Електронски термостат вентилатора хладњака

Како су нови делови непоуздани и не трају дуго (после само 6 месеци термопрекидач је постао непоуздан), направио сам једноставан електронски склоп који пали и гаси вентилатор хладњака на основу сигнала са термодавача на глави мотора. Температура може да се подешава по жељи као и хистерезис, а све сам повезао паралелно постојећем систему тако да у случају отказа електронике фабрички систем са биметалним термопрекидачем наставља да ради.

Склоп је једноставан и састоји се од компаратора са хистерезисом (одређују га отпорници од 56к и 1М). У овом случају је хистерезис око 0,4 волта што одговара разлици температура од 4°C. Напон је стабилисан на 9 волти интегрисаним стабилизатором јер је напон у инсталацији кола промењив, варира зависно од тураже и укључених потрошача а то би могло да утиче на рад термостата. Напон са сензора (термодавача) на глави мотора је обрнуто пропорционалан температури (примењен је NTC отпорник). Од прилике је напон 6 волти на 96°C, а 7 волти на 86°C. Потенциометром се може регулисати температура паљења вентилатора. Напон са сензора се доводи преко отпорника од 2k2 на улаз операционог појачавача а кондензатор од 47uF служи да отклони евентуалне пикове напона - сметње које би могле да утичу на рад појачавача. Светлећа диода у колу базе служи да смањи излазни напон операционог појачавача - код 741 минимални напон је око 2 волта што је недовољно да се транзистор блокира. Диода тако смањује напон на бази што омогућава блокирање транзистора када је напонски ниво на излазу ОП низак.

Транзистор активира релеј. Ако се уместо 741 користи неки други операциони појачавач већег струјног капацитета (нпр. 358 или 2904) транзистор је непотребан уз услов да је релеј довољно осетљив, то јест да вуче довољно малу струју. Релеј се може користити директно за укључивање вентилатора ако контакти могу да издрже толику струју - у противном треба додати још један релеј довољног капацитета.

Овакав склоп се може користити као основа за многе уређаје са сензором а како су делови јефтини и поуздани, такав је и цео склоп. Ради прецизнијег подешавања и веће поузданости уградио сам вишеобртни потенциометар.

22.4.2018.

Прецизним мерењем темпертуре мотора установио сам да је прецизност термостата лоша - вентилатор се без икакве правилности пали у опсегу температура од 88 до 93°C што је веома непрецизно, посебно ако се има у виду да је то разлика напона од око пола волта на сензору. Зашто се то дешава нисам успео да откријем, изгледа да део непрецизности уноси сам систем сензора на коме напон услед нечега варира и није увек у складу са температуром мотора, а изгледа да из неког разлога и сам термостат греши па не укључује увек при истом улазном напону. Хистерезис је увек исти и износи око 2-3°C.

23.4.2018.

Због повећања остљивости у потребном опсегу температуре, а то је 85-95°C, било би добро напајати сензор температуре (NTC отпорник) извором константе струје. Најлакше га је реализовати стандардним напонским регулатором серије 78. Додуше како ћу вероватно применити двоструки операциони појачавач LM358 и како ће бити искоришћена само једна половина за компаратор, друга половина би се могла искористити за струјни извор. Међутим за то би требало 5 отпорника а за извор са регулатором треба само један тако да ћу се вероватно одлучити за то друго решење. У сваком случају овим ће се елиминисати евентуална појава сметњи на фабричком сензору које би могле да дођу из инсталације и тиме ометају рад склопа.

2.5.2018.

Мерењем напона на сензору у току вожње сам установио да се вентилатор пали и гаси при истим напонима, али напон на сензору не одговара увек температури из неког разлога. Ово ћу решити уградњом независног сензора, то је најпростије решење. Како на глави постоји место за додатни сензор искористићу га да монтирам још један оригинални јер нису потребне никакве преправке. Ради веће осетљивости (а тиме и веће отпорности на сметње) сензор ће се напајати струјним извором чија је реализација веома једноставна и јефтина - довољан је један интегрисани стабилизатор са једним отпорником.

5.5.2018.

Да би склоп био што једноставнији а тиме и поузданији, уместо струјног извора ставио сам отпорник од 68 ома преко кога се напаја коло сензора. При темпертури од 90°C отпорност сензора је око 180 ома, тако да је напон око 6,5 волти. Хистерезис сам смањио тако да одговара промени температуре од 2 степена. У раду се уређај показао добро, ради без икаквих сметњи и осцилација тако да ћу по овој шеми да направим и нову плочицу како би уређај био поуздан и сигуран.

Када се вентилатор упали он ради око 25 секунди кад мотор ради у леру. Толико је времена потребно да вода направи круг и да темпертура главе опадне до доње границе хистерезиса када се вентилатор искључује. Под оптерећењем то траје дуже јер се генерише више топлоте па температура спорије опада.

17.6.2018.

Услед неодговарајућег кућишта ушла је вода у уређај па је отказао. Како сам нашао кућиште аутомобилског релеја које је мало, направио сам нови уређај у SMD техници. Релеј и излазни транзистор сам заменио јачим трензистором (BD139) који директно укључује релеј вентилатора. Релеј троши око 150-200 mA.

Уместо уобичајене диоде паралелно намотају релеја ставио сам ценер диоду. Функција је иста - штити транзистор од напона самоиндукције који се јавља при искључењу релеја. Како се уређај напаја преко контакта а релеј живом струјом, када контакт није укључен релеј је преко диоде добијао масу па сам то морао да преправим.

Вредности отпорника сам кориговао према материјалу који сам имао при руци. Транзистор, регулатор и потенциометар нису SMD. Укупна потрошња уређаја је око 30-35 mA а диспација на регулатору напона је око 0,1 W. 

Ход потенциометра је подељен на 6 делова. Када се израчуна добија се да један подеок носи 5°C од прилике. У таблицама NTC отпорника нисам могао да нађем одговарајући отпорник, изгледа као да је овај фабрички сензор отпорности 2340 ома при 25°C што није стандардна вредност. На 80°C отпорност је  257 ома, на 85°C је 213, на 90°C је 180 а на 95°C је 152 ома. Респективно напон на сензору износи 7,1V, 6,8V, 6,5V и 6,2V.

15.8.2018.

Врло сличан уређај сам направио и уградио и у југа, с тим што је овог пута сензор NTC отпорник из батерије лаптопа који сам епоксидним лепком залепио у једну бакарну кабловску клему. Клему сам зашрафио за кућиште термостата на глави мотора у коме је вода тако да сензор има термички контакт са водом.

27.9.2018.

Напон за напајање склопа сам узео са линије за напајање жмигаваца. Када они раде пад напона на линији је приличан, па се то одражавало на рад уређаја када је мотор у леру - тада је иначе напон инсталације низак, па још ако раде жмигавци напон линије пада испод 11 волти. Како је регулатор био 78L09, долазило је до пада излазног напона и цео уређај је у тим тренуцима осциловао па се вентилатор палио и гасио  у ритму жмигаваца у неким ситуацијама. Зато сам регулатор заменио са 78L08 и на излаз сам ставио електролит од 10 микрофарада па је та појава нестала. 

30.3.2019.

Регулатор сам променио и уместо 7808 ставио сам 7805 јер се на леру и при укљученом жмигавцу опет јављао пад напона који је правио сметње у раду. Са новим регулатором склоп ради беспрекорно.

Скоро две године касније сам заменио алтернатор другим јачим, сада је пад напона много мањи тако да су се све те сметње јављале можда због делимично неисправног алтернатора.