Russian HamRadio - Управление вентиляторами ПК.
Сайт радиолюбителей Республики Коми.

: главная: странички:

Управление вентиляторами ПК.

Для снижения уровня шума компьютеры оснащают системами регулирования частоты вращения вентиляторов в зависимости от фактической температуры радиаторов охлаждаемых устройств (процессоров, транзисторов блока питания и т. д.). Вопросам управления вентилятором процессора посвящена публикуемая ниже статья.

Практически все устройства управления вентиляторами процессоров ПК регулируют их частоту вращения (а следовательно, и производительность), изменяя подаваемое на двигатель напряжение питания. В одних регуляторах снижение напряжения достигается уменьшением потенциала на плюсовом выводе питания вентилятора (в этом случае его минусовый вывод подключают к общему проводу), в других — увеличением потенциала на минусовом выводе (плюсовой подключают к проводу питания +12 В).

Так как выход таходатчика вентилятора выполнен на n-p-п транзисторе, включенном по схеме с открытым коллектором (эмиттер соединен с общим проводом), то в первом случае каких-либо проблем с передачей его сигнала на системную плату не возникает. Во втором случае снимать информацию с таходатчика невозможно, так как потенциал отрицательного вывода питания вентилятора изменяется в пределах 1 ...7В (относительно общего провода питания компьютера), что соответствует подаваемому на вентилятор напряжению питания от 11 до 5 В (относительно провода питания компьютера +12 В).

Ситуацию можно изменить, применив простейший преобразователь уровня сигнала, собранный на транзисторном оптроне (рис. 1).

Поскольку выходное напряжение устройства управления изменяется от 5 до 11В, а частота сигнала таходатчика не превышает сотен герц (при 12000 мин~1 она равна 2x200 = 400 Гц — из-за двух магнитов в роторе), то достаточно обеспечить четкое срабатывание оптрона, и сигнал с таходатчика будет передан на системную плату.

Преобразователь включают в разрыв сигнального провода таходатчика между вентилятором и системной платой. Резистор R1 подбирают таким образом, чтобы оптрон надежно срабатывал от подаваемого на его светодиод напряжения (5...11 В) и при этом протекающий через него ток не превышал допустимого значения. Вместо АОТ123А допустимо применение любого другого транзисторного оптрона (или диодного с добавлением транзистора, работающего в ключевом режиме).

В некоторых случаях возможна доработка узла управления вентилятором, исключающая необходимость применения преобразователя уровня. Примером может служить устройство, описанное (http:/www.ixbt.com/ cpu/fan-thermal-control.shtml). Собрано оно на компараторе К554САЗ (КР554САЗ или LM311), работающем в линейном режиме (как ОУ).

 

Вентилятор включен между плюсовым проводом питания и выходом компаратора с открытым коллектором (вывод 9), а выход с открытым эмиттером (вывод 2) соединен с общим проводом. Если вентилятор оснащен таходатчиком, то необходим преобразователь уровня его сигнала.

Однако компаратор К554САЗ позволяет использовать для управления нагрузкой и выход с открытым эмиттером.

Рис.2.

Для этого вывод 9 соединяют с плюсовым проводом источника питания, нагрузку включают между выводом 2 и общим проводом, а выход таходатчика подключают к разъему системной платы ПК. При этом не инвертирующий вход компаратора становится инвертирующим, а инвертирующий — не инвертирующим.

Принципиальная схема такого варианта устройства управления вентилятором изображена на рис. 2 (в скобках указаны номера выводов компараторов в восьмивыводном корпусе).

Вследствие инвертирования входов компаратора цепь ООС R8C2 включена между выводами 3 и 2. Т814.

 

Изменены номиналы резисторов R4 и R6, что обусловлено применением стабилитрона с другим напряжением стабилизации и транзистора серии КТ816 вместо К

Устройство монтируют на печатной плате, изготовленной в соответствии с рис. 3.

Она рассчитана на применение постоянных резисторов МЛТ, подстроечного СПЗ-386, конденсаторов К52-1Б (С1, СЗ), KM (C2) и стабилитрона КС162А в миниатюрном стеклянном корпусе.

Транзистор VT1 закреплен на радиаторе процессора. В качестве изолятора использована тонкая слюдяная пластина, вырезанная по размерам транзистора с небольшим (около 1 мм) запасом по краям.

Для уменьшения теплового сопротивления она смазана с обеих сторон непроводящей термопастой.

Если предполагается использовать нагрузку со значительно большим током потребления, ее подключают к выходу компаратора через дополнительный транзистор структуры n-p-п (серии КТ815или КТ817), включенный по схеме с общим коллектором.

Рис.3.

Резистор R5 "отвечает" за смещение регулировочной характеристики, a R8 — за ее наклон. Сопротивление последнего — 0.1...1 МОм (чем оно больше, тем при более низкой температуре радиатора будет достигаться максимальная частота вращения вентилятора).

Температура радиатора, при которой частота вращения становится максимальной, должна быть на 5...10°С ниже критической, когда уже нарушается стабильность процессора и системы в целом.

Резисторы R4 и R6 подбирают таким образом, чтобы при нормальной температуре (+25...30 °С) напряжение на эмиттере транзистора VT1 находилось в интервале напряжений на верхнем и нижнем (по схеме) выводах подстроечного резистора R5.

В заключение этим резистором добиваются вращения вентилятора с минимальной частотой при температуре радиатора +25...30 °С.

Необходимо отметить, что из-за особенностей выбранной схемы включения компаратора максимальное напряжение на его выходе не превышает 9,8В.

Поэтому вентилятор следует взять с запасом по производительности.

М. Наумов

Материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

Rambler's Top100
Rambler's Top100 этапы разработки сайта . Строительство Заборов - монтаж забора.
Copyright © Russian HamRadio