Терморегулятор для вентилятора автомобиля своими руками

Обновлено: 04.07.2024

Термостат имеется в конструкции любого современного автомобиля. Он представляет собой клапан, позволяющий "переключаться" между малым и большим кругами циркуляции охлаждающей жидкости . Устройство термостата очень простое, узел никак не связан с электронными системами в автомобиле. Основной частью термостата является цилиндр, наполненный церезином - смесью углеводородов. В церезин помещается резиновая вставка, а внутрь неё металлический шток. При росте температуры церезин переходит из твёрдого состояния в жидкое, выдавливая шток. Благодаря такому решению открывается клапан для прохода антифриза по большому кругу.

В зависимости от модели термостата температура открытия и закрытия отличаются. На "горячих" двигателях она может превышать +90 градусов, но, как правило, составляет около +85 градусов . Точный показатель для конкретного термостата можно увидеть на его "тарелке".

К сожалению, не на всех автомобилях термостат работает корректно. Иногда он открывается слишком рано, что зимой может повлечь за собой недостаточную работу печки и слабый прогрев двигателя. Это влечёт за собой повышенный расход топлива, снижение уровня комфорта в салоне и ряд других неприятностей. На зиму есть смысл повышать температуру открытия большого круга . Именно поэтому многие автомобилисты стали устанавливать регулируемые термостаты.

Для выполнения процедуры понадобится болт с параметрами М5х0.8х50 . Сверлом 4.5 мм проделывается отверстие в термостате, как показано на изображениях ниже.

Такая система была проверена не однократно, как вариант – простой и доступный. Устройство из себя представляет терморегулятор для вентилятора, который с успехом можно использовать для автомобиля. Устройство состоит всего из 3-х компонентов – силовой транзистор, термистор на 10 килоОм и подстроечный резистор.

Транзистор нужен мощный, поскольку он является силовой частью регулятора и при подключении мощных вентиляторов через него будет протекать большой ток. Термистор работает в качестве датчика температуры. Подстроечный резистор на 10 кОм желательно взять многооборотный, для более точной настройки устройства.



Чувствительность к температуре, т.е температуру срабатывания устройство регулируют вращением переменного резистора, устанавливают на нужную температуру. Термистор, по сути переменной резистор, сопротивление которого напрямую зависит от температуры, чем больше температура, тем меньше сопротивление термистора, следовательно, при больших температурах кулер будет вращаться все быстрее. Термистор как термодатчик укрепляется на блок двигателя или же на радиатор.


Система идеально подходит для старых отечественных автомобилей, где вентилятор вращается независимо от температуры воды в двигателе. Полевой транзистор можно заменить на более мощный, к примеру IRZF44, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48, IRL3705, IRF3205 и другие – последний довольно мощный, рассеиваемая мощность на этом транзисторе составляет 200 ватт. В любом случае, транзистор нужно будет укрепить на теплоотвод, его просто можно укрепить к кузову автомобиля – через изолирующие пластинки и шайбы (обязательно), при маломощных нагрузках до 50 теплоотвод не потребуется.


Медленно вращая переменный резистор добиваемся нужной степени температурного срабатывания системы. Как известно, термисторы бывают двух основных видов – с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. В случае первого при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом – уменьшается. В моем опыте был использован термистор с положительным коэффициентом температуры, поскольку второй разновидности под рукой в тот момент не оказалось.


Когда термистор нагревается до определенного уровня, то его сопротивление резко возрастает и прекращается подача тока на затвор силового ключа, в следствии чего, полевой ключ закрывается, при прекращении нагрева сопротивление термистора уменьшается (в моем случае 220-230 Ом, при комнатной температуре порядка 19гр) и опять возобновляется подача тока на затвор ключа, последний открывается, подавая напряжение на вентилятор.



На базе такой простейшей схемы можно построить довольно чувствительные датчики температуры, которые можно будет использовать в быту, для реализации самых разных идей, при использовании более точных переменных резисторов (многооборотный резистор) можно добиться срабатывания и отключения того или иного устройства от температуры человеческого тела.


Подключив вместо вентилятора электромагнитное реле на нужное напряжение и ток, мы можем управлять довольно мощными сетевыми нагрузками. Один из примеров – автоматическое включение обогревателя, когда температура в комнате ниже нормы и его выключение, когда на комнате уже жара. Аналогичное устройство можно построить и на биполярных транзисторах, с применением германиевых диодов вместо термодатчиков, но об этом поговорим в другой раз. Спасибо за внимание.

Автор: АКА КАСЬЯН











Единицы мини-компьютеров и медиаплееров с пассивным охлаждением имеют на плате выводы питания для вентилятора с возможностью настройки режима работы. Обычно берут вентилятор на 5 В и подключают (подпаивают) его к внутренним контактам питания USB разъёма или разъёму питания самой медиа-приставки. Просто и эффективно. В этом случае вентилятор работает постоянно во время работы медиа-приставки, что не всегда приемлемо или комфортно из-за шума.

  • Программируемый терморегулятор W1209 (цена от 1,7$)
  • Повышающий преобразователь 5 В > 12 В (цена от 0,8$)
  • вентилятор на 5 В или 12 В
  • паяльник (пайки минимум, она простая)

Программируемый терморегулятор W1209
Это компактное устройство, которое предназначено для поддержания определённой температуры. Сфера его применения очень широкая. Его можно использовать для автоматизации нагрева (например, промерзающих труб или бойлера, обогрев растений, инкубатора), вентиляции (например, теплиц), охлаждения и пр., вариантов множество.



Характеристики W1209:

  • Управляющее напряжение 12 В.
  • Коммутируемый ток до 14 В (постоянное) / 20 А или до 250 В (переменное) / 5 А.
  • Диапазон установки температур от -50 ºС до 110 ºС.
  • Диапазон гистерезиса от 0,1 ºС до 15 ºС.
  • Регулировка задержки срабатывания до 10 минут.
  • Два режима режима работы: C — охлаждение, H — нагрев.
  • Размер: 48x40x14,5 мм

Комплект поставки: терморегулятор и датчик температуры.



Принцип работы простой. В режиме C, охлаждение, контакты реле разомкнуты, пока температура ниже установленной. Как только температура превышает установленную, контакты реле замыкаются и остаются в таком положении, пока температура не снизится на величину гистерезиса. Например, к коммутирующим контактам подключен вентилятор, терморегулятор установлен на температуру 70 ºС, гистерезис 15 ºС. Как только терморегулятор фиксируют температуру 70 ºС на датчике, контакты реле замыкаются, и вентилятор начинает работать. Выключится он, когда температура опустится до 55 ºС.
В режиме H, нагрев, принцип работы обратный. Контакты реле замкнуты, пока температура ниже установленной плюс величина гистерезиса. Как только температура превышает установленную плюс величину гистерезиса, контакты реле размыкаются и остаются в таком положении, пока температура не снизится до установленной.

Программировать терморегулятор просто, настройки сохраняются. Нажимаете кнопку SET и с с помощью кнопок + и — выставляете температуру срабатывания. Если держать кнопку SET 5 секунд, то попадёте в меню настроек:

  • P0. Режим работы: C или H.
  • P1. Гистерезис от 0,1 ºС до 15 ºС.
  • P2. Установка максимальной температуры от -45 ºС до 110 ºС (по умолчанию 110 ºС).
  • P3. Установка минимальной температуры от -50 ºС до 105 ºС (по умолчанию -50 ºС).
  • P4. Коррекция температуры от -7 ºС до 7 ºС.
  • P5. Задержка срабатывания от 0 до 10 минут (по умолчанию 0).
  • P6. Защита от перегрева. Если включить, то при 110 ºС терморегулятор отключится.

Повышающий преобразователь



Это простой преобразователь 5 В > 12 В. Он нам нужен для того, чтобы обеспечить управляющее напряжение для терморегулятора. Ещё он понадобится, если вы решите использовать вентилятор на 12 В, вместо 5 В.
Все эти устройство нужно будет установить внутри мини-компьютера или медиа-приставки. Вот фотография для оценки размеров:



Я буду рассматривать вариант, когда вся конструкция подключается к внутренним контактам питания одного из USB разъёмов. Конечно, можно подключить и к разъёму питания самой медиа-приставки. Более того, если на входе 12 В, то и преобразователь не понадобится. Схема подключения будет немного иной. Но я буду рассматривать конкретный универсальный вариант.

Для демонстрации я буду использовать вентилятор на 12 В, но подавать на него буду напряжение 5 В. В реальной ситуации так делать не нужно, т.к. эффективность слабая. Вентилятор должен быть рассчитан на напряжение 5 В. Для питания я буду использовать обычный кабель USB, но в реальной ситуации нужно подключить (припаять) провода к внутренним контактам USB на плате медиа-приставки.



Схема подключения очень простая:


Если вы будете использовать вентилятор на 12 В, то его нужно коммутировать к выходам на преобразователе.

Т.к. ток слабый во всей схеме, используйте тонкие гибкие провода для соединения. Для демонстрации я использовал толстые. Дополнительно можете залить термоклеем места пайки для надёжности, нагрева со слабой нагрузкой там нет. Пайку проводов нужно изолировать с помощью термоусадки или изоленты. При необходимости укоротите провод датчика температуры до нужной длины.

Готовая демонстрационная система:



А вот, как система работает:

Размещаете конструкцию внутри корпуса мини-компьютера или медиа-приставки. Датчик температуры крепите к радиатору SoC.

Например, вы можете установить температуру включения вентилятора 70 ºС, а гистерезис 15 ºС. В обычном режиме, при просмотре видео, просмотре веб-страниц и пр., будет использоваться пассивное охлаждение. Но при нагрузке, например, играми, как только радиатор нагреется до 70 ºС, вентилятор включится и будет работать до тех пор, пока температура не опустится ниже 55 ºС.


Система охлаждения автомобилей ВАЗ и АЗЛК 2141 снабжена вентилятором, управление включением которого происходит при помощи температурного датчика установленного в радиаторе.


Система работает достаточно надежно, но в жаркую погоду при эксплуатации автомобиля условиях городских пробок, включение вентилятора происходит очень часто и в результате термодатчик часто выходит из строя.
Многие автовладельцы "перестраховываются" для таких случаев- выводят отдельный выключатель чтобы можно было включить вентилятор принудительно.

Главная причина выхода из строя термодатчика- высокий ток при срабатывании, в результате чего внутри термодатчика выгорают контакты. Восстановить их невозможно и поэтому датчик температуры приходится менять.
Помочь в этом случае может замена самого устройства управления вентилятором на электронное, но сам термодатчик использовать родной.

Схема электронного термодатчика для автомобиля

реле системы охлаждения ВАЗ

В качестве датчика используется "штатный" терморезистивныи датчик температуры ТМ106, с помощью которого контролируется температура двигателя.

ерморегулятор вентилятора на базе микроконтроллера AVR. Возможности: