Регулятор оборотов вентилятора радиатора: ✅ Регулятор оборотов вентилятора радиатора

Содержание

Регулятор оборотов вентилятора автомобиля – АвтоТоп

После сборки и установки на свой автомобиль устройства плавного пуска электровентилятора системы охлаждения двигателя, было предложено собрать устройство плавного регулирования оборотов того же электровентилятора системы охлаждения относительно температуры двигателя. Контроллер вентилятора охлаждения радиатора. Для сбора данного устройства как раз нашлись все подходящие детальки. Решил собирать на макетной платке, так как не было времени и разрабатывать плату было честно лень. Провозившись часа три и проматерив всё и вся устройство было готово. Фотографировать не стал, так как это был, просто ужас, куча спутанных проводков и деталек. После включения устройство естественно не за работало. Схему перепаивал дважды, но с таким же печальным результатом. И, чтобы не тратить опять время, собрал схему по оригинальной версии модуля плавного регулирования оборотов автомобильного электровентилятора системы охлаждения двигателя Смерч-7 предложенную Турмалином-НН.
Так как Турмалин-НН не предлагает нам версию своей печатной платы, разрабатывать пришлось самому в своей любимой программе DipTrace.

Схема довольно простая и не составит особого труда повторить её начинающим радиолюбителем.

А вот и моя плата, под дип.

Плату разрабатывал исключительно под свои компоненты. Как видите, транзистор посадил на довольно мощный радиатор SK-104, так как охлаждение много не бывает. Резисторы ставил столбиком, как на плате в старом телевизоре. Штепсиль использовал от платы стиральной машины.

Плата получилось довольно симпатичной.

А, также набросал плату в смд варианте. При оставшимся том же радиаторе, применил вместо штепсися от стиралки, привычный винтовой клемник.

Первое включение устройства собрал по варианту плавного пуска и остановки вентилятора. То есть контакт ХТ2 замкнул на +12В.

При подаче питания тестовый мотор на секунду включался и останавливался. А вот уже при замыкании контакта ХТ3 на землю наблюдается плавное раскручивание моторчика и при отключение контакта ХТ3 от земли мотор плавно останавливается. Устройство можно считать рабочим.

Теперь самое интересное. Как заставить работать устройство относительно температуры. Подключаем контакт ХТ2 к датчику ТМ-106, далее, доведя температуру двигателя до температуры примерно 85-90 добиваемся путём поворота движка переменного резистора R5 момента начала вращения электровентилятора. Дальше при росте температуры сопротивление датчика будет уменьшаться, и соответственно обороты электровентилятора будут увеличиваться. А при понижении температуры, наоборот уменьшаться вплоть до его остановки.

Тут основной смысл в том, что автомобиль должен быть оборудован датчиком резистивного типа. И ежели датчик у вас цифровой или по сопротивлению сильно разнится с датчиком ТМ-106, а его сопротивление должно быть порядка 240 Ом, то нужно будет устанавливать дополнительный датчик. И при номинальной температуре с датчика должно выходить в районе 6 вольт. Так как датчика ТМ-106 у меня нет и для проверки устройства на столе, собрал делитель напряжения с переменным резистором в 1 кОм. На выходе с делителя настроил напряжение около 6 вольт и поворотом резистора R5 добился момента начало вращения тестового электродвигателя. Имитируя работу термодатчика путём поворота движка резистора делителя напряжения, наблюдаем пук моторчика при уменьшении напряжения и его остановку при увеличении напряжения. Полагаю данный прибор можно установить практически на любой автомобиль. Если устройство не работает то следует по экспериментировать с подбором сопротивления резисторов R1 и R4. Данное устройство построено на микроконтроллере pic12f675 имеющий два порта АЦП. Полагаю прошивка схемы работает по принципу сравнения напряжения во внутреннем делителе напряжения со внешним.

Выкладываю свои материалы по сборке устройства.

О том как всё это будет стоять на моём автомобиле будет отдельная тема.
Всем всего хорошего и удачи на дорогах.

Быстродействие современного компьютера достигается достаточно высокой ценой — блок питания, процессор, видеокарта зачастую нуждаются в интенсивном охлаждении. Специализированные системы охлаждения стоят дорого, поэтому на домашний компьютер обычно ставят несколько корпусных вентиляторов и кулеров (радиаторов с прикрепленными к ним вентиляторами).

Схема компьютерного кулера.

Получается эффективная и недорогая, но зачастую шумная система охлаждения. Для уменьшения уровня шума (при условии сохранения эффективности) нужна система управления скоростью вращения вентиляторов. Разного рода экзотические системы охлаждения рассматриваться не будут. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные системы воздушного охлаждения.

Чтобы шума при работе вентиляторов было меньше без уменьшения эффективности охлаждения, желательно придерживаться следующих принципов:

  1. Вентиляторы большого диаметра работают эффективнее, чем маленькие.
  2. Максимальная эффективность охлаждения наблюдается у кулеров с тепловыми трубками.
  3. Четырехконтактные вентиляторы предпочтительнее, чем трехконтактные.

Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным.

Основных причин, по которым наблюдается чрезмерный шум вентиляторов, может быть только две:

  1. Плохая смазка подшипников. Устраняется чисткой и новой смазкой.
  2. Двигатель вращается слишком быстро. Если возможно уменьшение этой скорости при сохранении допустимого уровня интенсивности охлаждения, то следует это сделать. Далее рассматриваются наиболее доступные и дешевые способы управления скоростью вращения.

Способы управления скоростью вращения вентилятора

Первый способ: переключение в BIOS функции, регулирующей работу вентиляторов

Функции Q-Fan control, Smart fan control и т. д. поддерживаемые частью материнских плат, увеличивают частоту вращения вентиляторов при возрастании нагрузки и уменьшают при ее падении. Нужно обратить внимание на способ такого управления скоростью вентилятора на примере Q-Fan control. Необходимо выполнить последовательность действий:

  1. Войти в BIOS. Чаще всего для этого нужно перед загрузкой компьютера нажать клавишу «Delete». Если перед загрузкой в нижней части экрана вместо надписи «Press Del to enter Setup» появляется предложение нажать другую клавишу, сделайте это.
  2. Открыть раздел «Power».
  3. Перейти на строчку «Hardware Monitor».
  4. Заменить на «Enabled» значение функций CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan Control в правой части экрана.
  5. В появившихся строках CPU и Chassis Fan Profile выбрать один из трех уровней производительности: усиленный (Perfomans), тихий (Silent) и оптимальный (Optimal).
  6. Нажав клавишу F10, сохранить выбранную настройку.

Второй способ: управление скоростью вентилятора методом переключения

Рисунок 1. Распределение напряжений на контактах.

Для большинства вентиляторов номинальным является напряжение в 12 В. При уменьшении этого напряжения число оборотов в единицу времени уменьшается — вентилятор вращается медленнее и меньше шумит. Можно воспользоваться этим обстоятельством, переключая вентилятор на несколько номиналов напряжения с помощью обыкновенного Molex-разъема.

Распределение напряжений на контактах этого разъема показано на рис. 1а. Получается, что с него можно снять три различных значения напряжений: 5 В, 7 В и 12 В.

Для обеспечения такого способа изменения скорости вращения вентилятора нужно:

  1. Открыв корпус обесточенного компьютера, вынуть коннектор вентилятора из своего гнезда. Провода, идущие к вентилятору источника питания, проще выпаять из платы или просто перекусить.
  2. Используя иголку или шило, освободить соответствующие ножки (чаще всего провод красного цвета — это плюс, а черного — минус) от разъема.
  3. Подключить провода вентилятора к контактам Molex-разъема на требуемое напряжение (см. рис. 1б).

Двигатель с номинальной скоростью вращения 2000 об/мин при напряжении в 7 В будет давать в минуту 1300, при напряжении в 5 В — 900 оборотов. Двигатель с номиналом 3500 об/мин — 2200 и 1600 оборотов, соответственно.

Рисунок 2. Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов.

Частным случаем этого метода является последовательное подключение двух одинаковых вентиляторов с трехконтактными разъемами. На каждый из них приходится половина рабочего напряжения, и оба вращаются медленнее и меньше шумят.

Схема такого подключения показана на рис. 2. Разъем левого вентилятора подключается к материнке, как обычно.

На разъем правого устанавливается перемычка, которая фиксируется изолентой или скотчем.

Третий способ: регулировка скорости вращения вентилятора изменением величины питающего тока

Для ограничения скорости вращения вентилятора можно в цепь его питания последовательно включить постоянные или переменные резисторы. Последние к тому же позволяют плавно менять скорость вращения. Выбирая такую конструкцию, не следует забывать о ее минусах:

  1. Резисторы греются, бесполезно затрачивая электроэнергию и внося свою лепту в процесс разогрева всей конструкции.
  2. Характеристики электродвигателя в различных режимах могут очень сильно отличаться, для каждого из них необходимы резисторы с разными параметрами.
  3. Мощность рассеяния резисторов должна быть достаточно большой.

Рисунок 3. Электронная схема регулировки частоты вращения.

Рациональнее применить электронную схему регулировки частоты вращения. Ее несложный вариант показан на рис. 3. Эта схема представляет собой стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения. На вход микросхемы DA1 (КР142ЕН5А) подается напряжение в 12 В. На 8-усиленный выход транзистором VT1 подается сигнал с ее же выхода. Уровень этого сигнала можно регулировать переменным резистором R2. В качестве R1 лучше использовать подстроечный резистор.

Если ток нагрузки не более 0,2 А (один вентилятор), микросхема КР142ЕН5А может быть использована без теплоотвода. При его наличии выходной ток может достигать значения 3 А. На входе схемы желательно включить керамический конденсатор небольшой емкости.

Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса

Реобас — электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

  1. Бесперебойный запуск двигателей.
  2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Как датчик температуры процессора используется кремниевый транзистор VT1, который приклеивают к радиатору процессора. Операционный усилитель DA1 работает в триггерном режиме. Переключение осуществляется сигналом, снимаемым с коллектора VT1. Точка переключения устанавливается переменным резистором R7.

VT1 может быть заменен маломощными n-p-n транзисторами на основе кремния, имеющими коэффициент усиления более 100. Заменой для VT2 и VT3 могут служить транзисторы IRF640 или IRF644. Конденсатор С3 — пленочный, остальные — электролитические. Диоды — любые маломощные импульсные.

Настройка собранного реобаса осуществляется в последовательности:

  1. Ползунки резисторов R7, R4 и R5 поворачиваются по часовой стрелке до упора, кулеры подключаются к разъемам XP1 и XP2.
  2. На разъем ХР1 подается напряжение в 12 В. Если все в порядке, все вентиляторы начинают вращаться с максимальной скоростью.
  3. Медленным вращением движков резисторов R4 и R5 подбирается такая скорость, когда исчезает гул, а остается лишь звук перемещающегося воздуха.
  4. Транзистор VT1 нагревается приблизительно до 40-45° С, а движок резистора R7 поворачивается влево до тех пор, пока кулер не переключится на максимальную скорость. Спустя примерно минуту после окончания нагрева значение скорости должно упасть до первоначального.

Собранный и настроенный реобас устанавливается в системный блок, к нему подключаются кулеры и температурный датчик VT1. Хотя бы первое время после его установки желательно осуществлять периодический мониторинг температуры узлов компьютера. Программы для этого (в том числе и бесплатные) не проблема.

Остается надеяться, что среди описанных способов уменьшения шума компьютерной системы охлаждения каждый пользователь сможет найти для себя наиболее подходящий.

Компактные электрические вентиляторы, благодаря невысокой цене, используются для охлаждения оборудования уже больше полувека. Тем не менее только в последние годы технологии управления вентиляторами стали значительно развиваться. В этой статье описано как и почему это развитие имело место быть и предложены некоторые полезные решения для разработчиков.

Один из трендов электроники – это создание компактных устройств, обладающих богатой функциональностью. Поэтому большинство электронных компонентов приобретают все меньшие размеры. Один из очевидных примеров – современные ноутбуки. Толщина и вес ноутбуков значительно уменьшается, но потребляемая мощность остается прежней или увеличивается. Другой пример – проекционные системы и телевизионные ресиверы.

В ноутбуках большая часть тепла выделяется процессором, в проекторе – источником света. Это тепло необходимо бесшумно и эффективно удалять из системы. Самый тихий способ избавления от тепла – это использование пассивных охлаждающих компонентов, таких как радиаторы или тепловые трубки. Однако для многих популярных пользовательских устройств такой способ неэффективен и дорог.

Другой способ удаления тепла – это активное охлаждение с использованием вентиляторов, создающих поток воздуха вокруг нагревающихся компонентов. Однако вентилятор являются источником шума и, кроме того, увеличивает суммарное энергопотребление устройства, что может быть критично при питании от аккумулятора. Также добавление вентилятора увеличивает количество механических компонентов в системе, что отрицательно сказывается на надежности изделия.

Контроль скорости вращения вентилятора позволяет уменьшить описанные недостатки. Поскольку запуск вентилятора на меньших оборотах снижает шум и энергопотребление и увеличивает срок его службы.

Существует несколько типов вентиляторов и способов их контроля. Один из вариантов классификации вентиляторов может быть таким:

1. 2-х проводные вентиляторы
2. 3-х проводные вентиляторы
3. 4-х проводные вентиляторы

Методы управления вентиляторами, обсуждаемые в этой статье, такие:

1. управление отсутствует
2. on/ff управление
3. линейное управление
4. низкочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ, PWM)
5. высокочастотное управление

2-х проводные вентиляторы имеют только выводы питания – плюс и земля. В 3-х проводных вентиляторах добавляется тахометрический выход. На этом выходе присутствует сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения вентилятора. 4-х проводные вентиляторы, помимо выводов питания и тахометрического выхода, имеют вход управления. На этот вход подается ШИМ сигнал и ширина импульса этого сигнала определяет скорость вращения вентилятора.

2-х проводными вентиляторами можно управлять регулируя напряжение питания или скважность ШИМ сигнала. Однако без тахометрического сигнала невозможно понять на сколько быстро вентилятор вращается. Такая форма управления скоростью вращения вентилятора называется открытым контуром (open-loop).

3-х проводными вентиляторами можно управлять аналогичным образом, но в этом случае у нас есть обратная связь. Можно анализировать тахосигнал и устанавливать требуемую скорость. Такая форма управления называется закрытым контуром (closed-loop).

Если управлять вентилятором регулируя напряжение питания, тахосигнал будет иметь форму меандра. И в этом случае тахосигнал будет всегда валидным, пока на вентиляторе есть напряжение. Такой сигнал показан на рисунке 1 (ideal tach).

При управлении вентилятором с помощью ШИМ – ситуация сложнее. Тахометрический выход вентилятора обычно представляет собой открытый коллектор. Поэтому тахосигнал будет валидным только при наличии напряжения на вентиляторе (on фаза ШИМ сигнала), а при отсутствии (off фаза) он будет подтягиваться к высокому логическому уровню. Таким образом тахосигнал становится «порубленным» управляющим ШИМ сигналом и по нему уже нельзя достоверно определять скорость вращения. Этот сигнал показан на рисунке 1 (tach).

Рисунок 1. Идеальный тахосигнал и тахосигнал при внешнем ШИМ управлении.

Для решения данной проблемы, необходимо периодически включать вентилятор на такой отрезок времени, который позволит получить несколько достоверных циклов тахосигнала. Такой подход реализован в некоторых контроллерах фирмы Analog Device, например в ADM1031 и ADT7460.

4-х проводные вентиляторы имеют ШИМ вход, который управляет коммутацией обмоток вентилятора к плюсовой шине источника питания. Такая схема управления не портит тахосигнал, в отличии от стандартной, где используется внешний ключ и коммутируется отрицательная шина. Переключение обмоток вентилятора создает коммутационный шум. Чтобы «сдвинуть» этот шум за пределы звукового диапазона частоту ШИМ сигнала обычно выбирают больше 20 кГц.

Еще одно преимущество 4-х проводных вентиляторов – это возможность задания низкой скорости вращения – до 10% от максимальной скорости. На рисунке 2 показана разница между 3-х и 4-х проводными вентиляторами.

Рисунок 2. 3-х и 4-х проводные вентиляторы

Простейший метод управления вентилятором – отсутствие какого-либо управления вообще. Вентилятор просто запускается на максимальной скорости и работает все время. Преимущества такого управления – гарантированное стабильное охлаждение и очень простые внешние цепи. Недостатки – уменьшение срока службы вентилятора, максимальное энергопотребление, даже когда охлаждение не требуется, и непрерывный шум.

Следующий простейший метод управления – термостатический или on/off. В этом случае вентилятор включается только тогда, когда требуется охлаждение. Условие включения вентилятора устанавливает пользователь, обычно это какое-то пороговое значение температуры.

Подходящий датчик для on/off управления – это ADM1032. Он имеет выход THERM, который управляется внутренним компаратором. В нормальном состоянии на этом выходе высокий логический уровень, а при превышении порогового температурного значения он переключается на низкий. На рисунке 3 показан пример цепи с использованием ADM1032.

Рисунок 3. Пример on/off управления

Недостаток on/off контроля – это его ограниченность. При включении вентилятора, он запускается на максимальной скорости вращения и создает шум. При выключении он полностью останавливается и шум тоже прекращается. Это очень заметно на слух, поэтому с точки зрения комфорта такой способ управления далеко не оптимальный.

При линейном управлении скорость вращения вентилятора изменяется за счет изменения напряжения питания. Для получения низких оборотов напряжение уменьшается, для получения высоких увеличивается. Конечно, есть определенные границы изменения напряжения питания.

Рассмотрим, например, вентилятор на 12 вольт. Для запуска ему требуется не меньше 7 В и при этом напряжении он, вероятно, будет вращаться с половинной скоростью от своего максимального значения. Когда вентилятор запущен, для поддержания вращения требуется уже меньшее напряжение. Чтобы замедлить вентилятор, мы можем понижать напряжение питание, но до определенного предела, допустим, до 4-х вольт, после чего вентилятор остановится. Эти значения будут отличаться в зависимости от производителя, модели вентилятора и конкретного экземпляра.

5-и вольтовые вентиляторы позволяют регулировать скорость вращения в еще меньшем диапазоне, поскольку их стартовое напряжение близко к 5 В. Это принципиальный недостаток данного метода.

Линейное управление вентилятором можно реализовать на микросхеме ADM1028. Она имеет управляющий аналоговый выход, интерфейс для подключения диодного температурного датчика, который обычно используется в процессорах и ПЛИС, и работает от напряжения 3 – 5.5 В. На рисунке 4 показан пример схемы для реализации линейного управления. Микросхема ADM1028 подключается ко входу DAC.

Рисунок 4. Схема для реализации линейного управления 12-и вольтового вентилятора

Линейный метод управления тише, чем предыдущие. Однако, как вы могли заметить, он обеспечивает маленький диапазон регулировки скорости вращения вентилятора. 12-и вольтовые вентиляторы при напряжении питания от 7 до 12 В, позволяют устанавливать скорость вращения от 1/2 от максимума до максимальной. 5-и вольтовые вентиляторы при запуске от 3,5 – 4 В, вращаются практически с максимальной скоростью и диапазон регулирования у них еще меньше. Кроме того, линейный метод регулирования не оптимален с точки зрения энергопотребления, потому что снижение напряжения питания вентилятора выполняется за счет рассеяния мощности на транзисторе (смотри рисунок 4). И последний недостаток – относительная дороговизна схемы управления.

Наиболее популярный метод управления скоростью вращения вентилятора – это ШИМ управление. При таком методе управления вентилятор подключается к минусой шине питания через ключ, а на управляющий вход ключа подается ШИМ сигнал. В данном случае к вентилятору всегда приложено либо нулевое, либо рабочее напряжение питания и не возникает таких энергопотерь, как при линейном методе управления. На рисунке 5 показана типовая схема реализующая ШИМ управление.

Рисунок 5. ШИМ управление.

Преимущество данного метода управления – простота реализации, дешевизна, эффективность и широкий диапазон регулирования скорости вращения. Однако недостатки у этого метода тоже есть.

Один из недостатков ШИМ управления – это «порча» тахосигнала. Этот недостаток можно устранить, используя так называемую pulse stretching технику, то есть удлиняя импульс ШИМ сигнала на несколько периодов тахосигнала. Конечно, при этом скорость вращения вентилятора может немного увеличится. На рисунке 6 показан пример.

Рисунок 6. Удлинение импульса для получения информации о скорости вращения.

Другой недостаток ШИМ управления – это коммутационный шум. Во-первых коммутация индуктивной нагрузки вызывает появление помех в цепях питания, во-вторых может возникать акустический шум – пищание, жужжание. Электрические шумы подавляют фильтрами, а для борьбы с акустический шумом частоту ШИМ сигнала поднимают до 20 кГц.

Также стоит снова упомянуть о 4-х проводных вентиляторах, в которых схема управления уже встроена. В таких вентиляторах коммутируется плюсовая шина питания, что помогает избежать проблем с тахосигналом. Одна из микросхем, предназначенных для реализации ШИМ управления 4-х проводными вентиляторами, – это ADT7467. Условная схема приведена на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема ШИМ управления 4-х проводным вентилятором

Подводя итоги можно сказать, что наиболее предпочтительный метод управления вентилятором – это высокочастотное ШИМ управление, реализованное в 4-х проводных вентиляторах. При таком управлении отсутствует акустический шум, значительные энергопотери и проблемы с тахосигналом. Кроме того, он позволяет менять скорость вращения вентилятора в широком диапазоне. Схема ШИМ управления с коммутацией отрицательной шины обладает практически теми же достоинствами и является более дешевой, но портит тахосигнал.

Регулятор оборотов вентилятора радиатора — Автомобильный портал AutoMotoGid

  1. Простая схема
  2. С датчиком температуры
  3. Для уменьшения шума
  4. Видео

Рассмотрим ТОП-3 рабочих схемы регулятора скорости вращения вентилятора. Каждая схема не только проверена, но и отлично подойдёт для воплощения начинающими радиолюбителями. К каждой схеме прилагается список необходимых компонентов для монтажа своими руками и пошаговые рекомендации.

Регулятор скорости вентилятора — простая схема

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814. Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов. Она имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

Список необходимых радиоэлементов:

  • 2 биполярных транзистора — КТ361А и КТ814А.
  • Стабилитрон — 1N4736A (6.8В).
  • Диод.
  • Электролитический конденсатор — 10 мкФ.
  • 8 резисторов — 1х300 Ом, 1х1 кОм, 1х560 Ом, 2х68 кОм, 1х2 кОм, 1х1 кОм, 1х1 МОм.
  • Терморезистор — 10 кОм
  • Вентилятор.

Плата регулятора скорости вентилятора:

Фото готового регулятора скорости вентилятора:

Регулятор вентилятора с датчиком температуры

Как известно, вентилятор в блоках питания компьютеров формата AT вращается с неизменной частотой независимо от температуры корпусов высоковольтных транзисторов. Однако блок питания не всегда отдает в нагрузку максимальную мощность. Пик потребляемой мощности приходится на момент включения компьютера, а следующие максимумы — на время интенсивного дискового обмена.

  • Как сделать управляемую плату регулятора на 1,2–35 В

Если же учесть ещё и тот факт, что мощность блока питания обычно выбирается с запасом даже для максимума энергопотребления, нетрудно прийти к выводу, что большую часть времени он недогружен и принудительное охлаждение теплоотвода высоковольтных транзисторов чрезмерно. Иными словами, вентилятор впустую перекачивает кубометры воздуха, создавая при этом довольно сильный шум и засасывая пыль внутрь корпуса.

Уменьшить износ вентилятора и снизить общий уровень шума, создаваемого компьютером можно, применив автоматический регулятор частоты вращения вентилятора, схема которого показана на рисунке. Датчиком температуры служат германиевые диоды VD1–VD4, включенные в обратном направлении в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Выбор в качестве датчика диодов обусловлен тем, что зависимость обратного тока от температуры имеет более выраженный характер, чем аналогичная зависимость сопротивления терморезисторов. Кроме того, стеклянный корпус указанных диодов позволяет обойтись без каких-либо диэлектрических прокладок при установке на теплоотводе транзисторов блока питания.

  • 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ315Б и КТ815А соответственно.
  • 4 диода (VD1-VD4) — Д9Б.
  • 2 резистора (R1, R2) — 2 кОм и 75 кОм (подбор) соответственно.
  • Вентилятор (M1).

Резистор R1 исключает возможность выхода из строя транзисторов VT1, VT2 в случае теплового пробоя диодов (например, при заклинивании электродвигателя вентилятора). Его сопротивление выбирают, исходя из предельно допустимого значения тока базы VT1. Резистор R2 определяет порог срабатывания регулятора.

Следует отметить, что число диодов датчика температуры зависит от статического коэффициента передачи тока составного транзистора VT1, VT2. Если при указанном на схеме сопротивлении резистора R2, комнатной температуре и включенном питании крыльчатка вентилятора неподвижна, число диодов следует увеличить.

Необходимо добиться того, чтобы после подачи напряжения питания она уверенно начинала вращаться с небольшой частотой. Естественно, если при четырех диодах датчика частота вращения окажется значительно больше требуемой, число диодов следует уменьшить.

Устройство монтируют в корпусе блока питания. Одноименные выводы диодов VD1-VD4 спаивают вместе, расположив их корпусы в одной плоскости вплотную друг к другу. Полученный блок приклеивают клеем БФ-2 (или любым другим термостойким, например, эпоксидным) к теплоотводу высоковольтных транзисторов с обратной стороны. Транзистор VT2 с припаянными к его выводам резисторами R1, R2 и транзистором VT1 устанавливают выводом эмиттера в отверстие «-cooler» платы блока питания.

Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2. Временно заменив его переменным (100–150 кОм), подбирают такое сопротивление введенной части, чтобы при номинальной нагрузке (теплоотводы транзисторов блока питания теплые наощупь) вентилятор вращался с небольшой частотой. Во избежание поражения электрическим током (теплоотводы находятся под высоким напряжением!) «измерять» температуру наощупь можно, только выключив компьютер. При правильно отлаженном устройстве вентилятор должен запускаться не сразу после включения компьютера, а спустя 2–3 мин после прогрева транзисторов блока питания.

Схема регулятора скорости вентилятора для уменьшения шума

В отличии от схемы, которая замедляет обороты вентилятора после старта (для уверенного запуска вентилятора), данная схема позволит увеличить эффективность работы вентилятора путем увеличения оборотов при повышении температуры датчика. Схема также позволяет уменьшить шум вентилятора и продлить его срок службы.

Необходимые для сборки детали:

  • Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
  • Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
  • Переменный резистор (R1) — Rt/5.
  • Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
  • Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Настройка производится до закрепления термодатчика на радиаторе. Вращая R1, добиваемся, чтобы вентилятор остановился. Затем, вращая в обратную сторону, заставляем его гарантированно запускаться при зажимании терморезистора между пальцами (36 градусов).

Если ваш вентилятор иногда не запускается даже при сильном нагреве (паяльник поднести), то нужно добавить цепочку С1, R2. Тогда R1 выставляем так, чтобы вентилятор гарантированно запускался при подаче напряжения на холодный блок питания. Через несколько секунд после заpяда конденсатора, обороты падали, но полностью вентилятор не останавливался. Теперь закрепляем датчик и проверяем, как все это будет крутится пpи реальной работе.

Rt — любой терморезистор с отрицательным ТКЕ, например, ММТ1 номиналом 10–30 кОм. Терморезистор крепится (приклеивается) через тонкую изолирующую прокладку (лучше слюдяную) к радиатору высоковольтных транзисторов (или к одному из них).

Видео о сборке регулятора оборотов вентилятора:

ШИМ — управление очень часто применяется для управления двигателями постоянного тока, от детских электромобилей до регулировки оборотов кулера. В нашей схеме задающим звеном является таймер 555, который подключен по схеме генератора прямоугольных импульсов.

Управление производится с помощью мощного полевого транзистора, который в схеме не критичен и можно заменять в довольно широких пределах — IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48, IRF3205, IRL3710, IRL3705, IRF1404 и им подобные, в общем аналогов куча.

Регулировка оборотов вентилятора происходит довольно плавно, благодаря принципу ШИМ-управления, для увеличения/уменьшения оборотов просто нужно крутить переменный резистор.

Полевой транзистор нужно установить на теплоотвод, которым может являться и кузов автомобиля, но в таком случае транзистор изолируется от кузова с помощью слюдяной изолирующей прокладки.

Переменный резистор с номиналом 10 килоом с мощностью 0,5 ватт, можно 0,25-1 ватт. Номинал этого резистора (сопротивление) может отклоняться в ту или иную сторону в районе 50-70% — от 4,7кОм и вплоть до 20 кОм.

При желании схему можно собрать и поверхностным монтажом, хотя из-за минимального количества комплектующих элементов размеры самой схемы могут быть не более спичечного коробка.

Для удобного монтажа таймер желательно установить на специализированную пластмассовую петлю — для быстрой замены без использования припоя и паяльника.

Быстродействие современного компьютера достигается достаточно высокой ценой — блок питания, процессор, видеокарта зачастую нуждаются в интенсивном охлаждении. Специализированные системы охлаждения стоят дорого, поэтому на домашний компьютер обычно ставят несколько корпусных вентиляторов и кулеров (радиаторов с прикрепленными к ним вентиляторами).

Схема компьютерного кулера.

Получается эффективная и недорогая, но зачастую шумная система охлаждения. Для уменьшения уровня шума (при условии сохранения эффективности) нужна система управления скоростью вращения вентиляторов. Разного рода экзотические системы охлаждения рассматриваться не будут. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные системы воздушного охлаждения.

Чтобы шума при работе вентиляторов было меньше без уменьшения эффективности охлаждения, желательно придерживаться следующих принципов:

  1. Вентиляторы большого диаметра работают эффективнее, чем маленькие.
  2. Максимальная эффективность охлаждения наблюдается у кулеров с тепловыми трубками.
  3. Четырехконтактные вентиляторы предпочтительнее, чем трехконтактные.

Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным.

Основных причин, по которым наблюдается чрезмерный шум вентиляторов, может быть только две:

  1. Плохая смазка подшипников. Устраняется чисткой и новой смазкой.
  2. Двигатель вращается слишком быстро. Если возможно уменьшение этой скорости при сохранении допустимого уровня интенсивности охлаждения, то следует это сделать. Далее рассматриваются наиболее доступные и дешевые способы управления скоростью вращения.

Способы управления скоростью вращения вентилятора

Первый способ: переключение в BIOS функции, регулирующей работу вентиляторов

Функции Q-Fan control, Smart fan control и т. д. поддерживаемые частью материнских плат, увеличивают частоту вращения вентиляторов при возрастании нагрузки и уменьшают при ее падении. Нужно обратить внимание на способ такого управления скоростью вентилятора на примере Q-Fan control. Необходимо выполнить последовательность действий:

  1. Войти в BIOS. Чаще всего для этого нужно перед загрузкой компьютера нажать клавишу «Delete». Если перед загрузкой в нижней части экрана вместо надписи «Press Del to enter Setup» появляется предложение нажать другую клавишу, сделайте это.
  2. Открыть раздел «Power».
  3. Перейти на строчку «Hardware Monitor».
  4. Заменить на «Enabled» значение функций CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan Control в правой части экрана.
  5. В появившихся строках CPU и Chassis Fan Profile выбрать один из трех уровней производительности: усиленный (Perfomans), тихий (Silent) и оптимальный (Optimal).
  6. Нажав клавишу F10, сохранить выбранную настройку.

Второй способ: управление скоростью вентилятора методом переключения

Рисунок 1. Распределение напряжений на контактах.

Для большинства вентиляторов номинальным является напряжение в 12 В. При уменьшении этого напряжения число оборотов в единицу времени уменьшается — вентилятор вращается медленнее и меньше шумит. Можно воспользоваться этим обстоятельством, переключая вентилятор на несколько номиналов напряжения с помощью обыкновенного Molex-разъема.

Распределение напряжений на контактах этого разъема показано на рис. 1а. Получается, что с него можно снять три различных значения напряжений: 5 В, 7 В и 12 В.

Для обеспечения такого способа изменения скорости вращения вентилятора нужно:

  1. Открыв корпус обесточенного компьютера, вынуть коннектор вентилятора из своего гнезда. Провода, идущие к вентилятору источника питания, проще выпаять из платы или просто перекусить.
  2. Используя иголку или шило, освободить соответствующие ножки (чаще всего провод красного цвета — это плюс, а черного — минус) от разъема.
  3. Подключить провода вентилятора к контактам Molex-разъема на требуемое напряжение (см. рис. 1б).

Двигатель с номинальной скоростью вращения 2000 об/мин при напряжении в 7 В будет давать в минуту 1300, при напряжении в 5 В — 900 оборотов. Двигатель с номиналом 3500 об/мин — 2200 и 1600 оборотов, соответственно.

Рисунок 2. Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов.

Частным случаем этого метода является последовательное подключение двух одинаковых вентиляторов с трехконтактными разъемами. На каждый из них приходится половина рабочего напряжения, и оба вращаются медленнее и меньше шумят.

Схема такого подключения показана на рис. 2. Разъем левого вентилятора подключается к материнке, как обычно.

На разъем правого устанавливается перемычка, которая фиксируется изолентой или скотчем.

Третий способ: регулировка скорости вращения вентилятора изменением величины питающего тока

Для ограничения скорости вращения вентилятора можно в цепь его питания последовательно включить постоянные или переменные резисторы. Последние к тому же позволяют плавно менять скорость вращения. Выбирая такую конструкцию, не следует забывать о ее минусах:

  1. Резисторы греются, бесполезно затрачивая электроэнергию и внося свою лепту в процесс разогрева всей конструкции.
  2. Характеристики электродвигателя в различных режимах могут очень сильно отличаться, для каждого из них необходимы резисторы с разными параметрами.
  3. Мощность рассеяния резисторов должна быть достаточно большой.

Рисунок 3. Электронная схема регулировки частоты вращения.

Рациональнее применить электронную схему регулировки частоты вращения. Ее несложный вариант показан на рис. 3. Эта схема представляет собой стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения. На вход микросхемы DA1 (КР142ЕН5А) подается напряжение в 12 В. На 8-усиленный выход транзистором VT1 подается сигнал с ее же выхода. Уровень этого сигнала можно регулировать переменным резистором R2. В качестве R1 лучше использовать подстроечный резистор.

Если ток нагрузки не более 0,2 А (один вентилятор), микросхема КР142ЕН5А может быть использована без теплоотвода. При его наличии выходной ток может достигать значения 3 А. На входе схемы желательно включить керамический конденсатор небольшой емкости.

Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса

Реобас — электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

  1. Бесперебойный запуск двигателей.
  2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Как датчик температуры процессора используется кремниевый транзистор VT1, который приклеивают к радиатору процессора. Операционный усилитель DA1 работает в триггерном режиме. Переключение осуществляется сигналом, снимаемым с коллектора VT1. Точка переключения устанавливается переменным резистором R7.

VT1 может быть заменен маломощными n-p-n транзисторами на основе кремния, имеющими коэффициент усиления более 100. Заменой для VT2 и VT3 могут служить транзисторы IRF640 или IRF644. Конденсатор С3 — пленочный, остальные — электролитические. Диоды — любые маломощные импульсные.

Настройка собранного реобаса осуществляется в последовательности:

  1. Ползунки резисторов R7, R4 и R5 поворачиваются по часовой стрелке до упора, кулеры подключаются к разъемам XP1 и XP2.
  2. На разъем ХР1 подается напряжение в 12 В. Если все в порядке, все вентиляторы начинают вращаться с максимальной скоростью.
  3. Медленным вращением движков резисторов R4 и R5 подбирается такая скорость, когда исчезает гул, а остается лишь звук перемещающегося воздуха.
  4. Транзистор VT1 нагревается приблизительно до 40-45° С, а движок резистора R7 поворачивается влево до тех пор, пока кулер не переключится на максимальную скорость. Спустя примерно минуту после окончания нагрева значение скорости должно упасть до первоначального.

Собранный и настроенный реобас устанавливается в системный блок, к нему подключаются кулеры и температурный датчик VT1. Хотя бы первое время после его установки желательно осуществлять периодический мониторинг температуры узлов компьютера. Программы для этого (в том числе и бесплатные) не проблема.

Остается надеяться, что среди описанных способов уменьшения шума компьютерной системы охлаждения каждый пользователь сможет найти для себя наиболее подходящий.

Регулирование оборотов вентилятора радиатора hot end

Вентилятор hot end один из самых маленьких в 3D принтере, но зачастую является одним из самых шумных вентиляторов. К тому же он обычно подключается напрямую к 12 вольтовой линии блока питания и молотит без перерыва, даже тогда, когда принтер не печатает, а просто включен в розетку.

Китайские вентиляторы, работающие на полных оборотах при простое принтера, приносят нам не только неприятное жужжание, но и осаждают лишнюю пыль на радиаторе hot end.

К тому же, во многих случаях не требуется работа этого вентилятора на полных оборотах. Если запитать его от 5 вольт шум значительно уменьшается, но это заканчивается забитым расплавленным пластиком трактом в процессе печати. Охлаждения перестает хватать во время печати участков с большим количеством откатов или просто из за повышенной температуры в помещении.

Хочу поделиться своим решением регулировки оборотов с обратной связью

1) Позволяет полностью остановить вентилятор, когда радиатор остынет до комнатной температуры

2) Во время печати вентилятор преимущественно работает на низких бесшумных оборотах

3) Обороты повышаются с ростом температуры на радиаторе hot end, например, во время частых откатов или при печати в закрытой камере

Реализация максимально проста и не требует подключения к ШИМ на плате управления (RAMPS) и внесения изменения в прошивку принтера или G-код.

Схема

Потребуется два резистора и транзистор, но резисторы не простые:

1) Терморезистор, такой же, как и в нагревательном блоке hot end. Если в хозяйстве его нет, то советую в любом случае заказать десяток — пригодится при ремонте нагревательного блока или стола.

2) Переменный резистор номинала порядка 30КОм

3) n-p-n транзистор, например КТ315, широко распространенный на постсоветском пространстве. Можно мощнее, но слабее нельзя, КТ315 работает на пределе.

Установка

Установку рассмотрю на примере китайского e3d v6.

1) На кусочке фольгированного с одной стороны текстолита размером 10 на 8 мм или в виде ‘вороньего гнезда’ собирается схема.

Монтаж на плате фото 1

Монтаж на плате фото 2

‘Воронье гнездо’

2) На ножки терморезистора надеваются изоляторы, хороший вариант использовать тефлоновые, но у меня нормально себя зарекомендовали и обычные кусочки изоляции снятые с проводников витой пары.

3) В двух нижних пластинах радиатора, прямо над нагревательным блоком, просверливается два отверстия диаметром 2.5мм. В одном из отверстий нарезается резьба под М3. Терморезистор крепится по тому же принципу что и в нагревательном блоке — выводы прижаты головкой винтика. Перед установкой терморезистора рекомендую его обильно смазать термопастой.

Отверстия для терморезистора

Терморезистор прижат винтом

4) Подключается вентилятор и питание, переменный резистор выкручивается в положение в котором вентилятор начинает вращаться.

5) Дать радиатору остыть до комнатной температуры и плавно вращая переменный резистор найти положение в котором вентилятор начнет останавливаться и в итоге остановится.

Вид в сборе

Будьте аккуратны при сборке схемы, особенно в виде ‘вороньего гнезда’, КТ315 легко сжечь подав на базу больше 6 вольт. Пока отлаживался, убил не один транзистор, благо он сам копеечный и ничего за собой не тянет. Лучше изолируйте цепь базы.

Видео демонстрации работы

Характеристики и надёжность

Данный регулятор трудится у меня уже довольно давно, экструдер успел пропустить через себя не один килограмм PLA и ABS. Проверено временем.

Специально для вас провел ‘лабораторную работу’ чтобы снять зависимость тока проходящего через вентилятор и температур радиатора и нагревательного блока. Ток замерял миллиамперметром в разрыве цепи вентилятора, а температура радиатора замерялась термопарой зажатой между второй и третьей пластиной. Каждый из режимов выдерживался более 10 минут.

Т блока (град.С) Т радиатора (град.С) Ток (мА) Комментарий

27 27 10 Вентилятор не вращается

60 35 30 Вентилятор не вращается

100 35 40 Вентилятор начал вращение

150 39 44 Обороты возросли, и будут расти далее

210 44 50

260 49 55 Максимальные обороты не достигнуты (70ма по паспорту вентилятора)

В заключение хочу показать высоту плавления PLA и ABS в тракте экструдера, прутки извлечены после 10 минут простоя в экструдере на 210 и 260 градусов соответственно. Пластик не вытекал под собственным весом т.к. сопло было закрыто столом. Белый кусочек прутка это ABS, зеленый — PLA.

Интеллектуальное реле управления вентилятором охлаждения двигателя / Хабр

Прочитав пост

mrsom

о пересадке

микроконтроллерной начинки в ретротахометр от Жигулей

, решил рассказать об одной своей давней микроконтроллерной разработке (2006 год), сделанной для плавного управления электровентилятором охлаждения двигателей переднеприводных моделей ВАЗа.

Надо сказать, что на тот момент уже существовало немало разнообразных решений — от чисто аналоговых до микроконтроллерных, с той или иной степенью совершенства выполняющих нужную функцию. Одним из них был контроллер вентилятора компании Силычъ (то, что сейчас выглядит вот так, известной среди интересующихся своим автоматическим регулятором опережения зажигания, программно детектирующим детонационные стуки двигателя. Я некоторое время следил за форумом изготовителя этих устройств, пытаясь определить, чтов устройстве получилось хорошо, а что — не очень, и в результате решил разработать свое.

По задумке, в отличие от существующих на то время решений, новый девайс должен был a) помещаться в корпус обычного автомобильного реле;
б) не требовать изменений в штатной проводке автомобиля; в) не иметь регулировочных элементов; г) надежно и устойчиво работать в реальных условиях эксплуатации.

История появления девайса и алгоритм работы первой версии обсуждалась здесь — для тех, кто не хочет кликать, опишу ключевые вещи инлайн:

-1. Алгоритм работы устройства предполагался следующий: измерялось напряжение на штатном датчике температуры двигателя; по достижении нижней пороговой температуры вентилятор начинал крутится на минимальных оборотах, и в случае дальнейшего роста линейно увеличивал скорость вращения вплоть до 100% в тот момент, когда по мнению ЭСУД (контроллера управления двигателем), пора бы включать вентилятор на полную мощность.
То есть, величина температуры, соответствующая 100% включению могла быть получена при первом включении устройства, т.к. оно имеет вход, соответствующий выводу обмотки штатного реле.
Нижний порог в первой версии нужно было каким-то образом установить, проведя таким образом через две точки линейную характеристику регулирования.

0. При токах порядка 20А очевидно, что для плавного регулирования применяется ШИМ, а в качестве ключевого элемента — мощный полевик.

1. Размещение устройства в корпусе обычного реле означает практическое отсутствие радиатора теплоотвода. А это в свою очередь накладывает жесткие требования к рассеиваемой ключевым элементом мощности в статическом (сопротивление канала) и динамическом (скорость переключения) режимах — исходя из теплового сопротивления кристалл-корпус она не должна превышать 1 Вт ни при каких условиях

2. Решением для п.1 может являться либо применение драйвера полевика, либо работа на низкой частоте ШИМ.
В отличие от аналогов, из соображений компактности и помехозащищенности был выбран вариант с низкой частотой ШИМ — всего 200 Гц.

3. Работа устройства со штатной проводкой и датчиком температуры неминуемо приводит к ПОС, т.к. ТКС штатного датчика температуры — отрицательный, а при включенном вентиляторе из-за конечно сопротивления общего провода и ‘проседания’ бортсети измеряемое на датчике напряжение неминуемо падает. Стабилизировать же, или использовать четырехпроводную схему включения нельзя — изменения в штатной проводке запрещены.
С этим решено было бороться программно — измерением напряжения на датчике только в тот момент, когда ключ ШИМ выключен — то есть паразитное падение напряжения отсутствует. Благо, низкая частота ШИМ оставляла достаточно времени для этого.

4. Программирование порога включения устройства должно быть либо очень простым, либо быть полностью автоматическим. Изначально в устройстве был установлен геркон, поднесением магнита к которому сквозь корпус программировался нижний порог (значение естественно, запоминалось в EEPROM). Верхний порог устанавливался сам в момент первого импульса от контроллера ЭСУД.
В дальнейшем я придумал и реализовал алгоритм полностью автоматической установки порогов, основанный на нахождении термостабильной точки двигателя (точки срабатывания термостата) в условиях отсутствия насыщения по теплопередаче радиатор-воздух.

5. Устройство должно предоставлять диагностику пользователю. Для этого был добавлен светодиод, который промаргивал в двоичном коде два байта — текущий код АЦП и слово флагов состояния.

Устройство было собрано частично навесным монтажом прямо на выводах бывшего реле, частично на подвернувшейся откуда-то печатной платке.
Силовой MOSFET выводом стока был припаян прямо к ламелю вывода реле, что увеличило запас по рассеиваемой мощности. Устройство без глюков проработало на ВАЗ-2112 c 2006 по 2010 год, когда я его снял перед продажей, и побывало не только в холодном питерском климате, но и на горных крымских дорогах (да еще на машине в наддувном варианте — стоял у меня на впуске приводной компрессор), несмотря на монтаж уровня прототипа и контроллер в панельке.

Вот оригинальная схема (рисовал только на бумаге):

А это вид устройства изнутри:

Устройство было повторено несколькими людьми, один из них (офф-роудер Геннадий Оломуцкий из Киева) применил его на УАЗе, нарисовав схему в sPlan и разведя печатную плату — в его варианте это выглядит так:

— схема, печатка и последняя версия кода лежат здесь: http://code.google.com/p/mc-based-radiator-cooling-fan-control-relay

А вот кусок из переписки с одним из повторивших этот девайс — в нем впервые детально выписан алгоритм (!) — до этого писал прямо из мозга в ассемблер:
Теперь идея и реализация собственно алгоритма автоустановки (все шаги ниже соответствуют неустановленным порогам):

1. Ждем сигнала включения вентилятора от ЭСУД (либо от датчика температуры в радиаторе в варианте Геннадия)
2. Запоминаем температуру в момент появления сигнала как T1 (реально запоминается код канала АЦП оцифровки сигнала датчика — назовем его C1)
3. Включаем вентилятор на 100%. Ставим флаг «режим автоустановки активен (бит 3)»
4. Через 3 секунды считываем код АЦП (назовем его C1′). Это действие нужно для того, чтобы определить величину компенсации значения температуры из-за влияния тока, протекающего через вентилятор, и вызванного им падения напряжения в измерительной цепи, на оцифрованное значение температуры. Реально за 3 секунды мотор не успевает охладиться, зато вентилятор стартует и выходит на номинальный ток.
5. Вычисляем коррекцию АЦП для 100% мощности вентилятора (назовем ее K100 = C1 — C1′). Запоминаем К100.
6. Ждем снятия сигнала включения вентилятора от ЭСУД (либо отключения датчика в радиаторе).
7. Плавно снижаем мощность с 75% до 12% примерно на 1.5% в секунду.
8. Выключаем вентилятор, ждем 60 секунд.
9. Запоминаем температуру как T2 (код АЦП С2).
10. Корректируем нижний порог (увеличиваем на 1/8 разницы между верхним и нижним), для того, чтобы он был выше термостабильной точки термостата. T2 = T2 + (T1 — T2) / 8. В кодах АЦП это C2 = C2 — (C2 — C1) / 8, т.к. напряжение на датчике с ростом температуры падает.
11. Сохраняем C1, C2, K100 во внутреннем EEPROM реле.
12. Устанавливаем флаг «пороги установлены» (бит 5), снимаем флаг «режим автоустановки активен», выходим из режима автоустановки в рабочий режим

Идея алгоритма в том, что он продувает радиатор до термостабильной точки термостата, но дует не сильно, чтобы не остужать двигатель прямым охлаждением блока и головки. Затем вентилятор выключается и реле дает мотору чуть нагреться — таким образом мы автоматически получаем точку для начала работы вентилятора.

Во время автоустановки реле воспринимает сигнал с геркона в течение шагов 7 и 8 — поднесение магнита к реле в эти моменты вызывает последовательность шагов 9, 11, 12. Коррекция порога на шаге 10 при этом не производится).

Если во время автоустановки нарушились некоторые ожидаемые реле условия, устанавливается флаг «ошибка автоконфигурации (бит 4)» и реле выходит из режима автоустановки. Чтобы реле опять смогло войти в этот режим по условию шага 1, надо выключить и включить питание реле.

Ошибки ловятся такие:
Шаг 2 — значение АЦП вне диапазона (слишком низкое или высокое). Диапазон автоконфигурации по коду АЦП 248..24 (11111000…00011000). В этом случае реле просто не входит в режим автоконфигурации без установки флага ошибки.
Шаг 4 — в течение времени ожидания 3 секунд обнаружено снятие внешнего сигнала включения вентилятора.
Шаг 7 — во время снижения оборотов обнаружен активный внешний сигнал включения вентилятора Шаг 8 — во время ожидания обнаружен активный внешний сигнал включения вентилятора Шаг 11 — установленные пороги вне диапазона 248..24, либо разница C2 — C1 < 4 (то есть они слишком близко друг к другу, либо по какой-то причине C2 > C1 — например, когда вентилятор на самом деле не срабатывает, и температура продолжает расти)

Теперь рабочий режим:

Расчет требуемой мощности (Preq)
1. Если внешний сигнал активен — Preq = 100% 2. Если неактивен, то смотрится текущий код АЦП © и соответствующая ему температура T:
T < T2 (C > C2): Preq = 0%
T > T1 (C < C1): Preq = 100%
T2 <= T <= T1 (C2 >= C >= C1): Preq = Pstart + (100% — Pstart) * (C2 — C) / (C2 — C1), где Pstart = начальная мощность (12%)

При этом, требуемая мощность не сразу подается на вентилятор, а проходит через алгоритм плавного разгона и органичения частоты пуска/останова вентилятора.
Этот алгоритм работает только в рабочем режиме и при отсутствии внешнего сигнала включения:
Пусть Pcurr — текущая мощность вентилятора
1. Если Pcurr > 0 и Preq = 0, либо Pcurr = 0 и Preq > 0 — то есть требуется запуск остановленного или останов работающего вентилятора, то:
— Смотрится время находжения вентилятора в данном состоянии (запущен или остановлен). Если время меньше порога — состояние вентилятора не меняется.
— При этом, если Pcurr > Pstart и Preq = 0, то на остаток времени запущенного состояния устанавливается Pcurr = Pstart (то есть вентилятор крутится на минимальных оборотах) 2. Если п.1 не выполняется, либо время нахождения в состоянии прошло, то:
— Если Preq < Pcurr, то устанавливается Pcurr = Preq (то изменение скорости вращения в сторону снижения происходит сразу, как рассчитано новое значение)
— Если Preq > Pcurr, то набор скорости вращения ограничивается сверху величиной примерно 1.5% в секунду (кроме случая, когда включение вентилятора запрашивается внешним сигналом) — то есть если Preq — Pcurr > Pdelta, то Pcurr = Pcurr + Pdelta, иначе Pcurr = Preq

Теперь про алгоритм оцифровки значения АЦП датчика и компенсации паразитной обратной связи при работе вентилятора:

При расчете мощности используется усредненное значение кода текущей температуры С (см. Расчет требуемой мощности), получаемое средним арифметическим последних 8 значений Сm1, Cm2, Cm3… Cm8. Усреднение происходит методом «скользящего окна» — то есть помещение нового значения в буфер из 8 значений выталкивает наиболее старое и вызывает пересчет среднеарифметического С. Цикл АЦП (и пересчет среднего) происходит каждые 640 мс.
«Сырое» (считанное из АЦП) значение Cadc, прежде чем попадет в буфер подсчета, участвует в следующем алгоритме:
1. Проверяется, что Cadc > Cdisc, где Cdics — макс. Значение АЦП для неподключенного измерительного вывода.
2. Если Cadc > Cdisc, то выставляется флаг «датчик не подключен (бит 6)», значение не попадает в буфер 8 последних значений, и пересчет среднего не выполняется.
3. Если Cadc >= Cdisc — то есть датчик подключен, то Сadc корректируется на определенную величину в зависимости от текущей мощности вентилятора и величины коррекции для 100% мощности (см. шаг 4 алгоритма автоустановки): Cadc = Cadc + Кcurr, где Кcurr = К100 * (Pcurr / 100%). Если при этом Кcurr > 0, то устанавливается флаг «значение АЦП скорректировано (бит 7)». Алгоритм коррекции работает только в рабочем режиме и не работает в режиме автоконфигурации.
4. Выполняется ограничение отрицательной динамики Cadc, чтобы подавить резкие снижения С из-за импульсной нагрузки в общих с датчиком температуры цепях питания автомобиля: Если C — Cadc > Сdelta, то Cadc = C — Cdelta. Ограничение не работает в течение первых 15 секунд после включения зажигания, для того, чтобы в буфере значений быстро сформировались правильные значения Cm1, Cm2…Cm8.
5. Скорректированное по мощности и динамике значение Cadc заталкивается в буфер значений для усреднения как Cm1..Cm8 в зависимости от текущего значения указателя головы буфера (буфер циклический, указатель головы принимает значения от 1 до 8).

Теперь про диагностику светодиодом:

Первый байт — это «сырой» код АЦП (в ранних версиях здесь индицировалось среднее значение C) Второй байт — слово состояния Между первым и вторым байтом пауза порядка 1.5 секунд.
Между циклами индикации пауза 3-4 секунды.
Байты индицируются побитно, начиная со старшего (бит 7, бит 6,… бит 0).
Длинная вспышка соответствует биту, установленному в «1», короткая — в «0».

Расшифровка слова состояния:
Бит 7 — значение АЦП откорректировано по текущей мощности вентилятора
Бит 6 — датчик температуры не подключен
Бит 5 — пороги установлены
Бит 4 — ошибка установки порогов
Бит 3 — режим автоконфигурации активен
Бит 2 — внутренний сброс процессора из-за зависания — нештатная ситуация
Бит 1 — внешний сигнал включения вентилятора активен
Бит 0 — режим продувки при остановке двигателя активен

Когда я описал алгоритм, то удивился как его удалось впихнуть в 1024 слова программной памяти tiny15. Однако, со скрипом, но поместился! ЕМНИП, оставалось всего пару десятков свободных ячеек. Вот что такое сила Ассемблера 🙂

UPD: Многие спрашивают ссылку на скачивание кода — вот ссылка на страницу, на которой можно кликнуть на Download и получить архив: https://code.google.com/archive/p/mc-based-radiator-cooling-fan-control-relay/source/default/source

Работа вентилятора охлаждения двигателя

В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения. Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе — это вентилятор системы охлаждения двигателя.

Приводное устройство вентилятора

Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя зависит от конструктивных особенностей привода.

Механический

Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.

На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.

Гидромеханичиеский

Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте. Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.

Как она работает

Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью — силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.

Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.

Электронное приводное устройство

На современные автомарки, оборудованы автоматическими системами контроля начали устанавливать электрический двигатель вентилятора охлаждения радиатора. Достоинством привода является независимое функционирование, легкость в настройке.

Управление вентилятором охлаждения двигателя осуществляется через температурные модули охлаждающей жидкости. По данным с датчиков блок управления вентилятором охлаждения двигателя корректирует скоростной режим крыльчатки, изменяя скорость вращения и период работы.

Питание на двигатель вентилятора поступает через электронные приборы автомобиля (аккумулятор, генератор).

Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:

  • термовыключатель;
  • блок управления.

Технические показатели.

Наименование Двигатель
88 кВт/5500 об/мин 104 кВт/6000 об/мин 122 кВт/6500 об/мин
Тип системы охлаждения Водяное с электроприводом
Тип насоса Центробежный с ременным приводом
Термостат
Температура срабатывания, С° 80,0 — 85,0
Максимальное открытие, С° 97
Ход при предельном открытии, мм От 8
Давление открытия клапана в крышке, кПа 112,9 — 142,5

Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей. По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя. В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне. Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.

Принцип работы механизма

Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.

Схема управления с ЭБУ

Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.

Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:

  • электродвигатель;
  • расходомер воздуха;
  • модуль частоты вращения коленчатого вала;
  • реле момента включения вентилятора;
  • датчик колебания температуры охлаждающей жидкости.

Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.

Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.

Сохранность системы охлаждения

После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.

Перегрузку получают такие элементы:

  • генератор, аккумуляторная батарея, электропроводка;
  • детали крепления, подшипники;
  • датчики температуры, вследствие эффекта термокачки.

Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель. Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.

Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.

  1. Установить в свой радиатор датчик охлаждения с более низкой температурой срабатывания.

Особенности функционирования штатного устройства:

  • высокая производительность. Привод работает на высокой скорости, что приводит к частым старт-стопам системы.
  • высокая температура срабатывания датчика, что приводит к перебоям в оборотах двигателя и закипанию.

Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.

  1. Установка кнопки принудительного обдува. Такой способ позлит водителю самостоятельно решать, когда включится вентилятор охлаждения двигателя. Такое решение поддерживает стабильную температуру ОЖ и сохраняет систему от резкого скачка напряжения. Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.
  2. Монтаж генератора пуска. Метод подходит для водителей, которые знакомы с устройством электрики и методами пайки. Регулятор придется переделать индивидуально для автомобиля и установить в цепь питания устройства. Как работает генератор: после подачи напряжения на устройство, для определения момента открытия затвора, ток проходит через драйвер транзисторов, диоды и конденсатор. Величина и плавность открытия заслонки зависит от емкости конденсатора. Инструкции по подключению можно найти на форумах.
  3. Эффективный, но дорогостоящий вариант — это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.

Аналоговый регулятор оборотов вентилятора с термоконтролем

Как известно, сейчас вместо больших и тяжелых радиаторов используются системы активного охлаждения с вентиляторами. В эпоху микропроцессоров и микроконтроллеров вентиляторы управляются, главным образом, с помощью ШИМ (англ. PWM – Pulse-Width Modulation), то есть регулируется ширина импульса, подаваемого на вентилятор. В некоторых случаях не стоит управлять вентилятором в импульсном режиме из-за повышенного риска помех, которые могут возникнуть в других частях схемы. Тогда нам и понадобится такой аналоговый контроллер оборотов.

Эта схема была разработана для активного охлаждения усилителя большой мощности и позволяет регулировать вращение сразу 4-х вентиляторов. Датчиком температуры здесь является транзистор BD139, так как точность не важна, а применение транзистора этого типа позволяет снизить стоимость всей системы термоконтроля.

Кроме того, корпус этого транзистора легко прикручивается к радиатору, обеспечивая хороший тепловой контакт. Регулировка оборотов заключается в плавной смене выходного напряжения, поэтому не создает никаких электропомех, благодаря чему идеально подходит даже для малошумящих усилителей мощности. При тихом прослушивании УМЗЧ, где мощность потерь маленькая, а радиатор холодный – вентиляторов не слышно совсем.

Принципиальная схема регулятора

Принципиальная схема аналогового регулятора оборотов мотора

Основа – двойной операционный усилитель U1 (LM358). Выбор этого операционного усилителя продиктован не только его низкой ценой и доступностью, но, прежде всего, возможностью работы при выходных напряжениях, близких к нижней шине питания, то есть около потенциала массы.

Первая половина операционного усилителя (U1A) работает в конфигурации дифференциального усилителя с коэффициентом усиления 1. Усиление установлено с помощью резисторов R4-R7 (100k) и в случае необходимости их можно изменить путем изменения соотношения R7/R4 при сохранении такого же отношения R6/R5.

Датчиком температуры является транзистор T1 (BD139), а точнее его переход база-коллектор, подключенный в направлении нужной проводимости. Резистор R1 (22k) ограничивает ток, который течёт через T1. Напряжение на базе транзистора T1 при комнатной температуре будет в пределах 600 мВ и как в типовом разъеме PN будет изменяться с увеличением температуры на величину около 2.3 мВ/К.

Конденсатор C1 (100nF) фильтрует напряжение, которое затем поступает на резистор R4, то есть вход дифференциального усилителя U1A. Делитель построен на R2 (22k), P1 (5к) и R3 (120R) и он позволяет регулировать напряжение, которое подается на резистор R5 – неинвертированный вход усилителя U1A. Конденсатор C2 (100nF) фильтрует напряжение. В простейшем случае с помощью потенциометра P1 необходимо установить напряжение на С2, равное напряжению на C1 при комнатной температуре. Это приведет к тому, что на выходе усилителя U1A (pin 1) напряжение равно 0 (при комнатной температуре) и будет расти примерно на 2.3 мВ/K с увеличением температуры.

Вторая половина микросхемы (U1B) – усилитель с Ку 61, за значение которого отвечают элементы R9 (120k) и R8 (2k). Усиление задаётся соотношением этих резисторов, увеличенным на 1.

Исполнительный элемент – транзистор Дарлингтона T2 (TIP122), работающий в качестве буфера напряжения с большим максимальным выходным током. Резистор R10 (330R) ограничивает ток базы транзистора.

Напряжение с выхода U1A повышается более чем в 60 раз, после чего попадает на транзистор T2. Ток, протекающий через транзистор поступает через диоды D1-D4 (1N4007) на разъемы GP2-GP5, к которым подключают вентиляторы. Конденсаторы C5-C8 (100uF) фильтруют питание вентиляторов, а, кроме того, устраняют помехи, которые генерируют вентиляторы во время работы.

О блоке питания термоконтроллера. Система питается напряжением 15 В с током, соответствующим номиналам моторов. Напряжение питания подается на разъем GP1, а конденсаторы C3 (100nF) и C4 (100uF) являются его фильтрами.

Сборка схемы

Монтаж системы управления моторами не сложен, пайку следует начать с установки одной перемычки. Порядок подключения к плате остальных элементов любой, но удобно начать с резисторов и светодиодов, а в конечном итоге электролитическими конденсаторами и разъемами. Способ монтажа транзистора T2 и термодатчика T1 очень важен.

Следует иметь в виду, что транзистор Т2 работает линейно, поэтому выделяется большая мощность потерь, которая непосредственно переводится в тепло. Плата спроектирована так, чтобы можно было ее прикрутить к радиатору. Транзисторы T1 и T2 необходимо смонтировать на длинных выводах и их отогнуть, чтобы можно было установить на радиатор. Не забудьте прокладки, чтоб изолировать их электрически от радиатора.

Запуск и настройка

Схема, собранная из исправных компонентов, должна заработать сразу. Нужно только помнить о настройке порога с помощью потенциометра P1 так, чтобы при комнатной температуре вентиляторы крутились медленно. Напряжение на вентиляторе при этом режиме составляет около 4 В и достигает 12 В для температуры 80 градусов, то есть при росте примерно на 60 градусов.

Зная необходимый диапазон изменения выходного напряжения и соответствующий ему диапазон изменения температуры можно вычислить коэффициент усиления ОУ U1B. Приведет это к изменению диапазона выходного напряжения, выраженное в милливольтах, а значит к изменению температуры от постоянного значения 2.3 mV/K. Тогда нужно будет с помощью потенциометра P1 всего лишь настроить такую точку работы, чтобы при комнатной температуре выходное напряжение было равно требуемому при расчете нижней границы.

Адаптивное управление вентилятором охлаждения двигателя. Регулятор оборотов вентилятора охлаждения радиатора от температуры своими руками. Демонтаж, обслуживание и ремонт вентилятора охлаждения своими руками

Автоматический регулятор мощности (скорости) вентилятора охлаждения (АРМ) — это устройство, которое управляет работой одного из вентиляторов охлаждения автомобиля. Чтобы понять принцип его работы и для чего он нужен, давайте сначала вспомним штатные (заводские) режимы работы вентиляторов охлаждения.

Когда температура антифриза в системе охлаждения достигает 99 градусов, включается первый (левый, или правый — зависит от конкретной машины) вентилятор охлаждения на половинной скорости (через добавочный резистор) и продолжает работь до тех пор, пока температура не упадет до 94 градусов. В случае, если температура не падает, а продолжает расти, то на 100 градусах включаются оба вентилятора на максимальную скорость, и отключаются на тех же 94 градусах. Указанные пороговые значения температур могут отличаться на 1-2 градуса как в плюс, так и в минус (зависит от года выпуска авто и версии прошивки). Кстати, у некоторых машин 2006 года встречается непонятный алгоритм работы 1-го вентилятора: при температуре 99 градусов он начинает включаться и выключаться на первой скорости с интервалом в 20-30 секунд. Скорее всего, это «глючный» алгоритм, т.к. срок службы вентилятора, работающего в таком режиме резко сокращается (но об этом ниже). «Лечится» эта беда заменой прошивки .

Рассмотрим недостатки штатного режима работы вентиляторов охлаждения :

  1. Вентиляторы включаются «ударно». Особенно ярко это проявляется при включении второй скорости, то есть с места и сразу на «максималку». Это негативно сказывается на сроке их службы .
  2. Два вентилятора потребляют в режиме максимального обдува порядка 50 ампер, из-за чего происходит «просадка» напряжения в бортовой сети. В пробках оно может упасть ниже 11.5 вольт. Если у вас, вдобавок, включены фары, и вы простоите в этой пробке час, то есть большая вероятность, что аккумулятор разрядится до такой степени, что не сможет потом прокрутить стартер и двигатель попросту не заведется.
  3. Температура двигателя в пробках все время повышается и понижается, а такой режим работы ДВС совсем не является оптимальным .
  4. Работа двух вентиляторов производит достаточно сильный шум, что само по себе неприятно. Вдобавок, уменьшаются обороты холостого хода из-за п.2, в общем, вибрационно-звуковая картинка работы вентиляторов — то еще «удовольствие»!
  5. Известно, что когда мы выключаем прогретый двигатель, температура его резко повышается. Цилиндры раскалены, а циркуляция антифриза в системе прекратилась. Перегрев может достигать 105-108 градусов, и если двигатель в этот момент завести, то повышенный износ поршневой гарантирован.

Основное отличие системы АРМ от заводской схемы заключается в том, что он управляет работой вентилятора бесступенчато, в режиме реального времени. Скорость его вращения изменяется плавно и своевременно , при этом она, на исправном автомобиле, практически никогда не достигает максимума. Вентилятор не «сбивает» температуру, а поддерживает её.

Система АРМ состоит из собственно блока управления вентилятором и дополнительного датчика температуры с оригинальным патрубком, который вставляется в разрез верхнего шланга радиатора. Блок управления имеет входы для подключения датчика температуры и питания (12 вольт), а также силовой выход со штатным разъемом непосредственно на вентилятор.

АРМ работает следующим образом. Когда температура двигателя достигает 95 градусов, вентилятор охлаждения (мы подключаем к АРМ левый вентилятор, по нашему мнению, он охлаждает ДВС эффективнее) начинает вращаться. Скорость его вращения такова, что видно лопасти крыльчатки. По мере роста температуры, скорость вращения плавно плавно увеличивается, и когда рост её прекращается, обороты вентилятора больше не прибавляются и он вращается с постоянной скоростью. Если температура пошла вверх, то скорость опять немного увеличится, если вниз — уменьшится, и т.д. Таким образом, вентилятор работает на поддержание стабильной температуры охлаждающей жидкости в допустимом интервале.

Что нам все это дает? Вернемся к нашим пунктам (см. выше):

  • Вентилятор включается плавно , соответственно, срок его службы значительно увеличивается .
  • Потребляемый ток снижается в разы, поэтому ниже 12.5 вольт напряжение бортсети не понижается..
  • Температура ДВС стабильна на всех режимах, что очень хорошо.
  • Вентилятор Вы из салона слышать перестанете, он теперь будет работать практически незаметно.
  • Охлаждающая жидкость больше не перегревается после остановки горячего двигателя. Когда вы выключаете зажигание, АРМ остается включенным, он продолжает отслеживать температуру и увеличивает обдув, не позволяя антифризу закипать и создавать в системе охлаждения избыточное давление, вызывающее срабатывание клапана расширительного бачка. Когда двигатель охладится, АРМ полностью отключит вентилятор.
  • Главное же достоинство АРМ заключается в том, что вентилятор больше не ведет изо всех сил борьбу с перегревом, а работает в наиболее экономично м и благоприятном для двигателя режиме. А надежность системы охлаждения в целом только повысится , так как АРМ устанавливается как бы «поверх» штатной системы, при этом никаких изменений в ней не производится . В случае необходимости, можно просто вытащить из вентилятора разъем АРМ и вставить назад разъем штатной проводки. Работа системы полностью восстановится в заводском режиме . Второй вентилятор остается подключенным по штатной схеме, так что он тут же включится, если АРМ не справится. Необходимо отметить, что такая ситуация может сложиться только на тяжелом бездорожье, или в других, особенно тяжелых условиях.

АРМ производит Тверская компания ЗАО «ЭЛМАС» , а Техцентр «НИВА777» является ее официальным представителем в Московском регионе.

Сколько это стоит?

Данная схема работает следующим образом: Чем выше температура двигателя-тем быстрее вращается вентилятор охлаждения. И наоборот, чем ниже температура-тем медленнее вращается вентилятор,таким образом пока не остановится. Так же данный ШИМ регулятор снижает на грузку на бортовую сеть автомобиля, и избавляет от реле.

Схема собрана на Мосфетах и так же микросхеме ne555

Схема ШИМ ругулятора:


Для уменьшения нагрева нужно использовать несколько мосфетов повторяя цепочку R3-VT1 в параллель, количество транзисторов зависит от мощности вентилятора 200Вт — два транзистора, 300Вт — три транзистора, при больших мощностях возможно придется усиливать выходной какскад 555 таймера:

Важный момент: для равномерного распределения тока нагрузки по мосфетам используем провода сечения 1 — 1,5 кв.мм одинаковой длинны соединяя силовые выводы мосфетов с общими точками схемы.
Так как при работе вентилятора в цепи (акумулятор-вентилятор-регулятор-корпус»земля») течет значительный ток (30А) используем в этой цепи провода сечением не менее 6 кв.мм, а для обеспечения безопасности ставим в эту цепь 40А предохранитель.


Собираем все в корпусе от комутатора зажигания 402 двигателя и размещаем на левом крыле моторного отсека(благо крепёж для монтажа там есть штатно).

Настройка:

Прогреваем двигатель до 85 градусов и вращением движка резистора R7 добиваемся включения вентилятора на половину его мощьности. Алгоритм работы устройства такой, что при повышении температуры двигателя обороты вентилятора повышаются, при понижении температуры обороты вентилятора уменьшаются. В дальнейшем нужно произвести подстройку так чтобы при 80-82 градусах вентилятор не включался.

Скачать плату в LAY

P.S. На практике использования,схема показала что работа устройства далека от совершенства и его эффективность сильно зависит от состояния радиатора (если теплоотдача радиатора «как у нового» то это устройство вполне способно «сбивать температуру» и штатная система включения вентилятора будет срабатывать крайне редко даже в 30 градусную жару, ну а если радиатор «подустал» то кроме плавного разгона вентилятора эта схема ничего более не даст), поэтому рекомендую использовать эту «поделку» только в параллель штатной системе включения вентилятора.
05.2015 Глюк
За время эксплуатации окислились контакты «минусового» провода подключения к бортовой сети — уши корпуса коммутатора, ключи замерли в открытом состоянии и конечно вентилятор закрутился на макс.оборотах «на постоянку». Чистка контактов и установление надежной «массы» вернуло устройство к нормальным режимам работы, но ненадолго. Причиной неисправности оказался один из мосфетов, виновника определил по цвету перегрева его сток-исток контактов.

В данной схеме управление вентилятором или кулером системы охлаждения происходит по сигналу термистора в течении заданного периода времени. Схема простая, собрана всего на трех транзисторах.

Эта система управления может быть использована в самых разных областях жизни, где необходимо охлаждение посредством вентилятора, например, охлаждения материнской платы ПК, в усилителях звука, в мощных блоках питания и в иных устройствах, которые в ходе своей работы могут перегреваться. Система представляет собой сочетание двух устройств: таймера и термореле.

Описание работы схемы управления вентилятором

Когда температура низкая, сопротивление термистора высокое и, следовательно, первый транзистор закрыт, потому что на его базе напряжение ниже 0,6 вольт. В это время конденсатор на 100 мкФ разряжен. Второй PNP-транзистор так же закрыт, поскольку напряжение на базе равно напряжению на его эмиттере. И третий транзистор так же заперт.

При повышении температуры, сопротивление термистора уменьшается. Таким образом, напряжение на базе первого транзистора увеличивается. Когда это напряжение превысит 0,6 В, первый транзистор начинает пропускать ток заряжая конденсатор 100 мкФ и подает отрицательный потенциал на базу второго транзистора, который открывается и включает третий транзистор, который в свою очередь активирует реле.

После того, как вентилятор включается, температура уменьшается, но конденсатор 100 мкФ разряжается постепенно, сохраняя работу вентилятора в течение некоторого времени после того, как температура приходит в норму.

Подстроичный резистор (показан на схеме как 10 ком) должен иметь значение сопротивления около 10% от сопротивления термистора при 25 градусах. Термистор применен марки EPCOS NTC B57164K104J на 100 кОм. Таким образом, сопротивление подстрочного резистора (10%) получается 10 кОм. Если вы не можете найти эту модель можно использовать другой. Например, при использовании термистора 470 кОм сопротивление подстроичного составит 47 кОм.

Схема подключения вентилятора с питанием от 12 вольт.

Схема подключения вентилятора с питанием от 220 вольт

В печатной плате можно увидеть два подстроичных резистора. Первый на 10 кОм для регулирования порога срабатывания вентилятора, второй на 1 мОм позволяет регулировать время работы после нормализации температуры. Если вам нужен больший интервал времени, то конденсатор на 100 мкФ можно увеличить до 470 мкФ. Диод 1N4005 используется для защиты транзистора от индуктивных выбросов в реле.

Чтобы избавиться от монотонного надоедливого шума вентилятора, когда нет острой необходимости в его постоянной работе, достаточно смастерить небольшую схему на основе ШИМ.

ШИМ – широтно-импульсная модуляция, часто используется в бытовой технике для управления различными двигателями постоянного тока. На его основе можно легко построить управление оборотами любого вентилятора, в том числе и автомобильного.

В качестве генератора импульсов будем использовать низкочастотный генератор, построенный на базе таймера NE555. Принцип действия простой генератор управляет мощным полевым транзистором, который управляет подачей питания на вентилятор, тем самым задает частоту вращения вентилятора необходимой частоты. Частота генератора задается переменным резистором, изменяя значение его сопротивления, может установить необходимую нам частоту работы вентилятора.

В качестве полевого транзистора могут быть использованы IRFZ24, IRFZ40, IRFZ46 в принципе выбор очень велик, особых требований к нему не предъявляется, тем более что он работает на низкой частоте.

Полевой транзистор, желательно установить на теплоотвод, в качестве радиатора может служить и кузов автомобиля, однако в этом случае, необходимо обеспечить отсутствие электрического контакта между корпусом транзистора и кузова автомобиля. Это можно сделать с помощью слюдяной прокладки.

С номиналами переменного резистора можете поэкспериментировать, в данном случае использовался переменник с диапазоном сопротивлений от 4,7 кОм до 20 кОм, мощности резистора должна составлять не менее 1 Вт, если возьмете меньше, может погореть.

Все конструкция умещается в спичечный коробок, можете сделать ее просто навесным монтажом или на макетной плате. Конденсатор полярный, поэтому будьте аккуратней перед установкой не попутайте полярность.

Умное управление вентилятором радиатора:

  • Снижение расхода топлива
  • Увеличение срока службы двигателя
  • Вентилятор работает практически бесшумно

Модификации (виды) «Борея»

Существуют два вида «Борея» — с коммутацией либо минусового либо плюсового провода к вентилятору. Соответственно в «Борее» будет присутствовать либо буква «К»(минусовой) либо буква «А»(плюсовой). Все версии герметичны в отношении платы, версии с проводами также герметичны и в месте впайки проводов.

Остальные модификации связаны с наличием\отсутствием впаянных проводов, толщиной силовых проводов (2.5 или 4 кв.мм.) и мощностью (360 или 520вт), типом разъема к вентилятору(российский или импортный), напряжением батареи 12В или 24В(грузовики).

Корпус «Борея» — алюминиевый размером 45х45мм либо 35х90мм, размер не привязан к какому-то виду Борея и может меняться от партии к партии. Корпус служит теплоотводом и электрически изолирован от платы.

Узнать, какой из проводов к вентилятору коммутирует реле штатной системы автомобиля можно следующим образом. При включенном зажигании, но на не заведенном ДВС и выключенном вентиляторе нужно тестером померять напряжение на любом из выводов вентилятора относительно массы. Если тестер покажет +12В, то вентилятор коммутируется проводом «массы» и Вам нужен «Борей-К» или «Борей-КВ». Если покажет 0Вольт — то «плюсовым» проводом, соответственно Вам нужен «Борей-А» или «Борей-АВ» .

Борей-К

«Борей-К» коммутирует «массу». Мощность модели 360вт.

Борей-А

Это исполнение с разъемом для подсоединения проводов. Разъемы находятся внутри корпуса, чтобы грязь в них не попадала, для ввода проводов используется штуцер. Вся плата залита герметиком, за исключением контактов разъема для подключения проводов.

Провода в комплект не входят. Версия без проводов удобна тем, что силовые провода могут быть сделаны оптимальной длины «по месту». Штуцер предназначен для проводов до 4кв.мм., но на пределе возможны и 6кв.мм.

«Борей-А» коммутирует провод «плюс». Мощность модели 360вт.

Исполнения на 24Вольта не будет.

Эта версия находится в производстве с весны 2018года, имеет существенные улучшения в части электроники, реализуемых функций и программирования.

Борей-КВ

Эта версия находится на текущей странице.

«Борей-КВ» коммутирует «массу». Мощность модели 360вт.

Борей-АВ

Эта версия находится на другой странице.

«Борей-АВ» коммутирует провод «плюс». Мощность модели 360вт.

Герметичное исполнение «Борея», провода 2.5кв.мм. в комплект входят и запаяны непосредственно в плату. Модуль полностью залит компаундом. Версия со впаянными проводами не подразумевает их удлинение или укорочение. Их длина, конечно, может быть изменена, но без скрутки\пайки\переобжима это не получится.

Борей-КВ4

Эта мощная версия находится на текущей странице. Рекомендуется для ДВС более 3л.

«Борей-КВ4» коммутирует «массу». Мощность модели 520вт.

Имеется заказное исполнение на 24Вольта.

Борей-АВ4

Эта мощная версия находится на другой странице. Модель 2019г.

«Борей-АВ4» коммутирует «плюс». Мощность модели 520вт. Рекомендуется для ДВС более 3л.

Герметичное исполнение «Борея», провода 4кв.мм. в комплект входят и запаяны непосредственно в плату. Модуль полностью залит компаундом. Версия со впаянными проводами не подразумевает их удлинение или укорочение. Их длина, конечно, может быть изменена, но без скрутки\пайки\переобжима это не получится.

Назначение блока управления вентилятором (БУ ЭВСО)

Все люксовые автомобили, оснащенные электровентиляторами радиатора системы охлаждения, имеют и модуль плавного управления скоростью вращения этого вентилятора. Это неслучайно, поскольку такое управление дает массу преимуществ в сравнении с классическим релейным управлением. Плавное управление скоростью вращения имеет только один существенный недостаток — высокую цену. Вот именно в плане цены наш блок управления вентилятором дает огромную фору импортным аналогам, ни в чем не уступая им по остальным параметрам. Историю создания «Борея» можно посмотреть .

«Борей» предназначен для изменения скорости вращения электровентилятора радиатора системы охлаждения в зависимости от текущей температуры двигателя автомобиля таким образом, чтобы температура ДВС не уходила выше 1-2градусов от установленной точки включения электровентилятора. C этой задачей «Борей» справляется гораздо лучше, чем штатная релейная система.

Блок управления «Борей» — это система управления вентиляторами , имеющая расширенные функции в сравнении со штатной системой.

  • БУ ЭВСО решит для Вас проблему охлаждения двигателя машины в самых тяжелых условиях. «Борей» гораздо более надежен, чем реле.
  • БУ ЭВСО может управлять вторым электровентилятором или электропомпой для увеличения теплосъема с радиатора системы охлаждения. Естественно, что для работы «Борея» необходим вентилятор(ы), производительность которого(ых) достаточна для самого тяжелого режима охлаждения двигателя автомобиля.
  • БУ ЭВСО работает «впараллель» со штатной системой включения вентилятора, ничем не мешая ей. Эти две системы резервируют друг друга, тем самым повышая общую надежность.
  • БУ ЭВСО обрабатывает и потребности кондиционера автомобиля, включая продув конденсора кондиционера тогда, когда это нужно кондиционеру. Этим ликвидируется необходимость в дополнительном вентиляторе для кондиционера.
  • БУ ЭВСО подключается к штатному датчику автомобиля, при этом нет необходимости в подборе или калибровке этих датчиков. Температура стабилизации при этом задается самим водителем с помощью очень простой операции (все подробности есть ниже по тексту).

Для каких машин предназначен БУ ЭВСО?

Да, собственно, для всех, где есть электровентилятор. От «Оки» и до «Чероки», от 0.5литров объема двигателя и до 5-8л, в том числе серийно устанавливаются на вездеходах АВТОРОС. В мощных машинах разумно просто использовать два электровентилятора с двумя «Бореями» даже там, где справился бы и один. В расчете на литр объема установка «Борея» на «Чероки» гораздо более дешевое мероприятие, чем на «Оку». При замене вентилятора с вискомуфтой на электровентилятор рекомендуется применить «Борей-К» или «Борей-КВ». Для мощных машин предназначена версия «Борей-КВ1-4» с толстыми проводами сечением 4кв.мм. Для коммерческих машин и грузовиков, где бортовое напряжение составляет 24В, выпускается версия «Борей-КВ24»

Преимущества:

  • автоматическая настройка температуры стабилизации без участия водителя;
  • простота перестройки температуры стабилизации;
  • контроль работы вентилятора системы охлаждения с помощью запрограммированных тестов;
  • контроль рабочих параметров системы охлаждения при запуске двигателя;
  • автоматическая защита от перегрузки по току свыше 30 А;
  • автоматическая защита от короткого замыкания по току свыше 50 А;
  • легкое встраивание в штатную систему охлаждения;
  • стабилизация температуры двигателя , а не радиатора;
  • высокая надежность;
  • резервирование (штатная система охлаждения остается в качестве дублирующей).
  • для управления блоком не используются механические кнопки, управление бесконтактное, магнитное.

Преимущества при использовании блока управления вентилятором

  • снизить расход топлива;
  • увеличить срок службы (ресурс) двигателя автомобиля;
  • практически исключить шум от работы вентилятора;
  • уменьшить электрическую нагрузку на бортовую сеть автомобиля.

Принцип работы блока управления вентилятором

Здесь никакого «открытия Америки» нет. Как и нет гигантского эффекта, он составляет в общем 15-30% по отношению к классической системе управления вентилятором.

Когда с помощью реле, включающего электровентилятор в классической системе, двигатель охлаждается на 10градусов, когда достаточно его охладить на 1градус, лишние 9градусов оказываюся действительно «лишней» работой, которую «Борей» зря не выполняет. Эффект здесь, конечно не в 9 раз, но вдвое выигрыш есть. Выше мы уже писали о том, что вентилятор должен обеспечивать охлаждение ДВС в максимально тяжелом режиме (режиме максимальной мощности). Когда вентилятор в пробке охлаждает двигатель, работающий на 10% своей мощности, ему достаточно и 30% скорости вращения, от большей мощности пользы не будет ().

В целом, именно эффективные алгоритмы работы управления вентилятором позволяют достичь небольшой экономии, но что более важно, позволяют более точно стабилизировать температуру двигателя. Водители, установившие «Борей», обычно говорят: «установил и забыл, а в пробках стрелка температуры стоит, как влитая».

Установка

Доступны для поставки четыре комплекта проводов, различающихся типом применяемого разъема вентилятора и полярностью (для «Борей-А» и «Борей-К»). Силовые провода имеют сечение 2.5кв.мм.

Первый тип с российским разъемом хорош тем, что если он не подходит по «пластмассе» к разъему вентилятора, то контакты можно извлечь из пластмассового корпуса и воткнуть по отдельности в разъем вентилятора, учитывая полярность. В автомобилях разных стран применяют разные разъемы, но внутренний тип контакта почти всегда один (размер 6.3мм), в том числе у вентиляторов «Бош» российского производства, а также «Шеви-Нивы» и «Калины».

Второй комплект проводов с разъемом Packard 12015987 (рисунок справа) подходит по «пластмассе» к большинству импортных вентиляторов, в том числе и вентиляторам «Бош» российского производства, а также к вентиляторам «Шеви-Нивы» и «Калины». Однако разобрать такой разъем уже не получится, контакты внутри специализированные и не подойдут к другому типу разъемов.

Особенности «Борея-КВ4»

Это мощная, более новая модель, она выпущена в 2018году, по программе и настройкам совместимая с «Борей-К». Это модель со впаянными проводами сечением 4кв.мм. Монтируется она аналогично «Борею-КВ», а программируется аналогично «Борею-К».

Повышенная мощность потребовала серьезного изменения внутренней платы. Если предыдущие версии использовали автоматизированный монтаж силовых элементов (первое фото ниже), то эта модель требует их ручного монтажа и пайки, что безусловно увеличивает ее себестоимость.




LED-шкала для индикации скорости вращения вентилятора

Светодиодная шкала «Фотон-1» показывает текущую скорость (мощность) вращения вентилятора. Фактически «Фотон-1» — измеритель среднего напряжения на моторе. «Фотон-3» дополнительно имеет шкалу температуры, показывающую отклонения температуры от точки срабатывания вентилятора.


Flex-a-lite 31165 Модуль регулирования скорости: автомобильный

5.0 из 5 звезд Этот контроллер отлично справляется со своей задачей и поставляется со всем необходимым.
By Zon, июнь 20, 2018

Я восстановил свой Wrangler 4 2000 года выпуска.0 Спортивная система охлаждения. Сюда входили высокопроизводительный водяной насос, корпус термостата высокого расхода, термостат (осталось 195) и несколько шлангов. Я оставил OEM-радиатор в последнюю очередь, чтобы поменять, если мне нужно. Это оказалось ненужным из-за 485.

Я использую вентилятор Black Magic модель 485 @ 3400CFM с этим контроллером.

Вентилятор 485 можно найти здесь:

[[ASIN: B000N8FB9Y Flex-a-lite 485 Direct-Fit Black Magic X-Treme электрический вентилятор для Jeep Wrangler ’87–’06]]

После того, как все разложено и настроил так, как я хотел. Теперь у меня было несколько дней тщательного тестирования.Даже первый день включал более 4 часов сидения под палящим солнцем с включенным кондиционером, так что он уже прошел тщательные испытания, и это только ранние этапы.

Когда я говорю обжигающе, я говорю о 106+ тепловом индексе Техаса. Он пылает и продолжает расти, и это основная причина, по которой я оказался на рынке, перестраивая свою систему охлаждения. Это был интересный проект, и результаты отличные.

На данный момент я безумно доволен контроллером. Охлаждение моего автомобиля теперь абсолютно на высшем уровне и всегда остается именно там, где я хочу.

Плавный пуск является выдающейся функцией, которую должны реализовывать все контроллеры вентиляторов.

Качество сборки контроллера простое, но выглядит очень эффективным. Предыдущие ревизии, согласно рецензиям, содержали несколько проблем. Похоже, они были решены в этой последней редакции. В результате получается прочный и надежный контроллер.

Он устойчив к погодным условиям, но не к погодным условиям. Это будет важно для людей, которые тянут свой передний зажим через жидкую грязь, реки или любую другую ситуацию, когда влага и коррозия могут повлиять на модули под капотом.

Хотя я никогда не видел, чтобы кто-то делал это в сотнях (да, в сотнях) обзоров, которые я читал об этом контроллере перед покупкой, я лично решил на 100% избежать этого потенциала, установив контроллер в моей кабине.

Я освободил для него место за перчаточным ящиком. Теперь уже неважно, что происходит снаружи — на этот контроллер это не повлияет. Это должно продлить срок службы автомобиля или, по крайней мере, срока службы компонентов внутри контроллера.

Для того, чтобы и сам контроллер, и все провода работали в течение длительного времени, я везде использовал термоусадочные фитинги и термоусадочные трубки.Провода, которые идут в комплекте с контроллером, неплохие. 4 тяжелых провода 10AWG постоянно прикреплены к основному источнику питания, в то время как провод меньшего сечения предназначен для остального.

Длины проводов в комплекте достаточны для тех, кто планирует установку под капотом. Я купил дополнительный провод, в том числе 10AWG с цветовой кодировкой, в местном магазине, чтобы убедиться, что у меня достаточно проводов для достижения моей внутренней цели.

Я также добавил внутрь индикаторную лампу для вентилятора. Это светодиод переменного напряжения, который питается от положительного и отрицательного выводов питания вентилятора от контроллера.Он работает отлично, в том числе показывает переменное напряжение контроллера через его уровень яркости.

Этот конкретный метод подключения источника питания вентилятора для подачи света является прямым ответом на то, что я спросил инженера Flex-a-lite о способе, который они рекомендуют добавить в свой контроллер.

Ниже приводится часть ответа, полученного мной от сотрудников Flex-a-lite на мой вопрос:

Direct Quote: «В любом случае, у нас нет схемы или описания того, как установить световой индикатор на VSC, но Я могу дать вам краткое объяснение, как это можно сделать.По сути, нет возможности подключить 2 светильника, поэтому вам придется выбрать второй вариант. Вы будете использовать светодиод и подключать его следующим образом. Положительная сторона вашего светодиода будет подключаться к желтому проводу в позиции 3 на VSC. Отрицательная сторона вашего светодиода будет касаться пурпурного провода в позиции 2 на VSC.

Он работает очень хорошо и безопасен при условии, что это правильный автомобильный свет на 12 В или другой подходящий свет.

Горшка регулировки температуры Контроллера — наименее приятный аспект дизайна контроллера.Это очень простой, ограниченный компонент без каких-либо соответствующих обозначений. Это оставляет вас слепыми, чтобы гадать и экспериментировать, чтобы установить любую желаемую температуру.

Чтобы устранить эту проблему, я использовал комбинацию сканера ODB2, контролирующего охлаждающую жидкость двигателя и светодиода. С их помощью я смог точно заставить поклонника делать то, что я хотел, и когда я этого хотел.

Сканер OBD2 можно найти здесь:

[[ASIN: B078SQZ45J OBD2 Scanner, Seekone Professional Car Auto Diagnostic Code Reader OBDII & CAN Vehicle Engine O2 Sensor Systems Инструмент сканеров EOBD для всех автомобилей с протоколом OBDII с 1996 года (обновленный SR860)] ]

В конце концов, мое охлаждение работает фантастически, и именно этот контроллер является ключевой причиной.Я использовал более дешевые вентиляторы и контроллер. Они гораздо менее мощные, им не хватает плавного пуска и вариативности. Этот контроллер того стоит из того, что я испытал до сих пор.

Lingenfelter VSFM-002 Бесщеточный ШИМ-контроллер постоянного тока с регулируемой скоростью вращения вентилятора и насоса

Подробнее о продукте

Lingenfelter VSFM-002 предназначен для подачи сигнала управления скоростью ШИМ, необходимого для управления бесщеточными охлаждающими вентиляторами постоянного тока с регулируемой скоростью OEM и вторичного рынка и насосами циркуляции жидкости. Скорость можно регулировать на основе входного сигнала датчика температуры или простого переключаемого входа для управления типом включения / выключения.

VSFM-002 может использоваться для управления вентиляторами первичного охлаждения двигателя, вспомогательного охлаждения двигателя или другими вентиляторами жидкостного охлаждения или для управления насосами с регулируемой скоростью для охлаждающей жидкости двигателя, жидкости промежуточного охладителя или других связанных с циркуляцией жидкости приложений.

— Контроль скорости вращения вентилятора в бесщеточном двигателе постоянного тока
на основе температуры вентиляторы с регулируемой частотой вращения OEM и неоригинальные
— Контроль скорости насоса постоянного тока на основе температуры бесщеточный электрические водяные насосы с регулируемой скоростью OEM и вторичного рынка для охлаждения двигателя, охлаждения промежуточного охладителя и т. д.
— Простое прямое управление частотой вращения бесщеточных устройств постоянного тока с использованием активации переключаемого входа

Характеристики:
— Два набора легко регулируемых переключателей управления устройством
— Опция Start Temp устанавливает начальную температуру для устройств
— Опция Max Output Temp устанавливает температуру для максимальной скорости устройства
— VSFM-002 обеспечивает линейное регулирование выходной скорости между этими двумя настройками
— Те же переключатели также используются для установки% скорости в режиме прямого управления скоростью устройства
— Работает с бесщеточными электрическими вентиляторами постоянного тока и насосами охлаждающей жидкости OEM и вторичного рынка, производимых или продаваемых: — GM, Spal, Bosch, Cooper Industries, Pierburg, TechAFX
— Может использоваться для управления несколькими устройствами, когда все устройства имеют один и тот же тип входа
— Доступен вход блокировки для активации, связанной с системой переменного тока, ручного управления и т. Д.
— Индикатор высокой мощности для включения сигнальной лампы или вспомогательных систем
— Выход 0-5 В для датчика температуры или целевой скорости вентилятора / насоса%
— Отправлять данные о температуре или скорости насоса в ECM, систему сбора данных или датчик
— Работает со многими датчиками IAT, ECT, EGT, TFT и другими датчиками OEM и вторичного рынка, включая: GM IAT, ECT, TFT и датчики температуры масла
— AEM, Autometer и другие аналогичные датчики температуры жидкости
— Bosch OEM ECT, IAT и другие датчики температуры
— GM, AC Delco, AEM, Bosch, GE EGT и другие датчики RTD PT200

Преимущества:
— Позволяет практически любому автомобилю использовать новые бесщеточные вентиляторы постоянного тока с регулируемой скоростью и высокой выходной мощностью, а также насосы для циркуляции жидкости.Может быть встроен в системы охлаждения послепродажного обслуживания
— Обеспечивает широкий диапазон регулирования температуры, что позволяет использовать эти вентиляторы в широком диапазоне приложений без необходимости покупать различные датчики или модули для каждого приложения
— Использует легкодоступные и прочные датчики OEM или обычные платиновые датчики RTD PT200
— Управление бесщеточными вентиляторами постоянного тока и насосами без датчика температуры с помощью прямого управления скоростью%

Технические характеристики:
— Активация регулируется от 0 до 350 градусов F с шагом 10 градусов для IAT, ECT, TFT
. — Активация регулируется от 0 до 990 градусов C с шагом 10 градусов для датчика EGT / RTD от 0 до 1800 градусов F
— Процент скорости регулируется с шагом 1% в режиме управления скоростью
— Корпус из высокотемпературного стеклонаполненного нейлона и печатная плата с эпоксидным покрытием для повышенной прочности
См. Инструкции

Cool It! Диагностика управления вентилятором радиатора

Несмотря на все достижения в технологии двигателей внутреннего сгорания (ДВС) за более чем столетие, ДВС с поршневым приводом все еще не очень термически эффективен, даже при работе с наиболее эффективной нагрузкой.Возможно, от 30% до 34% тепла от сжигания топлива преобразуется в механическую энергию, и даже часть этого тепла теряется на внутреннее трение в двигателе в виде тепла. Это означает, что от 66% до 70% тепла сгорания теряется в атмосферу, в основном через выхлопные системы и системы охлаждения. Около половины этого отработанного тепла в двигателе с жидкостным охлаждением уходит через систему охлаждения через радиатор.

Термин «радиатор » неправильно употреблен, поскольку почти все тепло, которое он передает в атмосферу, происходит за счет принудительной конвекции.Я говорю «принудительно», потому что количество тепла, передаваемого в атмосферу, сильно зависит от количества воздуха, проходящего по трубкам и ребрам радиатора в результате движения автомобиля. Когда автомобиль неподвижен или движется медленно, через радиатор проходит недостаточно воздуха для должного охлаждения двигателя, поэтому требуются некоторые средства обеспечения дополнительного воздушного потока. Войдите в вентилятор радиатора.

В качестве примечания, я однажды продемонстрировал себе, что вентилятор радиатора не требуется ни для чего, кроме холостого хода или остановки и движения.Я сделал это, сняв вентилятор радиатора со своей машины и отправившись в поездку по пересеченной местности посреди лета. Указатель температуры оставался в нормальной зоне на протяжении всей поездки в 4000 миль. Некоторые гонщики также снимают вентилятор с приводом от двигателя, поскольку вентилятор не требуется для скоростных гонок.

Моя копия Everyman’s Guide to Motoring Efficiency в 1927 году На есть фотография современного двигателя Hupmobile с термосифонной системой охлаждения, в которой не используется насос для циркуляции охлаждающей жидкости от двигателя к радиатору и обратно.По мере того, как охлаждающая жидкость в двигателе нагревается, она расширяется и поднимается вверх по верхнему шлангу радиатора к радиатору, где по мере охлаждения охлаждающая жидкость сжимается и течет вниз, в конечном итоге обратно в двигатель. Подавляющее большинство Ford Model T использовали аналогичную систему. Как и следовало ожидать, эта конструкция не пережила эволюцию ДВС. И Hupmobile, и Model T имели вентилятор охлаждения с приводом от двигателя, поэтому в таких вентиляторах нет ничего нового.

Несмотря на свою простоту и экономичность, двигательные вентиляторы имеют ряд недостатков.Диаметр вентилятора, количество лопастей, шаг лопастей и частота вращения должны быть такими, чтобы вентилятор перемещал достаточно воздуха для отвода тепла от радиатора и конденсатора кондиционера при работающем двигателе на холостом ходу или медленном движении автомобиля. На более высоких оборотах и ​​скорости автомобиля вентилятор, который в любом случае не нужен, просто шумит и тратит энергию. Более того, на высокопроизводительном двигателе вентилятор может быть перегружен на высоких оборотах.

В современную эпоху вентиляторы с приводом от двигателя обычно устанавливались на передней части вала насоса охлаждающей жидкости.Хотя это экономичный способ приведения в движение вентилятора, он заставляет вентилятор работать с частотой вращения насоса охлаждающей жидкости. Кроме того, любые силы дисбаланса в вентиляторе действуют на подшипник насоса. Эти силы дисбаланса увеличиваются с увеличением числа оборотов. Некоторые считают, что это является одним из факторов относительно короткого срока службы насоса охлаждающей жидкости, характерного для некоторых марок автомобилей.

Для большинства производителей конструкция вентилятора с приводом от двигателя не претерпевала существенных изменений в течение десятилетий до появления вентиляторов с термостатическим управлением, которые появились на основных транспортных средствах в середине 1950-х годов.Эта конструкция имеет муфту (также известную как муфта вентилятора) между вентилятором и его ведущим шкивом. Работает как миниатюрная трансмиссионная гидравлическая муфта, но с переменным уровнем жидкости. Когда температура воздуха на выходе из радиатора ниже определенной температуры, муфта остается отключенной. Согласно Hayden Automotive, типичная отключенная муфта будет работать с вентилятором на 30–50% входных оборотов. Когда температура воздуха на выходе из радиатора достигает температуры зацепления, внутренний клапан муфты с биметаллическим приводом открывается, пропуская масло в муфту, тем самым увеличивая скорость вращения вентилятора до 60–70% от входных оборотов в минуту.При увеличении скорости автомобиля и понижении температуры воздуха в радиаторе клапан закрывается, масло стекает и муфта разъединяется. При отключении муфты вентилятора при более высоких оборотах и ​​скорости автомобиля опасность превышения скорости вращения вентилятора сводится к минимуму.

Ниже приведены некоторые недостатки термостатических вентиляторов с приводом от двигателя:

  • Значительное количество муфт заменяется из-за потери масла и выхода вентилятора из строя.
  • Термостатическая муфта относительно тяжелая и еще больше подвешивает на конце вала насоса охлаждающей жидкости.
  • В некоторых приложениях, особенно без дополнительного электрического вентилятора, может наблюдаться временная потеря производительности кондиционера, когда автомобиль останавливается и до того, как сработает муфта вентилятора.

Разновидностью вентилятора с приводом от двигателя является вентилятор, управляемый модулем управления двигателем. По сути, клапан с биметаллическим приводом в устаревшей муфте вентилятора с термостатическим управлением заменен соленоидом с приводом от ЭБУ. Этот тип муфты также известен как электровязкостная муфта вентилятора.Поскольку она управляется ЭБУ, электровязкостная муфта вентилятора может реагировать на многие входные сигналы, такие как температура окружающей среды, температура охлаждающей жидкости, давление кондиционера, скорость автомобиля, температура трансмиссионной жидкости и т. Д. Кроме того, ЭБУ контролирует скорость вращения вентилятора. и коды неисправности будут установлены, если вентилятор не работает должным образом и / или если есть какие-либо проблемы с цепью.

Хотя некоторые серийные и нестандартные автомобили использовали вентиляторы радиатора с электродвигателем (некоторые в сочетании с вентилятором с приводом от двигателя), основным драйвером распространения электрических вентиляторов радиатора стало появление переднеприводных двигателей с поперечным расположением двигателя. транспортных средств.Поперечный двигатель потребует сложной системы шкивов и довольно длинного приводного ремня для привода вентилятора радиатора.

Несмотря на то, что электрические вентиляторы радиатора имеют большое преимущество в том, что они работают (потребляют мощность) только при необходимости, они также имеют несколько недостатков:

  • Они потребляют мощность генератора, часто когда генератор уже подает значительный ток в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и фары.
  • Вентилятор, двигатель и монтажная рама могут быть тяжелыми и дорогостоящими по сравнению с вентилятором старого образца с фиксированной скоростью и приводом от двигателя.
  • Многие автомобили имеют двойные электрические вентиляторы радиатора, что еще больше увеличивает их вес и сложность.
  • Их ремонт может быть более дорогостоящим; при условии ухода за ремнем вентилятора старый вентилятор обычно прослужит весь срок службы автомобиля.
  • Они требуют некоторых средств контроля, которые, как мы увидим, могут быть довольно сложными.

Самая простая форма управления вентилятором радиатора — это переключатель, который подает напряжение B + на вентилятор всякий раз, когда водитель замыкает переключатель, независимо от положения переключателя зажигания.Такое расположение можно найти на некоторых гоночных автомобилях и нестандартных транспортных средствах. Минусом, конечно же, является то, что если выключатель оставить включенным, аккумулятор разрядится за несколько часов. Другой заключается в том, что, если водитель не будет внимательно следить за ECT, двигатель перегреется.

Вероятно, лучшая система управления показана выше. (Примечание: на всех схемах в этой статье более жирные линии обозначают токи нагрузки, а более светлые линии обозначают токи управления.) В этой схеме, когда включен переключатель вентилятора, напряжение B + подается на двигатель вентилятора через реле, управление которым Источником питания (питания катушки) является шина зажигания.Таким образом, вентилятор выключится вместе с зажиганием, независимо от положения переключателя управления, но ток вентилятора по-прежнему подается от шины аккумуляторной батареи.

Обратите внимание, что управляющая сторона схемы защищена отдельным предохранителем от токовой стороны вентилятора (темные линии). Конечно, если перегорит какой-либо предохранитель, вентилятор работать не будет. Также обратите внимание, что даже эта простая схема имеет ряд компонентов и электрических соединений (включая два заземления), все из которых необходимы для работы вентилятора.Сравните это со старым односкоростным вентилятором с приводом от двигателя, который работал бы при условии, что ремень вентилятора не порвался.

Следующий уровень управления электровентилятором показан на рис. 2 (ниже). Единственные различия между рис. 1 и 2 состоит в том, что добавлен переключатель температуры, а также предусмотрены условия для кондиционирования воздуха. Я видел эти переключатели температуры на выходе воды из двигателя, впускном и выпускном баках радиатора и даже послепродажные переключатели, которые проникают датчиком в верхний шланг радиатора. Когда переключатель замыкается при повышении температуры охлаждающей жидкости, включается электрический вентилятор.В приложении оригинального оборудования нет переключателя с ручным управлением.

Пунктирная рамка на рис. 2 показывает интерфейс с элементами управления кондиционером. Каждый раз, когда включается компрессор кондиционера, включается и электрический вентилятор. Недостатком такой схемы является то, что вентилятор работает всякий раз, когда работает компрессор; это тратит впустую энергию на скоростях шоссе, когда вентилятор не требуется. Думайте о изоляционном диоде в цепи как об электрическом обратном клапане, который пропускает ток только в одном направлении.Обозначение диода можно представить как стрелку, указывающую направление допустимого тока. Без диода всякий раз, когда термореле замыкается для запуска вентилятора, компрессор кондиционера также будет работать!

Лучшее устройство для управления вентилятором в автомобиле с кондиционером показано на рис. 3. Реле давления, которое замыкается при повышении давления на стороне высокого давления в кондиционере, запускает вентилятор. На скоростях шоссе, когда через конденсатор и радиатор проходит достаточный воздушный поток, переключатель остается разомкнутым, а вентилятор не работает.Когда автомобиль замедляет ход или останавливается, давление в кондиционере повышается и вентилятор работает независимо от температуры двигателя. В этой схеме диод не нужен. Обратите внимание на возрастающую сложность управления вентилятором, и это касается только односкоростного вентилятора.

Недостатком односкоростного вентилятора является то, что его размер должен обеспечивать достаточный воздушный поток для самых суровых условий охлаждения — длительный холостой ход в жаркий день с включенным на полную мощность кондиционером и полной загрузкой пассажиров, или возможно, груженый автомобиль, поднимающийся на крутой холм на небольшой скорости.В большинстве других рабочих условий вентилятор перемещает больше воздуха, чем требуется, и, таким образом, расходует электроэнергию и издает чрезмерный шум. Двухскоростной вентилятор устраняет эти недостатки.

На рис. 4 ниже показана типичная схема для двухскоростного вентилятора, в которой реле активируются путем переключения напряжения на их катушки. Некоторые производители предпочитают переключать заземление катушки реле. Это особенно актуально для реле, срабатывающих от ЭБУ.

Резистор снижает напряжение на двигателе вентилятора, когда требуется низкая скорость.В некоторых двухскоростных схемах используется внешний резистор (как показано), в то время как в некоторых используется трехпроводной двухскоростной двигатель или двигатель с внутренним резистором на входном проводе низкоскоростного режима.

Вентилятор будет работать на низкой скорости либо при повышении давления кондиционера до значения, установленном реле давления кондиционера, либо при повышении температуры охлаждающей жидкости до 205 ° F. В зависимости от области применения реле давления кондиционера может быть подключено для работы вентилятора на низкой или высокой скорости.

Если ECT поднимается до 215 ° F, второй температурный переключатель замыкается, активируя высокоскоростное реле, и резистор обходится, обеспечивая полное напряжение на двигателе вентилятора.

В некоторых приложениях оба реле температуры объединены в один трехпроводной корпус. Настройки переключателя температуры зависят от производителя. В цепь не поступает сигнал от температуры трансмиссионной жидкости или температуры под капотом (IAT).

При работе на любой скорости при выключенном зажигании вентилятор остановится, поэтому не может быть функции охлаждения после работы. Эта схема более сложна, чем схема на рис. 3. Требуются третий предохранитель, резистор, второе реле и второй температурный выключатель.

У меня был интересный диагноз со схемой на рис. 4. Владелец сообщил, что кондиционер работал нормально, когда автомобиль двигался, но при остановке на светофоре воздух на выходе из кондиционера постепенно нагревался. Когда он уезжал от света, кондиционер возвращался в норму. Наконец, если автомобиль застрял в пробке, кондиционер постепенно нагревается, как на светофоре, но после пяти минут холостого хода он возобновит работу еще на минуту или около того! Что происходит?

Хотя рассматриваемый автомобиль OBD I не имел большого количества данных ECU, у него был PID для ECT, поэтому после того, как я откопал правильный адаптер диагностического разъема, я подключил свой старый сканер.Вооружившись ECT PID, цифровым мультиметром (DMM), термометром в воздуховоде кондиционера и принципиальной схемой, я приступил к проверке выявленных симптомов.

Вождение автомобиля подтвердило, что кондиционер работает нормально и ECT приемлемо. К тому времени, как мне потребовалось въехать в сервисный отсек, кондиционер уже нагрелся. Когда ECT превышала 205 ° F, вентилятор не запускался, как должен. Заметил также, что вскоре вышла из строя муфта компрессора кондиционера.

Если оставить автомобиль на холостом ходу еще несколько минут, вентилятор включится на высокой скорости и кондиционер возобновит работу.Быстрая проверка схемы компрессора кондиционера показала еще одно реле давления, которое отключает компрессор, когда давление кондиционера становится слишком высоким. Очевидно, когда вентилятор не включился на низкой скорости, когда это должно было быть связано с повышением давления в / ц, давление как ECT, так и кондиционера продолжало расти, тогда реле высокого давления кондиционера отключило компрессор. . Когда ECT достиг 215 ° F — установка переключателя высокой скорости вентилятора — переключатель высокой скорости замкнулся и запустил вентилятор на высокой скорости.

Когда вентилятор работал на высокой скорости, произошли две вещи: давление кондиционера упало ниже значения, установленного выключателем компрессора, и ECT упало ниже значения, установленного переключателем высокоскоростного вентилятора.Кондиционер снова заработал, пока не выключился вентилятор. Цикл повторится.

Теперь я знал, что происходит, но почему? Я позволил всему остыть и обдумал свой следующий шаг.

Снова посмотрев на Рис. 4 и зная симптомы, мы можем сделать следующие выводы: Поскольку вентилятор работает на высокой скорости, предохранитель F3, двигатель вентилятора и заземление вентилятора G2 в порядке. Земля G1, которая обеспечивает заземление для обеих катушек реле, также в хорошем состоянии. И предохранитель F1, который обеспечивает питание обоих реле, тоже в порядке.

Для того, чтобы реле низкой скорости не запитывалось, реле давления кондиционера и реле температуры низкой скорости должны быть неисправными при условии отсутствия обрыва в проводке между предохранителем F1 и катушкой реле. Плохое низкоскоростное реле, перегорел предохранитель F2 или обрыв резистора вентилятора, не давая ему работать на низкой скорости — опять же, при условии отсутствия проблем с проводкой.

Быстрый визуальный осмотр показал, что реле и резистор малой скорости были на месте и что предохранитель F2 оказался исправным.Я установил на цифровой мультиметр напряжение и подключил его отрицательный вывод к отрицательной клемме аккумулятора.

Опыт и простота доступа к компонентам должны быть факторами на этапах диагностики. В этом случае наиболее доступными компонентами были предохранитель F2 и резистор вентилятора. Реле низкоскоростного вентилятора, хотя к нему легко получить доступ, необходимо снять для проверки, и я не верю в нарушение цепи, по крайней мере, во время предварительной диагностики.

Учитывая, что F2 выглядел как хороший, я перезапустил несколько охлажденный двигатель и включил кондиционер, подключив положительный провод цифрового мультиметра к точке A, вход резистора вентилятора.Цифровой мультиметр показал 0 В. Поскольку ECT PID был ниже 205 ° F, я ожидал, что реле давления кондиционера замкнется, включит реле низкой скорости, подаст напряжение на резистор вентилятора и запустит вентилятор вскоре после включения кондиционера.

Конечно, я очень скоро измерил напряжение на шине аккумуляторной батареи в точке A, доказав, что реле низкой скорости было под напряжением, но вентилятор не работал на низкой скорости. Перемещение плюсового провода цифрового мультиметра к точке B показало 0 В, поэтому я пришел к выводу, что резистор разомкнут. Новый резистор восстановил нормальную работу, но, поскольку мне все равно пришлось проверять мой ремонт, я сделал еще пару проверок во время проверки.

К тому времени, как новый резистор был найден и установлен, все остыло до температуры окружающей среды. Я завел двигатель и включил кондиционер. Вскоре после этого вентилятор включился на малой скорости, поэтому я выключил кондиционер, и вентилятор вскоре остановился. Когда ECT PID достиг 207 ° F, вентилятор снова включился, снова на низкой скорости. Пока вентилятор работал, я измерил напряжение в точках A и F. Точка A показала приблизительно напряжение на шине аккумулятора, а точка F показала по существу 0 В, установив , когда цепь была загружена , что у нас было хорошее питание и заземление на вентилятор. мотор.Машину отправили — запчасти для ружья не потребовались.

Опыт показал, что резистор вентилятора сильноточного типа, требующий прохождения охлаждающего воздуха через него, неисправен. Но что, если во время диагностики цифрового мультиметра я не измерил напряжение на шине аккумуляторной батареи в точке A? Я бы переместил плюсовой провод цифрового мультиметра в легко доступную точку C, а затем в точки D и E. Чтобы получить доступ к D или E на этом автомобиле, потребовалось бы снять реле низкой скорости, чтобы получить доступ к его разъему. Отсутствие напряжения на D означало бы, что реле не было под напряжением, что указывает на проблему с реле давления кондиционера, реле низкой скорости или соединительной проводкой.Мы уже знаем, что предохранитель F1 хорош. Отсутствие напряжения на E может указывать на плохое соединение между шиной аккумуляторной батареи и E, маловероятно, потому что реле высокоскоростного и низкоскоростного вентилятора расположены рядом друг с другом на панели предохранителей / реле, и мы знаем, что вентилятор работает на высокой скорости .

Измерение напряжения как на D, так и на E может указывать на неисправное реле, а уже удаленное реле будет либо проверено, либо заменено заведомо исправным устройством. В предыдущих статьях я заявлял, что два реле имеют одинаковую конфигурацию контактов, размер и цвет не означает, что они взаимозаменяемы.Это особенно важно для реле, управляемых блоками управления двигателем, поскольку такие реле обычно оснащены устройством защиты от перенапряжения для защиты полупроводниковых выходов блока управления.

Несмотря на то, что схема на рис. 4 довольно сложна, она по-прежнему не предусматривает инерцию одиночного вентилятора, двойных вентиляторов, горячей трансмиссионной жидкости и т.д. где вентилятор (ы), если они работают при выключенном двигателе, будут продолжать работать в течение периода, зависящего от ECT и / или температуры под капотом во время выключения двигателя.

На рис. 5 показан следующий этап эволюции управления электровентилятором — вентилятор, управляемый ЭБУ. Эта схема представляет собой изображение одного из популярных азиатских автомобилей последней модели с двумя двухскоростными вентиляторами. Эта схема управления используется более десяти лет, поэтому существует множество подобных автомобилей. (Спасибо другу и коллеге-члену iATN Холлису Дэвису за предоставленную мне эту схему для справки.) Поскольку в ECU уже есть входы для ECT (либо напрямую, либо через шину последовательной связи), давление в / с, состояние кондиционера, трансмиссия. температура жидкости, температура окружающей среды, IAT, скорость автомобиля и т. д., почему бы не позволить ЭБУ решать, когда и с какой скоростью запускать вентилятор (ы)?

Как показано на рис. 5, теперь у нас есть четыре предохранителя и три реле. Из трех реле два являются типичными, нормально разомкнутыми типами, а третье (высокоскоростное реле) является переключающим реле формы C. Реле, которые управляются ЭБУ, переключающим заземление катушек, имеют ограничительные диоды для защиты полупроводниковых переключателей в ЭБУ.

Поскольку катушки реле питаются от шины зажигания, вентиляторы могут работать только при включенном зажигании, поэтому в этой конструкции не предусмотрено остаточное охлаждение.Если бы F1 и F3 получали питание от аккумуляторной шины, система могла бы обеспечить работу вентилятора при выключенном зажигании.

Как это схема с двухскоростным вентилятором? Нет резисторов вентилятора или двухскоростных вентиляторов. Вентиляторы питаются от аккумуляторной шины, и каждый вентилятор имеет индивидуальные предохранители F2 (главный вентилятор) и F4 (вспомогательный вентилятор), за исключением работы на низкой скорости!

Нет реле температуры или давления. Давление ECT и кондиционера подается в ЭБУ от трехпроводных датчиков (не показаны на рисунке) в опорной цепи 5 В ЭБУ.ЭБУ получает данные о скорости автомобиля и температуре трансмиссионной жидкости от модуля управления трансмиссией, а также информацию о работе кондиционера от модуля HVAC через входы последовательной шины.

Рассмотрим Рис. 6 (пути тока вентилятора при малой скорости показаны красным). Для работы обоих вентиляторов на малой скорости блок управления двигателем включает реле вспомогательного вентилятора, заземляя его катушку. F4 обеспечивает ток через замкнутые контакты реле вспомогательного вентилятора для запуска вспомогательного вентилятора. Но то, что вы ожидаете быть заземляющим проводом для субвентилятора, не идет на землю.Вместо этого ток вентилятора проходит к обесточенному высокоскоростному реле, через его нормально замкнутые контакты и оттуда к главному вентилятору, а затем на землю на G3! Таким образом, для низкоскоростной работы обоих вентиляторов ЭБУ подключает их последовательно, тем самым снижая доступное напряжение для каждого вентилятора. Для работы на малых оборотах предохранитель F4 обеспечивает ток для обоих вентиляторов.

Для высокоскоростной работы (Рис. 7 — опять же, пути тока вентилятора отмечены красным), ЭБУ активирует все три реле, и путь тока больше соответствует вашим ожиданиям, за исключением того, что путь заземления для вспомогательного вентилятора обеспечивается нормально разомкнутые контакты быстродействующего реле.

У меня был еще один интересный диагноз схемы на рис. 5, который действительно подтвердил необходимость точной информации о схеме, а также понимания того, как работает схема управления вентилятором. Я сделал замену радиатора и термостата вместе с промывкой охлаждающей жидкости и проверял свою работу после проверки герметичности заполненной и удаленной системы. Несмотря на то, что не было никаких сообщений о проблемах с вентиляторами радиатора, я хотел убедиться, что они работают, до выпуска автомобиля.Поклонники потребовали снятия для замены радиатора, и я не хотел иметь дело с «Эвереттом Синчью», «любимым» клиентом всех техников.

Итак, я позволил автомобилю поработать на холостом ходу с выключенным кондиционером, ожидая, что оба вентилятора радиатора включатся на малой скорости, когда что-то нагреется, и действительно, они сделали. При правильной работе вентиляторов на низкой скорости, ECT была уменьшена настолько, чтобы вентиляторы остановились, поэтому необходимость в высокоскоростной работе отпала. Затем я подключил свой двунаправленный сканер и дал команду вентиляторам работать на высокой скорости.Включился только главный вентилятор! Какого черта!

Зная, что оба вентилятора включались при необходимости на малой скорости, мы можем сделать несколько выводов о вспомогательном вентиляторе, не проводя никаких тестов: Двигатель вентилятора в хорошем состоянии. Предохранитель F4 в порядке, реле вспомогательного вентилятора получает питание (вентилятор работает на низкой скорости). И проводка между точками A и B в порядке.

Это говорит о том, что цепь заземления вспомогательного вентилятора может быть плохой. Обратите внимание, что путь заземления к G2 через нормально разомкнутые контакты в высокоскоростном реле используется только тогда, когда вспомогательный вентилятор работает на высокой скорости.Кроме того, высокоскоростное реле могло быть неисправным, но проще всего получить доступ и проверить заземление реле вспомогательного вентилятора.

Мне повезло в том, что к двухпроводному разъему вспомогательного вентилятора можно было легко получить доступ под капотом, и нам даже не нужно было поднимать автомобиль. С моим цифровым мультиметром, подключенным к напряжению и отрицательным проводом на отрицательной клемме аккумуляторной батареи, с помощью соответствующего адаптера на положительном проводе цифрового мультиметра я тщательно исследовал точку C на рис. 7 с включенным ключом и с помощью сканера, управляющего работой вентилятора на высокой скорости.

Когда главный вентилятор ревел на высокой скорости, я измерил напряжение аккумулятора в точке C, что указывало на плохое соединение где-то между разъемом вспомогательного вентилятора и массой G2. Единственными промежуточными соединениями между точками C и G2 на заводской схеме вентилятора были соединения на реле высокоскоростного вентилятора. Вместо того, чтобы снимать реле и нарушать цепь, я нашел G2, к которому было довольно легко получить доступ. Я пощупал проушину разъема провода на G2 и снова замерил напряжение аккумулятора.Заземленный G2, который выглядел идеально, был плохим, и, скорее всего, был плохим, когда вошел автомобиль. Разборка, очистка и повторное подключение G2 восстановили высокоскоростную работу вспомогательного вентилятора, и теперь, наконец, автомобиль был готов к отправке и вероятности визита г-на Синчё было сведено к минимуму.

Если бы я не измерял напряжение аккумуляторной батареи на G2, моим следующим шагом было бы отключение высокоскоростного реле, чтобы определить, не работает ли реле или его нормально разомкнутые контакты неисправны.Поскольку один и тот же выход ECU управляет как реле главного вентилятора, так и реле высокой скорости, я знал, что выход ECU должен быть хорошим, потому что главный вентилятор работает на высокой скорости. Точно так же я знал, что предохранитель F1 исправен, потому что предохранитель питает как реле главного вентилятора, так и реле высокой скорости.

В последней эволюции электрического управления вентилятором радиатора устранены все реле, и теперь ЭБУ управляет вентилятором (вентиляторами) напрямую через модуль управления вентилятором, который либо встроен в вентилятор, либо установлен отдельно.

В заключение я хочу еще раз подчеркнуть, что, помимо ознакомления с точными схематическими диаграммами, для точной и эффективной диагностики требуется понимание функций системы и основных принципов работы электричества и реле.

WWW.AUTOCOOLGUY.COM

НАЗАД В НАЛИЧИИ

ТОЛЬКО ЧЕРНЫЙ

СИНИЙ ИЛИ ЧЕРНЫЙ

КОРПУС?

2 В НАЛИЧИИ

В НАЛИЧИИ

В НАЛИЧИИ!

КОЛПАЧОК ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ТОН ВЕНТИЛЯТОРА

КАКОЙ РАЗМЕР

ВАМ НУЖЕН?

КНОПКА
TEMP CONTROL

2 В НАЛИЧИИ

2 В НАЛИЧИИ


2 В НАЛИЧИИ

КАКОЙ РАЗМЕР

ВАМ НУЖЕН?

ОТРЕЗЫВАЕТ ВЕНТИЛЯТОР

BUZZ

ПРОДАЕТСЯ С ДАТЧИКОМ 3/8

NPT, ПРОВОДОМ
И ВИНТАМИ

7 кГц

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ
ЧАСТОТА!

ВНИМАНИЕ: ЛАТУННЫЙ РАЗЪЕМ И МЕДНЫЕ ДАТЧИКИ В ЛИНИИ НЕ ВКЛЮЧАЮТСЯ В ПРОДАЖУ КОНТРОЛЛЕРОВ!

3/8, 1/4, ИЛИ 1/8

ДЮЙМОВ NPT
С ПРОВОДОМ

50 Ампер

МАКС.НЕТ
BUZZ

125 Ампер

НИЗКАЯ ЧАСТОТА
КОНТРОЛЛЕР


КОНТРОЛЛЕР

ВНУТРЕННИЕ ДАТЧИКИ ИМЕЮТ ВНЕШНИЙ ДАТЧИК, ВНЕШНИЙ ДИАМЕТР.

200 AMP

MONSTER

ИСПОЛЬЗУЙТЕ С

HF-125 ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ
ТОН ВЕНТИЛЯТОРА

В НАЛИЧИИ ПРОДУКТЫ AUTO COOL

Нажмите на фото, чтобы добавить товар в корзину!

Контроллеры и датчики

имеют приоритет при отправке по почте USPS, а номер для отслеживания и ожидаемая дата прибытия могут быть отправлены клиенту по электронной почте в течение 24 часов.

Укажите ВНЕШНИЙ диаметр медного датчика, который вам нужен, при оплате через PayPal, в электронном письме или позвоните нам при размещении заказа.

Все контроллеры и датчики продаются с гарантией один год! Мы также можем отремонтировать контроллеры, на которые не распространяется гарантия. Мы больше не поддерживаем контроллер Auto Cool II, он был заменен на Auto Cool 55.

  1. ПЕРЕЙДИТЕ В ОБЪЯВЛЕНИЕ В КОРЗИНУ И ЗАТЕМ ОФОРМИТЕ С ПОМОЩЬЮ PAY PAL

  2. УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ВЫ ЗАПОМНИТЕ ВАШЕ ИМЯ И АДРЕС НА PAY PAL, ЧТОБЫ НАС ОТПРАВИТЬ СВОЙ КОНТРОЛЛЕР !!!!!

Мы принимаем к оплате только Pay Pal.Pay Pal очень легко настроить.

www.paypal.com

Все видео

Вентилятор охлаждения — регулируемая

Дополнительные указания

Многие производители автомобилей теперь используют вентиляторы охлаждения двигателя с регулируемой частотой вращения в своих модельных рядах. Преимущество вентилятора охлаждения двигателя с регулируемой частотой вращения заключается в том, что двигатель лучше регулирует свою рабочую температуру в различных условиях. Скорость охлаждающего вентилятора снижается по мере увеличения скорости движения автомобиля, поскольку через радиатор естественным образом проходит больший объем воздуха.Также может быть вход в электронный модуль управления (ECM) транспортного средства от блока климат-контроля транспортного средства.

Сигнал (синяя кривая) показывает заземление охлаждающего вентилятора в виде прямоугольной волны от 0 до 12 В, модулированной с частотой 110 Гц. Контроллер ЭСУД регулирует скорость вращения вентилятора, изменяя ширину прямоугольного импульса.

Сигнал, имеющий более низкий рабочий цикл (время включения), приводит к снижению скорости вращения вентилятора, а по мере увеличения рабочего цикла скорость вентилятора также увеличивается.

Ток, потребляемый вентилятором, измеряется с помощью токоизмерительных клещей.Потребляемый ток составляет примерно 50 ампер, когда вентилятор работает на полной скорости. Форма волны тока показана на красном графике на рис. 3 .

В зависимости от производителя вентилятор или вентиляторы могут продолжать работать после выключения зажигания, пока двигатели не достигнут заданной температуры.

Убедитесь, что вентилятор работает с разной скоростью, отслеживая рабочий цикл на заземлении вентилятора охлаждения. Это можно контролировать с помощью осциллографа или мультиметра, установленного на задержку.Если рабочий цикл вентилятора не увеличивается с повышением температуры двигателя, ECM автомобиля должен быть проверен специалистом, чтобы убедиться, что эта функция работает.

Включите климат-контроль и убедитесь, что рабочий цикл увеличивается. Увеличение продолжительности включения необходимо для прохождения большего количества холодного воздуха через конденсатор воздушного кондиционера, расположенный перед радиатором.

Примечание : Прежде чем отказываться от каких-либо компонентов транспортного средства, убедитесь, что конкретная модель имеет тестируемую функцию, поскольку есть большие различия между производителями и отдельными моделями.

Подключения для проверки этого вентилятора на автомобиле BMW были выполнены через многопозиционный штекер в верхней части кожуха радиатора. Это были три провода: электропитание (красный / синий), заземление (коричневый) и сигнал от блока управления двигателем (желтый / красный).

HPC Комплект двух вентиляторов радиатора с регулируемым контроллером (двухскоростной)

Комплект регулируемого вентилятора радиатора. Поставляется с полным жгутом проводов для простоты установки.

Это лучший контроллер вентилятора для систем с двумя вентиляторами!

Этот комплект предназначен для двух обычных вентиляторов и позволяет им работать на низкой или высокой скорости, даже если они односкоростные.Вентиляторы получают питание в последовательной конфигурации при низкой уставке, которая запускает вентиляторы на низкой скорости, а затем реле переключаются в параллельную конфигурацию при 10F выше уставки, обеспечивая высокую скорость. Таким образом, вентиляторы вращаются медленно, потребляют мало энергии и производят более низкий уровень шума до тех пор, пока температура двигателя не возрастет, требуя полной охлаждающей способности. Для этого требуются два физически отдельных вентилятора, а не один вентилятор с низкой и высокой потребляемой мощностью.

Для других конфигураций управления см. Другие наши комплекты.

В этот комплект входит все необходимое для подключения вентилятора радиатора, в том числе:
— Прочный жгут проводов 12 AWG с предохранителями и реле на 30 А (6 футов от аккумулятора до вентилятора)
— Жгут проводов датчика температуры 8 футов
— Регулируемый модуль управления с диапазоном от 140F до 220F
— Датчик температуры OE Style 3 / 8NPT
— Аксессуары, включая клеммы и проволочные стяжки

Преимущества комплекта управления вентилятором HPC
— Более надежны, чем реле температуры или системы радиаторных датчиков
— Легко интегрируется с заводским или послепродажным A / C
— Совместимость с ручным переключателем
— Датчик температуры 3/8 «NPT в оригинальном исполнении
— Твердотельный микропроцессор с управлением
— Встроенные светодиоды питания и состояния в модуле

Идеально подходит для снятия вентиляторов с ременным приводом и перехода на электрические вентиляторы для повышения эффективности охлаждения, снижения лобового сопротивления двигателя и повышения мощности и экономии.
Отличная модернизация старых вентиляторов с терморегулятором, которые можно найти на многих автомобилях 70-х и 80-х годов.
Чистое, полное решение для хот-родов.
Благодаря широкому диапазону регулировки этот модуль отлично подходит для любых двигателей.

Модуль управления вентиляторами доступен в других конфигурациях для одного или двух вентиляторов или только в виде модуля и соединительных кабелей. См. Другие наши товары для этих комплектов.

Руководство по установке: Инструкции для комплекта вентилятора HPC 102002-102007

Гарантия
1 год гарантии на детали
Сила тока
30 ампер
Шаг резьбы
3/8 «NPT

Комплект крышных вентиляторов для установки в стойку, два охлаждающих вентилятора с регулятором скорости

  • Комплект бесшумных вентиляторов, предназначенный для стандартных 19-дюймовых стоек, для установки на крыше или для замены существующих вентиляторов.
  • Оснащен регулятором скорости, использующим ШИМ, который может управлять скоростью вентилятора без создания шума.
  • Совместим с стоечными вентиляторами серии CLOUDPLATE и может быть связан с одним и тем же программным обеспечением.
  • Прочная стальная конструкция со спиральными кожухами вентилятора, монтажным оборудованием и адаптером питания.
  • Размер: стандартные вентиляторы для стойки 120 мм | Поклонники: 2 | Воздушный поток 200 куб. Уровень шума: 26 дБА | Подшипники: Dual Ball

Подробнее о продукте

Тихий комплект с двумя вентиляторами, предназначенный для установки на крыше стандартных 19-дюймовых стоек для обеспечения охлаждения.Имея стандартные 120-миллиметровые вентиляторы, он также может заменить существующие вентиляторы, которые могут быть включены в вашу стойку. Поддержание оптимальной температуры для оборудования, монтируемого в стойку, предотвращает перегрев, обеспечивает постоянную производительность и продлевает срок их службы. Имеет встроенный регулятор скорости, использующий технологию PWM. Вентиляторы выполнены из прочной холоднокатаной стали со спиральными кожухами. Они имеют сертификаты CE и RoHS, содержат сдвоенные шарикоподшипники, рассчитанные на работу в 67 000 часов и позволяют устанавливать эту вентиляторную систему горизонтально или вертикально.Этот полный комплект включает два вентилятора, встроенный регулятор скорости, винты для крепления на крышу стойки, четыре резиновые шайбы, адаптер питания 6 футов с кабелем и руководство пользователя.

Точный регулятор скорости

Встроенный регулятор скорости позволяет настроить скорость канального вентилятора на оптимальные уровни шума и воздушного потока для различных условий окружающей среды. В отличие от обычных канальных вентиляторов с питанием от переменного тока, которые подавляют напряжение для управления скоростью вращения вентилятора, этот канальный вентилятор оснащен двигателем постоянного тока, который точно регулируется с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции).Эта технология позволяет двигателю вентилятора плавно работать на чрезвычайно низких скоростях вращения, не создавая шума двигателя и тепла, как это видно на контроллерах переменного напряжения. Доступны восемь вариантов скорости с выключателем питания и резервной памятью.

Производительность и приложения

Этот комплект крышных стоечных вентиляторов содержит стандартные 120-миллиметровые вентиляторы, что делает его совместимым с большинством стандартных 19-дюймовых стоек. Благодаря уровню шума 26 дБА система вентиляторов может использоваться в средах, где требуется низкий или минимальный уровень шума, таких как домашний кинотеатр, студия, ди-джеи и аудио-видео стойки.Максимальный воздушный поток 200 куб.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *