Ventilador de CC controlat per temperatura mitjançant termistor

"L'automatització és bona, sempre que sàpiga exactament on posar la màquina", en aquest tutorial estem creant un ventilador de CC de temperatura controlada mitjançant termistor, ja que comença per sobre del nivell de temperatura preestablert i s'atura quan la temperatura torna a la normalitat condició. Tot aquest procés es realitza automàticament. Prèviament, hem fabricat el ventilador controlat per temperatura mitjançant Arduino, on la velocitat del ventilador també es controla automàticament.

Components necessaris

Es requereixen els components següents per a aquest controlador de ventilador automàtic que utilitza termistor:

• Op amplificador IC LM741
• Transistor NPN MJE3055
• Termistor NTC - 10k
• Potenciòmetre - 10k
• Resistències: 47 ohms, 4,7 k
• Ventilador de CC (motor)
• Font d'alimentació-5v
• Taula de pa i cables de connexió

Esquema de connexions

A continuació es mostra el diagrama del circuit del ventilador controlat per temperatura que utilitza termistor com a sensor de temperatura:

Termistor

El component clau d’aquest circuit de ventilador controlat per temperatura és el termistor, que s’ha utilitzat per detectar l’augment de temperatura. El termistor és una resistència sensible a la temperatura, la resistència de la qual canvia segons la temperatura. Hi ha dos tipus de termistor NTC (temperatura negativa coeficient) i PTC (temperatura positiva coeficient), estem utilitzant un termistor tipus NTC. El termistor NTC és una resistència la resistència del qual disminueix a mesura que augmenta la temperatura mentre que a PTC augmenta la resistència a mesura que augmenta la temperatura. També hem utilitzat Thermistor en moltes aplicacions interessants com el circuit d'alarma d'incendi mitjançant termistor, corrent altern de temperatura controlat, circuit de termòstat basat en termistor.

Tots els projectes basats en termistor es poden trobar aquí.

Op amplificador IC LM741

Un amplificador operatiu és un amplificador electrònic de voltatge electrònic d’alt guany acoblat en corrent continu. És un xip petit que té 8 pins. Un amplificador operatiu IC s’utilitza com a comparador que compara els dos senyals, el senyal inversor i el no inversor. A Op-amp IC 741 PIN2 és un terminal d’entrada inversora i PIN3 és un terminal d’entrada que no inverteix. El pin de sortida d’aquest IC és PIN6. La funció principal d’aquest CI és fer operacions matemàtiques en diversos circuits.

L’amplificador operatiu té bàsicament un comparador de voltatge a l’ interior, que té dues entrades, una d’entrada inversora i la segona entrada no inversora. Quan la tensió a l'entrada no inversora (+) és superior a la tensió a l'entrada inversora (-), la sortida del comparador és Alta. I si el voltatge de l'entrada inversora (-) és superior a l'extrem no inversor (+), la sortida és BAIXA. Els amplificadors operatius tenen un gran guany i se solen utilitzar com a amplificador de tensió. Alguns amplificadors operatius tenen més d’un comparador a l’interior (l’ampli operatiu LM358 en té dos, LM324 en té quatre) i alguns només tenen un comparador com LM741L’aplicació d’aquest CI inclou principalment un sumador, un subtractor, un seguidor de tensió, un integrador i un diferenciador. La sortida de l'amplificador operacional és el producte del guany i la tensió d'entrada. Consulteu aquí per obtenir altres circuits d'amplificadors operatius.

Esquema de clavilles de l'ampli operatiu IC741:

Configuració del pin

PIN NÚM.	Descripció del PIN
1	Desplaçament nul
2	Terminal d’entrada d’inversió (-)
3	terminal d'entrada sense inversió (+)
4	alimentació de tensió negativa (-VCC)
5	compensació nul·la
6	Pin de tensió de sortida
7	alimentació de tensió positiva (+ VCC)
8	no connectat

Funcionament del ventilador automàtic controlat per temperatura mitjançant termistor

Funciona sobre el principi del termistor. En aquest circuit, el PIN 3 (terminal no inversor de l’amplificador operatiu 741) està connectat amb el potenciòmetre i el PIN 2 (terminal inversor) està connectat entre R2 i RT1 (termistor) que està creant un circuit divisor de tensió. Inicialment, en la condició normal, la sortida de l’amplificador operatiu és BAIXA, ja que la tensió a l’entrada que no inverteix és menor que l’entrada inversora, cosa que fa que el transistor NPN es mantingui en estat apagat. El transistor roman en estat OFF perquè no hi ha cap tensió aplicada a la seva base i necessitem una mica de tensió a la seva base per fer que el transistor NPN es condueixi. Aquí hem utilitzat el transistor NPN MJE3055, però qualsevol transistor d’alta intensitat pot funcionar aquí com BD140.

Si no s’incrementa la temperatura, la resistència del termistor disminueix i la tensió al terminal no inversor de l’amplificador operacional passa a ser superior al terminal inversor, de manera que el PIN 6 de sortida de l’ampli operatiu passarà a ser ALT i el transistor estarà ON (perquè la sortida de l'amplificador operatiu és ALTA, la tensió fluirà a través del col·lector fins a l'emissor). Ara, aquesta conducció del transistor NPN permet arrencar el ventilador. Quan el termistor torna a estar en condicions normals, el ventilador s'apagarà automàticament.

Avantatges

• Fàcil de manejar i econòmic
• El ventilador s'inicia automàticament, de manera que pot controlar la temperatura manualment.
• El canvi automàtic estalviarà energia.
• La instal·lació és fàcil per refredar dispositius de dissipació de calor.

Aplicacions del ventilador de CC controlat per temperatura

• Ventiladors de refrigeració per a ordinadors portàtils i ordinadors.
• Aquest dispositiu s’utilitza per refredar el motor del cotxe.