Свежие комментарии
    Архивы
    Апрель 2024
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
    « Мар    
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930  
    d91629c2

    Управление скоростью вентилятора

    Сейчас увеличивается энтузиазм к накопленным микросхемам, созданным для регулирования пропеллерами охлаждения в компьютерах и другом электронном оснащении.

    Малогабаритные вентиляторы недороги и используются в замораживании электронного оборудования не менее полвека. Но в последнее время техника применения пропеллеров стала не менее раскрученной.

    В электронике есть линия (в особенности в потребительской электронике) к понижению габаритов механизмов при одновременном повышении перспектив. При этом огромное количество элементов «втискивается» в небольшой размер.

    Наиболее ослепительный образец – индивидуальные компьютеры-нотбуки. PC-нотбуки владеют очень малогабаритными габаритами, однако при этом их производительность не проигрывает стандартным настольным PC.

    Другой образец – мультимедийные проекторы или телевизионные приставки (set-top box). Совместное между данными устройствами, кроме небольших (и продолжающих понижаться) габаритов, это то, что число развеиваемого тепла не понижается, а обычно даже усиливается.

    В PC- нотбуках множество тепла возбуждается микропроцессором; в проекторах – источником света. Это тепло должно отводиться быстро и качественно. Наиболее оперативный путь отвода тепла – это использование инертных элементов – радиаторов.

    Но такой подход во всех случаях неэффективен, и несколько дорог. Хорошей заменой считается серьезное остывание, для чего нужен вентилятор, который обеспечивает поток воздуха вокруг элементов и так что предоставляющий тепло.

    Вентилятор, разумеется, считается источником гула. Еще он употребляет электрическую энергию – это крайне значительный момент, если питание выполняется от батареи.

    Помимо этого, вентилятор – это машинный элемент системы, что не классифицируется оптимальным решением с позиции долговечности.

    Управление скоростью вращения – один способ сильно разрешить проблемы пропеллера – гарантирует следующие преимущества:

    1. Понижение скорости вращения пропеллера содействует понижению звуковых звуков;

    2. Понижение скорости вращения пропеллера содействует понижению энергопотребления;

    3. Понижение скорости вращения пропеллера повышает долговечность и время наработки на отказ. Если Вас интересует данная информация управление скоростью вентилятора, зайдите на сайт.

    Политика руководства можно обозначать так:

    1. Неимение регулирования скоростью вращения;

    2. Управление подключением/выключением;

    3. Прямолинейное управление;

    4. Низкочастотная широтно-импульсная модулирование (ШИМ);

    5. Индукционная ШИМ.

    Типы пропеллеров. 2-выводной вентилятор имеет вывод земли и вывод питания. 3-выводной вентилятор кроме выводов питания и земли имеет еще пульсирующий тахометрический выход, частота импульсов на котором отвечает скорости вращения пропеллера. 4-проводной вентилятор имеет выводы: земли, питания, тахометрический и вход регулирования ШИМ.

    За счет регулирования длиной импульсов у нас есть возможность распоряжаться производительностью двигателя пропеллера. 2-проводной вентилятор управляется за счет перемены вложенного напряжения, или перемены ширины импульсов низкочастотного ШИМ знака.

    Но в двухпроводном пропеллере отсутствует тахометрический знак, из-за этого нельзя определить, с какой скоростью вертится вентилятор и вертится ли вообще. Такое управление пропеллером именуется регулированием с открытой петлей.

    Скорость вращения 3-выводного пропеллера может обращаться теми же способами, что и при 2-выводном пропеллере: развитием значения регулярного напряжения или низкочастотной ШИМ.

    Отличие трехвыводного пропеллера от двухвыводного состоит в присутствии обратной связи от пропеллера к правящей схеме. Тахометрический знак демонстрирует, вертится ли вентилятор, и дает информацию о скорости вращения.

    Тахометрический знак при питании пропеллера знаком регулярного тока представляет из себя квадратные импульсы, такие тем, которые на рис. 1 определены “ideal tach”. Данный знак находится, когда вентилятор питается регулярным током.

    Однако в случае наличия низкочастотной ШИМ тахометрический знак достоверен лишь когда знак питание подано на вентилятор, другими словами во время импульса ШИМ. Когда знак ШИМ располагается в разъединенном пребывании, внешняя модель генерации тахометрического знака также выключена.

    В связи с тем что выход модели тахогенератора как правило имеет открытый перемещение, то в момент малого уровня знака ШИМ данный выход будет располагаться в разъединенном (высокоимпедансном) пребывании.

    Так что, если рассматривать идеальный вариант тахометрический знак дает информацию о скорости вращения пропеллера, однако в присутствии ШИМ это знак будет искажен и эти преломления могут стать причиной ошибки работы модели.

    Чтобы получить надежную информацию о скорости вращения при ШИМ-управлении скоростью пропеллера, необходимо время от времени подключать питание на определенное довольно долгое время, чтобы определить этап тахометрического знака. Такая вероятность учтена во всех микросхемах компании Analog Devices, созданных для регулирования пропеллерами, к примеру в ИС ADM1031 и ADT7460.

    Кроме выводов питания, земли и тахометрического, в 4-проводных пропеллерах присутствует также вход ШИМ, который используется для регулирования скоростью вращения пропеллера.

    Вместо подключения/выключения питания всего пропеллера, при этом подключаются/выключаются лишь драйверы катушек привода, а выходной тахометрический знак доступен когда угодно времени.

    Подключение/исключение катушек сопровождается генерацией определенного переключательного гула. При управлении подключением катушек с частотой выше 20 кГц знак выходит за границы испытываемого спектра, из-за этого как правило частота ШИМ при управлении пропеллерами достаточно высока и превосходит 20 кГц.

    Второе преимущество четырехпроводных пропеллеров – скорость можно снижать до 10% от предельного значения.

    Пороговая модель подключения/выключения. Это следующий по простоте способ. Вентилятор включается лишь когда требуется остывание и располагается в неработающем пребывании все другое время.

    Необходимо только установить требование, при котором включается вентилятор – как правило подключение происходит, когда температура превзойдет поставленный уровень.

    Схема ADM1032 компании Analog Devices – оптимальный приемник для реализации такой модели. В этой ИС присутствует компаратор, вырабатывающий знак THERM; данный знак в порядке располагается может высочайшего качества и переводится в малый уровень, если температура превзошла запрограммированный порог.

    Знак автоматом переходит в большой закономерный уровень, когда температура понижается ниже порога THERM Limit. Преимущество такого способа в том, что программируется некоторый гистерезис и вентилятор не будет регулярно срабатывать и отключаться, когда температура колеблется около порога срабатывания.

    Прямолинейное управление. Следующий способ регулирования – прямолинейное управление – при этом меняется усилие, отданное на вентилятор. Для получения небольшой скорости (минимальная скорость охлаждения и самый слабый порядок) усилие понижается, для повышения витков – усиливается.

    Схема для прямолинейного регулирования пропеллером ADM1028 компании Analog Devices имеет почти все, что необходимо для регулирования пропеллером, и в том числе внешний вид для включения к диодам-термодатчикам, которые довольно часто вделываются в процессоры специально для наблюдения температуры; как правило процессоры и считаются компонентом, на котором рассеивается огромная часть производительности.

    Схема ADM1028 работает при напряжении питания 3…5.5 В и гарантирует масштаб выходного знака до 2.5 В. Вентиляторы с усилием питания 5 В не обеспечивают довольно большого спектра настройки скорости, т.к. их усилие старта близко к их предельному усилию питания (5 В).

    Серьезное преимущество прямолинейного регулирования – это неимение нарушений при подобном способе. Но, как рассказывалось, спектр настройки скорости урезан. К примеру, типический 12-вольтный вентилятор, у которого усилие питания меняется в краях от 7 до 12 В, при этом будет менять скорость вращения всего вдвое.

    Еще хуже картина, если используется 5-вольтный вентилятор. Как правило исходное усилие для такого пропеллера составляет 3.5 В или даже 4 В. Однако при подобном напряжении его скорость вращения будет ненамного ниже предельной, и так что спектр настройки скорости крайне невелик.

    ШИМ управление. Оптимальный способ, который сейчас применяется для регулирования скоростью вращения пропеллера – это ультранизкочастотный ШИМ.

    При этом усилие, отданное на вентилятор, вполне может быть или свежим, или предельным – что снимает неприятность рассеивания лишнего тепла в прямолинейном регуляторе.

    Второй дефицит низкочастотного ШИМ – это гул, генерируемый в итоге коммутации. В связи с тем что катушки двигателя регулярно подключаются и выключаются, вероятно возникновение испытываемого гула.

    В целях разрешить данную неприятность во всех свежих микросхемах, созданных для регулирования пропеллером, частота ШИМ составляет 22.5 кГц и находится так что вне испытываемого спектра.

    Внутренняя модель при индукционной ШИМ легче, однако такую модель применяют лишь с 4-проводным пропеллером. Впрочем такие вентиляторы считаются сравнительно свежими на рынке, они быстро становятся распространенными.

    Оставить комментарий