Kontrol kecepatan kipas komputer. Termostat sederhana di catu daya - Semuanya untuk “pendingin” (Kipas) - Komputer dan elektronik untuk itu!!! Pembangkitan sinyal PWM

Kontrol proporsional adalah kunci keheningan!
Apa tugas yang dihadapi sistem manajemen kita? Ya, agar baling-balingnya tidak berputar sia-sia, sehingga kecepatan putarannya bergantung pada suhu. Semakin panas perangkat, semakin cepat putaran kipasnya. Logis? Logis! Kami akan menyelesaikannya.

Tentu saja, Anda bisa repot dengan mikrokontroler, dalam beberapa hal akan lebih mudah, tapi itu sama sekali tidak perlu. Menurut saya, lebih mudah membuat sistem kontrol analog - Anda tidak perlu repot memprogram di assembler.
Pengaturan dan konfigurasinya akan lebih murah dan mudah, dan yang terpenting, siapa pun, jika diinginkan, akan dapat memperluas dan membangun sistem sesuai keinginan mereka, menambahkan saluran dan sensor. Yang Anda butuhkan hanyalah beberapa resistor, satu sirkuit mikro, dan sensor suhu. Ya, juga lengan lurus dan beberapa keterampilan menyolder.

Tampilan atas selendang

Tampilan bawah

Menggabungkan:

  • Resistor chip ukuran 1206. Atau beli saja di toko - harga rata-rata satu resistor adalah 30 kopek. Pada akhirnya, tidak ada yang menghentikan Anda untuk sedikit mengutak-atik papan sehingga sebagai pengganti chip resistor Anda dapat menyolder resistor biasa, dengan kaki, dan ada banyak resistor di TV transistor lama mana pun.
  • Resistor variabel multi-putaran sekitar 15 kOhm.
  • Anda juga memerlukan kapasitor chip ukuran 1206 kali 470nf (0,47uF)
  • Konduktor elektrolitik apa pun dengan tegangan 16 volt ke atas dan kapasitas di wilayah 10-100 µF.
  • Blok terminal sekrup bersifat opsional - Anda cukup menyolder kabel ke papan, tetapi saya memasang blok terminal semata-mata untuk alasan estetika - perangkat akan terlihat kokoh.
  • Kami akan mengambil transistor MOSFET yang kuat sebagai elemen daya yang akan mengontrol catu daya pendingin. Misalnya, IRF630 atau IRF530, terkadang dapat dicabut dari catu daya lama dari komputer. Tentu saja, untuk baling-baling kecil, tenaganya berlebihan, tetapi Anda tidak pernah tahu, bagaimana jika Anda ingin memasukkan sesuatu yang lebih bertenaga ke dalamnya?
  • Kami akan mengukur suhu dengan sensor presisi LM335Z, harganya tidak lebih dari sepuluh rubel dan persediaannya tidak terbatas, dan jika perlu, Anda dapat menggantinya dengan semacam termistor, karena ini juga tidak jarang.
  • Bagian utama yang menjadi dasar semuanya adalah sirkuit mikro yang terdiri dari empat penguat operasional dalam satu paket - LM324N adalah barang yang sangat populer. Ia memiliki banyak analog (LM124N, LM224N, 1401UD2A), yang utama adalah memastikan bahwa ia ada dalam paket DIP (panjang, dengan empat belas kaki, seperti pada gambar).

Mode luar biasa - PWM

Pembangkitan sinyal PWM

Untuk membuat kipas berputar lebih lambat, cukup dengan mengurangi tegangannya. Dalam reobass paling sederhana, hal ini dilakukan dengan menggunakan resistor variabel, yang ditempatkan secara seri dengan motor. Akibatnya, sebagian tegangan akan turun pada resistor, dan akibatnya lebih sedikit yang akan mencapai mesin - penurunan kecepatan. Dimana bajingan itu, apa kau tidak menyadarinya? Ya, penyergapannya adalah energi yang dilepaskan pada resistor tidak diubah menjadi apa pun, tetapi menjadi panas biasa. Apakah Anda memerlukan pemanas di dalam komputer Anda? Tentu saja tidak! Oleh karena itu, kami akan menggunakan cara yang lebih licik - kami akan menggunakannya modulasi lebar pulsa alias PWM atau PWM. Kedengarannya menakutkan, tapi jangan takut, semuanya sederhana. Bayangkan mesinnya sebagai gerobak besar. Anda dapat mendorongnya dengan kaki terus menerus, yang setara dengan aktivasi langsung. Dan Anda bisa bergerak dengan tendangan - itulah yang akan terjadi PWM. Semakin lama tendangannya, semakin Anda mempercepat gerobaknya.
Pada PWM Saat menghidupkan mesin, yang dihasilkan bukanlah tegangan konstan, melainkan pulsa persegi panjang, seolah-olah Anda menghidupkan dan mematikan daya, hanya dengan cepat, puluhan kali per detik. Tetapi mesinnya memiliki inersia yang kuat, dan juga induktansi belitannya, sehingga impuls-impuls ini seolah-olah diringkas satu sama lain - terintegrasi. Itu. Semakin besar luas total di bawah pulsa per satuan waktu, semakin besar pula tegangan ekivalen yang masuk ke motor. Jika Anda menerapkan impuls sempit, seperti jarum, mesin hampir tidak berputar, tetapi jika Anda menerapkan impuls lebar, hampir tanpa celah, ini setara dengan penyalaan langsung. Kami akan menghidupkan dan mematikan mesin MOSFET transistor, dan rangkaian akan menghasilkan pulsa.
Gergaji + lurus = ?
Sinyal kontrol yang licik diperoleh dengan cara yang dasar. Untuk ini kita perlu pembanding menggerakkan sinyal gigi gergaji bentuk dan membandingkan dia dengan siapa pun permanen ketegangan. Lihatlah gambarnya. Katakanlah gergaji kita menghasilkan keluaran negatif pembanding, dan tegangan konstannya positif. Komparator menambahkan kedua sinyal ini, menentukan mana yang lebih besar, dan kemudian membuat keputusan: jika tegangan pada masukan negatif lebih besar dari tegangan positif, maka keluarannya akan menjadi nol volt, dan jika tegangan positif lebih besar dari tegangan negatif. , maka keluarannya adalah tegangan suplai, yaitu sekitar 12 volt. Gergaji kita berjalan terus menerus, tidak berubah bentuk seiring waktu, sinyal seperti itu disebut sinyal referensi.
Namun tegangan DC bisa naik atau turun, naik atau turun tergantung suhu sensor. Semakin tinggi suhu sensor, semakin banyak tegangan yang keluar, yang berarti tegangan pada masukan konstan menjadi lebih tinggi dan oleh karena itu, pada keluaran komparator, pulsa menjadi lebih lebar, menyebabkan kipas berputar lebih cepat. Ini akan terjadi sampai tegangan konstan memutus gergaji, menyebabkan mesin menyala dengan kecepatan penuh. Jika suhunya rendah, maka tegangan pada keluaran sensor akan rendah dan konstanta akan berada di bawah gigi terendah gergaji, yang akan menyebabkan terhentinya impuls apa pun dan mesin akan berhenti sama sekali. Diunggah, kan? ;) Tidak ada, itu baik untuk otak bekerja.

Matematika suhu

Peraturan

Kami menggunakannya sebagai sensor LM335Z. Intinya ini dioda termozener. Keunikan dioda zener adalah tegangan yang ditentukan secara ketat turun di atasnya, seperti pada katup pembatas. Nah, dengan dioda thermozener tegangan ini bergantung pada suhu. kamu LM335 ketergantungan seperti apa 10mV * 1 derajat Kelvin. Itu. penghitungan dilakukan dari nol mutlak. Nol Celcius sama dengan dua ratus tujuh puluh tiga derajat Kelvin. Artinya, untuk mendapatkan keluaran tegangan dari sensor, katakanlah ditambah dua puluh lima derajat Celcius, kita perlu menambahkan dua ratus tujuh puluh tiga menjadi dua puluh lima dan mengalikan jumlah yang dihasilkan dengan sepuluh milivolt.
(25+273)*0,01 = 2,98V
Pada suhu lain, tegangan tidak akan banyak berubah 10 milivolt per derajat. Ini adalah pengaturan lainnya:
Tegangan dari sensor sedikit berubah, sekitar sepersepuluh volt, namun harus dibandingkan dengan gergaji yang tinggi giginya mencapai sepuluh volt. Untuk mendapatkan komponen konstan langsung dari sensor untuk tegangan seperti itu, Anda perlu memanaskannya hingga seribu derajat - suatu kekacauan yang jarang terjadi. Lalu bagaimana?
Karena suhu kita masih kecil kemungkinannya untuk turun di bawah dua puluh lima derajat, segala sesuatu di bawah ini tidak menarik bagi kita, yang berarti bahwa dari tegangan keluaran sensor kita hanya dapat mengisolasi bagian paling atas, tempat semua perubahan terjadi. Bagaimana? Ya, kurangi saja dua koma sembilan puluh delapan volt dari sinyal keluaran. Dan kalikan sisa remahnya dengan memperoleh, katakanlah tiga puluh.
Kita mendapatkan tepat sekitar 10 volt pada suhu lima puluh derajat, dan turun ke nol pada suhu yang lebih rendah. Jadi, kita mendapatkan semacam "jendela" suhu dari dua puluh lima hingga lima puluh derajat di mana regulator beroperasi. Di bawah dua puluh lima - mesin dimatikan, di atas lima puluh - langsung dihidupkan. Nah, di antara nilai-nilai tersebut, kecepatan kipas sebanding dengan suhu. Lebar jendela tergantung pada penguatannya. Semakin besar, semakin sempit jendelanya, karena... batasan 10 volt, setelah itu komponen DC pada komparator akan lebih tinggi dari gergaji dan motor akan langsung menyala, akan terjadi lebih awal.
Namun kami tidak menggunakan mikrokontroler atau komputer, jadi bagaimana kami melakukan semua perhitungan ini? Dan penguat operasional yang sama. Bukan tanpa alasan disebut operasional; tujuan awalnya adalah operasi matematika. Semua komputer analog dibangun di atasnya - mesin yang luar biasa.
Untuk mengurangi satu tegangan dari tegangan lainnya, Anda perlu menerapkannya ke input penguat operasional yang berbeda. Tegangan dari sensor suhu diterapkan ke masukan positif, dan tegangan yang perlu dikurangi, tegangan bias, diterapkan negatif. Ternyata yang satu dikurangkan dari yang lain, dan hasilnya juga dikalikan dengan bilangan yang sangat besar, hampir tak terhingga, kita mendapatkan pembanding yang lain.
Tapi kita tidak memerlukan ketidakterbatasan, karena dalam hal ini jendela suhu kita menyempit ke titik pada skala suhu dan kita memiliki kipas yang berdiri atau berputar dengan cepat, dan tidak ada yang lebih menyebalkan daripada kompresor lemari es yang menyala dan berputar. mati. Kita juga tidak membutuhkan analogi kulkas di komputer. Oleh karena itu, kami akan menurunkan keuntungan dengan menambahkan pengurang kami masukan.
Inti dari umpan balik adalah mengarahkan sinyal dari keluaran kembali ke masukan. Jika tegangan keluaran dikurangi dari masukan, maka ini adalah umpan balik negatif, dan jika ditambahkan, maka positif. Umpan balik positif meningkatkan penguatan, tetapi dapat menyebabkan pembangkitan sinyal (ahli otomatis menyebutnya hilangnya stabilitas sistem). Contoh yang baik dari umpan balik positif dengan hilangnya stabilitas adalah ketika Anda menyalakan mikrofon dan menyodoknya ke speaker, biasanya langsung terdengar lolongan atau peluit yang tidak menyenangkan - inilah generasinya. Kita perlu mengurangi penguatan op-amp kita ke batas yang wajar, jadi kita akan menggunakan koneksi negatif dan mengarahkan sinyal dari output ke input negatif.
Rasio resistor umpan balik dan masukan akan memberi kita keuntungan yang mempengaruhi lebar jendela kontrol. Saya pikir tiga puluh sudah cukup, tetapi Anda dapat menghitungnya sesuai kebutuhan Anda.

Gergaji
Yang tersisa hanyalah membuat gergaji, atau lebih tepatnya, merakit generator tegangan gigi gergaji. Ini akan terdiri dari dua opamp. Yang pertama, karena umpan balik positif, berada dalam mode generator, menghasilkan pulsa persegi panjang, dan yang kedua berfungsi sebagai integrator, mengubah persegi panjang ini menjadi bentuk gigi gergaji.
Kapasitor umpan balik op-amp kedua menentukan frekuensi pulsa. Semakin kecil kapasitansi maka semakin tinggi frekuensinya dan sebaliknya. Umumnya di PWM Semakin banyak generasi semakin baik. Namun ada satu masalah: jika frekuensinya berada dalam rentang yang dapat didengar (20 hingga 20.000 Hz), maka mesin akan mencicit menjijikkan pada frekuensi tersebut. PWM, yang jelas bertentangan dengan konsep kita tentang komputer senyap.
Tetapi saya tidak dapat mencapai frekuensi lebih dari lima belas kilohertz dari rangkaian ini - kedengarannya menjijikkan. Saya harus mengambil cara lain dan mendorong frekuensi ke rentang yang lebih rendah, sekitar dua puluh hertz. Mesin mulai bergetar sedikit, namun tidak terdengar dan hanya bisa dirasakan dengan jari.
Skema.

Oke, kita sudah memilah-milah bloknya, saatnya melihat diagramnya. Saya rasa sebagian besar sudah menebak apa itu. Tapi saya akan tetap menjelaskannya, agar lebih jelas. Garis putus-putus pada diagram menunjukkan blok fungsional.
Blok #1
Ini adalah generator gergaji. Resistor R1 dan R2 membentuk pembagi tegangan untuk menyuplai setengah dari suplai ke generator; pada prinsipnya, nilainya dapat berapa pun, yang utama adalah resistansinya sama dan tidak terlalu tinggi, dalam seratus kilo-ohm. Resistor R3 yang dipasangkan dengan kapasitor C1 menentukan frekuensi; semakin rendah nilainya, semakin tinggi frekuensinya, tetapi sekali lagi saya ulangi bahwa saya tidak dapat mengambil rangkaian di luar jangkauan audio, jadi lebih baik membiarkannya apa adanya. R4 dan R5 adalah resistor umpan balik positif. Mereka juga mempengaruhi ketinggian gergaji relatif terhadap nol. Dalam hal ini, parameternya optimal, tetapi jika Anda tidak menemukan parameter yang sama, Anda dapat mengambil sekitar plus atau minus satu kilo-ohm. Hal utama adalah menjaga proporsi resistensi mereka sekitar 1:2. Jika Anda mengurangi R4 secara signifikan, Anda juga harus mengurangi R5.
Blok #2
Ini adalah blok perbandingan, dimana pulsa PWM dihasilkan dari gergaji dan tegangan konstan.
Blok #3
Ini adalah rangkaian yang cocok untuk menghitung suhu. Tegangan dari sensor suhu VD1 diterapkan ke masukan positif, dan masukan negatif disuplai dengan tegangan bias dari pembagi ke R7. Memutar kenop pemangkas R7 Anda dapat memindahkan jendela kontrol lebih tinggi atau lebih rendah pada skala suhu.
Penghambat R8 mungkin di kisaran 5-10 kOhm, lebih banyak tidak diinginkan, lebih sedikit juga mungkin - sensor suhu bisa terbakar. Resistor R10 Dan R11 harus setara satu sama lain. Resistor R9 Dan R12 juga harus setara satu sama lain. Peringkat resistor R9 Dan R10 pada prinsipnya dapat berupa apa saja, tetapi harus diperhitungkan bahwa faktor penguatan, yang menentukan lebar jendela kontrol, bergantung pada rasionya. Ku = R9/R10 Berdasarkan rasio ini, Anda dapat memilih denominasi, yang utama tidak kurang dari satu kilo-ohm. Koefisien optimal menurut saya adalah 30, yang dijamin oleh resistor 1kOhm dan 30kOhm.
Instalasi

Papan sirkuit tercetak

Perangkat ini adalah papan sirkuit tercetak yang dibuat sekompak dan serapi mungkin. Gambar papan sirkuit tercetak dalam bentuk file Tata Letak diposting langsung di situs web, program Tata Letak Sprint 5.1 untuk melihat dan memodelkan papan sirkuit cetak dapat diunduh dari sini

Papan sirkuit cetaknya sendiri dibuat satu atau dua kali menggunakan teknologi setrika laser.
Ketika semua bagian sudah terpasang dan papan telah tergores, Anda dapat mulai merakit. Resistor dan kapasitor dapat disolder tanpa bahaya, karena mereka hampir tidak takut kepanasan. Perhatian khusus harus diberikan MOSFET transistor.
Faktanya dia takut dengan listrik statis. Oleh karena itu, sebelum mengeluarkannya dari kertas timah yang harus Anda bungkus di toko, saya sarankan melepas pakaian sintetis Anda dan menyentuh radiator atau keran yang terbuka di dapur dengan tangan Anda. Microhull bisa menjadi terlalu panas, jadi saat Anda menyoldernya, jangan pegang besi solder di kakinya lebih dari beberapa detik. Dan terakhir, saya akan memberikan saran tentang resistor, atau lebih tepatnya tentang penandaannya. Apakah Anda melihat angka di punggungnya? Jadi ini adalah resistansi dalam ohm, dan digit terakhir menunjukkan jumlah angka nol setelahnya. Misalnya 103 Ini 10 Dan 000 itu adalah 10 000 Ohm atau 10kOhm.
Peningkatan versi adalah masalah yang rumit.
Jika misalnya Anda ingin menambahkan sensor kedua untuk mengontrol kipas lain, maka sama sekali tidak perlu memasang generator kedua, cukup tambahkan komparator kedua dan rangkaian perhitungan, dan umpankan gergaji dari sumber yang sama. Untuk melakukan ini, tentu saja, Anda harus menggambar ulang desain papan sirkuit tercetak, tetapi menurut saya ini tidak akan terlalu sulit bagi Anda.

Kinerja komputer modern dicapai dengan harga yang cukup tinggi - catu daya, prosesor, dan kartu video seringkali memerlukan pendinginan yang intensif. Sistem pendingin khusus mahal, sehingga beberapa kipas dan pendingin (radiator dengan kipas terpasang) biasanya dipasang di komputer di rumah.

Hasilnya adalah sistem pendingin yang efektif dan murah, namun seringkali menimbulkan kebisingan. Untuk mengurangi tingkat kebisingan (dengan tetap menjaga efisiensi), diperlukan sistem pengatur kecepatan kipas. Berbagai sistem pendingin eksotik tidak akan dipertimbangkan. Penting untuk mempertimbangkan sistem pendingin udara yang paling umum.

Untuk mengurangi kebisingan kipas tanpa mengurangi efisiensi pendinginan, disarankan untuk mematuhi prinsip-prinsip berikut:

  1. Kipas berdiameter besar bekerja lebih efisien dibandingkan kipas berukuran kecil.
  2. Efisiensi pendinginan maksimum diamati pada pendingin dengan pipa panas.
  3. Kipas empat pin lebih disukai daripada kipas tiga pin.

Hanya ada dua penyebab utama kebisingan kipas yang berlebihan:

  1. Pelumasan bantalan yang buruk. Dihilangkan dengan pembersihan dan pelumasan baru.
  2. Motor berputar terlalu cepat. Jika memungkinkan untuk mengurangi kecepatan ini sambil mempertahankan tingkat intensitas pendinginan yang dapat diterima, maka hal ini harus dilakukan. Berikut ini membahas cara yang paling mudah diakses dan termurah untuk mengontrol kecepatan putaran.

Metode untuk mengontrol kecepatan kipas

Kembali ke isi

Cara pertama: mengalihkan fungsi BIOS yang mengatur pengoperasian kipas

Fungsi Kontrol Q-Fan, Kontrol kipas pintar, dll., yang didukung oleh beberapa motherboard, meningkatkan kecepatan kipas saat beban bertambah dan berkurang saat beban turun. Cara mengontrol kecepatan kipas perlu Anda perhatikan dengan menggunakan contoh kontrol Q-Fan. Anda perlu melakukan urutan tindakan berikut:

  1. Masuk ke BIOS. Paling sering, untuk melakukan ini, Anda perlu menekan tombol "Hapus" sebelum mem-boot komputer. Jika sebelum melakukan booting di bagian bawah layar alih-alih “Tekan Del untuk masuk ke Pengaturan” Anda diminta untuk menekan tombol lain, lakukanlah.
  2. Buka bagian "Daya".
  3. Buka baris "Monitor Perangkat Keras".
  4. Ubah nilai fungsi Kontrol Q-Fan CPU dan Kontrol Q-Fan Sasis di sisi kanan layar menjadi “Diaktifkan”.
  5. Pada baris Profil Kipas CPU dan Sasis yang muncul, pilih salah satu dari tiga tingkat kinerja: ditingkatkan (Perfomans), senyap (Senyap) dan optimal (Optimal).
  6. Tekan tombol F10 untuk menyimpan pengaturan yang dipilih.

Kembali ke isi

Di yayasan.
Keunikan .
Diagram ventilasi aksonometri.

Metode kedua: kontrol kecepatan kipas dengan metode switching

Gambar 1. Distribusi tegangan pada kontak.

Untuk sebagian besar kipas, tegangan nominalnya adalah 12 V. Dengan penurunan tegangan ini, jumlah putaran per satuan waktu berkurang - kipas berputar lebih lambat dan menghasilkan lebih sedikit kebisingan. Anda dapat memanfaatkan keadaan ini dengan mengalihkan kipas ke beberapa peringkat tegangan menggunakan konektor Molex biasa.

Distribusi tegangan pada kontak konektor ini ditunjukkan pada Gambar. 1a. Ternyata dapat diambil tiga nilai tegangan berbeda: 5 V, 7 V, dan 12 V.

Untuk memastikan metode mengubah kecepatan kipas ini, Anda memerlukan:

  1. Buka casing komputer yang tidak diberi energi dan lepaskan konektor kipas dari soketnya. Lebih mudah untuk melepas solder kabel yang menuju kipas catu daya dari papan atau memotongnya saja.
  2. Dengan menggunakan jarum atau penusuk, lepaskan kaki yang sesuai (paling sering kabel merah positif dan kabel hitam negatif) dari konektor.
  3. Hubungkan kabel kipas ke kontak konektor Molex pada tegangan yang diperlukan (lihat Gambar 1b).

Sebuah mesin dengan kecepatan putaran terukur 2000 rpm pada tegangan 7 V akan menghasilkan 1300 rpm per menit, dan pada tegangan 5 V - 900 rpm. Mesin dengan kecepatan masing-masing 3500 rpm – 2200 dan 1600 rpm.

Gambar 2. Diagram sambungan serial dua kipas identik.

Kasus khusus dari metode ini adalah koneksi serial dua kipas identik dengan konektor tiga pin. Masing-masing membawa setengah tegangan operasi, dan keduanya berputar lebih lambat dan menghasilkan lebih sedikit kebisingan.

Diagram koneksi seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 2. Konektor kipas kiri dihubungkan ke motherboard seperti biasa.

Sebuah jumper dipasang pada konektor kanan, yang dipasang dengan pita listrik atau selotip.

Kembali ke isi

Cara ketiga: mengatur kecepatan kipas dengan mengubah arus suplai

Untuk membatasi kecepatan putaran kipas, Anda dapat menghubungkan resistor permanen atau variabel secara seri ke rangkaian catu dayanya. Yang terakhir ini juga memungkinkan Anda mengubah kecepatan putaran dengan lancar. Saat memilih desain seperti itu, jangan lupakan kekurangannya:

  1. Resistor memanas, membuang-buang listrik dan berkontribusi pada proses pemanasan seluruh struktur.
  2. Karakteristik motor listrik dalam mode yang berbeda dapat sangat bervariasi, masing-masing memerlukan resistor dengan parameter berbeda.
  3. Disipasi daya resistor harus cukup besar.

Gambar 3. Rangkaian elektronik untuk pengatur kecepatan.

Lebih rasional menggunakan rangkaian pengatur kecepatan elektronik. Versi sederhananya ditunjukkan pada Gambar. 3. Rangkaian ini merupakan stabilizer dengan kemampuan mengatur tegangan keluaran. Tegangan 12 V disuplai ke input sirkuit mikro DA1 (KR142EN5A), sinyal dari outputnya sendiri disuplai ke output 8 yang diperkuat oleh transistor VT1. Tingkat sinyal ini dapat diatur dengan resistor variabel R2. Lebih baik menggunakan resistor tuning sebagai R1.

Jika arus beban tidak lebih dari 0,2 A (satu kipas), rangkaian mikro KR142EN5A dapat digunakan tanpa heat sink. Jika ada, arus keluaran bisa mencapai nilai 3 A. Disarankan untuk menyertakan kapasitor keramik berkapasitas kecil pada masukan rangkaian.

Kembali ke isi

Cara keempat: mengatur kecepatan kipas menggunakan rheobass

Reobas adalah perangkat elektronik yang memungkinkan Anda mengubah tegangan yang disuplai ke kipas dengan lancar.

Hasilnya, kecepatan putarannya berubah dengan mulus. Cara termudah adalah dengan membeli reobass yang sudah jadi. Biasanya dimasukkan ke dalam rongga 5,25". Mungkin hanya ada satu kelemahan: perangkat ini mahal.

Perangkat yang dijelaskan di bagian sebelumnya sebenarnya adalah reobass, yang hanya memungkinkan kontrol manual. Selain itu, jika resistor digunakan sebagai pengatur, mesin tidak dapat hidup, karena jumlah arus pada saat start terbatas. Idealnya, reobass yang lengkap harus menyediakan:

  1. Start mesin tanpa gangguan.
  2. Pengendalian kecepatan rotor tidak hanya dilakukan secara manual, namun juga otomatis. Ketika suhu perangkat yang didinginkan meningkat, kecepatan putaran akan meningkat dan sebaliknya.

Skema yang relatif sederhana yang memenuhi kondisi ini ditunjukkan pada Gambar. 4. Dengan memiliki keterampilan yang sesuai, Anda bisa membuatnya sendiri.

Tegangan suplai kipas diubah dalam mode pulsa. Peralihan dilakukan menggunakan transistor efek medan yang kuat, resistansi saluran dalam keadaan terbuka mendekati nol. Oleh karena itu, menghidupkan mesin terjadi tanpa kesulitan. Kecepatan putaran tertinggi juga tidak akan dibatasi.

Skema yang diusulkan berfungsi seperti ini: pada saat awal, pendingin yang mendinginkan prosesor beroperasi pada kecepatan minimum, dan ketika dipanaskan hingga suhu maksimum yang diizinkan, ia beralih ke mode pendinginan maksimum. Ketika suhu prosesor turun, reobass kembali mengalihkan pendingin ke kecepatan minimum. Penggemar lainnya mendukung mode yang diatur secara manual.

Gambar 4. Diagram penyesuaian menggunakan rheobass.

Dasar dari unit yang mengontrol pengoperasian kipas komputer adalah pengatur waktu terintegrasi DA3 dan transistor efek medan VT3. Generator pulsa dengan tingkat pengulangan pulsa 10-15 Hz dirakit berdasarkan pengatur waktu. Siklus kerja pulsa ini dapat diubah menggunakan resistor penyetelan R5, yang merupakan bagian dari rantai timing RC R5-C2. Berkat ini, Anda dapat dengan lancar mengubah kecepatan putaran kipas sambil mempertahankan nilai arus yang diperlukan pada saat pengaktifan.

Kapasitor C6 menghaluskan pulsa, membuat rotor motor berputar lebih lembut tanpa menimbulkan bunyi klik. Kipas ini terhubung ke output XP2.

Dasar dari unit kontrol pendingin prosesor serupa adalah sirkuit mikro DA2 dan transistor efek medan VT2. Satu-satunya perbedaan adalah ketika tegangan muncul pada keluaran penguat operasional DA1, berkat dioda VD5 dan VD6, tegangan tersebut ditumpangkan pada tegangan keluaran pengatur waktu DA2. Hasilnya, VT2 terbuka sepenuhnya dan kipas pendingin mulai berputar secepat mungkin.

Desain pengontrol kecepatan otomatis yang sederhana dan andal untuk kipas komputer (pendingin).

Desain ini merupakan varian dari desain sebelumnya. Sirkuit telah sedikit diubah dan papan telah didesain ulang sehingga perangkat dapat dengan mudah dicolokkan ke konektor “FAN” pada motherboard komputer.

Skemanya adalah sebagai berikut:

Termistor 10K digunakan sebagai sensor. Ini digunakan, misalnya, pada termometer mobil elektronik. Karakteristiknya harus sedemikian rupa sehingga resistansinya menurun seiring dengan meningkatnya suhu.

Pada suhu rendah, kipas diberi daya melalui resistor R8. Jika kecepatan kipas Anda terlalu rendah saat menggunakan rating 180 ohm, Anda dapat menguranginya menjadi 100.

Resistor R3 (470 ohm) menetapkan ambang batas (tingkat suhu) di mana pengontrol mulai menambah kecepatan kipas. Lebih baik melakukan penyesuaian dengan cara ini: panaskan sensor ke suhu di mana peningkatan kecepatan mulai diperlukan, dan gunakan potensiometer untuk menemukan titik di mana LED mulai hampir tidak bersinar. Ini akan menjadi ambang batas penyesuaian.

Menggunakan potensiometer R4, “kemiringan penyesuaian” diatur. Artinya, ditentukan pada suhu berapa kecepatan kipas akan mencapai nilai maksimumnya.

Papan sirkuit perangkat adalah sebagai berikut:

Dan inilah perangkat rakitannya. Tata letak papan memungkinkan Anda mengontrol kecepatan kipas menggunakan motherboard (untuk kipas 3 kabel).


Mari kita lihat diagram operasi TOP 3 pengontrol kecepatan kipas. Setiap skema tidak hanya diuji, tetapi juga sempurna untuk diterapkan oleh amatir radio pemula. Setiap diagram disertai dengan daftar komponen yang diperlukan untuk instalasi DIY dan rekomendasi langkah demi langkah.

Pengontrol kecepatan kipas - diagram sederhana

Rangkaian yang diusulkan di bawah ini menyediakan penyesuaian kecepatan kipas yang sederhana tanpa kontrol kecepatan. Perangkat ini menggunakan transistor domestik KT361 dan KT814. Secara struktural, papan ditempatkan langsung di catu daya, di salah satu radiator. Ia memiliki kursi tambahan untuk menghubungkan sensor kedua (eksternal) dan kemampuan untuk menambahkan dioda zener, yang membatasi tegangan minimum yang disuplai ke kipas.

  • Skema
Daftar elemen radio yang dibutuhkan:
  • 2 transistor bipolar - KT361A dan KT814A.
  • Dioda Zener - 1N4736A (6.8V).
  • Dioda.
  • Kapasitor elektrolitik - 10 μF.
  • 8 resistor - 1x300 Ohm, 1x1 kOhm, 1x560 Ohm, 2x68 kOhm, 1x2 kOhm, 1x1 kOhm, 1x1 MOhm.
  • Termistor - 10 kOhm
  • Penggemar.
Papan pengontrol kecepatan kipas:


Foto pengontrol kecepatan kipas yang sudah jadi:

Pengontrol kipas dengan sensor suhu

Seperti diketahui, kipas pada catu daya komputer format AT berputar pada frekuensi konstan, berapa pun suhu rumah transistor tegangan tinggi. Namun, catu daya tidak selalu menyalurkan daya maksimal ke beban. Konsumsi daya puncak terjadi saat komputer dihidupkan, dan konsumsi daya maksimum berikut terjadi selama lalu lintas disk yang intensif.

  • Cara membuat yang terkontrol
Jika kita juga mempertimbangkan fakta bahwa daya dari catu daya biasanya dipilih dengan cadangan bahkan untuk konsumsi daya maksimum, tidak sulit untuk sampai pada kesimpulan bahwa sebagian besar waktu kekurangan beban dan pendinginan paksa dari sumber daya. heat sink transistor tegangan tinggi berlebihan. Dengan kata lain, kipas membuang beberapa meter kubik udara, menimbulkan banyak kebisingan dan menyedot debu di dalam casing.

Anda dapat mengurangi keausan kipas dan mengurangi tingkat kebisingan keseluruhan yang dihasilkan oleh komputer dengan menggunakan pengontrol kecepatan kipas otomatis, yang diagramnya ditunjukkan pada gambar. Sensor suhunya adalah dioda germanium VD1–VD4, dihubungkan berlawanan arah dengan rangkaian dasar transistor komposit VT1VT2. Pilihan dioda sebagai sensor disebabkan oleh fakta bahwa ketergantungan arus balik pada suhu lebih jelas daripada ketergantungan resistansi termistor. Selain itu, wadah kaca dioda ini memungkinkan Anda melakukannya tanpa spacer dielektrik saat memasang transistor catu daya pada unit pendingin.


Komponen radio yang diperlukan:
  • 2 transistor bipolar (VT1, VT2) - masing-masing KT315B dan KT815A.
  • 4 dioda (VD1-VD4) - D9B.
  • 2 resistor (R1, R2) - masing-masing 2 kOhm dan 75 kOhm (pilihan).
  • Kipas angin (M1).
Resistor R1 menghilangkan kemungkinan kegagalan transistor VT1, VT2 jika terjadi kerusakan termal pada dioda (misalnya, ketika motor kipas macet). Resistansinya dipilih berdasarkan nilai maksimum yang diizinkan dari arus basis VT1. Resistor R2 menentukan ambang respons regulator.

Perlu dicatat bahwa jumlah dioda sensor suhu bergantung pada koefisien transfer arus statis transistor komposit VT1, VT2. Jika, dengan resistansi resistor R2 yang ditunjukkan dalam diagram, suhu ruangan dan daya hidup, impeler kipas tidak bergerak, jumlah dioda harus ditambah.

Penting untuk memastikan bahwa setelah tegangan suplai diterapkan, tegangan tersebut mulai berputar dengan percaya diri pada frekuensi rendah. Secara alami, jika dengan empat dioda sensor kecepatan putaran ternyata jauh lebih tinggi dari yang dibutuhkan, jumlah dioda harus dikurangi.

Perangkat dipasang di rumah catu daya. Terminal dioda VD1-VD4 dengan nama yang sama disolder bersama, menempatkan badannya pada bidang yang sama berdekatan satu sama lain. Blok yang dihasilkan direkatkan dengan lem BF-2 (atau lem tahan panas lainnya, misalnya epoksi) ke unit pendingin transistor tegangan tinggi di sisi sebaliknya. Transistor VT2 dengan resistor R1, R2 dan transistor VT1 yang disolder ke terminalnya dipasang dengan output emitor di lubang “-cooler” pada papan catu daya.

Menyiapkan perangkat turun ke pemilihan resistor R2. Setelah menggantinya sementara dengan yang variabel (100–150 kOhm), pilih resistansi dari bagian yang dimasukkan sehingga pada beban terukur (unit pendingin transistor catu daya menjadi hangat saat disentuh) kipas berputar pada frekuensi rendah . Untuk menghindari sengatan listrik (unit pendingin berada di bawah tegangan tinggi!), Anda hanya dapat “mengukur” suhu dengan sentuhan setelah mematikan komputer. Dengan perangkat yang disetel dengan benar, kipas tidak akan menyala segera setelah komputer dihidupkan, tetapi 2-3 menit setelah transistor catu daya memanas.

Rangkaian pengatur kecepatan kipas untuk mengurangi kebisingan

Berbeda dengan rangkaian yang memperlambat kecepatan kipas setelah start (yang pasti kipas mulai menyala), rangkaian ini akan meningkatkan efisiensi kipas dengan meningkatkan kecepatan saat suhu sensor naik. Sirkuit ini juga mengurangi kebisingan kipas dan memperpanjang masa pakainya.


Bagian yang diperlukan untuk perakitan:
  • Transistor bipolar (VT1) - KT815A.
  • Kapasitor elektrolitik (C1) - 200 µF/16V.
  • Resistor variabel (R1) - Rt/5.
  • Termistor (Rt) - 10–30 kOhm.
  • Resistor (R2) - 3–5 kOhm (1 W).
Penyesuaian dilakukan sebelum memasang sensor suhu pada radiator. Dengan memutar R1, kita menghentikan kipas. Kemudian, dengan memutar ke arah yang berlawanan, kami memastikan bahwa termistor menyala ketika kami menekan termistor di antara jari-jari kami (36 derajat).

Jika kipas Anda terkadang tidak menyala meskipun dengan pemanasan yang kuat (bawalah besi solder ke dalamnya), maka Anda perlu menambahkan rantai C1, R2. Kemudian kita atur R1 agar kipas dijamin hidup ketika tegangan dialirkan ke catu daya dingin. Beberapa detik setelah pengisian kapasitor, kecepatan turun, namun kipas tidak berhenti sepenuhnya. Sekarang kami memperbaiki sensor dan memeriksa bagaimana semuanya berputar selama pengoperasian sebenarnya.

Rt - termistor apa pun dengan TKE negatif, misalnya MMT1 dengan nilai nominal 10–30 kOhm. Termistor dipasang (direkatkan) melalui paking isolasi tipis (sebaiknya mika) ke radiator transistor tegangan tinggi (atau salah satunya).

Video tentang merakit pengontrol kecepatan kipas: