功放冷却风扇控制装置。方案、说明

功率放大器冷却风扇控制装置。无线电电子电气工程百科全书

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UMZCH强制冷却风扇的小散热片控制原理是当超过放大器输出的信号电平时气流开启，因此低功率下的风扇噪音几乎听不见。带有风扇的设备也可以推荐安装在运行条件困难的传统设计（自然对流冷却）的放大器中。

在设计输出功率超过 20 W 的音频功率放大器时，现在经常选择从强大的晶体管和 UMZCH 微电路强制散热，这可以显着减少冷却表面积。为此，请使用计算机电源的风扇和个人计算机系统单元的冷却风扇。这些风扇的尺寸相对较小（80x80x25 毫米），成本低，并且在任何电脑商店都可以买到。

通常，冷却风扇可以一直打开，也可以在超过某个散热器温度阈值时打开。两种包含方法都有其缺点。首先，持续的风扇噪音不可避免地会干扰工作。在足够高的音量下，这种噪音是听不见的，但在低音量和播放期间的暂停期间，它可以非常清晰地听到。随着时间的推移，由于风扇轴承的磨损，由此产生的噪音水平只会增加。取决于散热器温度的风扇打开也有一个缺点 - 在高输出功率下，散热器会升温并且冷却系统会打开，但是当体积和相应的功率降低时，会听到风扇的噪音，虽然不再需要强制冷却，但自然空气流通就足够了。

所描述的设备没有这些缺点，并且在超过放大器输出功率的设定阈值时打开冷却风扇。

功放散热风扇控制装置
图。 1

该装置的方案如图所示。一。

芯片 DA1 包含两个独立的比较器。在第一个节点上，组装了一个节点，该节点确定放大器的输出功率超过某个阈值水平，在第二个节点上 - 一个用于延迟关闭风扇的节点。

来自功率放大器输出的信号通过电阻器R1.1馈送到比较器DA1的反相输入端。当放大信号的负半周期时，齐纳二极管VD2保护比较器的输入免受来自功率放大器的负电压的影响。在元件 R2 和 VD1 上组装了一个参数稳定器，它设置了比较器操作的阈值。电阻R3作为输出级DA1.1的负载，根据集电极开路方案制作。电容C1和电阻R4设定关闭风扇的延迟时间。二极管VD3对于防止电容器C1通过电阻器R3放电是必要的。延迟允许您将风扇上的电压保持一段时间，以消除散热器上释放的能量。调谐电阻R5可用于调节关断延迟时间。比较器DA1.2输出的信号控制晶体管VT1，从而打开冷却风扇。

考虑信号电平变化时设备的操作。

如果功率放大器的输出电压小于齐纳二极管VD1，则比较器DA1.1的输出为高电平。当器件输入端的电压超过稳压二极管VD1的电压时，比较器DA1.1的输出端将出现低电平，电容C1开始通过二极管VD3充电至电源电压。当比较器 DA1.2 的同相输入端的电压低于反相端的电压时，其输出端的电压为低电平，晶体管 VT1 开路，风扇开启。

一旦信号电平下降，电压电容在第二个比较器的输入端放电，它就被切换，引脚 7 出现高电平，晶体管 VT1 闭合，风扇关闭。设备将工作的功率放大器的输出功率可以通过公式计算

Рout = (Uvd1)²/Rn

其中Uvd1是稳压二极管VD1的稳压电压； Rn 是功率放大器的负载电阻。

功放散热风扇控制装置
图。 2

该设备的所有部件都放置在由箔玻璃纤维制成的单面印刷电路板上。电路板的图纸和元件的位置如图所示。 2.

本装置采用电阻MLT-0,125或同类产品，电容——K50-35或同类进口产品。二极管VD3——任何硅系列KD503、KD521、KD522。具有任意字母索引的晶体管 VT1-KT816。风扇必须设计为恒压12V，电流消耗不超过0,5A。当连接电流消耗超过150mA的风扇时，VT1晶体管必须安装在小型散热器上。电源电压可提高到24V，但同时必须在风扇上串接一个合适阻值的淬火电阻或使用两个风扇串联。

建立设备简化为将微调电阻 R5 设置为关闭风扇所需的延迟时间。

为了使设备更正确地运行，建议将一个容量高达 0,01 uF 的电容器与齐纳二极管 VD2 并联。

作者：A. Zhurba，塔甘罗格，罗斯托夫州；出版物：radioradar.net

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