LM358 ve NTC ile Otomatik Fan Kontrol Devresi

[guclusat]

Fan devresindeki 4k7'lik NTC soğutucuya uygun bir şekilde monte edilecek ve 100k'lık ayarlı dirençle fanın devreye gireceği nokta belirlenecektir.

Elektronik devrelerde güç transistörleri, MOSFET'ler, amplifikatörler, güç kaynakları ve diğer yüksek ısı oluşturan bileşenlerin soğutulması için fan kullanılır. Ancak fanın sürekli tam hızda çalışması gereksiz gürültüye ve enerji tüketimine neden olabilir.

Bu projede LM358 op-amp ve 10K NTC termistör kullanılarak sıcaklığa bağlı çalışan otomatik bir fan kontrol devresi ele alınmaktadır.

Devrede NTC, soğutulacak elemanın veya soğutucu bloğun sıcaklığını algılar. Sıcaklık değiştikçe NTC'nin direnci değişir ve bu değişim LM358'in girişindeki gerilime yansır. LM358, algılanan gerilimi ayarlanabilir referans gerilimi ile karşılaştırarak fanın çalışmasını kontrol eder.

Fan'ın devreye gireceği sıcaklık trimpot/potansiyometre üzerinden ayarlanabilir. Çıkış katında uygun bir N-kanal MOSFET kullanılarak 12 V DC fan sürülebilir. Benzer LM358/NTC uygulamalarında da eşik sıcaklığının potansiyometre ile ayarlanması ve MOSFET üzerinden fan sürülmesi yaygın bir çözümdür.

Devrenin temel çalışma prensibi​

1. Sıcaklık algılama

10K NTC, soğutucu üzerine veya sıcaklığı izlenecek bileşene mümkün olduğunca iyi termal temas edecek şekilde yerleştirilir.

2. Referans sıcaklık ayarı

Trimpot kullanılarak fanın hangi sıcaklık seviyesinde devreye gireceği belirlenir.

3. LM358 karşılaştırma katı

LM358, NTC tarafından oluşturulan gerilimi referans gerilim ile karşılaştırır. Sıcaklık ayarlanan seviyeye ulaştığında LM358 çıkışı MOSFET'i sürer.

4. Fan sürme katı

MOSFET, fanın ihtiyaç duyduğu akımı anahtarlayarak fanı çalıştırır. MOSFET seçimi kullanılacak fanın çalışma akımına göre yapılmalıdır.

5. Histerezis

Fanın açma/kapama sıcaklığı birbirine çok yakın olduğunda sınır sıcaklık civarında sürekli açılıp kapanma meydana gelebilir. Bu nedenle daha kararlı bir tasarım için uygun bir histerezis uygulanması faydalıdır. LM358 tabanlı sıcaklık kontrol devrelerinde pozitif geri besleme ile histerezis uygulanabilmektedir.

Kullanım alanları​

Bu devre;

• Güç amplifikatörleri
• SMPS ve güç kaynakları
• MOSFET ve IGBT soğutucuları
• Laboratuvar güç kaynakları
• Bilgisayar ve elektronik cihazlar
• LED güç sürücüleri
• Şarj cihazları
• Diğer yüksek sıcaklık oluşturan elektronik devreler için uyarlanabilir.

Not: Fan, MOSFET ve güç kaynağı değerleri kullanılacak fanın akımına ve sistem gerilimine göre seçilmelidir. Özellikle yüksek akımlı fanlarda MOSFET'in iletim kayıpları ve soğutulması dikkate alınmalıdır.