Termostato per controllo azionamento ventola
Circuito per accendere e spegnere una ventola in base ad una temperatura di soglia minima ed una massima.
Descrizione
Il circuito in esame prevede l'utilizzo del sensore LM35 il quale restituisce un valore in mV a seconda della temperatura registrata (10mV per ogni grado centigrado). Viene utilizzato un'operazionale, LM324N, sia per moltiplicare la tensione d'uscita dal sensore sia per comparare le tensioni (quella registrata/moltiplicata e quelle di soglia).
La tensione d'uscita dal sensore viene moltiplicata dal LM324N tramite le 2 resistenze secondo la formula:
1+ R2/R1
Nel nostro caso risulta un fattore di moltiplicazione di 9,18 volte (1+27/3.3).
Il valore così moltiplicato entra nel secondo operazionale ma questa volta viene confrontato coi valori di soglia fissati.
Nel mio caso avevo bisogno di far funzionare la ventola ad una temperatura compresa tra i 24 ed i 27 gradi centigradi. Per far ciò mi sono calcolato le resistenze R1, R2 ed R3 utilizzando la formula:
Vout=Vin*R2/R1+R2
dove
Vout: soglia di temperatura
Vin: tensione in ingresso (nell'esempio 12v)
R2: resistenza fissa o potenziometro
R1: resistenza fissa
La tensione di soglia minima è stata calcolato fissando R2 ad 1k, quindi utilizzando la formula precedentemente illustrata si ottiene facilmente la R1:
2.4=12*1/(x+1)
x=R1=4
La tensione di soglia massima a questo punto è:
Essendo ora la nostra nuova r2 (scritta appositamente in minuscolo per differenziarla da quella fisica) come la somma della R2+R3 si ottiene:
2.7=12*(1+x)/4+1+x
x=161ohm arrotondato a 150ohm
Per farla breve il partitore formato dalle resistenze R1, R2 ed R3 stabilisce la tensione di soglia max (27 gradi nel mio esempio). Nel momento in cui viene superata tale soglia oltre a scattare la ventola, il secondo transistor (scegliete voi quale, io ho usato un bc548) si porta in conduzione che cortocircuita a massa la resistenza R3. In questo modo la tensione del partitore scende a 2.4v (ovvero 24 gradi) e la ventola continua a girare fintanto che la temperatura non scende sotto i 24 gradi. In questo modo si è creata l'isteresi.
  
PS: Da tener presente che per fare la simulazione ho modificato le soglie min e max portandole a 32 e 36 gradi. Come si vede dalle foto la ventola rimane ferma poichè la temperatura è di 31,25 gradi e si accende non appena tocco il sensore LM35 innalzando la temperatura sopra la soglia massima (dalla foto si vede che la temperatura in quel momento è di 36,20 gradi).
Come giustamente mi fanno notare, ho avuto un aiuto da diverse persone tra le quali: elektorplus, thevenin1985, Jasson e marvi. Mi scuso con queste persone per non aver cictato il loro nome. Sono state molto gentili e pazienti. Mi hanno spiegato un pò di cose.
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