل BD140.

عندما يتم زيادة درجة الحرارة ، تتلاشى مقاومة الثرمستور ويصبح الجهد عند الطرف غير المقلوب لجهاز op-amp أعلى من الطرف المقلوب ، لذلك سيصبح خرج المرجع رقم PIN 6 مرتفعًا وسيكون الترانزستور قيد التشغيل (لأنه عندما ناتج المرجع أمبير مرتفع حيث يتدفق الجهد عبر المجمع إلى الباعث). الآن هذا التوصيل لترانزستور NPN يسمح للمروحة بالبدء. عندما يعود الثرمستور إلى الحالة الطبيعية ، سيتم إيقاف تشغيل المروحة تلقائيًا.

مزايا

• سهل التعامل واقتصادي
• تبدأ المروحة تلقائيًا ، لذا يمكنها التحكم في درجة الحرارة يدويًا.
• التبديل التلقائي سيوفر الطاقة.
• لتبريد أجهزة تبديد الحرارة ، التثبيت سهل.

تطبيقات مروحة التحكم في درجة الحرارة DC

• مراوح تبريد لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر.
• يستخدم هذا الجهاز لتبريد محرك السيارة.