Spin_vent

Na chladič byl namontován integrovaný stabilizátor napětí MA7805 v pouzdru TO6. Stabilizátor je zatížen rezistorem 10 Ω/6 W. Pro ověření skutečného vlivu nuceného chlazení byl změřen nejprve tepelný odpor chladiče bez ventilátoru a pak s ventilátorem, který je upevněn ve vzdálenosti 16 mm nad vnitřní plochou chladiče, vzduch je nasáván přes žebra chladiče. Měřením bylo stanoveno:

tepelný odpor bez ventilátoru 5,27°C/W při P = 5,12 W

tepelný odpor s ventilátorem 2,45°C/W při P = 7,68 W

Pokud bychom připustili maximální teplotu chladiče 80°C při teplotě okolí 40°C (oteplení 40°C), rozptýlí se na chladiči s ventilátorem 16,3 W, zatímco bez ventilátoru by uchladil jen 7,6 W. Budeme-li počítat s vnitřním tepelným odporem stabilizátoru 3°C/W, vyjde nám teplota přechodu 129°C, kterou uznáme za vyhovující.

Z křivky oteplování v přiloženém sešitu Excel lze také zjistit, že časová konstanta oteplování soustavy je bez chladiče 3,7 min., zatímco s chladičem klesne na 2 min.

Návrh zapojení

Stabilizátor napájení regulačního obvodu

dává napětí 12 V pro napájení elektronických obvodů a pro pohon ventilátoru (stabilizátor 7812).

Ochlazovaný výkonový stabilizátor

představuje zde zdroj výkonu, který má být rozptýlen do okolí. Je tvořen stabilizátorem MA7805. Ztrátový výkon je dán rozdílem mezi napájecím napětím (> 15 V) a proudem zátěží.

Snímač teploty a převod R/U

je popsán v dodatku. Je tvořen odporovým teplotním snímačem KTY81-210 s děličem napětí, napájeným z napětí 12 V. Dělič je navržen tak, aby závislost výstupního napětí na teplotě byla lineární.

Nastavení úrovně

pro spínání ventilátoru a signalizaci je napájeno rovněž z napětí 12 V. Výstupní napětí je odebíráno z běžců potenciometrických trimrů, zapojených v děliči napětí.

Komparátory

jsou zapojeny jako neinvertující s hysterezí. Je použit dvojitý operační zesilovač TLC272.

Spínač ventilátoru

tvoří výkonový MOSFET běžného typu BUZ10. Tím je umožněno přímé připojení na výstup komparátoru.

Signalizace překročení mezní teploty

je vytvořena ze čtyř hradel NAND typu 4011. Dvě hradla tvoří astabilní klopný obvod, který kmitá s frekvencí asi 2 Hz a budí indikační diodu, která bliká a signalizuje tím poruchový stav. Současně s tím je výstupním signálem spouštěn druhý astabilní obvod, který kmitá s frekvencí asi 4 kHz a přerušovaně budí piezokeramický bzučák.

Indikace teploty

zde není uvedena, ale je možné ji snadno doplnit. Lze použít např. sloupcový indikátor LED, který se připojí na výstupní napětí snímače. Při správném ocejchování je měření spolehlivé, protože závislost výstupního napětí na teplotě je uspokojivě linearizována.

Další funkce

Toto zapojení lze snadno upravit a vybavit jinými funkcemi, např. odpojením zátěže pomocí relé, při zvláště vysokých nárocích je možné v druhém stupni sepnout tyristor, který spálí pojistku v napájení (zapojení "crowbar").