Schema del controller automatico della velocità della ventola del computer. Semplici termostati negli alimentatori - Tutto per il "più fresco" (ventola) - Computer ed elettronica per questo!!! Funzioni e caratteristiche principali

Questo regolatore può essere utilizzato ovunque sia richiesto il controllo automatico della velocità della ventola, ovvero amplificatori, computer, alimentatori e altri dispositivi.

Schema del dispositivo

La tensione creata dal partitore di tensione R1 e R2 imposta la velocità di rotazione iniziale della ventola (quando il termistore è freddo). Quando il resistore si riscalda, la sua resistenza diminuisce e aumenta la tensione fornita alla base del transistor Vt1, seguita da un aumento della tensione sull'emettitore del transistor Vt2, quindi aumenta la tensione che alimenta la ventola e la sua velocità di rotazione.

Configurazione del dispositivo

Alcune ventole potrebbero avviarsi in modo instabile o non avviarsi affatto quando la tensione di alimentazione è bassa, quindi è necessario selezionare la resistenza dei resistori R1 e R2. Di solito i nuovi fan si avviano senza problemi. Per migliorare l'avviamento si può inserire una catena composta da un resistore da 1 kOhm e un condensatore elettrolitico collegati in serie tra l'alimentazione + e la base di Vt1, in parallelo al termistore. In questo caso, mentre il condensatore è in carica, la ventola funzionerà alla massima velocità e quando il condensatore è carico, la velocità della ventola diminuirà fino al valore impostato dal divisore R1 e R2. Ciò è particolarmente utile quando si utilizzano ventilatori più vecchi. La capacità e la resistenza indicate sono approssimative; potrebbe essere necessario selezionarle durante la configurazione.

Apportare modifiche allo schema

Aspetto del dispositivo

Vista dal lato installazione

Elenco dei radioelementi

Designazione	Tipo	Denominazione	Quantità	Nota	Negozio	Il mio blocco note
VT1	Transistor bipolare	KT315B	1			Al blocco note
VT2	Transistor bipolare	KT819A	1			Al blocco note
R1	Termistore MMT-4	10 kOhm	1	Selezionare durante la configurazione		Al blocco note
R2	Resistore	12 kOhm	1	SMD1206		Al blocco note
R3	Resistore

Questo è il mio primo post, nei successivi parlerò di come realizzare videosorveglianza, un sistema di raffreddamento a liquido, illuminazione automatizzata (programmabile) e tante altre cose gustose, salderemo, foreremo e flasheremo i chip, ma per ora iniziamo con la tecnica più semplice, ma comunque molto efficace: installare un resistore variabile.

Il rumore del frigorifero dipende dal numero di giri, dalla forma delle pale, dal tipo di cuscinetti e altro. Maggiore è il numero di giri, più efficiente è il raffreddamento e maggiore è il rumore. 1600 giri al minuto non sono sempre e non ovunque necessari. e se li abbassiamo, la temperatura aumenterà di qualche grado, il che non è critico, e il rumore potrebbe scomparire del tutto!

Sul moderno schede madri ah controllo integrato della velocità dei refrigeratori da esso alimentati. Nel BIOS è possibile impostare un limite di velocità "ragionevole", che modificherà la velocità dei dispositivi di raffreddamento in base alla temperatura del chipset raffreddato. Ma sulle schede più vecchie ed economiche non esiste tale opzione, e che dire degli altri dispositivi di raffreddamento, ad esempio un dispositivo di raffreddamento dell'alimentatore o un dispositivo di raffreddamento del case? Per fare ciò, è possibile montare un resistore variabile nel circuito di alimentazione del frigorifero; tali sistemi vengono venduti, ma costano soldi incredibili, considerando che il costo di un tale sistema è di circa 1,5 - 2 dollari! Questo sistema viene venduto per $ 40:

Puoi realizzarlo da solo, utilizzando una spina dell'unità di sistema come presa (una spina nel cestino in cui sono inserite le unità DVD/CD) e imparerai altre cose da questo post.

Perché Ho rotto 1 lama del radiatore dell'alimentatore, ne ho comprato uno nuovo con cuscinetti a sfera, è molto più silenzioso del solito:

Ora devi trovare un filo con alimentazione, nello spazio del quale montiamo un resistore. Questo dispositivo di raffreddamento ha 3 fili: nero (GND), rosso (+12V) e giallo (contatto contagiri).

Tagliamo quello rosso, lo puliamo e lo stagnamo.

Ora abbiamo bisogno di un resistore variabile con una resistenza di 100 - 300 Ohm e potenza 2-5 W. Il mio frigorifero ha una potenza nominale di 0,18 A e 1,7 W. Se il resistore è progettato per una potenza inferiore a quella del circuito, si surriscalderà e alla fine si brucerà. Come suggerisce exdeniz, è perfetto per i nostri scopi PPB-3A 3W 220Ohm. Un resistore variabile come il mio ha 3 contatti. Non entrerò nei dettagli, salderò semplicemente 1 filo al contatto centrale e uno estremo, e il secondo a quello estremo rimanente (puoi scoprire i dettagli usando un multimetro/ohmmetro. Grazie a Guess_Who per il commento).

Ora montiamo la ventola nell'alloggiamento e troviamo un posto adatto per montare la resistenza.

Ho deciso di inserirlo così:

Il resistore ha un dado per il fissaggio all'aereo. Tieni presente che la custodia è in metallo e può cortocircuitare i contatti del resistore e non funzionerà, quindi ritaglia una guarnizione isolante dalla plastica o dal cartone. I miei contatti non si chiudono per fortuna, quindi nella foto non ci sono guarnizioni.

Adesso la cosa più importante è la prova sul campo.

Ho acceso il sistema, ho aperto l'alloggiamento dell'alimentatore e ho utilizzato un pirometro per trovare la zona più calda (si tratta di un elemento che assomiglia a un transistor, raffreddato da un radiatore). Poi lo chiuse, accese la resistenza alla massima velocità e attese 20-30 minuti... L'elemento si è riscaldato fino a 26,3 °C.

Quindi ho impostato la resistenza a metà, il rumore non si sente più, Ho aspettato ancora 30 minuti... L'elemento si è riscaldato fino a 26,7 °C.

Ancora una volta abbasso la velocità al minimo (~100 Ohm), aspetto 30 minuti, non sento alcun rumore dal frigorifero... L'elemento si è riscaldato fino a 28,1 °C.

Non so che tipo di elemento sia e quale sia la sua temperatura operativa, ma penso che resisterà ad altri 5-10 gradi. Ma se consideriamo che non c’era rumore a “metà” del resistore, allora non abbiamo bisogno di nient’altro! =)

Ora puoi realizzare un pannello come quello che ho mostrato all'inizio dell'articolo e ti costerà pochi centesimi.

Grazie.

UPD: Grazie ai signori dei commenti per il promemoria sui watt.
UPD: Se sei interessato all'argomento e sai cos'è un saldatore, puoi facilmente assemblare un reobass analogico. Come ci racconta Fleshy, nell'articolo Analog rheobass, viene descritto questo meraviglioso apparecchio. Anche se non hai mai saldato le schede, puoi assemblare un reobass. C'è molto testo nell'articolo, che non capisco, ma la cosa principale è: Composizione, Diagramma, Montaggio( Questo paragrafo contiene i collegamenti a tutti gli articoli necessari sulla saldatura).

Le prestazioni di un computer moderno si ottengono a un prezzo piuttosto elevato: l'alimentatore, il processore e la scheda video spesso richiedono un raffreddamento intensivo. I sistemi di raffreddamento specializzati sono costosi, quindi su un computer di casa vengono solitamente installati diverse ventole e dispositivi di raffreddamento del case (radiatori con ventole collegate).

Il risultato è un sistema di raffreddamento efficace ed economico, ma spesso rumoroso. Per ridurre i livelli di rumore (mantenendo l'efficienza), è necessario un sistema di controllo della velocità della ventola. Non verranno presi in considerazione vari sistemi di raffreddamento esotici. È necessario considerare i sistemi di raffreddamento ad aria più comuni.

Per ridurre il rumore della ventola senza ridurre l’efficienza del raffreddamento, è consigliabile attenersi ai seguenti principi:

1. I ventilatori di grande diametro funzionano in modo più efficiente di quelli piccoli.
2. La massima efficienza di raffreddamento si osserva nei refrigeratori con tubi di calore.
3. Le ventole a quattro pin sono preferite rispetto alle ventole a tre pin.

Possono esserci solo due ragioni principali per l'eccessivo rumore della ventola:

1. Scarsa lubrificazione dei cuscinetti. Eliminato mediante pulizia e nuovo lubrificante.
2. Il motore gira troppo velocemente. Se è possibile ridurre questa velocità mantenendo un livello accettabile di intensità di raffreddamento, è necessario farlo. Di seguito vengono discussi i modi più accessibili ed economici per controllare la velocità di rotazione.

Metodi per controllare la velocità della ventola

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Primo metodo: cambiare la funzione del BIOS che regola il funzionamento della ventola

Le funzioni Q-Fan control, Smart fan control, ecc., supportate da alcune schede madri, aumentano la velocità della ventola quando il carico aumenta e la diminuiscono quando diminuisce. È necessario prestare attenzione al metodo di controllo della velocità della ventola utilizzando l'esempio del controllo Q-Fan. È necessario eseguire la seguente sequenza di azioni:

1. Accedi al BIOS. Molto spesso, per fare ciò, è necessario premere il tasto "Elimina" prima di avviare il computer. Se prima dell'avvio nella parte inferiore dello schermo invece di "Premere Canc per accedere alla configurazione" viene richiesto di premere un altro tasto, farlo.
2. Apri la sezione "Alimentazione".
3. Vai alla riga "Monitor hardware".
4. Modificare il valore delle funzioni Controllo Q-Fan della CPU e Controllo Q-Fan dello chassis sul lato destro dello schermo su "Abilitato".
5. Nelle righe Profilo ventola CPU e chassis visualizzate, seleziona uno dei tre livelli di prestazioni: migliorato (Perfomans), silenzioso (Silent) e ottimale (Optimal).
6. Premere il tasto F10 per salvare l'impostazione selezionata.

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Nella fondazione.
Peculiarità.
Schema assonometrico della ventilazione.

Secondo metodo: controllo della velocità della ventola tramite metodo di commutazione

Figura 1. Distribuzione dello stress sui contatti.

Per la maggior parte dei ventilatori, la tensione nominale è di 12 V. Quando questa tensione diminuisce, il numero di giri per unità di tempo diminuisce: la ventola gira più lentamente e produce meno rumore. Puoi sfruttare questa circostanza commutando la ventola su diversi valori di tensione utilizzando un normale connettore Molex.

La distribuzione della tensione sui contatti di questo connettore è mostrata in Fig. 1a. Risulta che da esso si possono ricavare tre diversi valori di tensione: 5 V, 7 V e 12 V.

Per garantire questo metodo di modifica della velocità della ventola è necessario:

1. Aprire il case del computer diseccitato e rimuovere il connettore della ventola dalla sua presa. È più semplice dissaldare i fili che vanno alla ventola dell'alimentatore dalla scheda o semplicemente tagliarli.
2. Utilizzando un ago o un punteruolo, rilasciare i piedini corrispondenti (molto spesso il filo rosso è positivo e il filo nero è negativo) dal connettore.
3. Collegare i fili della ventola ai contatti del connettore Molex alla tensione richiesta (vedi Fig. 1b).

Un motore con una velocità di rotazione nominale di 2000 giri al minuto con una tensione di 7 V produrrà 1300 giri al minuto e con una tensione di 5 V - 900 giri al minuto. Un motore valutato rispettivamente a 3500 giri/min – 2200 e 1600 giri/min.

Figura 2. Schema del collegamento seriale di due ventilatori identici.

Un caso particolare di questo metodo è il collegamento in serie di due ventole identiche con connettori a tre pin. Ciascuno di essi trasporta metà della tensione operativa ed entrambi girano più lentamente e fanno meno rumore.

Lo schema di tale connessione è mostrato in Fig. 2. Il connettore della ventola sinistra è collegato come al solito alla scheda madre.

Sul connettore destro è installato un ponticello, che è fissato con nastro isolante o nastro adesivo.

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Terzo metodo: regolare la velocità della ventola modificando la corrente di alimentazione

Per limitare la velocità di rotazione della ventola è possibile collegare in serie al suo circuito di alimentazione delle resistenze permanenti o variabili. Questi ultimi consentono anche di modificare agevolmente la velocità di rotazione. Quando scegli un design del genere, non dovresti dimenticare i suoi svantaggi:

1. Le resistenze si surriscaldano, sprecando elettricità e contribuendo al processo di riscaldamento dell'intera struttura.
2. Le caratteristiche di un motore elettrico in diverse modalità possono variare notevolmente; ognuna di esse richiede resistori con parametri diversi.
3. La dissipazione di potenza dei resistori deve essere sufficientemente grande.

Figura 3. Circuito elettronico per il controllo della velocità.

È più razionale applicare circuito elettronico regolazione della velocità. La sua versione semplice è mostrata in Fig. 3. Questo circuito è uno stabilizzatore con la possibilità di regolare la tensione di uscita. All'ingresso del microcircuito DA1 (KR142EN5A) viene fornita una tensione di 12 V. Un segnale dalla propria uscita viene fornito all'uscita amplificata 8 dal transistor VT1. Il livello di questo segnale può essere regolato con il resistore variabile R2. È meglio usare un resistore di sintonia come R1.

Se la corrente di carico non è superiore a 0,2 A (una ventola), il microcircuito KR142EN5A può essere utilizzato senza dissipatore di calore. Se è presente, la corrente in uscita può raggiungere un valore di 3 A. Si consiglia di inserire all'ingresso del circuito un condensatore ceramico di piccola capacità.

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Quarto metodo: regolare la velocità della ventola utilizzando rheobass

Reobas è un dispositivo elettronico che permette di modificare agevolmente la tensione fornita ai ventilatori.

Di conseguenza, la velocità della loro rotazione cambia gradualmente. Il modo più semplice è acquistare un reobass già pronto. Solitamente inserito in un alloggiamento da 5,25". Forse c'è solo un inconveniente: il dispositivo è costoso.

I dispositivi descritti nella sezione precedente sono in realtà dei reobass, che consentono solo il controllo manuale. Inoltre, se si utilizza una resistenza come regolatore, il motore potrebbe non avviarsi, poiché la quantità di corrente al momento dell'avviamento è limitata. Idealmente, un reobass a tutti gli effetti dovrebbe fornire:

1. Avviamento del motore ininterrotto.
2. Controllo della velocità del rotore non solo manualmente, ma anche Modalità automatica. All'aumentare della temperatura del dispositivo raffreddato, la velocità di rotazione dovrebbe aumentare e viceversa.

Uno schema relativamente semplice che soddisfa queste condizioni è mostrato in Fig. 4. Avendo le competenze adeguate, è possibile realizzarlo da soli.

La tensione di alimentazione del ventilatore viene modificata in modalità a impulsi. La commutazione viene effettuata utilizzando potenti transistor ad effetto di campo, la resistenza dei canali nello stato aperto è vicina allo zero. Pertanto, l'avviamento dei motori avviene senza difficoltà. Anche la velocità di rotazione più alta non sarà limitata.

Lo schema proposto funziona in questo modo: nel momento iniziale, il dispositivo di raffreddamento che raffredda il processore funziona alla velocità minima e, quando riscaldato a una certa temperatura massima consentita, passa alla modalità di raffreddamento massimo. Quando la temperatura del processore scende, reobass commuta nuovamente il dispositivo di raffreddamento alla velocità minima. Le restanti ventole supportano la modalità di impostazione manuale.

Figura 4. Schema di regolazione utilizzando rheobass.

La base dell'unità che controlla il funzionamento delle ventole del computer è il timer integrato DA3 e il transistor ad effetto di campo VT3. Un generatore di impulsi con una frequenza di ripetizione degli impulsi di 10-15 Hz viene assemblato sulla base di un timer. Il ciclo di lavoro di questi impulsi può essere modificato utilizzando il resistore di sintonizzazione R5, che fa parte della catena RC di temporizzazione R5-C2. Grazie a ciò è possibile modificare agevolmente la velocità di rotazione della ventola mantenendo il valore di corrente richiesto al momento dell'avvio.

Il condensatore C6 attenua gli impulsi, facendo ruotare i rotori del motore più dolcemente senza fare clic. Queste ventole sono collegate all'uscita XP2.

La base di un'unità di controllo simile del dispositivo di raffreddamento del processore è il microcircuito DA2 e il transistor ad effetto di campo VT2. L'unica differenza è che quando la tensione appare all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1, grazie ai diodi VD5 e VD6, si sovrappone alla tensione di uscita del timer DA2. Di conseguenza, VT2 si apre completamente e la ventola del dispositivo di raffreddamento inizia a ruotare il più rapidamente possibile.

Il problema principale con le ventole che raffreddano questa o quella parte del computer è aumento del livello di rumore. L'elettronica di base e i materiali disponibili ci aiuteranno a risolvere questo problema da soli. Questo articolo fornisce uno schema di collegamento per regolare la velocità della ventola e fotografie di come appare un controller della velocità di rotazione fatto in casa.

Va notato che il numero di giri dipende principalmente dal livello di tensione fornita ad esso. Riducendo il livello di tensione applicata, si riducono sia il rumore che la velocità.

Schema di collegamento:

Ecco i dettagli di cui avremo bisogno: un transistor e due resistori.

Per quanto riguarda il transistor, prendi KT815 o KT817, puoi anche utilizzare il più potente KT819.

La scelta del transistor dipende dalla potenza della ventola. Vengono utilizzati per lo più semplici ventilatori corrente continua con una tensione di 12 Volt.

I resistori dovrebbero essere presi con i seguenti parametri: il primo è costante (1 kOhm), il secondo è variabile (da 1 kOhm a 5 kOhm) per regolare la velocità della ventola.

Avendo una tensione in ingresso (12 Volt), la tensione in uscita può essere regolata ruotando la parte scorrevole del resistore R2. Di norma, con una tensione di 5 Volt o inferiore, la ventola smette di fare rumore.

Quando si utilizza un regolatore con una ventola potente, ti consiglio di installare il transistor su un piccolo dissipatore di calore.

Questo è tutto, ora puoi assemblare il controller della velocità della ventola con le tue mani, senza fare alcun rumore.

I migliori saluti, Edgar.

Innanzitutto il termostato. Nella scelta di un circuito sono stati presi in considerazione fattori quali la sua semplicità, la disponibilità degli elementi (componenti radio) necessari per l'assemblaggio, in particolare quelli utilizzati come sensori di temperatura, la producibilità dell'assemblaggio e l'installazione nell'alloggiamento dell'alimentatore.

Secondo questi criteri, a nostro avviso, lo schema di V. Portunov si è rivelato il più efficace. Consente di ridurre l'usura della ventola e di ridurre il livello di rumore da essa creato. Lo schema di questo controller automatico della velocità della ventola è mostrato in Fig. 1. Il sensore di temperatura è costituito da diodi VD1-VD4, collegati nella direzione inversa al circuito di base transistor composito VT1, VT2. La scelta dei diodi come sensore ha determinato la loro dipendenza corrente inversa dalla temperatura, che è più pronunciata rispetto alla dipendenza simile della resistenza dei termistori. Inoltre, l'alloggiamento in vetro di questi diodi consente di rinunciare ai distanziatori dielettrici durante l'installazione dei transistor di alimentazione sul dissipatore di calore. La prevalenza dei diodi e la loro accessibilità ai radioamatori hanno svolto un ruolo importante.

Il resistore R1 elimina la possibilità di guasto dei transistor VTI, VT2 in caso di guasto termico dei diodi (ad esempio, quando il motore del ventilatore è bloccato). La sua resistenza è selezionata in base al valore massimo consentito della corrente di base VT1. Il resistore R2 determina la soglia di risposta del regolatore.
Fig. 1

Va notato che il numero di diodi del sensore di temperatura dipende dal coefficiente di trasferimento di corrente statico del transistor composito VT1,VT2. Se, con la resistenza del resistore R2 indicata nel diagramma, la temperatura ambiente e l'alimentazione inserita, la girante del ventilatore è ferma, è necessario aumentare il numero di diodi. È necessario garantire che, dopo aver applicato la tensione di alimentazione, inizi a ruotare con sicurezza a bassa frequenza. Naturalmente, se con quattro diodi sensore la velocità di rotazione è troppo elevata, è necessario ridurre il numero di diodi.

Il dispositivo è montato nell'alloggiamento dell'alimentatore. I terminali dei diodi VD1-VD4 con lo stesso nome sono saldati insieme, posizionando le loro custodie sullo stesso piano l'una vicina all'altra. Il blocco risultante viene incollato con colla BF-2 (o qualsiasi altra resistente al calore, ad esempio epossidica ) al dissipatore di calore dei transistor ad alta tensione sul retro. Il transistor VT2 con i resistori R1, R2 e il transistor VT1 saldati ai suoi terminali (Fig. 2) è installato con l'uscita dell'emettitore nel foro “+12 V ventola” della scheda di alimentazione (in precedenza il filo rosso della ventola era collegato lì ). La configurazione del dispositivo si riduce alla selezione del resistore R2 2.. 3 minuti dopo aver acceso il PC e riscaldato i transistor di alimentazione. Sostituendo temporaneamente R2 con una variabile (100-150 kOhm), selezionare una resistenza tale che al carico nominale i dissipatori di calore dei transistor di alimentazione si riscaldino non più di 40 ºС.
Per evitare la sconfitta elettro-shock(i dissipatori di calore sono sotto alta tensione!) È possibile “misurare” la temperatura al tocco solo spegnendo il computer.

Uno schema semplice e affidabile è stato proposto da I. Lavrushov (UA6HJQ). Il principio del suo funzionamento è lo stesso del circuito precedente, tuttavia, come sensore di temperatura viene utilizzato un termistore NTC (la valutazione di 10 kOhm non è critica). Il transistor nel circuito è del tipo KT503. Come determinato sperimentalmente, il suo funzionamento è più stabile rispetto ad altri tipi di transistor. Si consiglia di utilizzare un trimmer multigiro, che consentirà di regolare con maggiore precisione la soglia di temperatura del transistor e, di conseguenza, la velocità della ventola. Il termistore è incollato al gruppo diodi da 12 V. Se manca, può essere sostituito con due diodi. Ventole più potenti con un consumo di corrente superiore a 100 mA dovrebbero essere collegate tramite un circuito a transistor composto (il secondo transistor KT815).

Fig.3

I diagrammi degli altri due, regolatori di velocità della ventola di raffreddamento dell'alimentatore relativamente semplici ed economici, sono spesso forniti su Internet (CQHAM.ru). La loro particolarità è che come elemento soglia viene utilizzato lo stabilizzatore integrale TL431. Puoi semplicemente "ottenere" questo chip smontando i vecchi alimentatori per PC ATX.

L'autore del primo diagramma (Fig. 4) è Ivan Shor (RA3WDK). Dopo la ripetizione è apparso chiaro che era consigliabile utilizzare un resistore multigiro dello stesso valore del resistore di sintonizzazione R1. Il termistore è fissato al radiatore del gruppo diodo raffreddato (o al suo corpo) utilizzando la pasta termica KPT-80.

Fig.4

Un circuito simile, ma su due KT503 collegati in parallelo (invece di un KT815), è stato utilizzato da Alexander (RX3DUR). Con i valori nominali dei componenti indicati nello schema (Fig. 5), alla ventola vengono forniti 7 V, che aumentano quando il termistore si riscalda. I transistor KT503 possono essere sostituiti con 2SC945 importati, tutti i resistori con una potenza di 0,25 W.

Un circuito di controllo della velocità della ventola di raffreddamento più complesso è descritto in. È stato utilizzato con successo in altri alimentatori per molto tempo. A differenza del prototipo, utilizza transistor “televisivi”. Rimanderò i lettori all'articolo sul nostro sito Web "Un altro alimentatore universale" e all'archivio in cui viene presentata l'opzione scheda a circuito stampato(Fig. 5 in archivio) e una fonte rivista. Il ruolo del radiatore del transistor regolabile T2 su di esso è svolto da una sezione libera di lamina lasciata sul lato anteriore della scheda. Questo circuito consente, oltre ad aumentare automaticamente la velocità della ventola quando si riscalda il radiatore dei transistor di alimentazione raffreddati o del gruppo diodi, di impostare manualmente la soglia di velocità minima, fino al massimo.
Fig.6