Como a velocidade do ventilador é controlada? Um simples controlador de velocidade do ventilador. Ajustamos a velocidade de 6 coolers. Diagrama
O desempenho de um computador moderno é alcançado a um preço bastante alto - a fonte de alimentação, o processador e a placa de vídeo geralmente requerem resfriamento intensivo. Sistemas de refrigeração especializados são caros, então computador de casa Normalmente, vários ventiladores e coolers (radiadores com ventiladores acoplados) são instalados.
O resultado é um sistema de refrigeração eficaz e barato, mas muitas vezes barulhento. Para reduzir os níveis de ruído (mantendo a eficiência), é necessário um sistema de controle de velocidade do ventilador. Vários sistemas de refrigeração exóticos não serão considerados. É necessário considerar os sistemas de refrigeração de ar mais comuns.
Para reduzir o ruído do ventilador sem reduzir a eficiência do resfriamento, é aconselhável seguir os seguintes princípios:
- Ventiladores de grande diâmetro funcionam com mais eficiência do que os pequenos.
- A eficiência máxima de resfriamento é observada em resfriadores com tubos de calor.
- Ventiladores de quatro pinos são preferidos aos ventiladores de três pinos.
Só pode haver duas razões principais para o ruído excessivo do ventilador:
- Má lubrificação do rolamento. Eliminado por limpeza e novo lubrificante.
- O motor está girando muito rápido. Se for possível reduzir esta velocidade mantendo um nível aceitável de intensidade de resfriamento, então isso deverá ser feito. A seguir são discutidas as maneiras mais acessíveis e baratas de controlar a velocidade de rotação.
Métodos para controlar a velocidade do ventilador
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Primeiro método: mudar a função do BIOS que regula a operação do ventilador
Controle Q-Fan, controle inteligente de ventilador, etc. funções suportadas pela peça placas-mãe, aumente a velocidade do ventilador quando a carga aumentar e diminua quando ela cair. Você precisa prestar atenção ao método de controle da velocidade do ventilador usando o exemplo do controle Q-Fan. É necessário realizar a seguinte sequência de ações:
- Entre na BIOS. Na maioria das vezes, para fazer isso, você precisa pressionar a tecla “Delete” antes de inicializar o computador. Se antes de inicializar na parte inferior da tela em vez de “Pressione Del para entrar na configuração” você for solicitado a pressionar outra tecla, faça-o.
- Abra a seção “Energia”.
- Vá para a linha “Monitor de Hardware”.
- Altere o valor das funções CPU Q-Fan control e Chassis Q-Fan Control no lado direito da tela para “Enabled”.
- Nas linhas CPU e Chassis Fan Profile que aparecem, selecione um dos três níveis de desempenho: aprimorado (Perfomans), silencioso (Silent) e ideal (Optimal).
- Pressione a tecla F10 para salvar a configuração selecionada.
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Na fundação.
Peculiaridades.
Diagrama axonométrico da ventilação.Segundo método: controle de velocidade do ventilador por método de comutação
Figura 1. Distribuição de tensões nos contatos.
Para a maioria dos ventiladores, a tensão nominal é de 12 V. À medida que essa tensão diminui, o número de rotações por unidade de tempo diminui - o ventilador gira mais lentamente e faz menos ruído. Você pode tirar vantagem dessa circunstância alternando o ventilador para várias classificações de tensão usando um conector Molex comum.
A distribuição de tensão nos contatos deste conector é mostrada na Fig. 1a. Acontece que dele podem ser obtidos três valores de tensão diferentes: 5 V, 7 V e 12 V.
Para garantir este método de alteração da velocidade do ventilador, você precisa:
- Abra a caixa do computador desenergizado e remova o conector do ventilador do soquete. É mais fácil dessoldar os fios que vão para a ventoinha da fonte de alimentação da placa ou simplesmente cortá-los.
- Usando uma agulha ou furador, solte as pernas correspondentes (na maioria das vezes o fio vermelho é positivo e o fio preto é negativo) do conector.
- Conecte os fios do ventilador aos contatos do conector Molex na tensão necessária (ver Fig. 1b).
Um motor com velocidade nominal de rotação de 2.000 rpm a uma tensão de 7 V produzirá 1.300 rpm por minuto, e a uma tensão de 5 V - 900 rpm. Um motor avaliado em 3.500 rpm – 2.200 e 1.600 rpm, respectivamente.
Figura 2. Diagrama de conexão serial de dois ventiladores idênticos.
Um caso especial deste método é a conexão serial de duas ventoinhas idênticas com conectores de três pinos. Cada um deles carrega metade da tensão operacional e ambos giram mais lentamente e fazem menos ruído.
O diagrama de tal conexão é mostrado na Fig. 2. O conector esquerdo da ventoinha está conectado à placa-mãe normalmente.
Um jumper é instalado no conector direito, que é fixado com fita isolante ou fita isolante.
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Terceiro método: ajustar a velocidade do ventilador alterando a corrente de alimentação
Para limitar a velocidade de rotação do ventilador, você pode conectar resistores permanentes ou variáveis em série ao seu circuito de alimentação. Este último também permite alterar suavemente a velocidade de rotação. Ao escolher tal design, você não deve esquecer suas desvantagens:
- Os resistores aquecem, desperdiçando energia elétrica e contribuindo para o processo de aquecimento de toda a estrutura.
- As características de um motor elétrico em diferentes modos podem variar muito, cada um deles requer resistores com parâmetros diferentes.
- A dissipação de potência dos resistores deve ser grande o suficiente.
Figura 3. Circuito eletrônico para controle de velocidade.
É mais racional aplicar circuito eletronico ajuste de velocidade. Sua versão simples é mostrada na Fig. 3. Este circuito é um estabilizador com capacidade de ajustar a tensão de saída. Na entrada do microcircuito DA1 (KR142EN5A) é fornecida uma tensão de 12 V. Um sinal de sua própria saída é fornecido à saída 8 amplificada pelo transistor VT1. O nível deste sinal pode ser ajustado com o resistor variável R2. É melhor usar um resistor de sintonia como R1.
Se a corrente de carga não for superior a 0,2 A (uma ventoinha), o microcircuito KR142EN5A pode ser usado sem dissipador de calor. Se estiver presente, a corrente de saída pode atingir o valor de 3 A. É aconselhável incluir um capacitor cerâmico de pequena capacidade na entrada do circuito.
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Quarto método: ajustar a velocidade do ventilador usando rheobass
Reobas – aparelho eletrônico, o que permite alterar suavemente a tensão fornecida aos ventiladores.
Como resultado, a velocidade de sua rotação muda suavemente. A maneira mais fácil é comprar um reobas pronto. Geralmente inserido em uma baia de 5,25". Talvez haja apenas uma desvantagem: o dispositivo é caro.
Os dispositivos descritos na seção anterior são na verdade reobass, permitindo apenas o controle manual. Além disso, se for utilizado um resistor como regulador, o motor pode não dar partida, pois a quantidade de corrente no momento da partida é limitada. Idealmente, um reobas completo deve fornecer:
- Partida ininterrupta do motor.
- Controle de velocidade do rotor não apenas manualmente, mas também automaticamente. À medida que a temperatura do dispositivo resfriado aumenta, a velocidade de rotação deve aumentar e vice-versa.
Um esquema relativamente simples que atende a essas condições é mostrado na Fig. 4. Tendo as habilidades adequadas, é possível fazer você mesmo.
A tensão de alimentação do ventilador é alterada no modo pulsado. A comutação é realizada por meio de poderosos transistores de efeito de campo, a resistência dos canais no estado aberto é próxima de zero. Portanto, a partida dos motores ocorre sem dificuldade. A velocidade de rotação mais alta também não será limitada.
O esquema proposto funciona assim: no momento inicial, o cooler que resfria o processador opera na velocidade mínima e, quando aquecido a uma determinada temperatura máxima permitida, passa para o modo de resfriamento máximo. Quando a temperatura do processador cai, o reobass muda novamente o cooler para a velocidade mínima. Os ventiladores restantes suportam o modo de configuração manual.
Figura 4. Diagrama de ajuste usando rheobass.
A base da unidade que controla o funcionamento dos ventiladores do computador é o temporizador integrado DA3 e o transistor de efeito de campo VT3. Um gerador de pulsos com taxa de repetição de pulso de 10-15 Hz é montado com base em um temporizador. O ciclo de trabalho desses pulsos pode ser alterado usando o resistor de sintonia R5, que faz parte da cadeia de temporização RC R5-C2. Graças a isso, você pode alterar suavemente a velocidade de rotação do ventilador, mantendo o valor atual necessário no momento da inicialização.
O capacitor C6 suaviza os pulsos, fazendo com que os rotores do motor girem mais suavemente sem emitir cliques. Esses ventiladores estão conectados à saída XP2.
A base de uma unidade de controle semelhante do cooler do processador é o microcircuito DA2 e o transistor de efeito de campo VT2. A única diferença é que quando a tensão aparece na saída do amplificador operacional DA1, graças aos diodos VD5 e VD6, ela se sobrepõe à tensão de saída do temporizador DA2. Como resultado, o VT2 abre completamente e a ventoinha do cooler começa a girar o mais rápido possível.
O controle proporcional é a chave para o silêncio!
Qual é a tarefa que nosso sistema de gestão enfrenta? Sim, para que as hélices não girem em vão, para que a velocidade de rotação dependa da temperatura. Quanto mais quente o dispositivo, mais rápido o ventilador gira. Lógico? Lógico! Nós vamos resolver isso.
Claro, você pode se preocupar com microcontroladores, em alguns aspectos será ainda mais fácil, mas não é necessário. Na minha opinião, é mais fácil fazer um sistema de controle analógico - você não precisa se preocupar em programar em assembler.
Será mais barato e fácil de instalar e configurar e, o mais importante, qualquer pessoa, se desejar, poderá expandir e desenvolver o sistema ao seu gosto, adicionando canais e sensores. Tudo que você precisa é de apenas alguns resistores, um microcircuito e um sensor de temperatura. Bem, também braços esticados e algumas habilidades de soldagem.
Vista superior do xale
Vista de baixo
Composto:
- Resistores de chip tamanho 1206. Ou simplesmente compre-os em uma loja - o preço médio de um resistor é de 30 copeques. No final das contas, ninguém impede você de ajustar um pouco a placa para que no lugar do chip do resistor você possa soldar resistores normais, com pernas, e há muitos deles em qualquer TV transistorizada antiga.
- Resistor variável multivoltas de aproximadamente 15 kOhm.
- Você também precisará de um capacitor de chip de tamanho 1206 por 470nf (0,47uF)
- Qualquer condutor eletrolítico com tensão de 16 volts e superior e capacidade na região de 10-100 µF.
- Os blocos de terminais de parafuso são opcionais - você pode simplesmente soldar os fios na placa, mas instalei um bloco de terminais puramente por razões estéticas - o dispositivo deve parecer sólido.
- Tomaremos um poderoso transistor MOSFET como elemento de potência que controlará a fonte de alimentação do cooler. Por exemplo, IRF630 ou IRF530, às vezes pode ser arrancado de fontes de alimentação antigas de um computador. É claro que para uma hélice minúscula sua potência é excessiva, mas nunca se sabe, e se você quiser enfiar algo mais potente ali?
- Mediremos a temperatura com um sensor de precisão LM335Z, não custa mais que dez rublos e não é escasso e, se necessário, pode ser substituído por algum tipo de termistor, pois também não é incomum.
- A parte principal em que tudo se baseia é um microcircuito que consiste em quatro amplificadores operacionais em um pacote - o LM324N é algo muito popular. Tem vários análogos (LM124N, LM224N, 1401UD2A), o principal é ter certeza de que está em um pacote DIP (tão longo, com quatorze pernas, como nas fotos).
Modo maravilhoso - PWM
Geração de sinal PWM
Para fazer o ventilador girar mais lentamente, basta reduzir sua tensão. No reobass mais simples, isso é feito por meio de um resistor variável, que é colocado em série com o motor. Como resultado, parte da tensão cairá no resistor e, como resultado, menos atingirá o motor - uma diminuição na velocidade. Onde está o bastardo, você não percebe? Sim, a emboscada é que a energia liberada no resistor não é convertida em nada, mas em calor comum. Você precisa de um aquecedor dentro do seu computador? Obviamente não! Portanto, iremos de uma forma mais astuta - usaremos modulação por largura de pulso também conhecido como PWM ou PWM. Parece assustador, mas não tenha medo, tudo é simples. Pense no motor como um carrinho enorme. Você pode empurrá-lo continuamente com o pé, o que equivale à ativação direta. E você pode se mover com chutes - é isso que vai acontecer PWM. Quanto mais longo o chute, mais você acelera o carrinho.
No PWM Ao ligar o motor, não é uma tensão constante, mas pulsos retangulares, como se você estivesse ligando e desligando a energia, apenas rapidamente, dezenas de vezes por segundo. Mas o motor tem forte inércia, e também a indutância dos enrolamentos, então esses impulsos parecem resumidos entre si - integrados. Aqueles. Quanto maior a área total sob os pulsos por unidade de tempo, maior será a tensão equivalente que vai para o motor. Se você aplicar impulsos estreitos, como agulhas, o motor quase não gira, mas se você aplicar impulsos largos, praticamente sem folgas, equivale a uma ligação direta. Vamos ligar e desligar o motor MOSFET transistor, e o circuito irá gerar os pulsos.
Serra + reta = ?
Um sinal de controle tão astuto é obtido de forma elementar. Para isso precisamos comparador conduzir o sinal dente de serra formas e comparar ele com qualquer um permanente tensão. Olha a foto. Digamos que nossa serra tenha uma saída negativa comparador, e a tensão constante é positiva. O comparador soma esses dois sinais, determina qual deles é maior e então dá um veredicto: se a tensão na entrada negativa for maior que a positiva, então a saída será zero volts, e se a tensão positiva for maior que a negativa , então a saída será a tensão de alimentação, ou seja, cerca de 12 volts. Nossa serra funciona continuamente, não muda sua forma com o tempo, esse sinal é chamado de sinal de referência.
Mas a tensão DC pode subir ou descer, aumentando ou diminuindo dependendo da temperatura do sensor. Quanto maior a temperatura do sensor, mais tensão sai dele, o que significa que a tensão na entrada constante aumenta e, conseqüentemente, na saída do comparador os pulsos ficam mais largos, fazendo com que o ventilador gire mais rápido. Isso acontecerá até que a tensão constante desligue a serra, o que faz com que o motor ligue a toda velocidade. Se a temperatura estiver baixa, a tensão na saída do sensor será baixa e a constante cairá abaixo do dente mais baixo da serra, o que fará com que quaisquer impulsos cessem e o motor pare completamente. Carregado, certo? ;) Nada, faz bem ao cérebro funcionar.
Matemática da temperatura
Regulamento
Usamos como sensor LM335Z. Essencialmente isso diodo termozenador. O truque do diodo zener é que uma tensão estritamente definida cai sobre ele, como em uma válvula limitadora. Bem, com um diodo termozenador esta tensão depende da temperatura. você LM335 a dependência parece 10mV * 1 grau Kelvin. Aqueles. a contagem é realizada a partir do zero absoluto. Zero Celsius é igual a duzentos e setenta e três graus Kelvin. Isto significa que, para obter a tensão de saída do sensor, digamos, mais vinte e cinco graus Celsius, precisamos de adicionar duzentos e setenta e três a vinte e cinco e multiplicar o valor resultante por dez milivolts.
(25+273)*0,01 = 2,98V
Em outras temperaturas, a tensão não mudará muito, pelo mesmo 10 milivolts por grau. Esta é outra configuração:
A tensão do sensor muda ligeiramente, em alguns décimos de volt, mas deve ser comparada com uma serra cuja altura do dente chega a dez volts. Para obter um componente constante diretamente de um sensor para tal tensão, você precisa aquecê-lo até mil graus - uma bagunça rara. Como então?
Como ainda é improvável que nossa temperatura caia abaixo de vinte e cinco graus, tudo abaixo não nos interessa, o que significa que da tensão de saída do sensor podemos isolar apenas o topo, onde ocorrem todas as mudanças. Como? Sim, basta subtrair dois vírgula noventa e oito volts do sinal de saída. E multiplique as migalhas restantes por ganho, digamos trinta.
Obtemos exatamente cerca de 10 volts a cinquenta graus e até zero em temperaturas mais baixas. Assim, obtemos uma espécie de “janela” de temperatura de vinte e cinco a cinquenta graus dentro da qual o regulador opera. Abaixo de vinte e cinco - o motor está desligado, acima de cinquenta - ele é ligado diretamente. Pois bem, entre esses valores, a velocidade do ventilador é proporcional à temperatura. A largura da janela depende do ganho. Quanto maior for, mais estreita será a janela, porque... o limite de 10 volts, após o qual o componente DC no comparador será maior que o da serra e o motor ligará diretamente, ocorrerá mais cedo.
Mas não usamos microcontrolador nem computador, então como vamos fazer todos esses cálculos? E o mesmo amplificador operacional. Não é à toa que é chamado de operacional; seu propósito original são operações matemáticas. Todos os computadores analógicos são construídos sobre eles – máquinas incríveis, aliás.
Para subtrair uma tensão da outra, é necessário aplicá-las a diferentes entradas do amplificador operacional. A tensão do sensor de temperatura é aplicada ao entrada positiva, e a tensão que precisa ser subtraída, a tensão de polarização, é aplicada a negativo. Acontece que um é subtraído do outro, e o resultado também é multiplicado por um número enorme, quase pelo infinito, obtemos outro comparador.
Mas não precisamos do infinito, pois neste caso nossa janela de temperatura se estreita até um ponto na escala de temperatura e temos um ventilador parado ou girando furiosamente, e não há nada mais irritante do que o compressor de uma geladeira tipo concha ligando e desligado. Também não precisamos de um análogo de uma geladeira em um computador. Portanto, diminuiremos o ganho adicionando ao nosso subtrator comentários.
A essência do feedback é conduzir o sinal da saída de volta para a entrada. Se a tensão de saída for subtraída da entrada, isso será um feedback negativo e, se for adicionado, será positivo. O feedback positivo aumenta o ganho, mas pode levar à geração de sinal (os automatizadores chamam isso de perda de estabilidade do sistema). Um bom exemplo de feedback positivo com perda de estabilidade é quando você liga o microfone e o coloca no alto-falante, geralmente um uivo ou assobio desagradável é ouvido imediatamente - isso é geração. Precisamos reduzir o ganho do nosso amplificador operacional a limites razoáveis, então usaremos uma conexão negativa e direcionaremos o sinal da saída para a entrada negativa.
A proporção entre os resistores de feedback e a entrada nos dará um ganho que afeta a largura da janela de controle. Achei que trinta seriam suficientes, mas você pode calculá-lo de acordo com suas necessidades.
Serra
Resta fazer uma serra, ou melhor, montar um gerador de tensão dente de serra. Consistirá em dois opamps. O primeiro, devido ao feedback positivo, está em modo gerador, produzindo pulsos retangulares, e o segundo serve como integrador, transformando esses retângulos em formato de dente de serra.
O capacitor de feedback do segundo amplificador operacional determina a frequência dos pulsos. Quanto menor for a capacitância, maior será a frequência e vice-versa. Geralmente em PWM Quanto mais geração melhor. Mas há um problema: se a frequência cair na faixa audível (20 a 20.000 Hz), o motor irá chiar de forma repugnante na frequência PWM, o que está claramente em desacordo com o nosso conceito de computador silencioso.
Mas não consegui atingir uma frequência de mais de quinze quilohertz neste circuito - parecia nojento. Tive que ir para o outro lado e aumentar a frequência para uma faixa mais baixa, em torno de vinte hertz. O motor começou a vibrar um pouco, mas não é audível e só pode ser sentido com os dedos.
Esquema.
Ok, resolvemos os blocos, é hora de olhar o diagrama. Acho que a maioria já adivinhou o que é. Mas vou explicar de qualquer maneira, para maior clareza. As linhas pontilhadas no diagrama indicam blocos funcionais.
Bloco 1
Este é um gerador de serra. Os resistores R1 e R2 formam um divisor de tensão para fornecer metade da alimentação do gerador, em princípio podem ser de qualquer valor, o principal é que sejam iguais e com resistência não muito alta, dentro de cem quilo-ohms. O resistor R3 emparelhado com o capacitor C1 determina a frequência; quanto menores seus valores, maior a frequência, mas repito novamente que não consegui levar o circuito além da faixa de áudio, então é melhor deixar como está. R4 e R5 são resistores de feedback positivo. Eles também afetam a altura da serra em relação a zero. Nesse caso, os parâmetros são ótimos, mas se você não encontrar os mesmos, poderá levar cerca de mais ou menos um quilo-ohm. O principal é manter uma proporção entre suas resistências de aproximadamente 1:2. Se você reduzir significativamente o R4, terá que reduzir também o R5.
Bloco #2
Este é um bloco de comparação, onde os pulsos PWM são gerados a partir de uma serra e uma tensão constante.
Bloco #3
Este é exatamente o circuito adequado para calcular a temperatura. Tensão do sensor de temperatura VD1é aplicado à entrada positiva, e a entrada negativa é alimentada com uma tensão de polarização do divisor para R7. Girando o botão do aparador R7 você pode mover a janela de controle para cima ou para baixo na escala de temperatura.
Resistor R8 talvez na faixa de 5 a 10 kOhm, mais é indesejável, menos também é possível - o sensor de temperatura pode queimar. Resistores R10 E R11 devem ser iguais entre si. Resistores R9 E R12 também devem ser iguais entre si. Classificação do resistor R9 E R10 pode, em princípio, ser qualquer coisa, mas deve-se levar em consideração que o fator de ganho, que determina a largura da janela de controle, depende de sua relação. Ku = R9/R10 Com base nessa relação, você pode escolher as denominações, o principal é que não seja inferior a um quilo-ohm. O coeficiente ideal, na minha opinião, é 30, garantido por resistores de 1kOhm e 30kOhm.
Instalação
Placa de circuito impresso
O dispositivo é uma placa de circuito impresso para ser o mais compacto e organizado possível. O desenho da placa de circuito impresso em forma de arquivo Layout está postado ali mesmo no site, o programa Layout de Sprint 5.1 para visualização e modelagem de placas de circuito impresso pode ser baixado aqui
A própria placa de circuito impresso é feita uma ou duas vezes usando tecnologia de ferro a laser.
Quando todas as peças estiverem montadas e a placa gravada, você poderá iniciar a montagem. Resistores e capacitores podem ser soldados sem perigo, porque eles quase não têm medo de superaquecimento. Cuidado especial deve ser tomado com MOSFET transistor.
O fato é que ele tem medo da eletricidade estática. Portanto, antes de retirá-lo do papel alumínio em que deve embrulhá-lo na loja, recomendo tirar a roupa sintética e tocar com a mão no radiador ou torneira exposta da cozinha. O microcasco pode superaquecer, portanto, ao soldá-lo, não segure o ferro de solda nas pernas por mais de alguns segundos. Bem, por fim, darei conselhos sobre resistores, ou melhor, sobre suas marcações. Você vê os números nas costas dele? Então esta é a resistência em ohms, e o último dígito indica o número de zeros depois. Por exemplo 103
Esse 10
E 000
aquilo é 10 000
Ohm ou 10kOhm.
A atualização é um assunto delicado.
Se, por exemplo, você deseja adicionar um segundo sensor para controlar outro ventilador, então não é absolutamente necessário instalar um segundo gerador, basta adicionar um segundo comparador e um circuito de cálculo, e alimentar a serra da mesma fonte. Para fazer isso, é claro, você terá que redesenhar o design da placa de circuito impresso, mas não acho que será muito difícil para você.
O principal problema dos ventiladores que resfriam esta ou aquela parte do computador é aumento do nível de ruído. A eletrônica básica e os materiais disponíveis nos ajudarão a resolver esse problema por conta própria. Este artigo fornece um diagrama de conexão para ajustar a velocidade do ventilador e fotografias da aparência de um controlador de velocidade de rotação caseiro.
Deve-se notar que o número de revoluções depende principalmente do nível de tensão fornecido a ele. Ao reduzir o nível de tensão aplicado, o ruído e a velocidade são reduzidos.
Diagrama de conexão:
Aqui estão os detalhes que precisaremos: um transistor e dois resistores.
Quanto ao transistor, pegue KT815 ou KT817, você também pode usar o KT819 mais potente.
A escolha do transistor depende da potência do ventilador. Principalmente ventiladores simples são usados corrente direta com tensão de 12 Volts.
Os resistores devem ser tomados com os seguintes parâmetros: o primeiro é constante (1 kOhm), e o segundo é variável (de 1 kOhm a 5 kOhm) para ajustar a velocidade do ventilador.
Tendo uma tensão de entrada (12 Volts), a tensão de saída pode ser ajustada girando a parte deslizante do resistor R2. Via de regra, em uma tensão de 5 Volts ou menos, o ventilador para de fazer barulho.
Ao usar um regulador com ventoinha potente, aconselho instalar o transistor em um pequeno dissipador de calor.
Só isso, agora você pode montar o controlador de velocidade da ventoinha com as próprias mãos, sem fazer barulho.
Atenciosamente, Edgar.
Primeiro, o termostato. Na escolha de um circuito foram levados em consideração fatores como sua simplicidade, disponibilidade de elementos (componentes de rádio) necessários à montagem, principalmente aqueles utilizados como sensores de temperatura, capacidade de fabricação de montagem e instalação na caixa da fonte de alimentação.
De acordo com estes critérios, em nossa opinião, o esquema de V. Portunov revelou-se o mais bem sucedido. Ele permite reduzir o desgaste do ventilador e reduzir o nível de ruído por ele criado. O diagrama deste controlador automático de velocidade do ventilador é mostrado na Fig. O sensor de temperatura são diodos VD1-VD4, conectados na direção oposta ao circuito base do transistor composto VT1, VT2. A escolha dos diodos como sensor determinou a dependência de sua corrente reversa com a temperatura, que é mais pronunciada do que a dependência semelhante da resistência dos termistores. Além disso, a caixa de vidro desses diodos permite dispensar espaçadores dielétricos ao instalar transistores de fonte de alimentação no dissipador de calor. A prevalência dos diodos e sua acessibilidade aos rádios amadores desempenhou um papel importante.
O resistor R1 elimina a possibilidade de falha dos transistores VTI, VT2 em caso de ruptura térmica dos diodos (por exemplo, quando o motor do ventilador está emperrado). Sua resistência é selecionada com base no valor máximo permitido da corrente de base VT1. O resistor R2 determina o limite de resposta do regulador.
Figura 1
Deve-se notar que o número de diodos do sensor de temperatura depende do coeficiente de transferência de corrente estática do transistor composto VT1,VT2. Se, com a resistência do resistor R2 indicada no diagrama, temperatura ambiente e alimentação ligada, o impulsor do ventilador estiver parado, o número de diodos deverá ser aumentado. É necessário garantir que, após a aplicação da tensão de alimentação, ela comece a girar com segurança em baixa frequência. Naturalmente, se a velocidade de rotação for muito alta com quatro diodos sensores, o número de diodos deverá ser reduzido.
O dispositivo é montado na caixa da fonte de alimentação. Os terminais dos diodos VD1-VD4 de mesmo nome são soldados entre si, colocando suas caixas no mesmo plano próximas umas das outras. O bloco resultante é colado com cola BF-2 (ou qualquer outra resistente ao calor, por exemplo, epóxi ) ao dissipador de calor dos transistores de alta tensão no verso. O transistor VT2 com resistores R1, R2 e o transistor VT1 soldados em seus terminais (Fig. 2) é instalado com a saída do emissor no orifício “ventilador +12 V” da placa de alimentação (anteriormente o fio vermelho do ventilador estava conectado lá ). A configuração do dispositivo se resume a selecionar o resistor R2 2.. 3 minutos após ligar o PC e aquecer os transistores da fonte de alimentação. Substituindo temporariamente R2 por um variável (100-150 kOhm), selecione uma resistência tal que na carga nominal os dissipadores de calor dos transistores da fonte de alimentação não aqueçam mais do que 40 ºС.
Para evitar choque elétrico (os dissipadores de calor estão sob alta tensão!), você pode “medir” a temperatura pelo toque somente após desligar o computador.
Um esquema simples e confiável foi proposto por I. Lavrushov (UA6HJQ). O princípio de seu funcionamento é o mesmo do circuito anterior, porém, um termistor NTC é utilizado como sensor de temperatura (a classificação de 10 kOhm não é crítica). O transistor no circuito é do tipo KT503. Conforme determinado experimentalmente, sua operação é mais estável do que outros tipos de transistores. É aconselhável usar um trimmer multivoltas, que permitirá ajustar com mais precisão o limite de temperatura do transistor e, consequentemente, a velocidade do ventilador. O termistor é colado ao conjunto de diodos de 12 V. Se estiver faltando, pode ser substituído por dois diodos. Ventiladores mais potentes com consumo de corrente superior a 100 mA devem ser conectados através de um circuito de transistor composto (o segundo transistor KT815).
Figura 3
Diagramas dos outros dois, controladores de velocidade do ventilador de resfriamento da fonte de alimentação relativamente simples e baratos, geralmente são fornecidos na Internet (CQHAM.ru). Sua peculiaridade é que o estabilizador integral TL431 é usado como elemento de limite. Você pode simplesmente “obter” este chip desmontando fontes de alimentação ATX antigas para PC.
O autor do primeiro diagrama (Fig. 4) é Ivan Shor (RA3WDK). Após a repetição, ficou claro que era aconselhável usar um resistor multivoltas de mesmo valor que um resistor de sintonia R1. O termistor é fixado ao radiador do conjunto de diodo resfriado (ou ao seu corpo) usando pasta térmica KPT-80.
Figura 4
Um circuito semelhante, mas em dois KT503 conectados em paralelo (em vez de um KT815), foi usado por Alexander (RX3DUR). Com as classificações dos componentes indicadas no diagrama (Fig. 5), 7V são fornecidos ao ventilador, aumentando à medida que o termistor aquece. Os transistores KT503 podem ser substituídos por 2SC945 importados, todos os resistores com potência de 0,25 W.
Um circuito controlador de velocidade do ventilador de resfriamento mais complexo é descrito em. Ele tem sido usado com sucesso em outras fontes de alimentação há muito tempo. Ao contrário do protótipo, ele usa transistores de “televisão”. Encaminharei aos leitores o artigo em nosso site “Outra fonte de alimentação universal” e o arquivo, que apresenta uma versão da placa de circuito impresso (Fig. 5 no arquivo) e uma fonte de revista. O papel do radiador do transistor ajustável T2 nele é desempenhado por uma seção livre de folha deixada na parte frontal da placa. Este circuito permite, além de aumentar automaticamente a velocidade da ventoinha quando o radiador dos transistores resfriados da fonte de alimentação ou do conjunto de diodos aquece, definir manualmente a velocidade limite mínima, até a máxima.
Figura 6
Ventiladores de resfriamento agora são encontrados em muitos eletrodomésticos, sejam computadores, sistemas de som ou home theaters. Eles fazem bem o seu trabalho, resfriam os elementos de aquecimento, mas ao mesmo tempo emitem um ruído comovente e muito irritante. Isto é especialmente crítico em sistemas estéreo e home theaters, porque o ruído do ventilador pode interferir na reprodução de sua música favorita. Os fabricantes muitas vezes economizam dinheiro e conectam ventiladores de resfriamento diretamente à fonte de alimentação, o que os faz girar sempre na velocidade máxima, independentemente de o resfriamento ser necessário ou não. Você pode resolver esse problema de maneira simples - crie seu próprio controlador automático de velocidade do cooler. Ele monitorará a temperatura do radiador e só ligará o resfriamento se necessário, e se a temperatura continuar subindo, o regulador aumentará a velocidade do resfriador até o máximo. Além de reduzir o ruído, tal dispositivo aumentará significativamente a vida útil do próprio ventilador. Também pode ser usado, por exemplo, na criação de amplificadores potentes, fontes de alimentação ou outros dispositivos eletrônicos caseiros.
Esquema
O circuito é extremamente simples, contendo apenas dois transistores, alguns resistores e um termistor, mas mesmo assim funciona muito bem. M1 no diagrama é um ventilador cuja velocidade será regulada. O circuito foi projetado para usar coolers padrão de 12 volts. VT1 – baixo consumo de energia transistor npn, por exemplo, KT3102B, BC547B, KT315B. Aqui é aconselhável usar transistores com ganho de 300 ou mais. VT2 – poderoso n-p-n transistor, é isso que liga o ventilador. Você pode usar KT819, KT829 doméstico barato, novamente é aconselhável escolher um transistor com alto ganho. R1 é um termistor (também chamado de termistor), um elo chave no circuito. Ele muda sua resistência dependendo da temperatura. Qualquer termistor NTC com resistência de 10-200 kOhm, por exemplo, o MMT-4 doméstico, é adequado aqui. O valor do resistor de sintonia R2 depende da escolha do termistor, deve ser 1,5 - 2 vezes maior. Este resistor define o limite para ligar o ventilador.
Fabricação do regulador
O circuito pode ser facilmente montado em superfície, ou você pode fazer uma placa de circuito impresso, que foi o que eu fiz. Para conectar os fios de alimentação e o próprio ventilador, são fornecidos blocos de terminais na placa e o termistor sai por um par de fios e é conectado ao radiador. Para maior condutividade térmica, é necessário fixá-lo com pasta térmica. A placa é feita pelo método LUT, abaixo estão diversas fotos do processo.
Baixe o quadro:
(baixar: 833)
Depois de fazer a placa, as peças são soldadas nela, como de costume, primeiro pequenas, depois grandes. Vale a pena prestar atenção na pinagem dos transistores para soldá-los corretamente. Após a finalização da montagem, a placa deve ser lavada dos resíduos de fluxo, os trilhos devem ser anelados e a instalação deve ser garantida corretamente.
