Camgora.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы уменьшения оборотов на вентиляторе

Способы уменьшения оборотов на вентиляторе

При недостаточной естественной циркуляции воздуха в помещениях – жилых, технических, хозяйственных – устанавливают вентиляторы. Приборы обеспечивают воздухообмен на уровне, необходимом для работы оборудования или создания комфортных условий пребывания. Работают аппараты в разном режиме, так как в течение суток требования к воздухообмену изменяются. Увеличить или уменьшить скорость вращения вентилятора можно с помощью контроллера скорости.

  1. Изменение скорости вращения
  2. Элемент для уменьшения оборотов вентилятора
  3. Уменьшение скорости вращения вентилятора вытяжки
  4. Назначение контроллера
  5. Основные разновидности
  6. Тиристорные или симисторные
  7. Частотные
  8. Трансформаторные
  9. Правила подключения устройства
  10. Сборка прибора своими руками

Изменение скорости вращения

Принцип работы вентилятора — затягивание воздуха лопастями и перенос его по каналу вентиляции

Вентилятор в общем виде – ротор с закрепленными определенным образом лопатками. При вращении лопатки сталкиваются с воздухом и отбрасывают его в некотором направлении. По конструкции различают:

  • Осевой – направление нагнетаемого и всасываемого вздоха совпадают. Вентилятор предназначен для охлаждения чего-либо: кулеры в компьютерах, бытовые приборы, шахтные вентиляторы, аппараты для дымоудаления.
  • Радиальный – центробежный. Воздух всасывается с одной стороны вентилятора, нагнетается по другую сторону – под прямым углом. Радиальные вентиляторы используют в промышленности.
  • Тангенциальный – имеет сложное строение по типу «беличьего колеса». Воздух всасывается вдоль периферии и нагнетается под прямым углом. Такая конструкция стоит в кондиционерах, воздушных завесах, холодильниках.
  • Безлопастный – по сути, нагнетатель воздуха. В быту почти не встречается.

Любой вентилятор в силу специфики конструкции работает на полную мощность. Это приводит к быстрому износу прибора и поломкам. Максимально мощный поток воздуха требуется не все время. Чтобы уменьшить обороты вентилятора, нужно подключить специальное устройство.

Элемент для уменьшения оборотов вентилятора

Контроллер скорости работы вентилятора

Регулирует скорость вращения контроллер скорости. Уменьшаться она может по 2 механизмам:

  • изменение частоты тока – чем она ниже, тем меньшее количество оборотов делает кулер;
  • изменение напряжения, поступающего на обмотку.

В абсолютном большинстве случаев используются приборы 2 типа. Приспособления, изменяющие частоту, обычно стоят намного дороже вентилятора.

Контроллеры могут быть механическими и автоматическими. Первые регулируются вручную с помощью колесика. Уменьшать можно как плавно, так и ступенчато – это зависит от типа прибора, чаще всего это симисторные модели. В сложных системах устанавливают контроллеры с автоматическим управлением. Здесь сигналом к снижению числа оборотов служат показатели датчиков: температурных, влажностных, газовых, фотодатчиков. Их главная задача – снизить потребление энергии, когда система функционирует в оптимальном режиме и не нуждается в усиленном охлаждении.

Уменьшение скорости вращения вентилятора вытяжки

Цифровой контроллер скорости вентилятора

В системах принудительного кондиционирования обычно ставят канальные вентиляторы. На максимальной мощности приборы работают только в тяжелых условиях – промышленном цеху. В офисах компаний, коммерческих помещениях и даже в лабораториях мощность вытяжки изменяют в зависимости от времени суток и характера деятельности.

Чтобы уменьшить скорость канального вентилятора, нужно установить ступенчатый контроллер. Регулятор снижает напряжение, подаваемое на обмотку. При этом падает и скорость вращения лопастей. Трансформаторный ступенчатый контроллер оптимален, когда скорость вращения кулера удобнее регулировать вручную, например, чтобы снизить шум в какое-то время.

Если скорость кулера находится в зависимости от температуры или уровня влажности, ставят электронный модуль с автоматическим управлением.

Автоматические контроллеры нередко оснащаются аварийными индикаторами, лампами сигнализации и даже возможностью гальванической развязки с сетью.

Назначение контроллера

Регуляторы вращения кулера выполняют несколько задач:

  • Экономия электроэнергии – на максимальной мощности вентилятор потребляет максимальное же количество электроэнергии. Это невыгодно. Возможность снизить число оборотов, когда в этом нет нужды, позволяет уменьшить счета за электричество.
  • Увеличение срока работы оборудования – вентилятор включает движущиеся части. При интенсивной работе они быстро изнашиваются и выходят из строя. Уменьшив число оборотов, можно увеличить срок эксплуатации вытяжки, кондиционера, холодильника.
  • Снижение уровня шума – вентилятор на максимальной мощности создает относительно небольшой шум. Но если приборов несколько, уровень шума превышает терпимые 50 дБ. Если понизить число оборотов, шум тоже снижается.
  • Поддержка постоянного режима – без контроллера вентилятор может находиться только в 2 состояниях: работа на полной мощности и отключение. При работе в вентиляционной системе прибор периодически включается и выключается. Такой режим приводит к перегреву аппарата и перерасходу электроэнергии. Контроллер обеспечивает инверсионный принцип работы: снижение и увеличение числа оборотов без скачков напряжения.

Контроллер можно установить на системы вытяжки на кухне или вентиляции офиса, а также на бытовые приборы и оборудование: холодильники, компьютеры.

Основные разновидности

Принцип работы контроллеров — снижение напряжения, подаваемого на обмотку вентилятора

Чтобы снизить или увеличить скорость вращения вентилятора, нужно подобрать устройство необходимой конструкции. Выделяют несколько видов контроллеров. Самая известная классификация – по принципу управления. Однако все они относятся к приборам, изменяющим величину напряжения на обмотку.

Тиристорные или симисторные

Предназначены для работы с однофазными аппаратами, имеющими защиту от перегрева. Здесь реализуются принцип фазового управления. 2 тиристора, соединенные встречно-параллельно, образуют симистор. При прохождении напряжения через ноль тиристор «отрезает» часть в начале или в конце волны напряжения в зависимости от схемы управления. В итоге среднеквадратичное напряжение изменяется.

Тиристорные контроллеры эффективны, компактны, создают мало шума. Однако подключить их можно только к электродвигателям, спроектированным с учетом такой возможности.

При частоте в сети в 50 Гц симисторные контроллеры действуют хуже: слышны рывки и шум при работе.

Частотные

Изменяют частоту напряжения, подаваемого на вентилятор. С их помощью получают напряжение от 0 до 480 В. Частотные контроллеры – главный способ регулировки в инверторных аппаратах: кондиционерах, преобразователях. Однако работать регулятор может только с трехфазными электродвигателями, что ограничивает его применение.

Трансформаторные

Трансформаторный регулятор скорости вентилятора

Модели рассчитаны на обеспечение наиболее мощных вентиляторов. Выпускают одно- и трехфазные приборы. Чаще всего это ступенчатые регуляторы. Они повышают и понижают напряжение через определенный интервал, который указывается в маркировке. Однако есть варианты, обеспечивающие плавную регулировку.

Трансформаторные регуляторы громоздки, стоят недорого. Прибор можно монтировать на стенах, внутри стен, прямо внутри установки. Контроллер может обслуживать несколько вентиляторов и отличается высокой надежностью.

Правила подключения устройства

Схема подключения контроллера

Регулятор для уменьшения оборотов вентилятора может смонтировать и настроить специалист. В простых случаях с такой задачей справляются самостоятельно.

Способы установки контроллеров зависят от типа устройства: настенный, внутристенный вариант, модель для установки внутри корпуса, реобас для регулировки вращения кулеров в системном блоке и прочее. Схема подключения регулятора имеется в инструкции к прибору. Изучив руководство, можно разобраться, как подсоединить прибор и обслуживать его.

  1. Настенные и внутристенные варианты закрепляют на стену шурупами или дюбелями. Крепеж обычно входит в комплект.
  2. Регулятор подключают к питающему кабелю по схеме, приведенной производителем. Задача сводится к обрезке проводов ноля, фазы и земли и последовательного присоединения жил к входным и выходным клеммам.
  3. Прежде чем начать монтаж, нужно убедиться, что сечение соединительного питающего кабеля соответствует максимальному току подсоединяемого контроллера.
  4. Если вентилятор оснащен собственным выключателем. Последний необходимо демонтировать и заменить на контроллер.

Чтобы снизить обороты компьютерного кулера, используют устройство дополнительного сопротивления или его усовершенствованный вариант – реобас. Предварительная работа здесь сложнее. Необходимо правильно оценить, какова допустимая температура для каждого элемента оборудования: материнской платы, процессора графической карты. В противном случае снижение скорости кулера приводит к перегреву и поломке процессора или платы.

Принцип подключения реобаса: провода от вентилятора обрезают и подсоединяют к регулятору по схеме, указанной производителем. Реобас удобнее тем, что контролирует сразу несколько вентиляторов, в то время как дополнительное сопротивление снижает обороты только у 1 устройства.

Сборка прибора своими руками

Самодельный контроллер скорости вентилятора

Контроллер представляет собой сопротивление, подсоединяемое по специфической схеме. Собрать простейший вариант для управления бытовым вентилятором можно своими руками. Понадобится для этого 3 детали: переменный и постоянный резисторы и транзистор.

  1. К центральному контакту переменного резистора припаивают базу транзистора. К крайнему выводу резистора подсоединяют коллектор.
  2. К другому краю резистора методом пайки прикрепляют постоянный резистор сопротивлением в 1 кОм. Второй вывод постоянного резистора припаивают к эмиттеру транзистора.
  3. К коллектору транзистора крепят кабель входного напряжения, а «плюсовой» выход фиксируют к эмиттеру транзистора.
  4. Чтобы проверить работу элемента, провод от эмиттера присоединяют к «плюсовому» проводу вентилятора. Провод выходного напряжения от самодельного ребоаса подсоединяют к блоку питания. «Минусовый» провод вентилятора прикрепляют напрямую, не включая в схему регулятор.
  5. Включают блок питания в сеть. Понижают и увеличивают скорость вращения кулера, поворачивая колесико переменного резистора.

Самоделка совершенно безопасна для вентилятора, поскольку «минусовый» провод подсоединен напрямую. Даже если контроллер замкнет, кулер не пострадает.

Замена вентилятора и снижение тока с помощью резистора

В стандартном блоке питания установлен обычный вентилятор на 12В размерами 80х80мм, который можно отключить и поставить вместо него аналогичный или более тонкий и медленный 80мм вентилятор, который, в свою очередь, желательно переставить на 5 вольт.

Снижение тока с помощью резистора

Более грамотное решение — снижение тока с помощью резистора, включенного в разрыв провода питания вентилятора. Суть этого метода заключается в том, что на красный провод припаивается постоянное сопротивление или переменный резистор, при этом можно будет самостоятельно отрегулировать соотношение шумохлаждение. Номинал устанавливаемлого постоянного резистора зависит от мощности вентилятора и степени снижения оборотов — для типовых кулеров применимы резисторы от 10 до 75 Ом мощностью 0,25 Вт.

Достоинства: дешевизна, хороший дизайн (не требуется прокладывать провода или занимать розетку), низкий шум. Недостатки:

  • нужно найти подходящее сопротивлениерезистор,
  • необходимость в качественной пайке,
  • сопротивление довольно сильно нагревается в процессе работы, следовательно, в блоке питания где и так уменьшается эффективность охлаждающей системы, появляется источник дополнительного тепла совсем ни к чему
  • шум всё-таки остается, хотя и становится намного тише.

Алгоритм установки резистора:

  • Выключить компьютер
  • Развинтить корпус блока питания.
  • Найти среди двух проводов, идущих к крыльчатке плюсовой провод (обычно красный) и перерезать его (удобнее всего по середине)
  • Впаять переменный резистор
  • Медленно прокручивать вариатор резистора, пока не будет при включении обнаружено вращение крыльчатки без посторонней помощи
  • Желательно часа 3-4 погонять блок питания, изредка проверяя пальцем его температуру. При обнаружении перегрева следует уменьшить сопротивление.
  • Выключить питание, выпаять резистор и измерить его сопротивление
  • Подобрать такой же резистор, только с постоянным сопротивлением и впаять его на то место, где был переменный
  • Изолировать места спайки и собрать блок питания

Подобный способ применяется не только на любительском уровне: промышленно выпускаются переходники, обычно там используется резистор 10 Ом, который снижает обороты незначительно. Недостаток — сильное ограничение пускового тока вентилятора. В один прекрасный момент забившийся пы лью подшипник может не позволить ротору сдвинуться с места.

Опытные пользователи рекомендуют при установке резистора в разрыв провода питания вентилятора не экономить на его мощности. Простейший расчет показывает, что, например, для того, чтобы запитать типичный процессорный вентилятор с током потребления 200-370 мА от пониженного резистором напряжения 6-7 вольт, его мощность следует выбирать не менее 6В*200мА=1,2 Вт (то есть резистор на 2Вт — это фактически необходимый минимум, хотя иногда можно обойтись и одноваттным резистором).

Более корректное решение — включение в разрыв цепи питания вентилятора стабилитрона с напряжением стабилизации 3–6 В. Подбором типа стабилитрона можно выбрать нужные обороты, при этом сохраняется и большой пусковой ток, и работоспособность схемы контроля оборотов. Мощность стабилитрона следует выбирать не менее 1-2 Вт (в зависимости от вентилятора) и на предельный ток до 0,3-0,5 А (такие стабилитроны обычно имеют немалые габариты). Более логично здесь взять маломощный стабилитрон и «усилить» его ток при помощи простейшей транзисторной схемы.

Реобас — промышленное устройство, использующее переменные резисторы, и служащее для плавного изменения скорости вращения вентилятора, а следовательно, регулирующее не только производительность вентилятора, но и уровень шума и вибрации. В этих устройствах используются реостаты, что позволяет плавно регулировать напряжение, подаваемое на устройство. Но, несмотря на то, что все устройства работают по одному принципу, они очень сильно различаются.

Например, реобас Cooler Master Musketeer имеет расположенные на лицевой панели три аналоговых индикатора, на которые выводится информация о напряжении, подаваемом на вентилятор, уровне звукового давления и температуре в точке, куда помещён термодатчик. Также присутствуют два ползунка — первый отвечает за изменение напряжения, а второй за уровень громкости соответствующего выхода звуковой карты. Диапазон вольтметра колеблется от 0 до 12 вольт, но напряжение регулируется в пределах от 6 до 11 вольт. Диапазон измерителя уровня звука колеблется от –20 до +3 дБ. Температура отображается в пределах от 10 до 90 градусов по Цельсию. В комплект также входит удлинитель провода кулера, переходник с трёхконтактного разъёма на четырёхконтактный (это позволяет подключать к реобасу не вентилятор, а, к примеру, неоновую лампу — при регулировке напряжения, подаваемого на лампу, наблюдается явление — начинает светиться не вся лампа, а её часть).

Использование подобных решений обязательно требует наличие программ мониторинга, контролирующих вентиляторы. Если монитор системной платы плохо совместим с низкооборотным вентилятором, необходимо обновить BIOS: большинство производителей добавили в последнее время поддержку низкооборотных кулеров.

Следовать описанным выше рекомендациям нужно с осторожностью:

Для чего нужен резистор в электрической цепи вентилятора охлаждения, свечи зажигания, светодиодами, отопителя салона автомобиля

Сегодня мы поговорим про резистор, как основной элемент любой электрической цепи автомобиля. Для чего он нужен, какие бывают резисторы, принципы их работы, какие подходят для той или иной электрической цепи.

Эти знания могут пригодиться при ремонте автомобиля.

Три основные составляющие электрического тока

Электроэнергия достаточно плотно вошла в нашу жизнь. Используется она практически везде, и в автотранспорте в том числе.

Данный вид энергии имеет три основных составляющих – напряжение, сила тока и сопротивление.

Что касается последнего параметра, то благодаря возможности создания дополнительного сопротивления в любой точке электрической цепи можно влиять на первые два параметра.

Основным элементом для создания сопротивления является резистор. Данный элемент относиться к самым востребованным, и ни одна электрическая цепь без него не обходится, и заменить его чем-либо другим не получиться. А в любом автомобиле электрических цепей при достаточно.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Система охлаждения

Итак, нагрузочный резистор используется в системе охлаждения автомобиля, а точнее, – в цепи питания вентилятора радиатора.

Стоит отметить, что раньше этот электрический элемент не использовался в данной цепи, и все работало очень просто – при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, температурный датчик замыкал контакты цепи питания вентилятора, и он включался в работу.

Использование же резистора позволило сделать работу электродвигателя вентилятора двух — и даже трехрежимной.

Процесс подачи питания на вентилятор при этом несколько изменился. В систему добавились также реле, а за включение вентилятора у современных авто уже отвечает электронный блок управления.

То есть, электронный блок анализирует температурные показатели датчика, и подает сигнал на реле.

В зависимости от температуры реле направляет электроэнергию по определенной цепи. Если температура охлаждающей жидкости превышена незначительно, но уже требуется ее снижение, и сигнал от ЭБУ поступил, реле направляет электроэнергию через нагрузочный резистор, который создает сопротивление, и вентилятор начинает вращаться с небольшой скоростью.

Если температура будет дальше повышаться и достигнет критической точки, реле перенаправит электроэнергию по другой цепи – в обход резистора, напрямую к вентилятору, что обеспечит его работу на полную мощность, с большой скоростью вращения.

Это схема двухрежимной работы вентилятора, которая обеспечивается наличием нагрузочного резистора в цепи. Причем она упрощенная, чтобы было более понятно.

В авто с трехрежимной работой вентилятора, принцип остается тот же, но у него уже используется два резистора – один отвечает за малые обороты вращения вентилятора, второй – за средние.

Третий же режим – аварийный, при котором вентилятор вращается с максимальной скоростью, обеспечивается за счет подачи питания на него напрямую.

Система зажигания

Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это . Но далеко не все свечи оснащены им.

В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

Система обогрева салона

Еще один элемент в конструкции автомобиля, где используется резистор – система отопления салона, а точнее, – управление работой электродвигателя печки.

В любом автомобиле используется переменный резистор для изменения скорости работы электромотора обогревателя.

В нем при помощи вращающегося элемента обеспечивается возможность изменения значения сопротивления.

При включении электродвигателя на 1-ю скорость вращения, резистор обеспечивает максимальное сопротивление, при переключении на 2-ю – оно уменьшается, а при переходе на 3-ю скорость — практически полностью убирается.

Осветительные приборы

В последнее время резисторы стали использоваться вместе со светодиодными лампами. Данный вид ламп все больше начал применяться на авто.

Но далеко не все машины пока идут с завода, укомплектованные светодиодными осветительными приборами, а вот отдельно их купить и установить вместо штатных ламп накаливания тех же поворотников или стоп-сигналов вполне можно и многие так делают.

Но здесь возникает проблема, которая обязывает использовать резисторы.

Дело в том, что потребление электроэнергии этими лампами очень малое, из-за чего электронный блок расценивает работу светодиодов как неисправность штатной лампы.

Чтобы исправить ситуацию, используются резисторы, создающие нагрузку на линии проводки, запитывающей те осветительные приборы, в которых установлены светодиодные лампы.

В результате ЭБУ воспринимает сопротивление элемента, как работу лампы накаливания, поэтому кода ошибки не возникает.

Интересно, что при использовании таких обманок основное достоинство светодиодных ламп – малое потребление энергии, сводится к нулю, и у них остается только одно преимущество перед обычными лампами накаливания – длительный срок эксплуатации.

Виды резисторов, их особенности

Из описанных выше резисторов, которые используются в конструкции автомобиля, можно отметить два типа – нагрузочные, они же постоянные и переменные. В целом – это и есть два основных вида, которые имеют достаточно широкое применение в разных сферах.

Конечно, есть еще целый ряд всевозможных резисторов, которые отличаются по своим конструктивным особенностям. К примеру, терморезисторы, в которых сопротивление меняется от температуры, или фоторезисторы, меняющие свои параметры от освещенности. Но их мы пока касаться не будем, а рассмотрим лишь указанные два вида.

Постоянные резисторы называются так потому, что сопротивление, которое они создают – неизменное.

К примеру, если указано, что основной параметр данного элемента составляет 30 Ом, то сопротивление именно этого значения он обеспечивает и поменять его невозможно.

В переменных же резисторах сопротивление можно менять, притом вручную. Примером тому является уже упомянутое управление электродвигателем системы отопления.

К переменным резисторам относятся также подстроечные.

В таких резисторах тоже можно изменять параметр вручную, но регулировка его выполняется не в любой момент, как это делается в переменном, а лишь когда требуется перенастроить работу всей схемы, куда он включен, на длительный срок.

В автотранспорте подстроечные элементы не используются, хотя их часто можно встретить в бытовой технике.

Подбор резистора по сопротивлению

Большинство людей при выходе из строя какого-то электроприбора сдают его в ремонт или заменяют, хотя во многих случаях виноват именно резистор, тем более что он – один из самых распространенных элементов в любой схеме. Но находятся и такие, кто самостоятельно берется за ремонт.

И часто у любителей самостоятельного ремонта возникает вопрос, как правильно подобрать резистор для той или иной схемы.

Для этого возьмем простейшую схему, включающую источник питания и один потребитель.

Еще вначале было указано, что электроэнергия имеет три основные характеристики – напряжение, сила тока и сопротивление. Именно по этим параметрам и производятся все необходимые расчеты, используя для этого закон Ома.

Согласно этого закона, поскольку нам необходимо определение сопротивления, следует напряжение поделить на силу тока.

К примеру, наш источник питания обеспечивает цепь напряжением 12 В, с силой тока 0,02 А.

Чтобы определить сопротивление проводим математические расчеты – 12/0,02 и получаем сопротивление цепи 600 Ом.

Теперь непосредственно о том, как высчитать сопротивление резистора для использования в той или иной схеме. Для примера возьмем источник питания на 12 В и потребитель (лампу накаливания 3,5 В, 0,28 А).

Вначале рассчитывается сопротивление лампы – 3,5/0,28 = 12,5 Ом. Теперь узнаем, какая сила тока потечет через имеющуюся лампу – для этого берем напряжение источника питания и делим на сопротивление: 12/12,5 = 0,96 А, что в 3,5 раза превышает необходимую для работы потребителя силу тока, и если подключить потребитель, то нить лампы попросту перегорит.

Чтобы перегорания не произошло, необходимо сопротивление в цепи, равное 43,75 Ом (12,5 * 3,5). А поскольку лампа сама создает сопротивление, то в схему необходимо подключить добавочный резистор на 30 Ом. В ходе расчетов получаем – 12 В/ 42,5 Ом (сопротивление лампы и резистора) = 0,28 А.

То есть получили силу тока, необходимую для нормальной работы потребителя. В данном случае включенный в схему элемент выступил в качестве ограничителя силы тока.

Мощность рассеивания

Помимо сопротивления у резистора есть еще один немаловажный параметр – мощность рассеивания.

Любой резистор выступает своего рода ограничителем и благодаря своему сопротивлению проводит через себя только определенное напряжение и силу тока. При этом излишки, которые он не пропустил в себе не накапливает, а преобразует их в тепловую энергию и рассеивает.

Поэтому предусмотрены обозначения резисторов по мощности рассеивания.

Несоответствие данного элемента по мощности рассеивания приведет к его перегреву и разрушению. Мощность рассеивания измеряется в Ваттах.

Определить мощность рассеивания можно как по напряжению, проходящему через него, так и по силе тока.

Что касается напряжения, то формула для расчета выглядит так:

  1. Р – мощность;
  2. U – напряжение в цепи;
  3. R – сопротивление резистора.

Для расчета по силе тока формула имеет такой вид:

  1. P – мощность;
  2. I – сила тока, проходящая через резистор;
  3. R – сопротивление.

Важным условием при выборе резистора по данному параметру является то, что мощность рассеивания у него должна быть вдвое больше, чем полученная при расчетах.

К примеру, мы имеем силу тока в 0,1 А и сопротивление резистора в 100 Ом.

Исходя из формулы, получаем мощность рассеиваний в 1 Ватт (0,1 2 * 100 = 1), но для нормальной работы элемента выбираем резистор с мощностью рассеивания в 2 Ватт.

Отметим, что все изготавливаемые резисторы имеют строго определенное значение мощности рассеивания, что облегчает их выбор.

К тому же можно даже визуально определить, какая у резистора мощность рассеивания. Здесь все просто, чем больше по размерам элемент, тем выше значение.

Здесь мы рассмотрели резисторы – одни из самых распространенных элементов в любой электрической схеме автомобиля. Ведь они позволяют контролировать основные параметры электрической энергии благодаря воздействию всего лишь на одну из ее характеристик.

Напоследок отметим, что при расчетах необходимо следить за размерностью параметров. То есть, использовать только амперы, вольты и омы, и если указано, что сила тока составляет 20 мА, то следует перевести это значение в амперы, получив для расчетов значение в 0,02 А.

Переменный резистор для кулера

Внимание, данный девайс способен полностью остановить некоторые вентиляторы, поэтому будьте осторожны при подключении через него процессорных кулеров.

Конструкция, о которой я сейчас расскажу делается очень быстро и не требует никаких специальных навыков. Обратная сторона – невысокая точность регулировки, обусловленная изменением сопротивления резистора в зависимости от его нагрева. Иначе говоря, обороты вентилятора будут немного плавать, впрочем для новичка в деле компьютерного охлаждения(которым и предназначается, в основном, этот гайд) это большого значения не имеет. Что нам понадобится:

1. Переменный резистор ППБ-3А на 150 Ом (на фото изображен 3Б на 220 — не обращайте внимания, просто другого под рукой не оказалось ).

Цифра 3 обозначает максимальную мощность в ваттах, которую резистор способен эффективно рассеивать, а буква вслед за ней — характер изменения сопротивления при вращении ручки. Нас интересует «А», т.е. равномерное нарастаниеубывание — бывают и другие (например, скачками по нескольку Ом) и они, в принципе, тоже подходят, но регулировать обороты такими будет несколько неудобно. Указанное cопротивление оптимально для большинства 80мм вентиляторов категории «H» (

3000RPM), впрочем, если есть желание, можете подобрать номинал под ваш конкретный экземпляр с помощью вот этой маленькой проги (огромное спасибо Kostik’у за то, что не поленился ее написать). Правда, для этого вы должны знать номинальный (рабочий) ток вентилятора, который всегда ниже максимального, указанного на наклейке – обычно, на треть(к примеру, у Zalman F2 там значится 3.36W, что равняется 3.36Вт12В=0.28А, в то время как при нормальной работе вентилятор потребл@ет всего 0.19А). Т.е. если ток нечем замерить, можно попробовать вычислить его эмпирически, используя вышеозначенное правило. Пример вычислений: допустим, у нас есть вентилятор, с заявленным максимальным током в 0.25А (написано на наклейке). Задача — подобрать замедляющий переменный резистор с таким расчетом, чобы в полностью завернутом виде на вентиляторе было 5 вольт. Вычисляем номинальный ток: треть от 0.25 равна 0.08, соответственно получаем 0.25-0.08=0.17А Этот результат забиваем в программу, которая нам честно говорит, что для ограничения напряжения этого вентилятора до 5В нам понадобится 98.8 Ом. Смотрим в таблице ближайший фабричный номинал – 100. Соответственно, идем на радиорынокв магазин электронных компонентов, просим переменник ППБ-3А на 100 Ом и надеемся, что правильно вычислили номинальный ток вентилятора (в редких случаях он может отличаться от заявленного и в два раза или же не отличаться вообще – тут единственный выход замерить мультиметром). С мощностью резистора тоже возможны варианты: если не удастся найти ППБ-3, можно взять менее мощный переменник (ППБ-2 или ППБ-1) того же номинала. Разница в степени нагрева: независимо от мощности, сжечь керамические ППБ-шки практически нереально (разве что довести до температуры плавления металлических частей), но нагреться так, чтобы поплавить пластмассу заглушки они вполне могут. Так что если собираетесь использовать одноваттный переменник, озаботьтесь на время активного использования прикрутить его к чему-нибудь неплавкому.

2. Термоусадочная трубка — ее мы будем использовать вместо изоленты. Для несведущих объясню: это гибкая трубка (бывает разных цветов и диаметров) из специального пластика, обладающая одним очень интересным свойством — при нагреве она стягивается, облегая и дополнительно фиксируя соединения проводов. Диаметр выбирайте сами – он зависит от толщины проводов, с которыми вы будете работать. Трубка должна свободно надеваться на провод, но болтаться не должна – термоусадка не может стягиваться до бесконечности.

3. Отрезок двужильного провода длиной от вентиляторного коннектора на материнке до того места, куда вы хотите вывести ручку регулятора (в моем случае – до пятидюймового отсека).

4. Пакетик хомутиков — стяжек для проводки.

Все вышеперечисленное можно без труда найти на любом радиорынке. Переменник стоит рублей 25, термоусадка – от 15 до20, провод тоже недорогой. Стяжки- не помню . Если вы все купили, у вас на руках должен быть вот такой набор:

Для примерного урегулирования я взял валявшийся без дела вентилятор от интеловского боксового кулера. Вы, соответственно, берите свой вентилятор, и – к делу.

Перекусываем красный провод вентилятора в любом удобном месте.

Переменный резистор для кулера

Шум, издаваемый вентиляторами в современных компьютерах довольно сильный, и это является достаточно распространенной проблемой среди пользователей. Помочь в снижении шума, издаваемого компьютерными вентиляторами системного блока, может регулятор частоты вращения вентилятора или кулера. В продаже имеются различные регуляторы, имеющие разнообразные дополнительные функции и возможности (контроль температуры, автоматическую регулировку скорости и т.д.).

Схема регулятора оборотов вентилятора.

Схема достаточно простая, и содержит всего три электронных компонента: транзистор, резистор, и переменный резистор.

В схему специально введён постоянный резистор R2, назначение которого ограничить минимальные обороты вентилятора, для того, что бы даже при самых низких оборотах обеспечить его надёжный запуск. Иначе пользователь может поставить слишком низкое напряжение на вентиляторе, при котором он будет продолжать крутиться, но которого будет недостаточно для его запуска при включении.

  • В схеме применен довольно распространенный транзистор КТ815, его несложно приобрести на радио рынке, или даже выпаять из старой советской аппаратуры. Подойдет любой транзистор из серии КТ815, КТ817 или КТ819, с любой буквой в конце.
  • Переменный резистор, применяемый в схеме, может быть совершенно любым, подходящим по габаритам, главное, он должен иметь сопротивление 1кОм.
  • Постоянный резистор может быть любого типа с сопротивлением 1 или 1.2 кОм.

Дополнительно стоит отметить, что если у Вас возникнут трудности с приобретением переменного резистора необходимого сопротивления, то в схеме можно применить переменный резистор R1 сопротивлением от 470 Ом до 4,7 кОм, но при этом придётся изменить и сопротивление резистора R2, оно должно быть таким же, как и у R1.

Монтаж и подключение регулятора скорости.
Монтаж всей схемы осуществляется прямо на ножках переменного резистора, и проводится очень просто:

регулятор оборотов

в разрыв цепи +12В, как показано на рисунке.
Внимание! Если у вашего вентилятора имеется 4 вывода, и их расцветка: черный, желтый, зелёный и синий (у таких плюс питания подаётся по желтому проводу), то регулятор включается в разрыв желтого провода.

Готовый, собранный регулятор оборотов вентилятора устанавливается в любом удобном месте системного блока, например, спереди в заглушке, пятидюймового отсека, или сзади в заглушке плат расширения. Для этого сверлится отверстие, необходимого диаметра для применяемого Вами переменного резистора, далее он вставляется в него и затягивается специальной, идущей с ним в комплекте гайкой. На ось переменного резистора, можно надеть подходящую ручку, например от старой советской аппаратуры.

Стоит заметить, что если транзистор в Вашем регуляторе будет сильно нагреваться (например, при большой потребляемой мощности вентилятором кулера или если через него подключено сразу несколько вентиляторов), то его следует установить на небольшой радиатор. Радиатором может служить кусочек алюминиевой или медной пластины толщиной 2 – 3 мм, длиной 3 см и шириной 2 см. Но как показала практика, если к регулятору подключен обычный компьютерный вентилятор с потребляемым током 0.1 – 0.2 А, то в радиаторе нет необходимости, так как транзистор нагревается совсем незначительно.

Мы уже не раз на страницах журнала «Компьютерра» и сайта Ferra.ru обращались к теме шума компьютера вообще и снижения шума вентиляторов и кулеров в частности (см., например, «КТ» #381, www.ferra.ru/online/supply/5961, www.ferra.ru/online/supply/9668 и www.ferra.ru/online/supply/20793). Предлагаем вашему вниманию еще один краткий взгляд на эту проблему.

Помнится, в конце 1980-х один мой приятель жаловался, что его «Спектрум» не дает спать соседям: шаговый двигатель пятидюймового флоппи-дисковода, лежащего на столе (а где вы тогда видели «Спектрум» в корпусе?), входил в резонанс с этим самым столом и был слышен этажом ниже ничуть не хуже электродрели.

Позже уже мои соседи наслаждались воем подшипников пятидюймового двадцатимегабайтного винчестера Seagate, и его приходилось укутывать в два слоя пористой резины. Сейчас времена не те, основные компоненты компьютеров стали «тише воды, ниже травы», но для людей, работающих ночами, особенно когда остальные члены семьи уже спят, шум компьютера, как и раньше, выходит на первое место. Приходится выбирать «мягкую» клавиатуру, переключать винчестеры в Acoustic mode в ущерб производительности (звук головок, кстати, бывает очень разным: на мой изощренный слух сухой «треск» дисков от IBM или Maxtor значительно приятнее, например, «консервной банки» Seagate U-серии, но в «тихом» режиме все они практически беззвучны), воздерживаться от установки пиратских CD-ROM с огромным эксцентриситетом.

Впрочем, есть компоненты, с шумом которых приходится мириться, — это вентиляторы. Обычно их два: в блоке питания и на процессоре. И тот и другой можно заменить более тихими, но, если для процессорных кулеров можно найти хоть какие-то результаты тестов с указанием шумности, то вентилятор блока питания приходится выбирать «на глаз» или путем перебора вариантов. Единственное, что может помочь, — указанная на этикетке мощность: чем она выше, тем производительнее и, соответственно, шумнее вентилятор («на глаз» могу отметить лишь, что прямые «рубленые» лопасти издают больше шума, нежели гнутые серповидные).

В большинстве случаев создаваемый вентилятором процессорного кулера воздушный поток избыточен, особенно учитывая, что он циркулирует в замкнутом пространстве корпуса. Воздух, продуваемый через ребра радиатора, просто не успевает нагреваться. Гораздо большее значение имеет площадь поверхности и материал радиатора, плотность прилегания к кристаллу, а также температура внутри корпуса (вернее, разность температуры радиатора и воздуха); обороты же вентилятора зачастую можно снизить вдвое, при этом температура процессора возрастет лишь на вполне безопасные 3–5 градусов.

С вентиляторами блоков питания дело обстоит сложнее. Вопреки распространенному мнению, вентилятор этот охлаждает не только и не столько блок питания, сколько обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса (обычно в корпусах ATX блок питания размещен сверху, и вентилятор работает на вытяжку), которая сильно влияет на эффективность работы процессорного кулера. Здесь вмешивается еще и сам корпус: его объем и высота, размещение блока питания, наличие и расположение вентиляционных отверстий. Обладателям мощных процессоров, желающим снизить шум вентилятора блока питания, могу рекомендовать снижать его обороты, компенсируя воздушный поток установкой в нижней части корпуса дополнительного нагнетающего вентилятора (его тоже можно не «крутить на всю катушку»).

Теперь перейдем к способам снижения оборотов вентиляторов.

Один из самых простых — переключение на пониженное напряжение питания. Штатно все вентиляторы запитаны от 12 В, но большинство вполне работоспособно и при питании 5 В. Для процессорного кулера достаточно лишь извлечь наконечник среднего провода (обычно красный) из трехконтактного вентиляторного разъема и вставить его в 5-вольтовое гнездо свободной «фишки» питания (тоже красный провод). В блоке питания — перепаять красный провод вентилятора со штатного места на выход 5 В (опять же красные силовые провода). Работоспособность схемы контроля оборотов при этом сохраняется. Шум падает почти до нуля, впрочем, и обороты снижаются слишком сильно, поэтому способ годится разве что для маломощных систем.

Лучшие результаты дает переключение питания на 7 В. Надеюсь, читатели уже догадались: это разность между 5- и 12-вольтовым питанием. Выполняется аналогично первому варианту, за исключением того, что к 5-вольтовому питанию подключается не красный, а черный провод вентилятора. Недостаток — перестает работать схема контроля оборотов.

Более грамотное решение — снижение тока с помощью резистора, включенного в разрыв провода питания вентилятора. Номинал зависит от мощности вентилятора и степени снижения оборотов; для типовых кулеров применимы резисторы от 10 до 75 Ом мощностью 0,25 Вт. Подобный способ применяется не только на любительском уровне: промышленно выпускаются переходники (на фото); обычно там используется резистор 10 Ом, который снижает обороты незначительно. Недостаток такого решения — сильное ограничение пускового тока вентилятора. В один прекрасный момент забившийся пылью подшипник может не позволить ротору сдвинуться с места.

Самое же корректное, на мой взгляд, решение — включение в разрыв цепи питания вентилятора стабилитрона с напряжением стабилизации 3–6 В. Подбором типа стабилитрона можно выбрать нужные обороты, при этом сохраняется и большой пусковой ток, и работоспособность схемы контроля оборотов.

Используя подобные решения, не забывайте о программах мониторинга, контролирующих вентиляторы. Если монитор системной платы плохо совместим с низкооборотным вентилятором, обновите BIOS: большинство производителей добавили в последнее время поддержку низкооборотных кулеров.

Напоследок расскажу одну историю. Месяц назад, покупая самый дешевый привод CD-RW, я спросил продавца: что взять при равной цене — NEC или Mitsumi? И без всяких наводящих вопросов получил ответ: конечно же, Mitsumi — он тише, а скорость… да что тебе скорость?

Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.

четверг, 17 сентября 2015 г.

Уменьшение оборотов вентилятора с помощью резистора

В очередной материнской плате с сокетом 775 сильно грелся южный мост. Размеры радиатора ЮМ меньше 40×40 мм и пластиковые крепления торчат выше его плоскости. Поэтому стандартный 40-миллиметровый вентилятор прикрепить прямо на радиатор невозможно. Пришлось закрепить 40-мм вентилятор на корпус системного блока через самодельные крепления из жестяных заглушек.

Проблема в том, что дешевый втулочный вентилятор, хотя и абсолютно новый, сильно гудел. Причина оказалась в вибрации, которую вентилятор передавал на ножки крепления. Чтобы вентилятор гудел по-меньше, я понизил его обороты через резистор:

Это помогло: оборотов стало меньше, вибрация понизилась и гудения больше нет. Поток воздуха на радиатор, конечно, тоже уменьшился, но его еще достаточно для нормального охлаждения- при работе радиатор чуть тёплый.

Надо сказать, что рекомендуемым способом понижения оборотов вентилятора в ПК является ШИМ-регулирование, когда постоянное напряжение 12 В подают на вентилятор не постоянно, а импульсами. Уменьшение оборотов через резистор не является рекомендуемым способом, но намного проще и при этом работает. При включении вентилятора через резистор, в отличии от ШИМ, вместо стандартного напряжения в 12 В на него приходит меньшее напряжение. Уменьшили напряжение- уменьшилась скорость вращения.

Для начала удостоверимся, что понижение напряжения допустимо для нашей модели. Например, мой вентилятор SENSDAR SD4010M1S работает при напряжениях 6-13.8 В:

Опытным путем я подобрал резистор 56 Ом, 1 Вт:

При таком сопротивлении резистора на вентилятор приходит напряжение не 12.3 В(столько по линии 12 В выдает данный блок питания при включенной материнской плате), а 8.3 В. Напряжения оказалось достаточно для уменьшения скорости вращения вентилятора при необходимом уровне охлаждения радиатора ЮМ. Резистор я выбрал с рассеиваемой мощностью 1 Вт, т.к. вентилятор потребляет 12 В * 0.08 А= 0.96 Вт. Если для моего вентилятора выбрать менее мощный резистор, то резистор просто перегорит. Во время работы компьютера резистор теплый, но не слишком. Значит, всё ок. Но рекомендую ставить резистор на 2 Вт, на всякий случай.

Не забываем надежно изолировать места пайки провода и резистора(на фото- белые резиновые трубки), а то замкнет на корпус и будет пожар. Сам керамический корпус резистора является изолятором и не проводит электричество, его боятся не надо.

Что такое цифровой потенциометр и где он применяется

Потенциометр — это «делитель» напряжения или переменный резистор (ПР). В случае с цифровым его типом — это интегральная схема, регулирующая сопротивление и использующая для этого программу, в которой уже заданы шаги применяемого диапазона.

Цифровые и механические потенциометры: отличия

«Эволюция» резисторов не стоит на месте. Поэтому все реже в различных видах аппаратуры, начиная от любительского радио и заканчивая устройствами с ЖК-дисплеями, можно встретить механические варианты радиоэлементов. Им на смену пришли цифровые потенциометры.

Хотя пользователи отмечают, что функционал обычных резисторов и ЦП сопоставим, по техническим параметрам и надежности у последних потенциал намного выше.

ЦП и ПР — взаимозаменяемые резисторы с широкими разбегом сопротивления. Но есть у них и отличия:

  • Механические потенциометры могут выдерживать большие нагрузки напряжения и успешно рассеивать мощность. Но со временем они изнашиваются, при этом их технические показатели ухудшаются. Связаны подобные изменения с особенностью конструкции ПР. Цифровым аналогам это не грозит, так как у них отсутствуют механические части, которые первыми подвергаются износу, разбалтываются или меняют форму.
  • Механические резисторы очень чувствительны к встряскам и ударам, а их подвижный элемент со временем может окислиться, что также сказывается на сроке эксплуатации. ЦП состоит из нескольких микросхемных переключателей (КМОП), что делает его устойчивым к различным воздействиям — ударам, изменениям в окружающей среде, износу и другому.

Таким образом, вполне логично, что во все виды современных электронных устройств встраиваются цифровые потенциометры.

Что нужно учесть при выборе ЦП

При необходимости купить цифровой потенциометр следует знать, на какие его параметры обращать внимание. Среди них:

  • Уровень входного сигнала (напряжение).
  • Максимальный показатель мощности и тока.
  • Импеданс (показатель полного сопротивления).
  • Уровень разрешения.
  • Количество каналов.
  • Линейность сопротивления.
  • Положение при включении.
  • Наличие или отсутствие энергозависимой памяти.
  • Интерфейс резистора.
  • Размер устройства.

Отдавать предпочтение нужно тому ЦП, параметры которого больше всего подходят под конкретную задачу. Например, последний показатель крайне важен для приложений и схем, критически ограниченных по размеру. Хотя некоторые пользователи отмечают, что можно сделать подобный потенциометр своими руками, такая работа не стоит затраченного времени и сил. В продаже настолько большой выбор ЦП, да еще по доступной цене, что можно подобрать для любых целей и устройств.

Главные параметры ЦП

Самым важным показателем данного вида резистора является количество шагов, то есть коммутируемых отводов. Чаще всего оно соотносится к степени числа 2. Наиболее распространенными являются ЦП от 32 до 256 шагов.

Также при выборе устройства важным параметром считается полное сопротивление. В продаже чаще всего можно встретить резисторы с показателями 10 кОм, 50 кОм и 100 кОм.

Также нужно уделить внимание показателю максимального напряжения на выводах, в крайнем положении, посмотреть на уровень допустимого тока, нелинейность, температурный коэффициент и рассеивающую мощность.

Показатели устройств могут отличаться у разных производителей, так что подбирать лучше, исходя из потребностей аппаратуры, для которой они применяются. Ниже приведена таблица с параметрами, характеристиками и особенностями потенциометров.

Плюсы цифровых потенциометров

Если сравнивать механические или другие виды резисторов с цифровыми их аналогами, то у последних есть ряд преимуществ. Среди них:

  • Цифровые потенциометры не содержат подвижные механические элементы, которые требуют специальной настройки и теряют точность при ударах.
  • ЦП отличаются высокой надежностью. Им не страшна вибрация или шумовые волны.
  • Цифровые резисторы успешно работают в условиях малого тока.
  • Электронный потенциометр не имеет специальных отверстий для регулировки настроек, которые в обычных устройствах нужно открывать отверткой.
  • ЦП быстро настраиваются.
  • Отличаются точностью регулировки.
  • При включении питания первоначально заданное положение ЦП может быть загружено из энергозависимой памяти.
  • Можно использовать сразу несколько цифровых потенциометров, встроенных в один корпус. При этом относительное отклонение в показателях будет составлять не более 1 %.
  • Габариты корпусов цифровых резисторов очень малы, что позволяет их применять в картах памяти для компьютеров, ноутбуков, телевизоров и другой аппаратуры, например, PCMCIA или аналогичных им. Чаще всего это тонкие малогабаритные корпуса (TSSOP) или SOT-23.
  • Цена ЦП ниже лучших версий переменных резисторов.

Все эти параметры определяют выбор потребителей и производителей электронной техники в пользу цифровых потенциометров.

Наличие энергонезависимой памяти

Это очень важный параметр. Простые переменные резисторы после настройки сохраняют регулировочные параметры. У цифровых все обстоит иначе: как только происходит выключение, заданные настройки сбрасываются. При следующем подключении ЦП возвращается в положение, введенное изначально (заводские настройки, например). Первоначальные параметры зависят от типа резистора.

В системе с цифровым потенциометром часто устанавливается микропроцессор, способный загружать нужные для восстановления регулировок коды. При его отсутствии следует использовать резистор с энергозависимой памятью.

Эта встроенная функция позволяет единожды установить нужные параметры, а при последующих выключениях/включениях аппарата восстанавливать их. Сегодня большинство производителей, например, Catalyst или Xicor изготавливают ЦП исключительно с программируемой памятью.

Есть даже цифровые резисторы с возможностью запоминания до 4-х настроек, что весьма полезно, если устройство работает сразу в нескольких режимах или в условиях предустановки. Количество памяти может быть разным в зависимости от назначений ЦП. Так, резистор DS1845/46 обладает памятью 256 Б.

Разбег допустимых напряжений

Особенностью цифровых потенциометров является то, что их нельзя подключать к цепи, показатель которой выше допустимого для них напряжения. Этот параметр не должен выходить за рамки напряжения ЦП. Для большинства имеющихся на рынке цифровых резисторов он находится в диапазоне от 0 до 5 В. ЦП можно использовать лишь в цепях с таким же напряжением питания.

Правда, существуют варианты, напряжение на выводах которых больше, чем в питании. Так, электронный потенциометр X9312 имеет питание +5 В, но способен принять +15 В.

Также есть резисторы с двухполярным типом питания, например, ±5 В. Как отмечают некоторые пользователи, двухполярное питание при подаче управляющих сигналов относительно отрицательного напряжения, можно подавать и на обычный ЦП.

Зависимость от ТКС

Температурный коэффициент сопротивления — важный параметр. Он достаточно большого диапазона, так как резисторы изготавливаются из поликристаллического кремния, который обладает положительным ТКС. Абсолютное значение температурного коэффициента равен 300–800 ppm/град.

Его нужно учитывать, когда ЦП применяется в качестве делителя напряжения или трехполюсника, так как показатель первого обладает небольшим температурным коэффициентом — всего 20 ppm/град.

Возможные помехи

Они могут появиться в связи с тем, что в ЦП проникают посторонние сигналы с управляющих входов в цепь. Это происходит из-за наличия в них емкостей, например, между каналами или затвором полевого ключа.

Такие помехи практически незаметны там, где регулировка проводится редко, но, например, при установке силы громкости они нежелательны. Для устройств, в которых ЦП должны настраиваться, часто бывают нужны специальные электронные резисторы для устранения подобных помех, например, glitchless-регуляторы.

Сферы применения ЦП

Область использования цифровых потенциометров весьма широка и с каждым годом становится все больше, ведь появляются новые, более «продвинутые» резисторы. Ниже представлены самые распространенные сферы применения ЦП:

  • В цифровых (электронных) усилителях. Эти приборы применяются для усиления электрической мощности.
  • В источниках опорного напряжения. ИОНы устанавливаются во все измерительные приборы и являются их основным узлом. Цифровой потенциометр в их схеме обеспечивает точность настроек.
  • В системах регулировки громкости в любых акустических устройствах.
  • В операционных усилителях (ОУ) для смещения напряжения к нулю.
  • В стабилизаторах напряжения для его регулировки.
  • В устройствах или схемах для измерения уровня сопротивления электротока для настройки мостов.
  • Для настройки частоты, регулировки усиления или ослабления звука в полосовых фильтрах. ЦП необходим для калибровки системы колебаний.
  • В измерительных приборах с датчиками усиления сигнала для регулирования полной шкалы и ее смещения.
  • В генераторах импульсов с несимметричным типом сигнала для регулирования их частоты.
  • В широкополосных регулируемых ВЧ аттенюаторах для регулирования Pin-диодов. Последние отвечают за защиту радиоаппаратуры от нежелательных СВЧ-импульсов.
  • В ЖК-индикаторах для регулирования контрастности.

Чаще всего ЦП применяют в качестве настройщиков громкости в смартфонах, в multimedia, в небольшого размера переносной аппаратуре. Для использования в высококачественных регуляторах есть специализированные ЦП, например, CS3310 от Crystal или AD7111 от Analog Devices.

Примеры использования

Ниже приведен пример использования и управления 6-канальным ЦП AD5206 при помощи платы Arduino. Устройство предназначено для регулирования яркостью диодов. При этом используется связь SPI. Для настройки резисторов нужны:

  • Плата Arduino.
  • ЦП AD5206.
  • Светодиоды (6 шт.).
  • Перемычки и макетная плата.

Ниже представлена схема AD5206, ее распиновка и назначение выводов.

Данный цифровой потенциометр оснащен 6-ю переменными резисторами, для каждого из которых в корпусе отведено по 3 вывода. У отдельных потенциометров выводы обозначены A1, B1 и W1.

В данном примере все 6 потенциометров используются в роли делителя напряжения. Для чего 1 крайний вывод (А) подключается к питанию, а второй (В) — к шине земли. Wiper (или средний) берет изменяющееся напряжение.

При таком подключении AD5206 создает сопротивление в 10 кОм, которое изменяется в 255 шагов.

Ниже приведена схема подсоединения.

ЦП для программирования в схемах

Если цифровые потенциометры используются для программирования различных уровней в схемах или для калибровки в устройствах датчиков, то именно их состояние определяет скорость и точность регулировки при подключении к питанию.

В продаже есть много разных видов ЦП, отличающихся возможностями пользовательской настройки состояния при включении, но основных категорий лишь две:

  1. Энергонезависимые кристаллические резисторы, у которых есть элемент памяти. Именно последний фиксирует положение движка при подключении устройства.
  2. Энергозависимые. Эти виды ЦП не обладают памятью, поэтому в них движок занимает положение нулевое, среднее или верхнее при подключении к питанию в зависимости от их конструкции. Чтобы установить его правильно, следует изучить инструкцию с техническими параметрами.

Первые варианты ЦП можно разделить на 3 вида по используемому в них типу памяти:

  • Электрически стираемые или перепрограммируемые (EEPROM). В них данные могут стираться и заново записываться неограниченное количество раз.
  • С однократной программой.
  • Многократно программируемые.

Подобное разделение помогает подобрать оптимальный вид потенциометра под конкретную схему или систему. Так, в аппаратуре, где необходима постоянная (частая) настройка, например, звука в аудиосистеме, можно установить энергозависимый вариант.

Если в устройстве нужно настроить один раз параметры для его использования, например, заводские настройки, то подойдет тип с ОРТ. Он остается неизменным на все время его эксплуатации.

Цифровой потенциометр способен принять только ту амплитуду сигнала, которая заложена в рамках его верхнего и нижнего показателя напряжения питания. Если планируется применить его для проведения переменного тока, то лучше воспользоваться резисторами с двухполярным питанием.

Заключение

Как уже было сказано, цифровые потенциометры замещают механические и другие виды резисторов при создании регулируемых систем. Тем самым вся схема (или узел) устройства становится более надежной, долговечной, ей не страшны встряски, падения, окисление элементов, как это происходит в механических аналогах. Также ЦП незаменимы в платах или схемах крайне малого размера, например, картах памяти.

Чтобы подобрать нужный вариант, следует внимательно изучить параметры и область применения цифровых потенциометров. Именно совокупность первых и уровень их влияния на качество и эффективность ЦП должны быть решающим фактором при покупке.

Видео по теме

Регулятор оборотов вентилятора с датчиком температуры.

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Правила подключения контроллера

Чтобы подключить регулятор оборотов вентилятора, можно воспользоваться услугами специалистов или попытаться справиться своими силами. Принципиальных особенностей в подключении нет – вполне реально справиться с такой задачей своими силами.


Все добросовестные производители обязательно прилагают инструкцию по использованию и монтажу своей продукции

В зависимости от конструкционных особенностей и типа обслуживаемого оборудования контролеры могут устанавливаться:

  • на стену, как накладная розетка;
  • внутрь стены;
  • внутрь корпуса оборудования;
  • в специальный шкаф, управляющий умными устройствами дома. Это, как правило, клеммная колодка;
  • подсоединяться к компьютеру.

Чтобы собственноручно подключить регулятор, предстоит сначала внимательно ознакомиться с инструкцией, предлагаемой производителем. Такой документ обычно идет в комплекте с прибором и содержит полезные рекомендации как по подключению, так по использованию и обслуживанию.

Настенные и внутристенные модели предстоит крепить шурупами и дюбелями к стене. Комплектующие чаще всего поставляются производителем вместе с основным прибором. Также в инструкции к регулятору можно увидеть схему его подключения. Это значительно облегчит дальнейшие работы по правильной его установке.


Схемы по подключению регуляторов у различных производителей могут отличаться. Поэтому следует внимательно изучить рекомендации перед монтажом

Регулятор скорости подсоединяется к кабелю, питающему вентилятор, согласно схеме производителя. Основная цель – разрезать провод фазы, ноля и земли и подсоединить провода к входному и выходному клеммникам, соблюдая рекомендации. В случае, когда вентилятор имеет свой отдельный выключатель, его предстоит заменить на регулятор, демонтировав первый по ненадобности.

Не стоит забывать, что сечение у питающего и соединительного кабелей должно соответствовать максимальному току напряжения подключаемого прибора.


Важно отыскать на подключаемом приборе входные и выходные отверстия для подведения питающего кабеля соответствующего сечения. В этом поможет схема, прилагаемая производителем

Если предстоит подключать контроллер к ПК, то сначала предстоит узнать, какая предельно допустимая температура отдельных составляющих техники. В противном случае можно безвозвратно потерять компьютер, у которого перегреются и сгорят важные детали – процессор, материнская плата, графическая карта и прочие.

Модель выбранного реобаса также имеет инструкцию и рекомендации по подключению от изготовителя. Важно придерживаться схем, приведенных на ее страницах при самостоятельной установке прибора.


Если есть потребность подключать более 1-го вентилятора, то можно купить многоканальный реобас

Бывают встроенные в корпус регуляторы и устройства, которые покупаются отдельно. Чтобы их подключить правильно, следует придерживаться инструкций.

Например, встроенный контроллер имеет кнопки включения/выключения снаружи системного блока. Провода, идущие от регулятора, соединяются с проводами кулера. В зависимости от модели реобас может контролировать обороты 2, 4 и более вентиляторов параллельно.


Для вентиляторов компьютера и других, используемых в домашних условиях, можно собственноручно изготовить регулятор

Отдельный регулятор для кулера устанавливается в 3,5 или 5,25-дюймовые отсек. Его провода также подключаются к кулерам, а дополнительные датчики, если они идут в комплекте, присоединяются к соответствующим компонентам системного блока, за состоянием которого им предстоит следить.

Изготовление регулятора

Схему можно без труда собрать навесным монтажом, а можно изготовить печатную плату, как я и сделал. Для подключения проводов питания и самого вентилятора на плате предусмотрены клеммники, а терморезистор выводится на паре проводков и крепится к радиатору. Для большей теплопроводности прикрепить его нужно, используя термопасту. Плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлены несколько фотографий процесса.

[2,09 Kb] (cкачиваний: 262)

После изготовления платы в неё, как обычно запаиваются детали, сначала мелкие, затем крупные. Стоит обратить внимание на цоколёвку транзисторов, чтобы впаять их правильно. После завершения сборки плату нужно отмыть от остатков флюса, прозвонить дорожки, убедиться в правильности монтажа.

Сборка прибора своими руками

Регулятор оборотов вентилятора можно собрать своими силами. Для этого понадобятся простейшие составляющие, паяльник и немного свободного времени.


Чтобы изготовить своими руками контроллер, можно использовать различные комплектующие, выбрав наиболее приемлемый для себя вариант

Так, для изготовления простого контроллера предстоит взять:

  • резистор;
  • переменный резистор;
  • транзистор.

Базу транзистора предстоит припаять к центральному контакту переменного резистора, а коллектор – к его крайнему выводу. К другому краю переменного резистора нужно припаять резистор сопротивлением 1 кОм. Второй вывод резистора следует припаять к эмиттеру транзистора.


Схема изготовления регулятора, состоящего из 3-х элементов, наиболее простая и безопасная

Теперь остается припаять провод входного напряжения к коллектору транзистора, который уже скреплен с крайним выводом переменного резистора, а «плюсовой» выход – к его эмиттеру.

Для проверки самоделки в действии понадобится любой рабочий вентилятор. Чтобы оценить самодельный реобас, предстоит подсоединить провод, идущий от эмиттера, к проводу вентилятора со знаком «+». Провод выходного напряжения самоделки, идущий от коллектора, присоединяется к блоку питания.


Окончив собирать самодельный прибор для регулировки оборотов, обязательно его нужно проверить в работе

Провод со знаком «–» подсоединяется напрямую, минуя самодельный регулятор. Теперь остается проверить в действии спаянный прибор.

Для уменьшения/увеличения скорости вращения лопастей кулера нужно крутить колесо переменного резистора и наблюдать изменение количества оборотов.


При желании можно своими руками создать контроллер, управляющий сразу 2-мя вентиляторами

Это самодельное устройство безопасно для использования, ведь провод со знаком «–» идет напрямую. Поэтому вентилятору не страшно, если в спаянном регуляторе вдруг что-то замкнет.

Такой контролер можно использовать для регулировки оборотов кулера, вытяжного вентилятора и других.

Устройство ПЧ

  • двигатель переменного тока природный контроллер;
  • привод;
  • дополнительные элементы.

Схема контроллера оборотов вращения двигателя 12 в изображена на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра. Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.

Прибор может быть куплен в специализированных точках продажи, а можно сделать самому.

Схема регулятора оборотов вращения переменного тока

При пуске трехфазного двигателя на всю мощность, передаётся ток, действие повторяется около 7 раз. Сила тока сгибает обмотки двигателя, образуется тепло, на протяжении долгого времени. Преобразователь представляет собой инвертор, обеспечивающий превращение энергии. Напряжение поступает в регулятор, где происходит выпрямления 220 вольт с помощью диода, расположенного на входе. Затем происходит фильтрация тока посредством 2 конденсатора. Образуется ШИМ. Далее импульсный сигнал передаётся от обмоток двигателя к определённой синусоиде.

Существует универсальный прибор 12в для бесколлекторных двигателей.

Схема состоит из двух частей–логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Эта схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными видами двигателей. Питание схем раздельное, драйверам ключей требуется питание 12В.

Виды устройств

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Небольшое тестирование резистора для компьютерного 4-pin вентилятора. Делаем потише часть 2.

  • Цена: $3 + доставка $0.53 (брал за $2.89)
  • Перейти в магазин

Всем приветы! Недавно на обзоре были резисторы для 3-пин вентилятора, и я горевал, что на 4-пин долго идут, оказалось, что они немного потерялись в почтовом отделении и тупо лежали там 2 недели. Поэтому восполняем пробел в проблеме тишины ПК. Встречаем, резистор для 4-пинового компьютерного вентилятора! Погнали!

Посылка шла около 5-6 недель. В почтовом пакете, был пакетик с клейкой полосой. А внутри насыпом наши 8 резисторов.






Если верить маркировке резистора, то у нас тут 27 Ом, в описании 47.3 Ом: Замерил тестером получил 26.2 Ом, но тестер все такой же престарелый.

4-пиновые вентиляторы регулируются проще и чаще плавнее, нежели 3-пиновые. И при подключении 4-пинового вентилятора к такой же колодке на материнке, проблем обычно не возникает, настрой регулировку и все.

Но все же если низ диапазона вас не устраивает, резистором можно подвинуть его весь в меньшую сторону и приглушить вентилятор.

Проблема невозможности старта и дребезг никуда не уйдет и она ляжет на ваши плечи.

Если подключите 4-пин вентилятор к 3-пин колодке, то регулировка будет только за счёт изменения напряжения, а это уже должна уметь материнка, помните об этом.

Стенд у нас тот же, а вот подопытные у нас другие соответственно другие. Вот очередь и дошла до вентилятора от перформы. Ещё будут пара вентиляторов от систем охлаждения процессоров на 80мм и 90мм.

Комплектный к Zalman CNPS10X Performa 120мм вентилятор ZP1225ALM.

Кулер на AM3 от почти почившей GlacialTech, а ведь когда-то были охрененные бюджетные охлады, почти лучше за свои деньги.

Кулер на 1151, на вентиляторе кроме DeepCool нет ничего, сзади глухая пластиковая спина.

Перейдем к тестам:

Узнавать об оборотах будем через AIDA64, вентиляторы подключались к материнской плате к разъему SYS_FAN, все регулировки оборотов выключены.

Без резистора:

1 резистор:

2 резистора:

3 резистора:
Вентилятор не завелся без посторонней помощи. И тут пришел бы на помощь я думаю пусковой кондер, о котором говорили в прошлом обзоре, который помог бы стартануть.

Еще я нашел у себя вроде бы даже комплектный RC24P к перформе:

Попробуем с ним:

1 резистор RC24P:

2 резистора RC24P+обозреваемый:

3 резистора:
Вентилятор не завелся без посторонней помощи.

Выводы такие же, как и в первой части. Резисторы обороты уменьшают, а с ними и шум. Эти тоже у меня не грелись ни на одном из вентиляторов, но напомню, что это все индивидуально. Это простое, недорогое, рабочее решение. Но к прошлому обзору было полно годных идей и решений, как сделать и лучше и иначе этот я думаю ждёт та же учесть. Есть смысл сходить в комментарии тем, кого интересуют различные варианты схем управления/удушения вентиляторов. В целом комменты будут полезнее самого обзора, но это даже к лучшему, должны же быть он к какому-то топику привязаны.

Всем спасибо, всем пока. Критику и вопросы принимаю.

Резистор, для чего он нужен, где применяется в автомобилях

Сегодня мы поговорим про резистор, как основной элемент любой электрической цепи автомобиля. Для чего он нужен, какие бывают резисторы, принципы их работы, какие подходят для той или иной электрической цепи.

Эти знания могут пригодиться при ремонте автомобиля.

Три основные составляющие электрического тока

Электроэнергия достаточно плотно вошла в нашу жизнь. Используется она практически везде, и в автотранспорте в том числе.

Данный вид энергии имеет три основных составляющих – напряжение, сила тока и сопротивление.

Что касается последнего параметра, то благодаря возможности создания дополнительного сопротивления в любой точке электрической цепи можно влиять на первые два параметра.

Основным элементом для создания сопротивления является резистор. Данный элемент относится к самым востребованным, и ни одна электрическая цепь без него не обходится, и заменить его чем-либо другим не получится. А в любом автомобиле электрических цепей предостаточно.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Система охлаждения

Итак, нагрузочный резистор используется в системе охлаждения автомобиля, а точнее, – в цепи питания вентилятора радиатора.

Стоит отметить, что раньше этот электрический элемент не использовался в данной цепи, и все работало очень просто – при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, температурный датчик замыкал контакты цепи питания вентилятора, и он включался в работу.

Использование же резистора позволило сделать работу электродвигателя вентилятора двух — и даже трехрежимной.

Процесс подачи питания на вентилятор при этом несколько изменился. В систему добавились также реле, а за включение вентилятора у современных авто уже отвечает электронный блок управления.

То есть, электронный блок анализирует температурные показатели датчика, и подает сигнал на реле.

В зависимости от температуры реле направляет электроэнергию по определенной цепи. Если температура охлаждающей жидкости превышена незначительно, но уже требуется ее снижение, и сигнал от ЭБУ поступил, реле направляет электроэнергию через нагрузочный резистор, который создает сопротивление, и вентилятор начинает вращаться с небольшой скоростью.

Если температура будет дальше повышаться и достигнет критической точки, реле перенаправит электроэнергию по другой цепи – в обход резистора, напрямую к вентилятору, что обеспечит его работу на полную мощность, с большой скоростью вращения.

Это схема двухрежимной работы вентилятора, которая обеспечивается наличием нагрузочного резистора в цепи. Причем она упрощенная, чтобы было более понятно.

В авто с трехрежимной работой вентилятора, принцип остается тот же, но у него уже используется два резистора – один отвечает за малые обороты вращения вентилятора, второй – за средние.

Третий же режим – аварийный, при котором вентилятор вращается с максимальной скоростью, обеспечивается за счет подачи питания на него напрямую.

Система зажигания

Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это свечи зажигания. Но далеко не все свечи оснащены им.

В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

Система обогрева салона

Еще один элемент в конструкции автомобиля, где используется резистор – система отопления салона, а точнее, – управление работой электродвигателя печки.

В любом автомобиле используется переменный резистор для изменения скорости работы электромотора обогревателя.

В нем при помощи вращающегося элемента обеспечивается возможность изменения значения сопротивления.

При включении электродвигателя на 1-ю скорость вращения, резистор обеспечивает максимальное сопротивление, при переключении на 2-ю – оно уменьшается, а при переходе на 3-ю скорость — практически полностью убирается.

Осветительные приборы

В последнее время резисторы стали использоваться вместе со светодиодными лампами. Данный вид ламп все больше начал применяться на авто.

Но далеко не все машины пока идут с завода, укомплектованные светодиодными осветительными приборами, а вот отдельно их купить и установить вместо штатных ламп накаливания тех же поворотников или стоп-сигналов вполне можно и многие так делают.

Но здесь возникает проблема, которая обязывает использовать резисторы.

Дело в том, что потребление электроэнергии этими лампами очень малое, из-за чего электронный блок расценивает работу светодиодов как неисправность штатной лампы.

Чтобы исправить ситуацию, используются резисторы, создающие нагрузку на линии проводки, запитывающей те осветительные приборы, в которых установлены светодиодные лампы.

В результате ЭБУ воспринимает сопротивление элемента, как работу лампы накаливания, поэтому кода ошибки не возникает.

Интересно, что при использовании таких обманок основное достоинство светодиодных ламп – малое потребление энергии, сводится к нулю, и у них остается только одно преимущество перед обычными лампами накаливания – длительный срок эксплуатации.

Виды резисторов, их особенности

Из описанных выше резисторов, которые используются в конструкции автомобиля, можно отметить два типа – нагрузочные, они же постоянные и переменные. В целом – это и есть два основных вида, которые имеют достаточно широкое применение в разных сферах.

Конечно, есть еще целый ряд всевозможных резисторов, которые отличаются по своим конструктивным особенностям. К примеру, терморезисторы, в которых сопротивление меняется от температуры, или фоторезисторы, меняющие свои параметры от освещенности. Но их мы пока касаться не будем, а рассмотрим лишь указанные два вида.

Постоянные резисторы называются так потому, что сопротивление, которое они создают – неизменное.

К примеру, если указано, что основной параметр данного элемента составляет 30 Ом, то сопротивление именно этого значения он обеспечивает и поменять его невозможно.

В переменных же резисторах сопротивление можно менять, притом вручную. Примером тому является уже упомянутое управление электродвигателем системы отопления.

К переменным резисторам относятся также подстроечные.

В таких резисторах тоже можно изменять параметр вручную, но регулировка его выполняется не в любой момент, как это делается в переменном, а лишь когда требуется перенастроить работу всей схемы, куда он включен, на длительный срок.

В автотранспорте подстроечные элементы не используются, хотя их часто можно встретить в бытовой технике.

Подбор резистора по сопротивлению

Большинство людей при выходе из строя какого-то электроприбора сдают его в ремонт или заменяют, хотя во многих случаях виноват именно резистор, тем более что он – один из самых распространенных элементов в любой схеме. Но находятся и такие, кто самостоятельно берется за ремонт.

И часто у любителей самостоятельного ремонта возникает вопрос, как правильно подобрать резистор для той или иной схемы.

Для этого возьмем простейшую схему, включающую источник питания и один потребитель.

Еще вначале было указано, что электроэнергия имеет три основные характеристики – напряжение, сила тока и сопротивление. Именно по этим параметрам и производятся все необходимые расчеты, используя для этого закон Ома.

Согласно этого закона, поскольку нам необходимо определение сопротивления, следует напряжение поделить на силу тока.

К примеру, наш источник питания обеспечивает цепь напряжением 12 В, с силой тока 0,02 А.

Чтобы определить сопротивление проводим математические расчеты – 12/0,02 и получаем сопротивление цепи 600 Ом.

Теперь непосредственно о том, как высчитать сопротивление резистора для использования в той или иной схеме. Для примера возьмем источник питания на 12 В и потребитель (лампу накаливания 3,5 В, 0,28 А).

Вначале рассчитывается сопротивление лампы – 3,5/0,28 = 12,5 Ом. Теперь узнаем, какая сила тока потечет через имеющуюся лампу – для этого берем напряжение источника питания и делим на сопротивление: 12/12,5 = 0,96 А, что в 3,5 раза превышает необходимую для работы потребителя силу тока, и если подключить потребитель, то нить лампы попросту перегорит.

Чтобы перегорания не произошло, необходимо сопротивление в цепи, равное 43,75 Ом (12,5 * 3,5). А поскольку лампа сама создает сопротивление, то в схему необходимо подключить добавочный резистор на 30 Ом. В ходе расчетов получаем – 12 В/ 42,5 Ом (сопротивление лампы и резистора) = 0,28 А.

То есть получили силу тока, необходимую для нормальной работы потребителя. В данном случае включенный в схему элемент выступил в качестве ограничителя силы тока.

Мощность рассеивания

Помимо сопротивления у резистора есть еще один немаловажный параметр – мощность рассеивания.

Любой резистор выступает своего рода ограничителем и благодаря своему сопротивлению проводит через себя только определенное напряжение и силу тока. При этом излишки, которые он не пропустил в себе не накапливает, а преобразует их в тепловую энергию и рассеивает.

Поэтому предусмотрены обозначения резисторов по мощности рассеивания.

Несоответствие данного элемента по мощности рассеивания приведет к его перегреву и разрушению. Мощность рассеивания измеряется в Ваттах.

Определить мощность рассеивания можно как по напряжению, проходящему через него, так и по силе тока.

Что касается напряжения, то формула для расчета выглядит так:

  1. Р – мощность;
  2. U – напряжение в цепи;
  3. R – сопротивление резистора.

Для расчета по силе тока формула имеет такой вид:

  1. P – мощность;
  2. I – сила тока, проходящая через резистор;
  3. R – сопротивление.

Важным условием при выборе резистора по данному параметру является то, что мощность рассеивания у него должна быть вдвое больше, чем полученная при расчетах.

К примеру, мы имеем силу тока в 0,1 А и сопротивление резистора в 100 Ом.

Исходя из формулы, получаем мощность рассеиваний в 1 Ватт (0,1 2 * 100 = 1), но для нормальной работы элемента выбираем резистор с мощностью рассеивания в 2 Ватт.

Отметим, что все изготавливаемые резисторы имеют строго определенное значение мощности рассеивания, что облегчает их выбор.

К тому же можно даже визуально определить, какая у резистора мощность рассеивания. Здесь все просто, чем больше по размерам элемент, тем выше значение.

Здесь мы рассмотрели резисторы – одни из самых распространенных элементов в любой электрической схеме автомобиля. Ведь они позволяют контролировать основные параметры электрической энергии благодаря воздействию всего лишь на одну из ее характеристик.

Напоследок отметим, что при расчетах необходимо следить за размерностью параметров. То есть, использовать только амперы, вольты и омы, и если указано, что сила тока составляет 20 мА, то следует перевести это значение в амперы, получив для расчетов значение в 0,02 А.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector