Sterowanie proporcjonalne jest kluczem do ciszy!
Jakie zadanie stoi przed naszym systemem zarządzania? Tak, aby śmigła nie obracały się na próżno, aby prędkość obrotowa była zależna od temperatury. Im cieplejsze urządzenie, tym szybciej obraca się wentylator. Logiczny? Logiczny! Załatwimy to.

Oczywiście możesz zawracać sobie głowę mikrokontrolerami, pod pewnymi względami będzie to nawet łatwiejsze, ale wcale nie jest to konieczne. Moim zdaniem łatwiej jest zrobić analogowy układ sterowania - nie trzeba zawracać sobie głowy programowaniem w asemblerze.
Będzie taniej i łatwiej w konfiguracji i konfiguracji, a co najważniejsze, każdy, jeśli zajdzie taka potrzeba, będzie mógł rozbudowywać i rozbudowywać system według własnych upodobań, dodając kanały i czujniki. Wystarczy kilka rezystorów, jeden mikroukład i czujnik temperatury. No i proste ramiona i trochę umiejętności lutowania.

Widok z góry szala

Widok z dołu

Mieszanina:

• Rezystory chipowe rozmiar 1206. Lub po prostu kup je w sklepie - średnia cena jednego rezystora to 30 kopiejek. W końcu nikt nie stoi na przeszkodzie, żeby trochę podkręcić płytkę, żeby w miejsce chipa rezystorowego można było wlutować zwykłe rezystory, z nóżkami, a jest ich pod dostatkiem w każdym starym telewizorze tranzystorowym.
• Wieloobrotowy rezystor zmienny około 15 kOhm.
• Będziesz także potrzebował kondensatora chipowego o rozmiarze 1206 na 470nf (0,47uF)
• Dowolny przewodnik elektrolityczny o napięciu 16 woltów i wyższym oraz pojemności w zakresie 10-100 µF.
• Listwy zaciskowe śrubowe są opcjonalne - można po prostu przylutować przewody do płytki, ja jednak zamontowałem listwę wyłącznie ze względów estetycznych - urządzenie powinno wyglądać solidnie.
• Jako element mocy, który będzie sterował zasilaniem chłodnicy, przyjmiemy mocny tranzystor MOSFET. Na przykład IRF630 lub IRF530, czasami można go wyrwać ze starych zasilaczy z komputera. Oczywiście, jak na maleńkie śmigło, jego moc jest przesadzona, ale nigdy nie wiadomo, co się stanie, jeśli zechcemy wsadzić tam coś mocniejszego?
• Zmierzymy temperaturę za pomocą precyzyjnego czujnika LM335Z; kosztuje nie więcej niż dziesięć rubli i nie brakuje go, a jeśli to konieczne, można go zastąpić jakimś termistorem, ponieważ nie jest to również rzadkie.
• Główną częścią, na której wszystko się opiera, jest mikroukład składający się z czterech wzmacniaczy operacyjnych w jednej obudowie – bardzo popularny jest LM324N. Ma mnóstwo analogów (LM124N, LM224N, 1401UD2A), najważniejsze jest to, aby upewnić się, że jest w pakiecie DIP (tak długi, z czternastoma nogami, jak na zdjęciach).

Wspaniały tryb - PWM

Generowanie sygnału PWM

Aby wentylator kręcił się wolniej wystarczy zmniejszyć jego napięcie. W najprostszym reobasie odbywa się to za pomocą rezystora zmiennego, który jest umieszczony szeregowo z silnikiem. W rezultacie część napięcia spadnie na rezystorze, a do silnika dotrze mniejsza część - spadek prędkości. Gdzie jest drań, nie zauważyłeś? Tak, zasadzka polega na tym, że energia uwolniona na rezystorze zamienia się nie w nic, ale w zwykłe ciepło. Czy potrzebujesz grzejnika wewnątrz komputera? Oczywiście, że nie! Więc przejdziemy w przebiegły sposób– dotyczy Modulacja szerokości impulsów znany jako PWM Lub PWM. Brzmi strasznie, ale nie bój się, wszystko jest proste. Pomyśl o silniku jak o ogromnym wózku. Można go pchać stopą w sposób ciągły, co jest równoznaczne z bezpośrednim uruchomieniem. I możesz poruszać się kopnięciami - tak się stanie PWM. Im dłuższe kopnięcie, tym bardziej przyspieszasz wózek.
Na PWM Podczas zasilania silnika nie jest to napięcie stałe, ale prostokątne impulsy, tak jakbyś włączał i wyłączał zasilanie, tylko szybko, kilkadziesiąt razy na sekundę. Ale silnik ma dużą bezwładność, a także indukcyjność uzwojeń, więc te impulsy wydają się być ze sobą sumowane - zintegrowane. Te. Im większy całkowity obszar pod impulsami na jednostkę czasu, tym większe napięcie zastępcze trafia do silnika. Jeśli zastosujemy wąskie impulsy, jak igły, silnik ledwo się kręci, natomiast jeśli zastosujemy szerokie, praktycznie bez przerw, jest to równoznaczne z bezpośrednim włączeniem. Włączymy i wyłączymy silnik MOSFET tranzystor, a obwód będzie generował impulsy.
Piła + prosto =?
Taki przebiegły sygnał sterujący uzyskuje się w elementarny sposób. Do tego potrzebujemy komparator napędzać sygnał ząb piły kształty i porównywać go z kimkolwiek stały napięcie. Zobacz zdjęcie. Powiedzmy, że nasza piła przechodzi na wyjście ujemne komparator, a stałe napięcie jest dodatnie. Komparator dodaje te dwa sygnały, określa, który z nich jest większy, a następnie wydaje werdykt: jeśli napięcie na wejściu ujemnym jest większe niż napięcie na dodatnim, wówczas na wyjściu będzie zero woltów, a jeśli dodatnie będzie większe niż ujemne , wówczas na wyjściu będzie napięcie zasilania, czyli około 12 woltów. Nasza piła pracuje w sposób ciągły, nie zmienia swojego kształtu w czasie, taki sygnał nazywany jest sygnałem referencyjnym.
Jednak napięcie prądu stałego może rosnąć lub spadać, rosnąć lub spadać w zależności od temperatury czujnika. Im wyższa temperatura czujnika, tym więcej wychodzi z niego napięcia, co oznacza, że ​​napięcie na wejściu stałym wzrasta i odpowiednio na wyjściu komparatora impulsy stają się szersze, co powoduje szybsze obracanie się wentylatora. Dzieje się tak do czasu, aż stałe napięcie odetnie piłę, co spowoduje włączenie silnika na pełnych obrotach. Jeżeli temperatura będzie niska to napięcie na wyjściu czujnika będzie niskie i stała spadnie poniżej najniższego zęba piły co spowoduje całkowity zanik impulsów i całkowite zatrzymanie silnika. Przesłane, prawda? ;) Nic, dobrze, że mózg pracuje.

Matematyka temperaturowa

Rozporządzenie

Używamy jako czujnika LM335Z. Zasadniczo to dioda termozenera. Sztuka diody Zenera polega na tym, że spada na nią ściśle określone napięcie, jak na zaworze ograniczającym. Cóż, w przypadku diody termozenera napięcie to zależy od temperatury. U LM335 wygląda zależność 10 mV * 1 stopień Kelvina. Te. zliczanie odbywa się od zera absolutnego. Zero Celsjusza równa się dwieście siedemdziesiąt trzy stopnie Kelvina. Oznacza to, że aby otrzymać napięcie wyjściowe z czujnika, powiedzmy plus dwadzieścia pięć stopni Celsjusza, musimy dodać dwieście siedemdziesiąt trzy do dwudziestu pięciu i otrzymaną wartość pomnożyć przez dziesięć miliwoltów.
(25+273)*0,01 = 2,98 V
W innych temperaturach napięcie nie zmieni się zbytnio 10 miliwoltów na stopień. To kolejna konfiguracja:
Napięcie z czujnika zmienia się nieznacznie, o kilka dziesiątych wolta, ale należy je porównać z piłą, której wysokość zęba sięga nawet dziesięciu woltów. Aby uzyskać stałą składową bezpośrednio z czujnika na takie napięcie, trzeba ją podgrzać do tysiąca stopni - rzadki bałagan. Co powinniśmy w takim razie zrobić?
Ponieważ nasza temperatura w dalszym ciągu raczej nie spadnie poniżej dwudziestu pięciu stopni, wszystko poniżej nas nie interesuje, co oznacza, że ​​z napięcia wyjściowego z czujnika możemy wyizolować tylko samą górę, gdzie zachodzą wszystkie zmiany. Jak? Tak, wystarczy odjąć dwa przecinek dziewięćdziesiąt osiem woltów od sygnału wyjściowego. I pomnóż pozostałe okruchy przez osiągać powiedzmy trzydzieści.
Otrzymujemy dokładnie około 10 woltów przy pięćdziesięciu stopniach i do zera w niższych temperaturach. Otrzymujemy zatem swego rodzaju „okno” temperaturowe od dwudziestu pięciu do pięćdziesięciu stopni, w obrębie którego pracuje regulator. Poniżej dwudziestu pięciu - silnik jest wyłączony, powyżej pięćdziesięciu - włącza się bezpośrednio. Otóż ​​pomiędzy tymi wartościami prędkość wentylatora jest proporcjonalna do temperatury. Szerokość okna zależy od wzmocnienia. Im większe, tym węższe okno, bo... graniczne napięcie 10 woltów, po którym składowa prądu stałego na komparatorze będzie wyższa niż piła i silnik włączy się bezpośrednio, nastąpi wcześniej.
Ale nie używamy mikrokontrolera ani komputera, więc jak wykonamy te wszystkie obliczenia? I ten sam wzmacniacz operacyjny. Nie bez powodu nazywa się to operacją; jego pierwotnym celem są operacje matematyczne. Na nich zbudowane są wszystkie komputery analogowe – swoją drogą niesamowite maszyny.
Aby odjąć jedno napięcie od drugiego, należy je zastosować do różnych wejść wzmacniacz operacyjny. Doprowadzone jest napięcie z czujnika temperatury pozytywne wejście i do niego przykładane jest napięcie, które należy odjąć, czyli napięcie polaryzacji negatywny. Okazuje się, że jedno jest odejmowane od drugiego, a wynik jest również mnożony przez ogromną liczbę, prawie przez nieskończoność, otrzymujemy kolejny komparator.
Ale nieskończoność nie jest nam potrzebna, bo w tym przypadku nasze okno temperaturowe zwęża się do punktu na skali temperatur i mamy albo stojący, albo wściekle kręcący się wentylator, a nie ma nic bardziej irytującego niż włączający się i wyłączający się kompresor lodówki czerpakowej wyłączony. Nie potrzebujemy też analogu lodówki w komputerze. Dlatego obniżymy wzmocnienie, dodając do naszego odejmowanie informacje zwrotne.
Esencja informacja zwrotna polega na skierowaniu sygnału z wyjścia z powrotem na wejście. Jeśli napięcie wyjściowe zostanie odjęte od wejścia, będzie to ujemne sprzężenie zwrotne, a jeśli zostanie dodane, będzie dodatnie. Dodatnie sprzężenie zwrotne zwiększa wzmocnienie, ale może prowadzić do generowania sygnału (automatyści nazywają to utratą stabilności systemu). Dobrym przykładem pozytywnego sprzężenia zwrotnego z utratą stabilności jest to, że po włączeniu mikrofonu i wsunięciu go do głośnika zwykle od razu słychać paskudne wycie lub gwizd - to jest generacja. Musimy zmniejszyć wzmocnienie naszego wzmacniacza operacyjnego do rozsądnych granic, więc użyjemy połączenia ujemnego i przekażemy sygnał z wyjścia na wejście ujemne.
Stosunek rezystorów sprzężenia zwrotnego i wejścia da nam wzmocnienie, które wpływa na szerokość okna kontrolnego. Pomyślałem, że trzydzieści wystarczy, ale możesz to przeliczyć według własnych potrzeb.

Piła
Pozostaje tylko zrobić piłę, a raczej zmontować generator napięcia piłokształtnego. Będzie się składał z dwóch opampów. Pierwszy, dzięki dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu, pracuje w trybie generatora, wytwarzając prostokątne impulsy, a drugi pełni funkcję integratora, zamieniając te prostokąty w kształt piłokształtny.
Kondensator sprzężenia zwrotnego drugiego wzmacniacza operacyjnego określa częstotliwość impulsów. Im mniejsza pojemność, tym wyższa częstotliwość i odwrotnie. Generalnie w PWM Im więcej pokoleń, tym lepiej. Ale jest jeden problem: jeśli częstotliwość wpadnie w zakres słyszalny (20 do 20 000 Hz), wówczas silnik będzie obrzydliwie skrzypiał przy częstotliwości PWM, co wyraźnie kłóci się z naszą koncepcją cichego komputera.
Ale z tego obwodu nie udało mi się uzyskać częstotliwości większej niż piętnaście kiloherców - brzmiało to obrzydliwie. Musiałem pójść w drugą stronę i przesunąć częstotliwość do niższego zakresu, około dwudziestu herców. Silnik zaczął lekko wibrować, jednak nie jest to słyszalne i można je wyczuć jedynie palcami.
Schemat.

Ok, uporządkowaliśmy bloki, czas spojrzeć na schemat. Myślę, że większość już się domyśliła, co jest co. Ale i tak wyjaśnię, dla większej przejrzystości. Linie przerywane na schemacie oznaczają bloki funkcjonalne.
Blok nr 1
To jest generator piły. Rezystory R1 i R2 tworzą dzielnik napięcia, który dostarcza połowę zasilania generatora; w zasadzie mogą mieć dowolną wartość, najważniejsze jest to, że mają tę samą i niezbyt wysoką rezystancję, w granicach stu kiloomów. Rezystor R3 w połączeniu z kondensatorem C1 określa częstotliwość; im niższe są ich wartości, tym wyższa jest częstotliwość, ale powtarzam, że nie udało mi się wyprowadzić obwodu poza zakres audio, więc lepiej zostawić go tak, jak jest. R4 i R5 to rezystory z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Wpływają również na wysokość piły względem zera. W tym przypadku parametry są optymalne, ale jeśli nie znajdziesz takich samych, możesz przyjąć około plus minus kiloom. Najważniejsze jest, aby zachować proporcję między ich rezystancjami około 1:2. Jeśli znacznie zmniejszysz R4, będziesz musiał również zmniejszyć R5.
Blok nr 2
Jest to blok porównawczy, w którym generowane są impulsy PWM z piły i stałego napięcia.
Blok nr 3
To jest dokładnie obwód odpowiedni do obliczania temperatury. Napięcie z czujnika temperatury VD1 jest przykładany do wejścia dodatniego, a wejście ujemne jest zasilane napięciem polaryzacji z dzielnika do R7. Obracanie pokrętła trymera R7 możesz przesuwać okienko kontrolne wyżej lub niżej na skali temperatury.
Rezystor R8 może w zakresie 5-10 kOhm więcej jest niepożądane, mniej też jest możliwe - czujnik temperatury może się przepalić. Rezystory R10 I R11 muszą być sobie równe. Rezystory R9 I R12 muszą być również sobie równe. Ocena rezystora R9 I R10 w zasadzie może być wszystko, ale należy wziąć pod uwagę, że współczynnik wzmocnienia, który określa szerokość okna kontrolnego, zależy od ich stosunku. Ku = R9/R10 Na podstawie tego stosunku możesz wybrać nominały, najważniejsze jest to, że jest to nie mniej niż kiloom. Optymalny moim zdaniem jest współczynnik 30, który zapewniają rezystory 1kOhm i 30kOhm.
Instalacja

Płytka drukowana

Urządzenie składa się z płytki drukowanej, która ma być jak najbardziej zwarta i schludna. Rysunek płytka drukowana w formie pliku układu umieszczonego bezpośrednio na stronie internetowej, program Układ Sprintu 5.1 do przeglądania i modelowania płytek drukowanych można pobrać stąd

Sama płytka drukowana jest wykonywana jedno- lub dwukrotnie przy użyciu technologii laserowo-żelaznej.
Po złożeniu wszystkich części i wytrawieniu płytki można przystąpić do montażu. Rezystory i kondensatory można lutować bez ryzyka, ponieważ prawie nie boją się przegrzania. Należy zachować szczególną ostrożność MOSFET tranzystor.
Faktem jest, że boi się elektryczności statycznej. Dlatego przed wyjęciem go z folii, w którą należy go owinąć w sklepie, radzę zdjąć ubranie syntetyczne i dotknąć dłonią odsłoniętego grzejnika lub kranu w kuchni. Mikrokadłub może się przegrzać, więc podczas lutowania nie trzymaj lutownicy na nogach dłużej niż kilka sekund. No cóż, na koniec dam radę w sprawie rezystorów, a raczej ich oznaczenia. Widzisz numery na jego plecach? To jest rezystancja w omach, a ostatnia cyfra wskazuje liczbę zer po niej. Na przykład 103 Ten 10 I 000 to jest 10 000 Ohm lub 10 kOhm.
Aktualizacja to delikatna sprawa.
Jeśli na przykład chcemy dodać drugi czujnik do sterowania innym wentylatorem, to absolutnie nie jest konieczne instalowanie drugiego generatora, wystarczy dodać drugi komparator i obwód obliczeniowy i zasilać piłę z tego samego źródła. Aby to zrobić, będziesz musiał oczywiście przerysować projekt płytki drukowanej, ale nie sądzę, że będzie to dla ciebie zbyt trudne.

Wydajność nowoczesny komputer osiągnięty przy dość wysokiej cenie - zasilacz, procesor, karta graficzna często wymagają intensywnego chłodzenia. Specjalistyczne systemy chłodzenia są drogie, więc komputer domowy Zwykle instalowanych jest kilka wentylatorów i chłodnic (chłodnic z dołączonymi do nich wentylatorami).

Rezultatem jest skuteczny i niedrogi, ale często hałaśliwy układ chłodzenia. Aby zmniejszyć poziom hałasu (przy zachowaniu wydajności), potrzebny jest system kontroli prędkości wentylatora. Różne egzotyczne systemy chłodzenia nie będą brane pod uwagę. Należy wziąć pod uwagę najpopularniejsze systemy chłodzenia powietrzem.

Aby zmniejszyć hałas wentylatora bez zmniejszania wydajności chłodzenia, zaleca się przestrzeganie następujących zasad:

1. Wentylatory o dużej średnicy działają wydajniej niż małe.
2. Maksymalną wydajność chłodzenia obserwuje się w chłodnicach z rurkami cieplnymi.
3. Wentylatory czteropinowe są preferowane w porównaniu z wentylatorami trzypinowymi.

Mogą być tylko dwie główne przyczyny nadmiernego hałasu wentylatora:

1. Słabe smarowanie łożysk. Wyeliminowane przez czyszczenie i nowy smar.
2. Silnik obraca się zbyt szybko. Jeśli możliwe jest zmniejszenie tej prędkości przy zachowaniu akceptowalnego poziomu intensywności chłodzenia, należy to zrobić. Poniżej omówiono najbardziej dostępne i najtańsze sposoby kontrolowania prędkości obrotowej.

Metody sterowania prędkością wentylatorów

Wróć do treści

Metoda pierwsza: przełączenie funkcji BIOS-u regulującej pracę wentylatora

Funkcje sterowania Q-Fan, inteligentne sterowanie wentylatorami itp., obsługiwane przez niektóre płyty główne, zwiększają prędkość wentylatora, gdy obciążenie wzrasta i zmniejszają, gdy spada. Należy zwrócić uwagę na sposób sterowania prędkością wentylatora na przykładzie sterowania Q-Fan. Konieczne jest wykonanie następującej sekwencji działań:

1. Wejdź do BIOS-u. Najczęściej, aby to zrobić, przed uruchomieniem komputera należy nacisnąć klawisz „Usuń”. Jeśli przed uruchomieniem systemu na dole ekranu zamiast „Naciśnij Del, aby wejść do konfiguracji” zostanie wyświetlony monit o naciśnięcie innego klawisza, zrób to.
2. Otwórz sekcję „Zasilanie”.
3. Przejdź do wiersza „Monitor sprzętu”.
4. Zamień wartość funkcji na „Włączone” Wentylator procesora Q-Fan sterowania i Sterowanie Q-Fan w obudowie po prawej stronie ekranu.
5. W wyświetlonych wierszach profilu wentylatora procesora i obudowy wybierz jeden z trzech poziomów wydajności: ulepszony (Perfomans), cichy (cichy) i optymalny (optymalny).
6. Aby zapisać wybrane ustawienie, naciśnij klawisz F10.

Wróć do treści

W fundamencie.
Osobliwości .
Schemat aksonometryczny wentylacji.

Metoda druga: sterowanie prędkością wentylatora metodą przełączania

Rysunek 1. Rozkład naprężeń na stykach.

Dla większości wentylatorów napięcie nominalne wynosi 12 V. Wraz ze spadkiem tego napięcia zmniejsza się liczba obrotów na jednostkę czasu - wentylator obraca się wolniej i hałasuje. Możesz skorzystać z tej okoliczności, przełączając wentylator na kilka zakresów napięcia za pomocą zwykłego złącza Molex.

Rozkład napięcia na stykach tego złącza pokazano na rys. 1a. Okazuje się, że można z niego pobrać trzy różne wartości napięcia: 5 V, 7 V i 12 V.

Aby zapewnić tę metodę zmiany prędkości wentylatora, potrzebujesz:

1. Otwórz obudowę odłączonego od zasilania komputera i wyjmij złącze wentylatora z gniazda. Łatwiej jest odlutować przewody prowadzące do wentylatora zasilacza od płytki lub po prostu je wyciąć.
2. Za pomocą igły lub szydła odłącz odpowiednie nóżki (najczęściej czerwony przewód jest dodatni, a czarny przewód ujemny) od złącza.
3. Podłącz przewody wentylatora do styków złącza Molex przy wymaganym napięciu (patrz rys. 1b).

Silnik o znamionowej prędkości obrotowej 2000 obr/min przy napięciu 7 V będzie wytwarzał 1300 obr/min na minutę, a przy napięciu 5 V - 900 obr/min. Silnik osiągający prędkość obrotową 3500 obr/min – odpowiednio 2200 i 1600 obr/min.

Rysunek 2. Schemat połączenia szeregowego dwóch identycznych wentylatorów.

Szczególnym przypadkiem tej metody jest połączenie szeregowe dwóch identycznych wentylatorów za pomocą złączy trójpinowych. Każdy z nich przenosi napięcie robocze o połowę mniejsze, oba wirują wolniej i wytwarzają mniej hałasu.

Schemat takiego połączenia pokazano na ryc. 2. Złącze lewego wentylatora jest normalnie podłączone do płyty głównej.

Zworka jest zainstalowana na prawym złączu, który jest przymocowany taśmą elektryczną lub taśmą.

Wróć do treści

Metoda trzecia: regulacja prędkości wentylatora poprzez zmianę prądu zasilania

Aby ograniczyć prędkość obrotową wentylatora, można do jego obwodu zasilania szeregowo podłączyć rezystory stałe lub zmienne. Te ostatnie pozwalają także na płynną zmianę prędkości obrotowej. Wybierając taki projekt, nie należy zapominać o jego wadach:

1. Rezystory nagrzewają się, marnując energię elektryczną i przyczyniając się do procesu nagrzewania całej konstrukcji.
2. Charakterystyka silnika elektrycznego w różnych trybach może się znacznie różnić, każdy z nich wymaga rezystorów o różnych parametrach.
3. Rozpraszanie mocy przez rezystory musi być wystarczająco duże.

Rysunek 3. Obwód elektroniczny do kontroli prędkości.

Bardziej racjonalne jest zastosowanie elektronicznego obwodu kontroli prędkości. Jego uproszczoną wersję pokazano na ryc. 3. Obwód ten jest stabilizatorem z możliwością regulacji napięcia wyjściowego. Na wejście mikroukładu DA1 (KR142EN5A) podawane jest napięcie 12 V. Sygnał z własnego wyjścia jest dostarczany na 8-wzmocnione wyjście przez tranzystor VT1. Poziom tego sygnału można regulować za pomocą rezystora zmiennego R2. Lepiej jest użyć rezystora dostrajającego jako R1.

Jeżeli prąd obciążenia nie przekracza 0,2 A (jeden wentylator), mikroukład KR142EN5A można stosować bez radiatora. Jeśli jest obecny, prąd wyjściowy może osiągnąć wartość 3 A. Zaleca się dodanie na wejściu obwodu kondensatora ceramicznego o małej pojemności.

Wróć do treści

Czwarta metoda: regulacja prędkości wentylatora za pomocą reobasu

Reoba – urządzenie elektroniczne, co pozwala na płynną zmianę napięcia podawanego na wentylatory.

W rezultacie prędkość ich obrotu płynnie się zmienia. Najłatwiej jest kupić gotowy reobas. Zwykle wkładany do wnęki 5,25 cala. Jest chyba tylko jedna wada: urządzenie jest drogie.

Urządzenia opisane w poprzednim rozdziale to tak naprawdę reobass, pozwalający jedynie na ręczne sterowanie. Ponadto, jeśli jako regulator zostanie użyty rezystor, silnik może się nie uruchomić, ponieważ ilość prądu w momencie rozruchu jest ograniczona. Idealnie, pełnoprawny reobas powinien zapewniać:

1. Nieprzerwany rozruch silnika.
2. Sterowanie prędkością wirnika nie tylko ręcznie, ale także automatycznie. Wraz ze wzrostem temperatury chłodzonego urządzenia prędkość obrotowa powinna rosnąć i odwrotnie.

Stosunkowo prosty schemat spełniający te warunki pokazano na rys. 4. Mając odpowiednie umiejętności, można to zrobić samodzielnie.

Zmiana napięcia zasilania wentylatora odbywa się w trybie impulsowym. Przełączanie odbywa się za pomocą potężnych tranzystorów polowych, rezystancja kanałów w stanie otwartym jest bliska zeru. Dlatego uruchomienie silników odbywa się bez trudności. Najwyższa prędkość obrotowa również nie będzie ograniczona.

Proponowany schemat działa w ten sposób: w początkowej chwili chłodnica chłodząca procesor działa z minimalną prędkością, a po podgrzaniu do określonej maksymalnej dopuszczalnej temperatury przełącza się w tryb maksymalnego chłodzenia. Gdy temperatura procesora spadnie, reobass ponownie przełącza chłodzenie na minimalną prędkość. Pozostałe wentylatory obsługują tryb ustawiany ręcznie.

Rysunek 4. Schemat regulacji przy użyciu reobasu.

Podstawą jednostki sterującej pracą wentylatorów komputerowych jest zintegrowany timer DA3 i tranzystor polowy VT3. Generator impulsów o częstotliwości powtarzania impulsów 10-15 Hz jest montowany na podstawie timera. Cykl pracy tych impulsów można zmienić za pomocą rezystora dostrajającego R5, który jest częścią łańcucha RC rozrządu R5-C2. Dzięki temu można płynnie zmieniać prędkość obrotową wentylatora zachowując wymaganą wartość prądu w momencie rozruchu.

Kondensator C6 wygładza impulsy, dzięki czemu wirniki silnika obracają się ciszej, bez powodowania kliknięć. Wentylatory te są podłączone do wyjścia XP2.

Podstawą podobnej jednostki sterującej chłodnicy procesora jest mikroukład DA2 i tranzystor polowy VT2. Jedyną różnicą jest to, że gdy na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1 pojawi się napięcie, to dzięki diodom VD5 i VD6 zostanie ono nałożone na napięcie wyjściowe timera DA2. W rezultacie VT2 otwiera się całkowicie, a wentylator chłodnicy zaczyna się obracać tak szybko, jak to możliwe.

Prosta i niezawodna konstrukcja automatycznego regulatora prędkości wentylatora (chłodnicy) komputera.

Ten projekt jest odmianą poprzedniego. Obwód został nieco zmieniony, a płytka została przeprojektowana tak, aby urządzenie można było po prostu wpiąć w złącze „FAN”. płyta główna komputer.

Schemat jest następujący:

Jako czujnik zastosowano termistor 10K. Są one stosowane na przykład w elektronicznych termometrach samochodowych. Charakterystyka powinna być taka, aby jej rezystancja zmniejszała się wraz ze wzrostem temperatury.

Przy niskich temperaturach wentylator jest zasilany poprzez rezystor R8. Jeśli prędkość wentylatora jest zbyt niska podczas korzystania z wartości znamionowej 180 omów, możesz zmniejszyć ją do 100.

Rezystor R3 (470 omów) ustala próg (poziom temperatury), przy którym sterownik zaczyna dodawać prędkość wentylatora. Lepiej dokonać regulacji w ten sposób: podgrzej czujnik do temperatury, przy której zaczyna być wymagane zwiększenie prędkości i za pomocą potencjometru znajdź punkt, w którym dioda LED zaczyna ledwo świecić. Będzie to próg dostosowania.

Za pomocą potencjometru R4 ustawia się „nachylenie regulacji”. Oznacza to, że określa się, w jakiej temperaturze prędkość wentylatora osiągnie maksymalną wartość.

Płytka drukowana urządzenia jest następująca:

A oto zmontowane urządzenie. Układ płytki umożliwia sterowanie prędkością wentylatora za pomocą płyty głównej (dla wentylatorów 3-przewodowych).

Przyjrzyjmy się 3 TOP schematom działania regulatora prędkości wentylatora. Każdy schemat jest nie tylko przetestowany, ale także doskonale nadaje się do wdrożenia przez początkujących radioamatorów. Do każdego schematu dołączona jest lista elementów niezbędnych do samodzielnego montażu oraz zalecenia krok po kroku.

Sterownik prędkości wentylatora - prosty schemat

Zaproponowany poniżej obwód zapewnia prostą regulację prędkości wentylatora bez kontroli prędkości. Urządzenie wykorzystuje domowe tranzystory KT361 i KT814. Konstrukcyjnie płytka umieszczona jest bezpośrednio w zasilaczu, na jednym z radiatorów. Posiada dodatkowe gniazda do podłączenia drugiego czujnika (zewnętrznego) oraz możliwość dodania diody Zenera, która ogranicza minimalne napięcie dostarczane do wentylatora.

• Schemat

Lista wymaganych radioelementów:

• 2 tranzystory bipolarne - KT361A i KT814A.
• Dioda Zenera - 1N4736A (6,8V).
• Dioda.
• Kondensator elektrolityczny - 10 µF.
• 8 rezystorów - 1x300 Ohm, 1x1 kOhm, 1x560 Ohm, 2x68 kOhm, 1x2 kOhm, 1x1 kOhm, 1x1 MOhm.
• Termistor - 10 kOhm
• Wentylator.

Płyta kontrolera prędkości wentylatora:

Zdjęcie gotowego regulatora prędkości wentylatora:

Sterownik wentylatora z czujnikiem temperatury

Jak wiadomo, wentylator w zasilaczach komputerowych formatu AT obraca się ze stałą częstotliwością, niezależnie od temperatury obudów tranzystorów wysokiego napięcia. Jednak zasilacz nie zawsze dostarcza maksymalną moc do obciążenia. Szczyt poboru mocy występuje, gdy komputer jest włączony, a następujące wartości maksymalne występują podczas intensywnego ruchu na dysku.

• Jak zrobić kontrolowany

Jeśli weźmiemy także pod uwagę fakt, że moc zasilacza dobierana jest zwykle z rezerwą nawet przy maksymalnym poborze prądu, nietrudno dojść do wniosku, że przez większość czasu jest on niedociążony i wymuszone chłodzenie zasilacza radiator tranzystorów wysokiego napięcia jest nadmierny. Innymi słowy, wentylator marnuje metry sześcienne powietrza, tworząc dość głośny hałas i zasysanie kurzu do ciała.

Można zmniejszyć zużycie wentylatorów i zmniejszyć ogólny poziom hałasu generowanego przez komputer, stosując automatyczny regulator prędkości wentylatora, którego schemat pokazano na rysunku. Czujnikiem temperatury są diody germanowe VD1–VD4, podłączone w przeciwnym kierunku do obwodu bazowego tranzystora kompozytowego VT1VT2. Wybór diod jako czujnika wynika z faktu, że zależność prądu wstecznego od temperatury jest bardziej wyraźna niż podobna zależność rezystancji termistorów. Dodatkowo szklana obudowa tych diod pozwala na rezygnację z dielektrycznych przekładek przy montażu tranzystorów zasilających na radiatorze.

Wymagane komponenty radiowe:

• 2 tranzystory bipolarne (VT1, VT2) - odpowiednio KT315B i KT815A.
• 4 diody (VD1-VD4) - D9B.
• 2 rezystory (R1, R2) - odpowiednio 2 kOhm i 75 kOhm (wybór).
• Wentylator (M1).

Rezystor R1 eliminuje możliwość awarii tranzystorów VT1, VT2 w przypadku przebicia termicznego diod (na przykład w przypadku zablokowania silnika wentylatora). Jego rezystancję dobiera się na podstawie maksymalnej dopuszczalnej wartości prądu bazowego VT1. Rezystor R2 określa próg odpowiedzi regulatora.

Należy zauważyć, że liczba diod czujnika temperatury zależy od statycznego współczynnika przenikania prądu tranzystora kompozytowego VT1, VT2. Jeżeli przy wskazanej na schemacie rezystancji rezystora R2, temperaturze pokojowej i włączeniu zasilania, wirnik wentylatora nie porusza się, należy zwiększyć liczbę diod.

Należy upewnić się, że po przyłożeniu napięcia zasilania zacznie się ono pewnie obracać z niską częstotliwością. Naturalnie, jeśli przy czterech diodach czujnikowych prędkość obrotowa okaże się znacznie wyższa od wymaganej, należy zmniejszyć liczbę diod.

Urządzenie montowane jest w obudowie zasilacza. Zaciski diod VD1-VD4 o tej samej nazwie są ze sobą lutowane, umieszczając ich korpusy w tej samej płaszczyźnie blisko siebie. Powstały blok przykleja się klejem BF-2 (lub innym żaroodpornym, na przykład żywicą epoksydową) do radiatora tranzystorów wysokiego napięcia po drugiej stronie. Tranzystor VT2 z rezystorami R1, R2 i tranzystorem VT1 przylutowanymi do zacisków instaluje się z wyjściem emitera w otworze „chłodnicy” płytki zasilacza.

Konfiguracja urządzenia sprowadza się do doboru rezystora R2. Po tymczasowej wymianie na zmienną (100–150 kOhm) wybierz taką rezystancję wprowadzonej części, aby przy obciążeniu znamionowym (radiatory tranzystorów zasilacza były ciepłe w dotyku) wentylator obracał się z niską częstotliwością . Aby uniknąć porażki wstrząs elektryczny(radiatory są pod wysokim napięciem!) Temperaturę można „zmierzyć” wyłącznie dotykiem, wyłączając komputer. Przy prawidłowo wyregulowanym urządzeniu wentylator powinien uruchamiać się nie od razu po włączeniu komputera, ale po 2-3 minutach od nagrzania tranzystorów zasilacza.

Obwód kontroli prędkości wentylatora w celu zmniejszenia hałasu

W odróżnieniu od obwodu, który spowalnia prędkość wentylatora po uruchomieniu (aby zapewnić uruchomienie wentylatora), obwód ten będzie zwiększał wydajność wentylatora poprzez zwiększanie prędkości obrotowej wraz ze wzrostem temperatury czujnika. Obwód zmniejsza również hałas wentylatora i wydłuża jego żywotność.

Części potrzebne do montażu:

• Tranzystor bipolarny (VT1) - KT815A.
• Kondensator elektrolityczny (C1) - 200 µF/16V.
• Rezystor zmienny (R1) - Rt/5.
• Termistor (Rt) – 10–30 kOhm.
• Rezystor (R2) - 3–5 kOhm (1 W).

Regulację przeprowadza się przed podłączeniem czujnika temperatury do grzejnika. Obracając R1 powodujemy zatrzymanie wentylatora. Następnie obracając w odwrotną stronę, upewniamy się, że uruchomi się, ściskając termistor między palcami (36 stopni).

Jeśli twój wentylator czasami nie uruchamia się nawet przy silnym nagrzaniu (przynieś do niego lutownicę), musisz dodać łańcuch C1, R2. Następnie ustawiamy R1 tak, aby wentylator miał pewność uruchomienia po przyłożeniu napięcia do zimnego zasilacza. Kilka sekund po naładowaniu kondensatora obroty spadły, ale wentylator nie zatrzymał się całkowicie. Teraz naprawiamy czujnik i sprawdzamy, jak wszystko się obraca podczas rzeczywistej pracy.

Rt - dowolny termistor z ujemnym TKE, na przykład MMT1 o wartości nominalnej 10–30 kOhm. Termistor mocuje się (przykleja) poprzez cienką uszczelkę izolacyjną (najlepiej mikę) do radiatora tranzystorów wysokiego napięcia (lub do jednego z nich).

Film o montażu regulatora prędkości wentylatora: