秋月ファンクラブ掲示板

inara1(2018/06/10 Sun 03:22) [ 編集 ] [ 返信 ]

温度によってファンの回転数を変える

JPG 1512x1134 235.6kb

温度によってファンの回転数を変える回路を添付します。上のライトスイッチ回路の24Vと5Vを使うので、1つの回路にまとめました。

温度センサは、℃単位の温度と出力電圧が比例しているLM35を使っています。LM35の出力電圧がある値を超えると、温度差に比例してファンにかかる電圧が大きくなります。ファン電圧は以下の式で表わされます。

ファン電圧[V] = 2.5 + (R1/R2)*(センサ温度[℃]−動作開始温度[℃])/100

動作開始温度を30℃に設定した場合のファン電圧は以下のようになります。
30℃ → 2.5V（停止）
40℃ → 7.2V
50℃ → 11.9V
60℃ → 16.6V
70℃ → 21.3V

MMF-06G24ESという型番のファンは、5V以上かけないと回り始めないので、動作開始温度＋5℃くらいになると回り始めます。LM317の最大出力電圧は、電源電圧（24V）-1.5Vくらいなので、ファン電圧の最大値は22.5V程度になります。

R1/R2を変えると、温度増加に対するファン電圧の増加率を変えられます。

動作モニタ用LEDはファン電圧が大きいほど明るくなりますが、ファン電圧の最低値は2.5Vなので、ファンが止まっていても、高輝度LEDだと弱く点灯します。

LM35DZ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00116/
LM358 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02324/
LM317 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09713/
MMF-06G24ES http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-10435/

残り6件

  1. [4020] 前回8チャンネルオーディオセクターでお世話になりました。
    今回は船のスイッチボックスを作りたく投稿させて頂きます。
    本電源は24V(24〜28V)
    制御するのは電球やLEDライト等です。
    12回路図を予定しています。
    スイッチはこれ
    http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04075/
    を使い一度押してオン、もう一度押してオフになる、オン時にはスイッチのLEDが光るようにしたいです。
    フリップフロップ回路を使うといけるようなのですがよく分かりません。
    IC を使うと制御分の電源は5Vが良いかと思い制御分の電源は
    http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02038/
    を使い5Vで
    リレーも5Vのこれ
    http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06696/
    を使いたいと思っています。
    全体的な回路がわかりません。
    今回もお力をお借りしたくよろしくお願いいたします。    船のライト用スイッチ     Tomo 2018/05/26 13:44
    1. [4021] 24V(24〜28V)で電球やLEDライト等を点灯させ、リレーでON/OFF制御するのですか。

      ＞12回路図を予定しています。
      これはどういう意味でしょうか。

      ＞スイッチはこれ
      そのスイッチは持っています。電球やLEDライト等を点灯させたとき、そのスイッチのLEDも点灯するようにしたほうがいいですか。

      ＞フリップフロップ回路を使うといけるようなのですが
      TC74HC74を使えばできます（この型番でないと正常動作しない）。
      TC74HC74AP http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-10879/

      部品は手元にあるので実験してみます。うまくいったら回路図を紹介します。      Re: 船のライト用スイッチ       inara1 2018/05/26 15:06
      1. [4022] すみません、12回路分の間違いです。
        制御したいライトが8個ありその他は今後つかうかもしれないのでスイッチとリレーは12個使いたいと思っています。
        スイッチのLED はオンしたら電灯してオフしたら消灯するようにしたいです。        Re^2: 船のライト用スイッチ         Tomo 2018/05/26 18:27
        1. [4026] ＞12回路分の間違いです
          分かりました。74HC74を使ったON/OFF回路で12個のリレーを制御するのですね。

          ブレッドボードで動作確認はできましたが、部品はすでに購入しているのですか？

          予定している5Vのリレー
          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06696/
          は動作電流が180mAとかなり大きく、12個同時にONさせると2.2Aの電流が必要です。そのために、3AのDC-DCコンバータ
          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02038/
          を使うのだと思います。

          しかし、24Vのリレー
          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05778/
          を使えばDC-DCコンバータは不要になります（電源電圧で直接駆動できる）。

          5V用リレーを使った場合でも、24V用リレー使った場合でも、リレーの駆動にはトランジスタが必要ですが、リレーの駆動電流は、5V用が180mA、24V用が36mAとかなり違います。180mAの電流を流せるトランジスタはやや特殊になりますが、24V用リレーなら電流が小さいので2SC1815などが使えます。

          74HC74は5V電源が必要ですが消費電流は数mAと非常に小さいので、三端子レギュレータ
          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08678/
          を使って24Vから5Vを作ればいいです。

          ＞スイッチのLED はオンしたら電灯してオフしたら消灯するようにしたい
          そうなるような回路にしました。          Re^3: 船のライト用スイッチ           inara1 2018/05/28 09:05
          1. [4027] 部品はまだ注文していません。
            回路がわかり次第注文する予定です。
            リレーの電圧についてですが船の電圧がオルタネータによる発電の為、多少上下(24〜28程度で高くても30V までは上がらないと思いますが)すると思いますので安定化した方が良いのかと思っただめですが、24V仕様のリレーなら30V以下なら大丈夫かもしれませんね。
            確かにIC電源はレギュレータで十分行けますね。
            リレーは24V仕様で他の部品コンデンサ、トランジスター1815等は30Vでも使えますか？
            よろしくお願いします。            Re^4: 船のライト用スイッチ             Tomo 2018/05/28 10:37
            1. [4028] ＞24V仕様のリレーなら30V以下なら大丈夫
              データシートを見ると、24V用のリレーは18V以上でON、2.4V以下でOFFになると書かれているので、点灯させるLEDや電球が全部点灯したときでも電源電圧が18V以下にならなければ大丈夫です。その24Vリレーは手元あるので動作電圧範囲を確認してみます。

              ＞回路がわかり次第注文する予定です
              分かりました。リレー込みで実験してから回路図を紹介します。

              ＞トランジスター1815等は30Vでも使えますか？
              2SC1815の耐圧は60Vあるので大丈夫です。

              ではこれから実験してみます。              Re^5: 船のライト用スイッチ               inara1 2018/05/28 15:07
              1. [4029] わかりました、お願いします。Re^6: 船のライト用スイッチ Tomo 2018/05/28 15:12
              2. [4030] 前回オーディオセレクターでこのトランジスタアレイを使ったのですが
                http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09634/
                今回の1815の代わりにこれ2個
                http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09675/
                を使うという方法もアリでしょうか？（リレー6個分をこれ1個で制御、7回路分なので1回路余りますが）
                今回基盤を収めるケースが小さくリレー基盤と制御基板を分けて上側リレー基盤、下側制御基板でピンヘッダで重ねる（13バンドオーディオアナライザー制作時にも使いました）方式で行こうかと思うのですが基盤を眺めておおよその配置を考えていました、
                リレー基盤はリレーのみ配置し（1個の基盤に12個）リレーの制御信号を下の制御基板から上げてくる感じです。
                省スペースでダイオード内蔵かと思うのですが。
                あとTC74HC74は2回路入りのようですがこれ一個でリレー2個分制御可能ということでしょうか？（リレー12個を6個のTC74HC74で制御可能？）                Re^6: 船のライト用スイッチ                 tomo 2018/05/28 23:52
                1. [4031] ＞ 今回の1815の代わりにこれ2個
                  ＞http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09675/
                  ＞を使うという方法もアリでしょうか？
                  それを使ってもいいです。添付した回路図はそれではなく、8チャネルのTD62083を使ったバージョンです。

                  ＞TC74HC74は2回路入りのようですがこれ一個でリレー2個分制御可能ということでしょうか？
                  1回路で全てのリレーをON/OFFします（もう1回路は未使用）。トランジスタアレイの入力電流が2個で合計15mAくらいあるので、2SC1815で駆動しています。

                  こちらには24Vリレーが2個しかないので、2個のリレーの他は470Ωの抵抗をリレー代わりにして動作確認しました。

                  LED付きスイッチのLEDは、トランジスタアレイの入力電圧が高くなったとき（リレーがONになったとき）に点灯します。このLEDが点灯/消灯すればトランジスタアレイの入力電圧が変化していることを確認できますが、リレーがちゃんと動作していることを示しているわけではありません。

                  5Vと24Vの電源ラインに入っている電解コンデンサ（100μFと2200μF）がないと、スイッチ動作が不安定（スイッチを押してもON/OFFが変わらない）になります。

                  三端子レギュレータは0.2Wくらいの発熱があるので。放熱フィン付きのもの（出力電流が1Aくらいのもの）を使ってください。外付けの放熱器は不要です。添付回路の端子配列もそのタイプのものになっています。                  Re^7: 船のライト用スイッチ                   inara1 2018/05/29 09:05 *
                  1. [4032] ありがとうございます。
                    しかし個の回路でしたらスイッチ一つで12個のリレーがオンしてしまいます。
                    スイッチ12個はそれぞれ別々にオン､オフしたいのですが                    Re^8: 船のライト用スイッチ                     Tomo 2018/05/29 09:55
                    1. [4034] すみません説明不足でした。
                      リレーとスイッチがセットで12チャンネル分のスイッチボックスです。
                      この74HC74の使っていない方を使うと一つで2チャンネル分制御できそうですね                      Re^9: 船のライト用スイッチ                       Tomo 2018/05/29 10:10
                      1. [4035] ＞リレーとスイッチがセットで12チャンネル分のスイッチボックス
                        独立したスイッチ回路なら添付図のようになります。

                        赤色の破線で囲った部分が2チャネル分のスイッチ回路なので、これを6個作れば12チャネルになります。

                        スイッチ回路の出力（CH1〜CH12）をリレー回路の入力に接続しますが、この部分の配線はあまり長くしないで下さい（10cm以内）                        Re^10: 船のライト用スイッチ                         inara1 2018/05/29 12:49 *
                  2. [4033] 配線するときに、ロジック回路のGNDラインとリレー回路のGNDラインは同じ配線を共用しないように注意してください。

                    LEDのカソード（−）はリレー回路のGNDにつながっていまますが、LED信号にノイズが乗っても問題ないので、どちらのGNDにつないでもいいです。                    Re^8: 船のライト用スイッチ                     inara1 2018/05/29 09:59 *
                    1. [4036] ありがとうございます。
                      お手数かけて申し訳ありません。
                      早速今日部品注文してみたいと思います。
                      またわからない点出てきましたらよろしくお願いします。                      Re^9: 船のライト用スイッチ                       Tomo 2018/05/29 15:12
                      1. [4037] 上の回路はブレッドボードで動作確認しています。リレーが2個しかないので2チャンネル分だけですが。

                        まずは2チャンネルでテストしてください。それがちゃんと動作すれば、残りのチャンネルを作製して全体の動作確認をしてください。いきなり全チャンネルで動作させて動かないと、原因が見つけにくくなります。

                        LED付きスイッチのLEDはちょっと明るすぎかもしれません。LED電流は2mAくらいですが、正面から見るとかなりまぶしいです。LEDと直列に入っている1kΩの抵抗値を大きくすれば暗くなるので適当に調整してください。                        Re^10: 船のライト用スイッチ                         inara1 2018/05/29 15:42 *
                        1. [4038] ありがとうございます。
                          ちなみにちょっと思ったのですがトランジスターアレイの残り4チャンネルとLM358Nとサーミスタを使ってファンを回す事は可能でしょうか？
                          リレー12個は多少熱出そうですしケースがプラスチックの小さめの為熱対策にと
                          例えば
                          24Vファン
                          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-10435/
                          サーミスタ
                          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05251
                          手持ちで358Nが数個あります。
                          可能ならある程度温度上がってから回り始め、温度によって回転数(電圧)が変わるような制御は可能でしょうか？                          Re^11: 船のライト用スイッチ                           Tomo 2018/05/29 17:33
                          1. [4039] 過去に私が質問させて頂いた(ファン制御回路)のスレを記事検索で見つけました。
                            この回路を応用出来そうですか?
                            パネルメーターはなくても良いので暖かくなれば回り冷えれば止まる感じで、回転数制御は難しいなら無くても大丈夫かなと
                            こちらはサーミスタではなくトランジスターのような形の温度センサーを使っていますね
                            こちらの回路を教えて頂いてから部品は購入したのですがまだ作っていませんでした、時間を見つけてこちらも完成させたいと思います。                            Re^12: 船のライト用スイッチ                             Tomo 2018/05/29 21:27
                            1. [4040] ＞過去に私が質問させて頂いた(ファン制御回路)のスレ
                              これですか。
                              http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=thread&id=2076&page=12

                              その24Vファン
                              http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-10435/
                              は手元にあります。5V以上で回転し始めます。電圧によって回転数が変わります。24Vだとかなりうるさいので最大12Vくらいで使ったほうがいいと思います。

                              上のファン制御回路で使っている温度センサ（LM35）は
                              温度[℃] = 100×センサ出力電圧[V]
                              という関係になっているので、電圧計でそのまま温度表示ができます。サーミスタは温度と抵抗の関係が比例関係にないので、温度表示が面倒です。

                              上のファン制御回路から温度表示を除いて、温度によってファンの回転数を変える物を考えてみます。

                              tsujiさん＝Tomeさんなのですか？                              Re^13: 船のライト用スイッチ                               inara1 2018/05/29 22:13
                              1. [4041] お手数かけてすみません。

                                上のファン制御回路から温度表示を除いて、温度によってファンの回転数を変える物を考えてみます。
                                ↑お願いします。

                                tsujiさん＝Tomoさんなのですか？
                                はいそうです、過去にどの名前で質問したか忘れていまして今回はTomoにしてみました、ややこしくてすみません、この掲示板は昔からお世話になっています。
                                今まで教えていただきながら作ったのは
                                ・レベルメーター付き6チャンネルオーディオセレクター（旧掲示板）
                                ・車庫の人間センサー（旧掲示板）
                                ・オーティオアナライザー（オーディオアナライザーの間違い）
                                ・ファン制御回路（長女、長男が生まれて忙しくなったため部品購入後未完成）
                                子育て一段落したので電子工作再開してみました。
                                今回のは知り合いの船のスイッチボックスです。
                                いつもお世話になっております。
                                今回もよろしくお願いします。                                Re^14: 船のライト用スイッチ                                 tomo 2018/05/29 23:05
                                1. [4082] 温度によってファンの回転数を変える回路を添付します。上のライトスイッチ回路の24Vと5Vを使うので、1つの回路にまとめました。

                                  温度センサは、℃単位の温度と出力電圧が比例しているLM35を使っています。LM35の出力電圧がある値を超えると、温度差に比例してファンにかかる電圧が大きくなります。ファン電圧は以下の式で表わされます。

                                  ファン電圧[V] = 2.5 + (R1/R2)*(センサ温度[℃]−動作開始温度[℃])/100

                                  動作開始温度を30℃に設定した場合のファン電圧は以下のようになります。
                                  30℃ → 2.5V（停止）
                                  40℃ → 7.2V
                                  50℃ → 11.9V
                                  60℃ → 16.6V
                                  70℃ → 21.3V

                                  MMF-06G24ESという型番のファンは、5V以上かけないと回り始めないので、動作開始温度＋5℃くらいになると回り始めます。LM317の最大出力電圧は、電源電圧（24V）-1.5Vくらいなので、ファン電圧の最大値は22.5V程度になります。

                                  R1/R2を変えると、温度増加に対するファン電圧の増加率を変えられます。

                                  動作モニタ用LEDはファン電圧が大きいほど明るくなりますが、ファン電圧の最低値は2.5Vなので、ファンが止まっていても、高輝度LEDだと弱く点灯します。

                                  LM35DZ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00116/
                                  LM358 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02324/
                                  LM317 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09713/
                                  MMF-06G24ES http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-10435/                                  温度によってファンの回転数を変える                                   inara1 2018/06/10 03:22 *
                                  1. [4112] 回路図ありがとうございます。
                                    さっそく部品手配したいと思います。

                                    今月は出張が多くてなかなか完成にたどり着けていません。
                                    今リレー基盤のリレー配置を考えながら試行錯誤しております。
                                    ケースにリレーと基盤、スイッチ等...
                                    考えていると配線のスペースがあまりないような気が...
                                    まあなるようになるかと!
                                    また少しずつ写真もアップして行こうと思います。                                    Re: 温度によってファンの回転数を変える                                     Tomo 2018/06/18 12:35
                                2. [4135] お世話になっております。
                                  だいぶ完成に近づいてきておりますが、一つ気になる点がありまして
                                  スイッチを押した時にリレーが敏感すぎるのか細かくオン、オフを繰り返す(チャタリングかな)ような感じになります。

                                  スイッチをしっかりゆっくり奥まで押すとまっしですがちょい押しした場合にリレーがバタつく感じです。
                                  これを改善する方法はありますでしょうか？
                                  よろしくお願いいたします。                                  Re^15: 船のライト用スイッチ                                   Tomo 2018/07/12 12:56
                                  1. [4136] ＞スイッチを押した時にリレーが敏感すぎるのか細かくオン、オフを繰り返す(チャタリングかな)ような感じになります
                                    チャタリングですね。チャタリング抑制回路は入っていますが、スイッチのチャタリングが非常に大きいために、効きが悪いのかもしれません。

                                    添付図のように、0.1μFとつながっている10kΩの抵抗値を大きくしてみてください。この抵抗値を大きしすぎると、スイッチを素早く連続して押したときに、応答が遅くなる（反応が鈍くなる）ので、適切な抵抗値としてください。                                    Re^16: 船のライト用スイッチ                                     inara1 2018/07/12 14:04 *
                                    1. [4137] さっそくの返信ありがとうございます。

                                      > 添付図のように、0.1μFとつながっている10kΩの抵抗値を大きくしてみてください。この抵抗値を大きしすぎると、スイッチを素早く連続して押したときに、応答が遅くなる（反応が鈍くなる）ので、適切な抵抗値としてください。
                                      なるほど、抵抗は手持ちあるので一度試してみます。
                                      ありがとうございます。                                      Re^17: 船のライト用スイッチ                                       Tomo 2018/07/12 15:16
                                    2. [4138] お世話になります。
                                      抵抗の件ですが47kでも収まらず750k辺りで良い感じになっております。
                                      結局スイッチのチャタリングが大きくてこれくらいの抵抗感でないとチャタリング防止できないようですが、この抵抗は大きくても回路的には支障ありませんか？
                                      多分コンデンサの充電電流の制限の意味の抵抗かなと自分では勝手に思っているのですが
                                      最初10k→750kと差が大きいので                                      Re^17: 船のライト用スイッチ                                       Tomo 2018/07/13 08:32
                                      1. [4139] 750kΩとは大きいですね。この抵抗が大きくても回路的には支障ありません。抵抗が大きいほどチャタリング除去効果が上がります。

                                        750kΩだと、スイッチを0.05秒以長押ししないと切り替わらないはずですが、0.05秒くらいなら、そんなに遅く感じないかもしれません。750kΩでチャタリングが起こらないのならその抵抗値にしてください。                                        Re^18: 船のライト用スイッチ                                         inara1 2018/07/13 17:27