「機械を置く場所を正確に知っている限り、自動化は良好です」、このチュートリアルでは、サーミスタを使用して温度制御されたDCファンを作成しています。これは、設定された温度レベルを超えて開始し、温度が通常に戻ると停止します。状態。このプロセス全体は自動的に行われます。以前、Arduinoを使用して温度制御ファンを作成しました。ファンの速度も自動的に制御されます。
必要なコンポーネント
サーミスタを使用するこの自動ファンコントローラには、以下のコンポーネントが必要です。
- オペアンプICLM741
- NPNトランジスタMJE3055
- NTCサーミスタ-10k
- ポテンショメータ– 10k
- 抵抗器-47オーム、4.7k
- DCファン（モーター）
- 電源-5v
- ブレッドボードと接続線
回路図
以下は、温度センサーとしてサーミスタを使用した温度制御ファンの回路図です。
サーミスタ
この温度制御されたファン回路の重要なコンポーネントは、温度の上昇を検出するために使用されてきたサーミスタです。サーミスタは温度に敏感な抵抗器で、その抵抗は温度に応じて変化します。サーミスタNTC（負の温度係数）とPTC（正の温度係数）の2種類があり、NTCタイプのサーミスタを使用しています。NTCサーミスタは、温度が上昇すると抵抗が減少する抵抗器ですが、PTCでは温度が上昇すると抵抗が増加します。また、サーミスタを使用した火災警報回路、温度制御AC、サーミスタベースのサーモスタット回路など、多くの興味深いアプリケーションでサーミスタを使用しました。
すべてのサーミスタベースのプロジェクトはここにあります。
オペアンプICLM741
演算増幅器は、DC結合された高利得電子電圧増幅器です。 8ピンの小さなチップです。オペアンプICは、反転信号と非反転信号の2つの信号を比較するコンパレータとして使用されます。オペアンプIC741では、PIN2は反転入力端子であり、PIN3は非反転入力端子です。このICの出力ピンはPIN6です。このICの主な機能は、さまざまな回路で数学演算を実行することです。
オペアンプは基本的に 内部に電圧コンパレータを備えており、2つの入力があります。1つは反転入力で、もう1つは非反転入力です。非反転入力（+）の電圧が反転入力（-）の電圧よりも高い場合、コンパレータの出力はHighになります。また、反転入力（-）の電圧が非反転端（+）よりも高い場合、出力はLOWになります。オペアンプはゲインが大きく、通常は電圧増幅器として使用され ます。一部のオペアンプには内部に複数のコンパレータがあり（オペアンプLM358には2つ、LM324には4つあります）、LM741のようにコンパレータが1つしかないものもあり ます。このICのアプリケーションには、主に加算器、減算器、電圧フォロワ、積分器、微分器が含まれます。オペアンプの出力は、ゲインと入力電圧の積です。他のオペアンプ回路については、こちらを確認してください。
オペアンプIC741のピン配列：
ピン配置
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PIN番号 |
PINの説明 |
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1 |
オフセットヌル |
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2 |
反転（-）入力端子 |
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3 |
非反転（+）入力端子 |
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4 |
負電圧供給（-VCC） |
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5 |
オフセットヌル |
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6 |
出力電圧ピン |
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7 |
正電圧供給（+ VCC） |
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8 |
接続されていません |
サーミスタを使用した自動温度制御ファンの動作
サーミスタの原理で動作します。この回路では、PIN 3（オペアンプ741の非反転端子）をポテンショメータに接続し、PIN 2（反転端子）をR2とRT1（サーミスタ）の間に接続して分圧回路を構成しています。最初は、通常の状態では、非反転入力の電圧が反転入力よりも低いため、オペアンプの出力はLOWになり、NPNトランジスタはオフ状態のままになります。ベースに電圧が印加されておらず、NPNトランジスタを導通させるにはベースに電圧が必要なため、トランジスタはオフ状態のままです。ここではNPNトランジスタMJE3055を使用しましたが、BD140のように高電流トランジスタを使用できます。
非温度が上昇すると、サーミスタの抵抗が低下し、オペアンプの非反転端子の電圧が反転端子よりも高くなるため、オペアンプの出力PIN 6がHIGHになり、トランジスタがオンになります（オペアンプの出力がHIGHの場合、電圧はコレクタからエミッタに流れます）。これで、NPNトランジスタのこの伝導により、ファンが始動します。サーミスタが通常の状態に戻ると、ファンは自動的にオフになります。
利点
- 取り扱いが簡単で経済的
- ファンは自動的に始動するため、手動で温度を制御できます。
- 自動切り替えはエネルギーを節約します。
- 冷却放熱装置は設置が簡単です。
温度制御されたDCファンのアプリケーション
- ラップトップおよびコンピューター用の冷却ファン。
- この装置は、自動車のエンジンを冷却するために使用されます。