2011/9/19 月曜日

【電子工作】電流制限式 冷却ファン回転数制御

PC用の冷却ファンで回転数を下げるために良く用いられる方法として12V専用ファンを5Vラインに刺す方法がある。

じゃ、もともと5V専用のファンの回転数を下げるなら?

少ない部品数で回転数を下げるならこんな回路でOK。

簡単に説明するとR1で抵抗値を変えることでT1のベースに流れ込む電流値が変わり、それに合わせてT1のコレクタからエミッタへ流れる電流が変わる。つまり、冷却ファンに流れる電流を制限することで回転数を下げることができる。

単純で良い回路なのだが、一つ問題が…

モーターは起動する際に必要な『起動電流』が回転しているときの電流よりも大きい。

つまり、起動電流に満たない電流値における回転数制御はできないことになる。

そこで、起動時に電流制限がOFFになるように改良してみました。

改良と言っても、コンデンサを1個追加しただけ!

充電済みのコンデンサは直流回路ではオープン(開放)として考えられますが、充電中は電流が流れる。

よって、上記回路に電源を供給した直後の極短い時間はC1を通して電流が流れるため可変抵抗(R1)は無視することができ、起動電流をモーターに供給することができる。C1が充電されればC1を通して電流は流れないため可変抵抗(R1)に従う電流制限が働く

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上の回路ではコンデンサ(C1)は47[μF]となっていて、今回用いた冷却ファンでは丁度起動直後に回転数が制限されます。試しにコンデンサ(C1)を2200[μF]と大きいものにしてみると、充電に時間がかかるため起動直後の数秒はファンがMAXで回転し、その後制限回転数まで下がりました。こういった動作をさせたい場合にも、この回路は使えそうです。

ちなみに、上記回路の定数や型番は今回用いた冷却ファン用の値になってますので、自分で組む場合は自分のモーターに合うように値の計算を行ってから組んでくださいよ~。

(参考)モーターの制御回路についてわかりやすいページ↓

モーター スピードコントロール – 始める電子回路
http://www9.plala.or.jp/fsson/NewHP_elc/elc/elc_14moterSpdContl.html

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