User manual

5 OPIS VEZJA

Vnaprej nekaj kratkih razmišljanj o toploti v elektroniki in njenem obravnavanju. Neizkušen

novinec pogosto nima predstav kako vroče lahko postane. Temperature na čipu s silicijevimi pol

prevodniki lahko (in smejo) doseči 150

C; to je veliko kot, kot je vroča vrela voda in skoraj

vrednost pri kateri se kositrova spajka stali (približno 180

C)! Pri visoki vročini v čipu nastanejo

nepopravljive škode na polprevodniku, ki lahko vodijo k nepravilnim delovanjem ali izpadom.

Zaradi tega je potrebno vedno in povsod paziti na to, da bo nastala topla odvedena z mesta njenega

nastanka. Razlika v napetosti med dvema priključkoma polprevodnika, pomnožena s tekočim

tokom, poda izgubo, ki se izrazi v obliki toplote. Katere temperature pri tem nastanejo, je odvisno

od dveh stvari: Prvič je odvisno od posebne temperaturne obremenitve, t.j. pri koncentraciji na

majhni površini čipa bo bolj vroče, kot pri porazdelitvi toplote na večjem področju. In drugič ima

toplotna upornost odločilno vlogo, ki nasprotuje prehajanju toplote v hladnejša območja.

Transport toplote poteka skoraj tako kot električni tok: ko med dvema točkama obstaja termična

(oziroma napetostna) razlika, bo količina toplote (oziroma električne napolnitve) prenesena;

količina je odvisna od termičnega (oziroma električnega) uporaba.

Pri toploti pa lahko obstajajo tudi neprijetni spremljevalni pojavi: okoli središča lahko namreč

nastane pravi zastoj toplote, ki preprečuje odtekanje vročine. In nato bo hitro vroče in bolj vroče

tako, da se polprevodnik uniči. In točno to naj ventilator preprečuje.

V kolikor se ne more doseči odvajanje toplote s hladilnimi telesi (kot je npr. pri NF ojačevalnikih),

je potrebno za to nekaj aktivno izvesti. To se zgodi vedno takrat, ko se viri toplote porazdelijo preko

veliko različnih točk in se hladilni teles ne da namestiti brez nadaljnjega (kot je npr. v računalnikih).

Zaradi tega proizvajalci tukaj radi dajo ventilator, da so preprečeni škodni primeri. Ti pa se pogosto

ne potrebujejo tako intenzivno vrteti, ker je toplota brez nadaljnjega odvedena že pri polovičnem

številu vrtljajev.

Ta uporablja kot temperaturno tipalo tako imenovan termistor; njegova ohmska upornost se pri

naraščajoči temperaturi zmanjšuje (ta prevaja vroče bolje kot mrzlo), kar označujemo tudi kot

negativno karakteristiko (angl. Negative Temperature Coefficient = negativen temperaturni

koeficient, kratica NTC).

Kot občutljiv ojačevalnik in nastavni člen našega vezja uporabljamo operacijski ojačevalnik LM

741. Ta v izhodu nima komplementarne končne stopnje kot standardni tipi, temveč je voden zgolj

odprt zbiralnik posameznega tranzistorja. Ker ne proizvede dovolj toka za ventilator, prejme

primerno zmogljiv tranzistor.

Za prvi začetek obratovanja priključite termistor direktno na vijačne sponke platine. Na +12V in

GND pride 12V napajanje in na +M /-M leži motor enosmernega toka. Sedaj potenciometer obrnite

popolnoma v levo in se prepričajte, da ventilator teče samo z zaviranim številom vrtljajev. To se

lahko zasleduje ali na porabi toka, ki mora ležati veliko pod polno obremenitvijo; ali vi izmerite

napetost na sponkah +M /-M, ki mora prav tako biti znatno pod nastavljeno vrednostjo +12V. Vse

to seveda predpostavlja, da v vaši okolici ni bolj vroče kot 20-25

C, saj bi drugače vezje poskušalo

ohladiti previsoko temperaturo.

Takoj, ko daste vročo konico spajkalnika v bližino termistorja, se ventilator občutno pospeši; isto se

zgodi tudi brez segretja (ali po izvedeni ohladitvi), ko obrnete potenciometer popolnoma v desno.

Upoštevajte, da je potrebno vse nastavitve izvesti postopoma!