Термистор и его принцип действия

Для чего нужен термистор, терморезистор в блоке питания компьютера

Если есть в названии этой радиодетали термин «термо» логично предположить, что его назначение необходимо в тех сферах электроники, которые зависимы от температурных режимов:

• технологические процессы;
• установки для передачи информации;
• в высокоточном оборудовании.

Это основные области применения, где очень нужны такие детали.

Наибольшее применение типовых терморезисторов нашлось для лимитирования пусковых токов, при запуске различного оборудования.

Как один из примеров можно привести процесс при запуске разного рода аппаратов. Когда подается напряжение к блоку питания, конденсатор моментально начинает набирать емкость, что ведет за собой повышению токовых нагрузок. Если этот процесс не контролировать, возрастает риск повреждения диодного моста.

Назначение

Если есть в названии этой радиодетали термин «термо» логично предположить, что его назначение необходимо в тех сферах электроники, которые зависимы от температурных режимов:

• технологические процессы;
• установки для передачи информации;
• в высокоточном оборудовании.

Это основные области применения, где очень нужны такие детали.

Наибольшее применение типовых терморезисторов нашлось для лимитирования пусковых токов, при запуске различного оборудования.

Как один из примеров можно привести процесс при запуске разного рода аппаратов. Когда подается напряжение к блоку питания, конденсатор моментально начинает набирать емкость, что ведет за собой повышению токовых нагрузок. Если этот процесс не контролировать, возрастает риск повреждения диодного моста.

Виды и устройство терморезисторов

Терморезисторы можно разделить на две большие группы по реакции на изменение температуры:

• если при нагреве сопротивление падает, такие терморезисторы называются NTC-термисторами (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления);
• если при нагреве сопротивление увеличивается, то термистор имеет положительный ТКС (PTC-характеристику) – такие элементы называют ещё позисторами.

Тип термистора определяется свойствами материалов, из которых изготовлены терморезисторы. Металлы при нагреве увеличивают сопротивление, поэтому на их основе (точнее, на базе оксидов металлов) выпускают термосопротивления с положительным ТКС. У полупроводников зависимость обратная, поэтому из них делают NTC-элементы. Термозависимые элементы с отрицательным ТКС теоретически можно делать и на основе электролитов, но этот вариант на практике крайне неудобен. Его ниша – лабораторные исследования.

Конструктив термисторов может быть различным. Их выпускают в виде цилиндров, бусин, шайб и т.п. с двумя выводами (как у обычного резистора). Можно подобрать наиболее удобную форму для установки на рабочем месте.

Как обеспечивается защита от всплесков напряжения и тока на входе блока питания?

За защиту от всплесков напряжения на входе импульсного БП в рабочем режиме обычно отвечают варисторы и разрядники. Для защиты от бросков тока на входе применяют предохранители, а также термисторы.

Простейшая схема включения защитного варистора в блоке питания:

Схема включения защитных элементов на входе импульсного источника тока с применением варисторов и разрядников:

Схема регулятора скорости вентилятора для уменьшения шума

В отличии от схемы, которая замедляет обороты вентилятора после старта (для уверенного запуска вентилятора), данная схема позволит увеличить эффективность работы вентилятора путем увеличения оборотов при повышении температуры датчика. Схема также позволяет уменьшить шум вентилятора и продлить его срок службы.

Необходимые для сборки детали:

• Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
• Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
• Переменный резистор (R1) — Rt/5.
• Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
• Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Настройка производится до закрепления термодатчика на радиаторе. Вращая R1, добиваемся, чтобы вентилятор остановился. Затем, вращая в обратную сторону, заставляем его гарантированно запускаться при зажимании терморезистора между пальцами (36 градусов).

Если ваш вентилятор иногда не запускается даже при сильном нагреве (паяльник поднести), то нужно добавить цепочку С1, R2. Тогда R1 выставляем так, чтобы вентилятор гарантированно запускался при подаче напряжения на холодный блок питания. Через несколько секунд после заpяда конденсатора, обороты падали, но полностью вентилятор не останавливался. Теперь закрепляем датчик и проверяем, как все это будет крутится пpи реальной работе.

Rt — любой терморезистор с отрицательным ТКЕ, например, ММТ1 номиналом 10–30 кОм. Терморезистор крепится (приклеивается) через тонкую изолирующую прокладку (лучше слюдяную) к радиатору высоковольтных транзисторов (или к одному из них).

Видео о сборке регулятора оборотов вентилятора:

Шум, издаваемый вентиляторами в современных компьютерах довольно сильный, и это является достаточно распространенной проблемой среди пользователей. Помочь в снижении шума, издаваемого компьютерными вентиляторами системного блока, может регулятор частоты вращения вентилятора или кулера. В продаже имеются различные регуляторы, имеющие разнообразные дополнительные функции и возможности (контроль температуры, автоматическую регулировку скорости и т.д.).

Схема регулятора оборотов вентилятора.

Схема достаточно простая, и содержит всего три электронных компонента: транзистор, резистор, и переменный резистор.

В схему специально введён постоянный резистор R2, назначение которого ограничить минимальные обороты вентилятора, для того, что бы даже при самых низких оборотах обеспечить его надёжный запуск. Иначе пользователь может поставить слишком низкое напряжение на вентиляторе, при котором он будет продолжать крутиться, но которого будет недостаточно для его запуска при включении.

• В схеме применен довольно распространенный транзистор КТ815, его несложно приобрести на радио рынке, или даже выпаять из старой советской аппаратуры. Подойдет любой транзистор из серии КТ815, КТ817 или КТ819, с любой буквой в конце.

• Переменный резистор, применяемый в схеме, может быть совершенно любым, подходящим по габаритам, главное, он должен иметь сопротивление 1кОм.

• Постоянный резистор может быть любого типа с сопротивлением 1 или 1.2 кОм.

Дополнительно стоит отметить, что если у Вас возникнут трудности с приобретением переменного резистора необходимого сопротивления, то в схеме можно применить переменный резистор R1 сопротивлением от 470 Ом до 4,7 кОм, но при этом придётся изменить и сопротивление резистора R2, оно должно быть таким же, как и у R1.

Монтаж и подключение регулятора скорости.
Монтаж всей схемы осуществляется прямо на ножках переменного резистора, и проводится очень просто:

Доработка БП

В заключение дадим несколько советов по доработке БП, что позволит сделать его работу более стабильной:

• во многих недорогих блоках производители устанавливают выпрямительные диоды на два ампера, их следует заменить более мощными (4-8 ампер);
• диоды шоттки на каналах +5 и +3,3 вольт также можно поставить помощнее, но при этом у них должно быть допустимое напряжение, такое же или большее;
• выходные электролитические конденсаторы желательно поменять на новые с емкостью 2200-3300 мкФ и номинальным напряжением не менее 25 вольт;
• бывает, что на канал +12 вольт вместо диодной сборки устанавливаются спаянные между собой диоды, их желательно заменить на диод шоттки MBR20100 или аналогичный;
• если в обвязке ключевых транзисторов установлены емкости 1 мкФ, замените их на 4,7-10 мкФ, рассчитанные под напряжение 50 вольт.

Такая незначительная доработка позволит существенно продлить срок службы компьютерного блока питания.

Как определить перегрев?

Узнать, что на компьютере перегревается БП, не составит особого труда даже для новичка. Для этого даже не нужно разбирать ПК и мерить температуру «вручную». Существует целый ряд показателей, которые выдают данную проблему. В частности, к таковым можно отнести следующие сигналы:

• Данные термодатчика;
• Серьезное ухудшение работы ПК, появление торможений; ;
• Повышение интенсивности вращения кулеров с характерным ревом от повышенной нагрузки.

Рассмотрим каждый из этих признаков более подробно.

Что можно узнать при помощи термодатчиков?

Если у вас сильно греется блок питания, это обязательно скажется и на температурном режиме других комплектующих ПК. Поэтому, еще одним характерным признаком перегрева является нагрев других важных составляющих компьютера, таких как:

Существует несколько способов считать показания термодатчиков компьютера. В частности:

Использование специальных приложений, которые распознают данные с сигнальных устройств и выводят их на экран компьютера. Сегодня таковых очень много и перечислить все попросту невозможно.

Ухудшение производительности вследствие перегрева

Если на компьютере греется блок питания, это неминуемо приведет к замедлению работы устройства в целом. В том числе и из-за перегрева прочих комплектующих ПК, о которых мы говорили выше.

Заметить это можно при проведении следующих операций:

1. Просмотре медиафайлов;
2. Записи данных с внешних устройств на жесткий диск или наоборот.
3. Начале работы и перезагрузке ПК, в ходе которых он загружается значительно медленнее.
4. Прочих процедур, которые являются ресурсозатратными для ПК.

Если вдруг вы обратили внимание на появление столь неприятных явлений, значит вам обязательно нужно заглянуть в программу, которая позволяет узнать температуру.

С большой вероятностью вы заметите, что на ПК греется блок питания, а вместе с ним и другие жизненно важные элементы.

Самовольный перезапуск компьютера, как результат того, что греется блок питания компьютера

Как известно, компьютер может перезагружаться самостоятельно по разным причинам. Это и поломки других комплектующих (например, модуля оперативной памяти), и наличие вредоносных программ, сбои в работе операционной системы… Причин может быть огромное количество.

Но часто причиной произвольного перезапуска устройства является критическое повышение температуры блока питания. Поэтому не спешите отбрасывать эту версию и если вы начали замечать подобные явления, просмотрите уровень нагрева БП.

Повышение интенсивности работы кулеров

Современные персональные компьютеры оборудуются комплектом деталей, составляющих систему охлаждения. Это кулер и радиатор.

Вращение лопастей вентилятора осуществляется непосредственно системой, исходя из данных датчика.

Как правило, при нормальном температурном режиме вы можете услышать едва уловимое жужжание. Но если оно перерастает в рев, значит где-то внутри системы присутствует перегрев.

В целом, иногда случается произвольное ускорение работы кулеров из-за кратковременного перегрева, который подавляется системой. Особенно часто это случается при включении каких-либо ресурсозатратных процессов.

Но если вентиляторы так работают на протяжении долгого времени, значит снова-таки пора заглянуть на температурные датчики.

Датчик температуры для вентилятора – 3 схема

И ещё один вариант с операционным усилителем, более точный, с возможностью подключать нагрузку мощнее – с током потребления двигателя до 10 ампер (в зависимости от параметров МОСФЕТ транзистора). Для повышения экономичности управления можно применить ШИМ.