簡易型 温度センサーによるＦＡＮ制御の試作と実験

2015．1.19　外気温：6.3℃　室温：19.5℃

昼間は割りと暖かい様な日でした。体調も上向きでした。

動機

無線機やリニアアンプの冷却FANを低い電圧で回転させる事は既に行っているが、
温度センサでこれを更にオンーオフさせて見たいと考えました。
今更ながらですが、初心に戻って実験して見ました。

昨日迄に出来上がったタイトルの試作基盤を使って実験をして見ました。

参考としたのは秋月電子の温度センサーキットで初級の簡単な回路です。

１．変更点

・秋月のは5V～9V動作、700mAの様ですので、13.8V　2A程度を目標としました。
・温度センサーは、原典は47KΩサーミスタ（25℃）を10KΩ（25℃）を使いました。
・回路の抵抗、VR等も18回転20KΩに変更して見ました。

２．回路図


センサーによる出力制御部です。


可変5Vレギュレータ部です。約5.6～12V程度可変出来ます（入力13V時）
*2015.1/27追記：C2,C4　0.1μF→C2,C3のミスです。

２．基盤実装

完成基盤です。温度センサー出力制御部と可変5Vレギュレータ部です。

３．動作確認

およそ40℃で電源オンとするので、石油フアンヒータの熱風を温度計でVRを回し
合わせて見ました。


電源オンにならない状態。


電源オンでファンが回転します。（12Vファンを9V程度で回しています）
アナログの温度計では不安が有ったのでデジタル式でも確認しています。

４．使用TRとhfeについて

２石の何の変哲も無いダーリントン接続ですが、2SC1815-Yがhfe≒140、
2SC1826≒550（仕様では330）ですが、流す電流で変化しますので、
合成hfe＝100ｘ300～150x550≒30,000～70,000の範囲と思われます。


５．今後の課題

①センサーの取り付け位置と電波による誤動作は無いか。

　これはとりあえず、1KΩ＋1000PFのLPFを入れて有りますが効果は未定です。
　取り付け位置と方法は実装試験の結果が出たら追記更新致します。

②TR2（2SC1826）のVce（sat）は小電流では0.5Vでした。

　大電流（0.5A以上）では、0.9v～1.0Ｖになると思いますが、13.8V→12.8Vの出力
　になる程度ですし、9Vに合わせて使うので大きな問題は無いと思います。　

③簡易型なので設定温度と停止温度が一定では無い。

　これはサーミスタと言う抵抗素子を使っているので止むを得ないと思います。

　温度による出力が変化するIC（LM35Z）とRef電圧を使いコンパレータで比較
　してオンーオフする方式にしてヒステリシスも考慮してシュミットインバータ
　などのデジタルＩＣを含めてやれば本格的になりますね。

　FＡＮ制御にアマチュアレベルでは、大げさな回路も必要ないかなとも思います。
　まあこういう基本に戻るのもありと思います。

　あっと言う間に出来てそこそこ実用です。

　とりあえずは出来ました。