Двухканальный регулятор охлаждения

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

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

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.

Регуляция охлаждения дефлегматора – дубль десять.

Фокус не удался. и факир уже пьян.
Дело было так.

Схема
мостовое включение датчика (термометр сопротивления) – усилитель с Ку=1000 – далее пропорциональный усилитель – далее выходной каскад, управляющий оборотами насоса автономного охлаждения.

Опять, бля, постоянная цепи регуляции много меньше постоянной цепи обратной связи. Датчик инерционен, а схема перекрывает-открывает поток воды гораздо шустрей.
В итоге температура воды по выходу (и под крышкой дефлегматора соответственно) колеблется от 40 до 65С, с периодом секунд сорок.
Испарений через трубку связи нет и при 45, и при 65С, но о стабильности говорить не приходится – сплошная перерегуляция.
Выключил все на фиг – в понедельник вечером продолжу. Я буду отдыхать а В_Б пусть думает про обратную связь без ПИД регулятора, но чтоб работало.. хи хи 2 раза.

Посл. ред. 17 Мая 09, 04:46 от игорь223

Фокус не удался.
Опять, бля, постоянная цепи регуляйии много меньше постоянной цепи обратной связи. Датчик инерционен, а схема перекрывает-открывает поток воды гораздо шустрей. игорь223, 16 Мая 09, 22:17

Только что запаковал в корпус ШИМ-регулятор охлаждения для коллеги mjStorm.
Управление сводится к тому, что вода подаётся порцими каждые 2 секунды. Длительность порции изменяется в зависимости от температуры. Важно не делать слишком узкую зону ШИМ-воздействия. У меня – 1,5 градуса.

Кстати, в качестве датчика температуры использовал пару диодов КД522.

Приобрел сегодня ПИД регулятор ОВЕН ТРМ 101. давно собирался попробовать. Хотел пятую серию, где два канала в одном корпусе, но с аналоговым выходом в Ростове не было таких в наличии.
Пришлось брать одноканальный. Была мысля давление стабилизировать им и температуру под крышкой дефлегматора, но – не судьба, по крайней мере сейчас и сразу.
Занятная штука, особенно если читать инструкцию после бутылки легкого итальянского вина. Внушает уважение подход к делу граждан разработчиков.
И В_Б схему, повисшую на проводах и не пожелавшую в шаббат работать, превратил легким движением руки из П-регулятора в ПИ-регулятор. Тоже есть поле для маневра.

Микроволновка с вакуумным насосом ждут сиротливо каждый своей очереди в подвале. дети подземелья. короче утро вечера мудреннее.

Тёзка223, пытаясь стабилизировать температуру под крышкой дефлегматора, ты нарываешься на эффект, который раскачивает параметры. Небольшое залёт температуры выше задания включает воду на полную, что останавливает поток пара и приводит к падению температуры под крышкой. Это в свою очередь к прекращению подачи воды и резкому пропуску пара сквозь дефлегматор.

Читайте также:  Автономное освещение на солнечных батареях – инструкция по монтажу, видео

Для устранения таких полётов на мой взгляд нужно не столько искать согласования постоянных времени, сколько просто расширить диапазон воздействия ШИМ-изменить коэффициент усиления ошибки. 1000 это много. Но чтобы знать сколько будет не много, нужно знать амплитуду пилы.
Мои эксперименты показали, что коэффициент усиления ошибки должен быть таким, чтобы отклонение температуры на 1-1,5 градуса приводило к изменению напряжения на компараторе, равному амплитуде пилы.

То есть, если амплитуда пилы у тебя – допустим – 2 вольта, то коэффициент усиления должен быть равен 2/0,01= 200 (0,01 – изменение показаний термометра при изменении температуры на 1 вольт).

Посл. ред. 19 Мая 09, 01:56 от Rudy

Чтобы было понятно, о чем идет речь.
Приципиальную схему не помню – осталась дома. Выглядит несколько упрощенно так.
На Д1 собран каскад с большим Ку. Это сделано затем, чтобы малое изменение изменение резистивности термометра сопротивления ТСП50, примененного в качестве источника сигнала, поднять до рабочих значений интегратора, собранного на Д2. Далее сигнал слегонца усиливаем каскадом на Д3 с подстраиваемым коэффициентом усиления, который как раз и дает изменение скорости регуляции (наклон характеристики).
Сегодня утром собрал каскад на Д2, которого в прошлый раз не было. И прогнал часок колонну. Емкость С1 47мкФ, резистор Р5 1МОм. Постоянная времени около 40 секунд вроде.

Все работает, температуру застабилизировал в районе 65С. При увеличении давления соответствующим регулятором (увеличения потока пара) температура растет примерно на 2-3С, в течении минуты возвращается к исходной. При уменьшении то же самое в обратную сторону.
Можно поиграться емкостью и Ку третьего каскада и очевидно уменьшить величину и время разбаланса, уменьшая постоянную времени отклика и не доводя до колебательности. Но из трубки вроде не сквозит при таких температурах. Но некогда с утра – днем наверное продолжу.

Посл. ред. 19 Мая 09, 08:29 от игорь223

Вижу. ШИМа нет. Период колебаний задаёт сама система, поэтому без RC-цепочки “впадает” в резонанс.
R5C1 – линия задержки, которая оттягивает во времени реакцию схемы на изменение температуры, сдвигает фазу воздействия.
Это как качели, которые ты подталкиваешь с частотой их колебаний. Если попадёшь в фазу – будешь раскачивать, если попадёшь против фазы – будешь останавливать. Если угадал с фазой – поздравляю. Но это ИМХО не совсем то, к чему стоит стремиться. Изменится какой-то параметр системы, частота автоколебаний системы изменится, и сдвиг фазы, определяемый Р5Ц1, из тормозящего может превратиться в раскачивающий.

Кстати, такими двигателями лучше управлять не изменением напряжения, а ШИМом с частотой килогерц 30. Это я начитался у тех, кто кулеры в компах крутят в зависимости от температуры процессора.
Такой двигатель прямо просится быть управляемым ШИМ-способом с частотой 30-50 кГц

Можно доработать – поставить ГУН на второй половинке второй микросхемы, к примеру. У меня у самого были сомнения насчет двигателя. Там нелинейность ведь тоже есть вполне возможно производительности от напряжения питания. Но вроде работает и при 24В, и даже при пяти очень устойчиво. Рабочее напряжение в режиме “на себя” сейчас около 12В что ли – точно не мерял.
Управление потоком воды таким образом – это чвстный случай моей автономки. В общем случае нужно ПЛАВНОЕ изменение потока т.е клапан и ресивер (чтобы клапан пореже щелкал). Тогда адаптация возможна к любому типу охлаждения.
Доиграюсь с этой схемой – попробую ПИД регулятор – там видно будет.

В принципе-то неважно как стабилизировать температуру под крышкой, важно – для чего.
Так ведь?

Стаилизация температуры – средство. Оно получено или почти получено. Ты писал о двух градусах – у меня сейчас три. Не знаю, насколько это существенно.

Цель же – проверка постулата о том, что, создав пограничные условия для прорыва легчекипящих чем спирт компонентов, мы будем их отводить в атмосферу. А не в готовый продукт во время прогона тела. Тут я пока не готов к выводам, поскольку нужна экспериментальная фактура. У тебя получается, у меня – посмотрим на неделе.

Я писал о двух градусах ширины ШИМ. Сейчас ширина 1,2 градуса, но амплитуда колебаний температуры не превышает 0,4 – 0,5 градуса. Но в данной ситуации это действительно не важно. Просто я постепенно двигаюсь к управлению отбором по аналогичному принципу, и точность становится важной.

Кстати, для достижения цели важно правильно организовать направление движения воды по димроту. Вода должна подаваться в витки, а отводиться по центру.
Только при таком направлении возникают условия, при которых возможно испарение из флегмы примесей, более легкокипящих, чем спирт. Если спираль двухзаходная, или направление воды иное, вероятность испарения примесей становится исчезающе малой.

Кстати, Тёзка223, какой у тебя датчик температуры? Медь или платина и какой номинал сопротивления?

ТС 1388/4 50М то есть медь 50 Ом
производитель
http://www.elemer.ru/catalog_1299.html
Я их эксплуатирую с ОВЕНом и вижу массу плюсов по сравнению с ДСами и ЛМами. Но на вкус и цвет, как говорится.
По поводу спирали я постоянно путаюсь в названиях. Выглядит так витки начинаются сверху, опускаются до уровня узла отбора флегмы, выводной виток загнут внутрь и опять уходит к крышке дефлегматора – вывод горячей воды тоже через верхнюю крышку.

Кстати, сегодня видел интересный эффект. Не знаю, есть практический выхлоп или нет, но – опишу.

Термометр для контроля за температурой был введен через трубку связи с атмосферой. И почти, но не совсем ее заткнул. Так вот, давление в кубе вместо 30 поднялось почти до 60 (при том, что стабилизатор был подключен на 2/3 колонны – то есть там очевидно давленее было стабильным? При этом поток возвратной флегмы явно вырос – зрительно и ощутимо. И дефлегматор перестал почти справляться – температура при полностью включенном насосе поднялась до 69С.
То есть произошла, как считает В_Б, некая имитация повышения атмосферного давления. Но захлеба не было. Да, еще важный момент – Дельта между дефлегматорм и 2/3 уменьшилась до 0,02-0,04С!
Когда я вынул термометр, все вернулось за пару минут обратно.

Значит ли это, что тепломассообмен на той же колонне увеличился в полтора-два раза без захлеба? Не есть ли это путь к повышению производительности? Есть ли практический смысл в продолжении такого эксперимента при отборе, к примеру головы? Тела?

ГАЗ 31 поколение. последнее. › Бортжурнал › Регулятор оборотов вентилятора охлаждения радиатора(из того что было под рукой).

Завалялась у меня платка DC/DC с ШИМ(ШиротноИмпульсныйМодулятор) на 555 таймере появилась идея использования этого же ШИМа для управления вентилятором системы охлаждения двигателя. Что это дает?
1.Плавное включение вентилятора без просадок бортового напряжения(достигается за счет плавного изменения напряжения на датчике) и как следствие продление жизни самого вентилятора.
2.Зависимость оборотов вентилятора от температуры двигателя.
3.Более стабильный температурный диаппазон двигателя(держится в районе 85 градусов)

Пы.Сы. Практика использования 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.

Читайте также:  Регулятор температуры для низковольтного паяльника

…продолжаем развивать тему дальше:

01.2019 Доводим слабые места
Как оказалось слабых мест в схеме хватает, попытаемся их исправить:

#Управление МОСФЕТами
даже самая продвинутая версия 555 таймера чип LMC555 является “медленной” для управления транзисторами МОСФЕТ. Как это проявляется? — Транзисторы работают “не в полную силу” от чего склонны нагреваться и терять свой ресурс иногда доходя до пробоя. .

#Улучшение реакции устройства на изменение температуры
в первоначальном исполнении обороты вентилятора нарастают с меньшей интенсивностью чем хотелось бы.

Далее фото платы в разных стадиях готовности, чисто для наглядности монтажа компонентов

Порядок первичной настройки:
1) замеряем характеристику датчика температуры (напряжение/температура)
2) к значению напряжения необходимой нам температуры добавляем 0.6В(насыщение транзистора А733) и получаем соответствующее этой температуре значение опорного напряжения.
3) подаем питание на схему и выставляем потенциометром необходимое опорное напряжение на эмитере транзистора А733,
настройка закончена, можно устанавливать блок в машину.


Двухканальный аналоговый контроллер охлаждения видеокарт, ПК или усилителя. LM35, LM358, NE555

Достались мне недорого две видеокарты ATI HD4870 с кастомным охлаждением Thermaltake DuOrb (CL-G0102) и естественно были продуты и обе установлены в системник в конфигурации «CrossFire». Всё бы было хорошо, но имеем по два вентилятора на карту, да ещё и без регулятора оборотов. Может одна видюха и не сильно шумела бы, но две (и в четыре вентилятора) слышно уж очень хорошо.

Подключу, думаю, к ручному регулятору скорости. Сказано — сделано. Но оказалось неудобно: то шумновато, то горячевато.

Содержание / Contents

Решил сделать автоматический контролер, чтоб сам скорости вентиляторов регулировал. Замерил ток потребления вентиляторов: 0.4 А на каждую видюху, не мало. При линейном регулировании придется ставить транзистор на хороший радиатор, а ведь канала два.

Да ещё и не так просто будет полностью открыть регулирующий транзистор. Значит вентиляторы не смогут на полную раскрутится. Это обычно не так важно, но тоже неприятно.

Значит делаем ШИМ-управление. Ставить пару настоящих ШИМ-контроллеров не хотелось. А вот таймер NE555 подойдет, и недорого, и везде есть.
Термодатчики взял LM35. Они очень удобны параметрами: 10 мВ/°С, да ещё и от нуля градусов, т.е. при 10°С имеем на выходе датчика 100 мВ.

Операционник LM358 двухканальный, недорогой и однополярное питание понимает.
И тут опять засада: у LM358 макс. выходное напряжение = Uпит.−2,0 В. Т.е. максимум получим 10 В, а чтобы NE555 полностью открыть при ШИМе нужно 12 В, ведь мы питаем всё от 12 В.
А не запитать ли нам и таймер NE555 от 10 В? Для открытия полевика этого достаточно. Чем же «обрезать» лишние 2 Вольта? Пара последовательно включенных диодов полностью решает задачу.

↑ Схема термоконтроллера, детали

40°C.
Резисторами R4, R4.1 можно подобрать регулировочную характеристику под нужную температурную. При указанных на схеме номиналах на 40°С получим минимальные обороты вентиляторов, при 75°С — максимальные.

ШИМ работает на частоте примерно 80 кГц, так что его не слышно.

Микросхема LM358 заменима практически на любой операционный усилитель с биполярными транзисторами (при коррекции печатной платы).
Полевики любые на подходящий ток (при коррекции печатной платы).

По питанию установлены конденсаторы (на схеме нет), номиналы которых могут сильно меняться в зависимости от их наличия и тока потребления вентиляторов. Диоды параллельно вентиляторам — на ток не менее тока потребления, Шоттки или фасты.

Термодатчики LM35 закреплены на радиаторах видеокарт или на, соответственно, других контролируемых зонах.

↑ Итого

Почему сделал блок аналоговым, без модных нынче МК? Потому что просто работает, не глючит, время потратишь столько же, денег копейки (правда контролеры тоже не дороги), повторить блок сможет даже новичок и всё будет работать, что собственно и требовалось.

После установки и подключения порадовала тихая работа вентиляторов. Устройство надежно отрабатывает режимы при изменении температуры окружающей среды или нагрузки на видеокарты. Температура карт в моём случае не превышает 50°С.

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

ШИМ управление 12В вентилятором на “рассыпухе”

Вашему вниманию предлагается простая схема управления скоростью вращения вентилятора 12В c зависимостью от температуры, собранная на доступных деталях, которые всегда можно найти в ящике радиолюбителя.

В интернете можно найти множество схем на “рассыпухе”, но все они реализуют линейный регулятор напряжения без нижнего порога включения. В данной схеме на четырёх транзисторах удалось реализовать импульсный регулятор напряжения с нижним порогом включения. При температуре ниже пороговой вентилятор полностью выключен, потребление схемы

За основу схемы взят “Импульсный преобразователь 2Вт” [7].

Схема переделана в понижающий стабилизатор напряжения с зависимостью от температуры:


Прямоугольные импульсы с генератора на триггере Шмидта, собранного на транзисторах Q1Q2Q3, поступают на силовой транзистор Q4.

Длительность положительного полупериода, открывающего силовой транзистор, фиксирована, и задаётся времязадающим конденсатором С1 и сопротивлением R1R2. Скважность регулируется изменением длительности отрицательного полупериода.

Осциллограмма на базе транзистора Q4 (относительно “земли”) возле порога включения:

На вентилятор сразу подается

6В, что обеспечивает его уверенный старт.

И при максимальных оборотах:

Так как силовой транзистор работает в ключевом режиме, то для управления вентиляторами с током потребления до 0.5А можно использовать транзисторы в корпусе ТО-92 или даже SOT-23, например – S8050.
Для вентиляторов большой мощности можно применить N-Ch MOSFET в SO-8 корпусе.

Нижний порог включения реализован за счёт срыва генерации при большом значении сопротивления разрядной цепочки D2R11R10RT, в которую входит термистор(RT).

Не все вентиляторы нормально работают на пульсирующем напряжении.
Цепочка D7L2C3 предназначена для получения постоянного напряжения из импульсов. Для вентиляторов до 0.35А, дроссель L2 мотают проводом 0,1мм на “гантельке” с внешним диаметром 5мм, которую можно взять из сгоревшего балласта КЛЛ:

Дроссель L1 – “перемычка в феррите” из CRT мониторов или SMD дроссель:

Частота генерации схемы – от 22 до 42 КГц. Если вентилятор допускает пульсации, то его впаивают вместо диода D7, а L2C3 не устанавливаются.

Схема работает от источника питания 11.8-14.4В.

Все детали могут быть заменены на аналогичные с большим разбросом параметров, так как схема импульсная. Порог включения, начальное напряжение включения и точка достижения максимальных оборотов устанавливается подбором резисторов R1R2 и R10R11.

К статье прилагаются проекты в LTSpice для экспериментов. Зависимость напряжения на вентиляторе от температуры можно рассчитать в файле FanControlSweep2.asc:

При указанных номиналах, вентилятор начинает работать при 40С и достигает наибольших оборотов при 80С.

В качестве датчика применяется термистор MF58 100K [8]:


Которые можно приобрести оптом на Aliexpress – один раз на все случаи жизни.

Плата разведена под thought hole детали (при монтаже проверяйте распиновку коллектор-эмитер-база . не надейтесь на нарисованный контур транзистора):

Читайте также:  Bitcoin и Ripple: чем отличаются

Регулятор использован для охлаждения автомобильного инвертора Porto HT E-150, который сильно греется при подключении ноутбука.

Небольшой вентилятор и плата управления расположились на верхней крышке:

А дальняя боковая стенка получила вентиляционные отверстия:

Микроконтроллер инвертора измеряет температуру воздуха внутри корпуса с помощью термистора. Для того, чтобы тепловая защита продолжала работать, термистор был установлен с нижней стороны платы, где он не обдувается.

Стабилизатор 78L05 был выпаян с платы и установлен на радиатор через прокладку. Очевидно, что он был неспособен выдать 500мА на гнездо USB без радиатора:


Поскольку теперь ток USB может достигать 1,5А, впаиваем резистор 100 Ом между Data+ и Data-, чтобы телефоны смело заряжались током 1А[9]:

Двухканальный цифровой ПИД-регулятор с универсальными входами

НаименованиеНаличие на складеЦена руб. с НДС
4 790 РКупить

4 790 РКупить

4 890 РКупить

5 350 РКупить

5 950 РКупить

Универсальные независимые входы

Быстродействие: время опроса канала — 0,3 с

Контроль обрыва датчика

Режим нормирующего преобразователя

Сделано
в России

Двухканальный измеритель регулятор ELHART ECD2-М с универсальными входами предназначен для измерения температуры при помощи датчиков температуры с НСХ (по ГОСТ 6651-2009, ГОСТ Р 8.585-2001), измерения стандартных унифицированных сигналов по току и напряжению, регулирования различных технологических параметров по двухпозиционному, П-, ПИ- или ПИД-закону регулирования по двум независимым каналам. Передача измеренных ПИД-регулятором сигналов на верхний уровень АСУ ТП производится по интерфейсу RS-485 протоколу Modbus RTU.

Универсальный ПИД-регулятор может использоваться в качестве нормирующего преобразователя.

Модификации ПИД-регулятора по типу выхода

250 В, активная нагрузка)

  • T: ТТР выход – импульсный для управления внешним твердотельным реле (макс. 40 мА, =24 В)
  • C: ЦАП (активный) – ток 4…20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА (нагрузка макс. 850 Ом), напр. 0…10 В (нагрузка мин. 10 кОм)
  • Особенности двухканального ПИД-регулятора температуры

    2 независимых
    универсальных входа

    для датчиков температуры (ТС и ТП) и аналоговых датчиков
    2 независимых канала регулирования
    ПИД, ON/OFF, сигнализатор, ручное, нормирующий преобразователь
    Встроенный блок питания
    =24 В 40 мА для подключения датчиков
    Встроенный интерфейс
    RS-485

    (протокол Modbus RTU)
    с гальванической развязкой
    Задержка включения и выключения
    для каждого выхода (ON/OFF)
    Эффективный алгоритм автонастройки ПИД-регулятораУдобная навигация
    легкая настройка и переключение каналов ПИД-регулятора
    Защита паролем
    от несанкционированного доступа к параметрам

    Функциональная схема универсального ПИД-регулятора

    Особенности аналоговых входных устройств ПИД-регулятора

    Универсальные независимые входы ПИД-регулятора

    Каждый из двух измерительных каналов ПИД-регулятора может быть настроен на свой тип датчика.

    • Термосопротивления (3-х или 2-х пров. схема подключения): 50М, 50П, Pt50, 100М, 100П, Ni100, Pt100, 500М, 500П, Ni500, Pt500, 1000М, 1000П, Ni1000, Pt1000;
    • Термопары: L (ТХК), K (ТХА), J (ТЖК), T (ТМК), S (ТПП), R (ТПП), N (ТНН), B (ТПР), A-1/2/3 (ТВР);
    • Датчики влажности, тока, давления, температуры c токовым выходом: 4…20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА;
    • Датчики с выходом по напряжению: 0…1 В, -50…+50 мВ, 0…75 мВ.

    Также в качестве датчика для любого из входов может использоваться встроенный датчик температуры холодного спая для контроля температуры в месте установки ПИД регулятора (в шкафу автоматики).

    При работе с термопарами компенсацию холодного спая можно осуществлять по встроенному в ПИД-регулятор датчику, либо по внешнему датчику, подключаемому ко второму входу ПИД-регулятора, а также компенсация может быть отключена.

    Быстродействие

    Время опроса одного канала — 0,3 секунды.

    Общее время опроса двух каналов (частота обновления показаний) — 0,6 секунд. Если один из входных каналов не используется — его можно отключить, тем самым сократив общее время опроса до 0,3 секунд.

    Контроль обрыва датчика

    По каждому входу осуществляется контроль обрыва датчика, при этом для соответствующего выходного устройства ПИД-регулятора задается аварийное состояние (величина мощности — от 0 до 100%).

    Функция ограничения рабочего диапазона измерений

    Для каждого входа можно задать верхнюю и нижнюю границу рабочего диапазона измерений. При достижении измеряемой величины граничного значения на экране ПИД-регулятора отображается сообщение о выходе за границу рабочего диапазона ( LLLL – для нижней границы, HHHH — для верхней) и выход соответствующего канала переходит в аварийный режим.

    Масштабирование и фильтрация

    Для каждого входа ПИД-регулятора возможно осуществление фильтрации и коррекции входного сигнала, а также при использовании датчиков с выходным сигналом по току или по напряжению — масштабирование измеряемой величины в пользовательских единицах (давление, объем, расход и т.д.).

    При этом доступно отображение измеренной величины на выбор — с двумя знаками после запятой, с одним знаком после запятой, либо без дробной части.

    Дискретные выходы. Тип R – э/м реле, T — управление твердотельным реле

    Ограничение выходной мощности

    Для каждого выходного устройства ПИД-регулятор позволяет настроить значения минимальной и максимальной выходной мощности (от 0 до 100%).

    При работе в режиме ON/OFF регулятора или сигнализатора дополнительно необходимо задать период ШИМ (от 1 до 1000 секунд).

    Например, если необходимо в режиме «Нагреватель» ON/OFF регулятора при температуре ниже уставки включать нагрузку (исполнительный механизм) периодически (1 секунду нагрузка включена, 3 секунды выключена), то это можно реализовать задав период ШИМ равный 4-м секундам и значение максимальной выходной мощности равной 25%. Схема работы выходного устройства при таких настройках приведена на графике.

    Режимы работы

    Для дискретных выходных устройств режим работы может быть выбран между ON/OFF-регулированием (нагреватель или холодильник), ПИД-регулированием (нагреватель или холодильник), сигнализатором (П-логика или U-логика), а также двумя режимами ручного управления (задание мощности в процентах или непосредственное ручное управление Вкл / Выкл).

    Задержка включения / выключения

    Для каждого выхода возможно задание задержки включения и выключения при работе в режиме ON/OFF-регулятора или сигнализатора (от 0 до 1000 секунд).

    Аварийное состояние

    Для каждого выхода может быть задано аварийное состояние — от 0 до 100% выходной мощности. В аварийный режим выход перейдет при обрыве датчика, либо при выходе измеряемой величины за границы заданного рабочего диапазона.

    Управление группой твердотельных реле (модификация “T”)

    Импульсный выход по напряжению благодаря своим характеристикам (напряжение =24 В, ток нагрузки до 40 мА) позволяет подключать напрямую несколько твердотельных реле, включенных последовательно или параллельно.

    Аналоговые выходы. Тип “C”

    Режим нормирующего преобразователя

    В этом режиме ПИД-регулятор позволяет преобразовать сигнал датчика со входа (например, термосопротивление с НСХ Pt100) в нормированный сигнал (например, 4…20 мА). ЦАП обладает высокой разрешающей способностью 2,5 мкА при классе точности 0,15 %.

    Таким образом при использовании аналогового выхода ПИД-регулятора в режиме нормирующего преобразователя суммарная погрешность преобразования составит не более 0,4 % (точность измерений 0,25 % + точность преобразования 0,15 %). При этом возможно выполнить перемасштабирование измерительного диапазона для приведения выходного сигнала к требуемой шкале измерений.

    Активный выход

    ПИД-регулятор использует активный ЦАП, таким образом при подключении аналогового выхода ПИД-регулятора к нагрузке (регулирующему клапану, твердотельному реле, измерительному входу ПЛК) нет необходимости в использовании внешнего блока питания.

    Настраиваемый диапазон выходного сигнала

    Для аналогового выхода ПИД-Регулятора также возможно настроить минимальное и максимальное значение сигнала (например диапазон 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА).

    Реализация выхода по напряжению

    При помощи использования внешнего резистора номиналом 499 Ом (входит в комплект поставки), аналоговый выход ПИД регулятора 0…20 мА может использоваться как выход по напряжению 0…10 В.

    Аварийное состояние выхода

    Для аналогового выхода ПИД-регулятора может быть задано аварийное состояние, но в отличии от дискретного, для аналогового состояние аварии может быть задано в диапазоне от 0 до 110% выходного сигнала, то есть от 0 до 22 мА.

    Таким образом обеспечивается возможность интеграции ПИД-регулятора в системы с обеспечением функциональной безопасности (SIL).

    Ссылка на основную публикацию