В статье предлагается несколько устройств для питания «компьютерных» вентиляторов от однофазной сети 230 В/50 Гц. Для охлаждения различных электроустановок бытового назначения, например сварочных аппаратов, зарядно-пусковых устройств для автотранспорта, стационарно установленного электроинструмента, можно использовать недорогие распространённые электровентиляторы, применяемые в компьютерной технике. Чтобы ознакомиоться с системами вентиляции – перейдите на сайт.
Как подключить кулер к сети 220В
Такие вентиляторы выпускаются различных размеров на номинальное напряжение питания 12, 15 или 24 В постоянного тока. Их ток потребления обычно составляет 0.4…0.6 А в зависимости от размера вентилятора и скорости оборотов при номинальном напряжении питания. Если в конструкции с питанием от сети переменного тока 230 В/50 Гц, которую требуется охлаждать, отсутствует подходящее для устанавливаемого вентилятора напряжение питания, то можно изготовить несложное устройство, принципиальная схема которого показана на рис.1.
Устройство не нуждается в понижающем трансформаторе, избыток мощности сетевого напряжения гасят балластные конденсаторы С1-СЗ. Решение с балластными конденсаторами для относительно больших токов нагрузки может проигрывать по массогабаритным характеристикам в сравнении с устройствами, в которых установлен понижающий трансформатор, поэтому это устройство целесообразно применять в конструкциях, которые используются эпизодически, в случае если подходящий понижающий трансформатор по приемлемой цене отсутствует.
Работа устройства
Напряжение сети 230 В переменного тока через токоограничительный резистор R1 балластные конденсаторы С1 -С3 поступает на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах V01-VD4. Резистор R2 разряжает конденсаторы С1 -СЗ после отключения питания. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор большой ёмкости С4. Рост напряжения на обкладках этого конденсатора ограничивают последовательно включенные диоды VD5, VD6 и мощный стабилитрон VD7. Для уверенного запуска вентилятора М1 желательно сначала зарядить конденсатор С4 до максимального напряжения, ограниченного цепью стабилизации напряжения питания, после чего можно подать на вентилятор напряжение питания.
Такой алгоритм работы устройства особенно целесообразен в случае, если вентилятор будет питаться пониженным относительно номинального напряжением с целью уменьшения числа его оборотов. Это достигается следующим образом. После подачи на устройство напряжения питания, через резистор R4 начинает заряжаться конденсатор С5. Пока напряжение на его обкладках меньше 7…9 В, транзистор VT1, включенный как микромощный стабилитрон, закрыт.
Также будут закрыты транзисторы VT2-VT4, и напряжение на электровентилятор М1 не поступает. Через 3…5 с конденсатор С5 зарядится до напряжения 7…9 В, транзистор VT1 откроется, и через него потечёт ток, достаточный для открывания транзистора VT2. Вместе с этим транзистором откроются транзисторы VT3, VT4, включенные как составной транзистор с большим коэффициентом передачи тока базы. На электродвигатель поступит напряжение питания, почти равное напряжению на обкладках конденсатора
С4. Если ёмкость балластных конденсаторов С1-С3 недостаточна для поддержания номинального рабочего тока применённого вентилятора, то после пуска вентилятора напряжение на обкладках С4 снизится. В случае если желаемое напряжение питания вентилятора М1 будет меньше напряжения обратимого лавинного пробоя установленного экземпляра транзистора VT1, то вместо него можно установить цепочку из 4-в последовательно включенных маломощных кремниевых диодов.
Также можно попробовать вместо них установить резистор номиналом 100…200 кОм. Резистор R8 создаёт положительную обратную связь по напряжению, обеспечивая работу VT2-VT4 в триггерном режиме. Диод VD8 разряжает конденсатор С5 после отключения питания, а С4 разряжается через резистор R3. Конденсатор С6 снижает чувствительность устройства к помехам.
В случае замены балластных конденсаторов С1-СЗ понижающим трансформатором, эти конденсаторы не устанавливают, резистор R2 заменяют перемычкой или плавким предохранителем.
Вход диодного моста подключают к вторичной обмотке понижающего трансформатора. Если на его месте применить трансформатор типа ТПК-6В с напряжением «холостого хода» на вторичной обмотке 8.5 В, то пуск вентилятора будет происходить при номинальном рабочем напряжении около 12 В, а после плавного уменьшения напряжения на обкладках С4 он будет работать при пониженном напряжении питания. При замене балластных конденсаторов понижающим трансформатором элементы VD5-VD7 не устанавливают.
Конструкция и детали
Все детали устройства можно разместить на печатной плате размерами 90×70 мм (рис.2). Вид на монтаж показан на фото. Резистор R1 должен быть обязательно проволочным сопротивлением 10…33 Ом и мощностью 1…5 Вт. Обычные металлоплёночные и углеродистые резисторы на его месте быстро выгорят из-за больших бросков тока в момент включения устройства в сеть. Остальные резисторы любые общего применения соответствующей мощности, например, РПМ, МЛТ, С1-4, С1-14, С2-33.
Конденсаторы С1-СЗ плёночные на рабочее напряжение переменного тока не ниже 250 В или постоянного тока не ниже 630 В, например, К73-17, К73-24. Оксидные конденсаторы К50-35, К50-68 или импортные аналоги. С6 – любой малогабаритный плёночный или керамический. Диоды 1 N4002 могут быть заменены любыми из серий 1 N4001-1 N4007, UF4001-UF4007, 1N4933GP-1N4937GP, КД209, КД243, КД247. Вместо диода КД522А можно установить любой из серий КД510, КД521, КД522, 1N4148, 1SS176, 1SS244. Вместо стабилитрона Д815Д можно установить два последовательно включенных 1 N5342.
Транзистор КТ315Г можно заменить любым из серий КТ312, КТ315, КТ342. Вместо КТ3102Г подойдёт любой из КТ3102, КТ6111, КТ6113, КТ645, SS9013, SS9014, 2SC1815, ВС547. Вместо р-п-р транзистора КТ3107А подойдёт любой из серий КТ3107, КТ502, КТ6112, SS9012, 2SA992, ВС557. Транзистор КТ814А можно заменить любым из серий КТ814, КТ816, КТ639. КТ644. SS8550.2SA928, 2SB1116. Упомянутые транзисторы имеют различия в типе корпуса и цоколёвке выводов.
Суммарная ёмкость балластных конденсаторов зависит от рабочего тока применённого вентилятора. Например, для вентилятора с рабочим током 80 мА, что обычно соответствует 80-мм и 92-мм вентиляторам с числом оборотов около 1800 об/мин при номинальном напряжении 12 В, суммарная ёмкость С1-СЗ должна быть около 1.5 мкФ из расчёта минимального напряжения пи-тающей сети 180 В переменного тока. Для вентиляторов с рабочим током более 100 мА, конденсатор С4 желательно установить ёмкостью 3300…4700 мкФ.
Если левый по схеме вывод резистора R8 отсоединить от вывода эмиттера VT1 и подсоединить к выводу базы VT2, то алгоритм работы устройства немного изменится, что может быть полезно в случае частого включения/выключения питания с интервалом менее 10 с.
Вентиляция ванной комнаты
В некоторых случаях можно обойтись гораздо более простым решением, например, для вентиляции ванной комнаты. Для этого можно собрать устройство по схеме, показанной на рис.3. Здесь вентилятор М1 включен в цепь питания сети 230 В последовательно с лампой накаливания ELI, которая и освещает ванную комнату. Вентилятор питается напряжением около
12В постоянного тока, которое получается с помощью диодного выпрямительного моста VD1-VD4 и аналога мощного стабилитрона, собранного на транзисторе VT1, маломощном стабилитроне VD4 и резисторе R1.
В этом устройстве действующее напряжение питания лампы накаливания будет примерно на 14 В меньше сетевого напряжения питания, что положительно скажется на её сроке службы.
Транзистор КТ805БМ можно заменить любым из серий КТ805, КТ808, КТ819, КТ850, КТ863, 2SC3746, 2SD1148. Может потребоваться установка транзистора на дюралюминиевый теплоотвод.
Система вентиляции подсобного помещения
На рис.4 показана схема включения в сеть 230 В четырёх однотипных 12 В вентиляторов. Вентиляторы включены последовательно с лампой накаливания EL1. Здесь рабочее напряжение лампы накаливания на 50 В меньше напряжения сети. Такое решение целесообразно применять для ослабленного по яркости дежурного освещения и принудительной вентиляции воздуха в различных подсобных помещениях, например животноводческие помещения в личном подсобном хозяйстве.
Мощные стабилитроны VD5-VD8 желательно установить на дюралюминиевые теплоотводы с размерами 50x30x1 мм каждый. Мощность «балластной» лампы накаливания желательно подобрать в соответствии с рабочим током применённых вентиляторов, например, для вентиляторов с рабочим током 0.15 А подойдёт новая (не бывшая в употреблении) лампа накаливания мощностью 40 Вт.
В случае если надёжность работы вентиляторов не критична, во всех конструкциях можно использовать восстановленные вентиляторы, которые нежелательно применять в компьютерной аппаратуре из-за повышенных вибраций, которые негативно сказываются на надёжности компьютерной техники.
