Виготовляємо автоматичний регулятор швидкості обертання корпусних кулерів

Якось в нашій конференції проскочило побажання читачів побачити статтю, в якій би описувалася схема регулювання обертів корпусного вентилятора в залежності від температури. Як ви знаєте, практично всі сучасні материнські плати повинні вміти це робити самостійно – за допомогою вбудованої системи моніторингу. Але, судячи з численних листів читачів, ця функція не завжди працює добре (в даному випадку це стосується саме корпусних вентілято-

рів). У тому, що проблема існує, намвдалося переконатися і на власному досвіді: в процесі експлуатації материнської плати Аlbаtгоп РХ845РЕV-Рго з’ясувалося, що обороти процесорного кулера дійсно змінюються в залежності від температури кристала, але ось корпусні вентилятори (підключені до коннекторам на платі) відразу починали роботу з максимальних обертів, і вНадалі стійко ці обороти підтримували, так що шуму не меншало.

Як же можна вирішити дану проблему? Порившись в особистих архівах, знайшов статтю про пристрої для регулювання оборотів додаткових корпусних вітродуви в залежності від температуривсередині “ящика”. Вона вийшла на сторінках даного журналу ще в 2001-му році (в # 37) і називалася “Протяг за замовленням”. Але інженерна думка не стоїть на місці … На цей раз нам вдалося виготовити новий регулятор, на порядок краще колишнього, використовуючи поєднання різних схем, які, як оказ-

лось, прекрасно працюють разом. Увага: при виготовленні і експлуатації описуваної схеми будьте акуратні і дотримуйтесь заходів обережності при роботі з паяльником! Ретельно перевіряйте монтаж пристрою перед підключенням до материнської платі!


Що, де і як відбувається?

Багато хто думає: якщо є можливість “піддавати газу” в автоматичному режимі, чому б не робити саме так? Так, такі пристрої в природі є, але ціна їх при цьому досить велика (для більшості користувачів). А що, якщо зібрати подібний девайс самому? Звичайно, додавши при цьому гарну різнобарвну індикацію режимів роботи вентилятора

Нехай логіка роботи пристрою буде така безпосередньо після включення на вентилятори починає подаватисянапруга близько 6 вольт (з короткочасним підвищенням в самий початковий момент до 12 вольт – для стійкого запуску), а потім при підвищенні температури воно підвищиться до максимального значення 12 вольт. Коли температура знизиться, • напруга на виході регулятора знову зменшиться до 6 вольт і вентилятора практично не буде чути. В принципі, нижній поріг напруги (6 вольт) можна буде потім змінити за бажанням залежно від шумності вентилятора. Тому поєднуємо підлаштування резистор (в регуляторі напруги, що подається на “Вертушку”, він регулює початкову швидкість обертання ротора) з електронним перемикачем режимів.

Перша складова частина девайса – “Термопереключатель” для вентилятора. Головне в ній – схема на транзисторах VT1 і VТ2. Термодатчик – чотири або знову паралельно з’єднаних германієвих діодів типу Д9Б в зворотному включенні. У початковомустані опір термодатчика велике, транзистор VT1 закритий, VТ2відкритий і напруга на його колекторі мало. Діод / D6 замкнений зворотним напругою, струм через його ланцюг не протікає. При підвищенні температури опір термодатчика знижується (зростає зворотний струм діодів), іпри подальшому зростанні напруги на базі транзистор VT1 відкривається, VТ2 закривається. Напруга на колекторі VТ2 збільшуєтьсядо 12 вольт. Через що відкрився діод VD6 і резистор R8 починає протікати струм, сильніше відкриваючи транзистор / ТЗ і підвищуючи напругу на виході регулятора до максимуму. Резистором R1 встановлюють поріг початкуспрацьовування схеми.

Друга частина схеми – трохи переробленийрегулятор напруги. У початковому стані дієвідміна на базу транзистора подається зі стабілітрона VD7 і діода VD8. Напруга на виході регулятора напруги буде приблизно 6 вольт (якщо движок підлаштування резистора знаходиться в самому нижньому положенні за схемою). Поки на виході тригера рівень напруги низький, діод / D6 закритий, напруга на базу транзистора / ТЗ надходить через відкритий діод VD9 і резистор R9. Коли температура повітря усередині корпусу зросте і спрацює тригер Шмітта, напруга на базу регулюючого транзистора буде надходити вже з виходу “перемикача” через ланцюжок VD6, R8. Таким чином, напруга на виході регулятора буде змінюватися при досягненні порогової температури від +6 до +11,5 вольт (в залежності від типу використовуваного в регуляторі транзистора, максимальна вихідна напруга може бути від 11 до 11,5 вольт).

Звичайно, схему можна зробити і більш простий, але головне тут – сама ідея, а її конкретне втілення – це особиста справа виробника.

Харчування на схему подається через роз’єм Х1, що підключається до штирька на материнській платі. Самому його зробити неважко, потрібно лише знайти якусь китайську магнітолу і уважно подивитися на її монтаж: подібним роз’ємом часто підключаються дроти на вхід підсилювача. Якщо нічого такого знайти не вдалося, можна пошукати плати від вітчизняної апаратури і знайти на цих платах гніздові частини роз’ємів з таким же кроком контактів (як правило, крок контактів у них стандартний), потім відпиляти від нього частина зтрьома контактами – далі все зрозуміло і без пояснень Роз’єм Х2 (зі штирями) для підключення до вентилятора також можна виготовити, розібравши неробочий апарат. Такими роз’ємами джгути проводів підключаються до платам, наприклад, в телевізорах (типу ЗУСЦТ). Потрібно тільки відпиляти від роз’єму частина з трьома штирями і припаяти до цих штирька дроти від схеми Бажано при цьому дотримуватися колірну маркіровку: білий – провід від таходатчіка, червоний – “+” харчування, чорний – “загальний”. Як саме дроти підключаються до роз’єму, можна подивитися на вентиляторі.

Індикаторні світлодіоди застосовуються наступні: “мin” – червоний, “МАХ” – зелений, “WORK” – жовтий.

Підлаштування резистор на 47 кОм можна замінити на інший, більшого опору (змінивши при цьому величину опору резистора R2). Замість германієвих діодів можна спробуватизастосувати терморезистор (приблизно на 50-100 кОм), а потім мучитися з підбором опорів Підлаштування резистор у другій частині схеми можназамінити змінним, знайти гарну ручку і прикріпити його до кришки, поряд з платою устрою. Тоді обороти вентиляторів можна буде регулювати вручну, а при підвищенні температури внутрішньокорпусних вентиляція запрацює на повну силу незалежно від положення ручки регулятора.

Германієві діоди мають сильну залежність зворотного струму від температури, саме ця їх особливість і використовується в даній схемі. Чим менше вони за розмірами, тим швидше схема буде реагувати на підвищення температури всередині корпусу. З іншого боку, сверхминиатюрную деталь буде легше пошкодити … Кількість діодів можна змінювати (тому й довелося додати ще один),але тоді доведеться, відповідно, коректувати величини послідовно з’єднаних з ними опорів, якщо датчик не буде спрацьовувати при заданій температурі (це варіант скоріше для просунутихмайстрів).

При настройці пристрою підігрівати діоди можна паяльником, ненадовго поміщаючи його жало поряд з корпусами діодів (але не торкаючись їх!). Остаточне регулювання температурного порогу потрібно робити після установки датчика в корпус, при цьому бічні стінки корпусу мають бути закриті (при налаштуванні кришку відсіку зукріпленою на ній платою не вдвигаться на місце повністю, щоб залишалася можливість покрутити підлаштування резистор).

Регулюючий транзистор може бути типу КТ815, КТ817 з будь-яким буквеним індексом. Його краще прикрутити до металевій пластинці товщиною 2-3 мм і площею 5-6 см2, при цьому не можна допускати зіткнення цього радіатора з корпусом комп’ютера або “загальним” проводом схеми. Величину напруги на виході регулятора в режимі “повного газу” встановлюють підбором величини опору резистора R8 (його можна прибрати зовсім). Малопотужні транзистори – будь кремнієві, але, можливо, в цьому випадку доведеться підбирати регулювальні опору.

Індикатори напруги конструктивно дужепрості. Роботу їх тут докладно розбирати не будемо, тільки нагадаю, що НL1 – індикатор мінімальної напруги на виході регулятора, НL2 – індикатор максимальної напруги, НL3 – індикатор справності регулятора (він повинен весь час світитися під час роботи при справному регуляторі напруги). Якщо ви захочете доопрацювати дану схему, скажімо, встановити вимикач, який сполучатиме базу транзистораіз загальним проводом, зупиняючи при цьому вентилятор, то буде потрібно індикатор наявності напруги на виході (правда, в цьому випадку

вентилятор необхідно частіше змащувати для впевненого запуску при мінімальному напруги, що підводиться).

В результаті вийшов пристрій, змінює обороти одного з корпусних вентиляторів від 1700-1800 (при невеликій температурі повітря в корпусі) до 2800 і більше оборотів в хвилину у разі великого навантаження (ігор або інших важких додатків), викликає підвищення температури повітря в корпусі приблизно до 35 ° С (по даними програми МВРгоЬе). Обороти вентилятора контролюються без збоїв.Використовуваний вентилятор – Zalman ZМ-F1. Тепер, після перевірки, можна зібрати ще один такий девайс і підключити його до іншого роз’єму на платі – нехай моніториться на здоров’я!


Дещо про збірку:

Для монтажу даного девайса не потрібно зайвих матеріальних витрат – добре підходить кришка п’ятидюймовий відсіку. Після збірки системного блоку, як правило, залишається хоча б одна вільна заглушка, яка в кращому випадку валяється серед запчастин, в гіршому –

просто викидається. А якщо ви її зіпсуєте в процесі роботи – так вона все одно була запасний, і з кришкою, яка в даний момент встановлена ​​в корпусі, можна буде попрацювати далі, тільки більш акуратно, з урахуванням минулих помилок. Можна, звичайно, використовувати і тридюймовим кришку – кому як подобається.

При виборі типу світлодіодів для індикаторів потрібно враховувати і те, як виглядають індикатори на вашому корпусі, щоб не порушувати єдність стилю. Як ви думаєте, чи добре будуть виглядати здоровенні круглі світлодіоди в кришці “пятідюй-мовкі”,в той час як індикатори на корпусі невеликі і прямокутні? Ось і ядумаю, що це буде не дуже естетично (“зате дешево, зручно і практично … “- класика, проте …). Звичайно, круглі отвори проробляти буде простіше, але і виглядають вони не так стильно. У нашому випадку дизайн пробного примірника пристрої мінімалістичний.

Тепер трохи інформації про монтаж електричної частини. Друковану плату для даного пристрою доцільнорозробляти в тому випадку, якщо ви хочете зайнятися дрібносерійним виробництвом таких девайсів. А для дослідних зразків достатньо буде макетної плати. Якщо монтаж проведений акуратно і якісно, ​​пристрійбуде працювати роками, поки не набридне своєю присутністю. Макетна плата виготовляється прорізанням канавок в шарі фольги до текстоліту, так, щоб утворилися ізольовані один від одного квадратики зі стороною приблизно в 1 см. До цих квадратикам і припаюються висновки деталей. При необхідності деталі можна буде легко відпаяти і перемістити в інше місце (якщо початкова компоновка виявиться невдалою). Якщо майданчики розташовані далеко один від одного, з’єднуйте їх відрізками багатожильного ізольованого проводу. Друковану плату з деталями можна зсередини пригвинтити до нижньої крайки кришки. Зверніть увагу, що гвинти кріплення повинні бути з “потайний” головкою, щоб вони не стирчали і не заважали вставляти кришку на місце. Тільки от невдача – нижня кромка кришки досить тонка, тому будьте уважні та обережні. В крайньому випадку прикріпіть плату до кришки взятим напрокат клейовим пістолетом (можна обійтися і без нього, помістивши плату на потрібне місце і потім розплавивши шматок клею паяльником). Якщо такого клею в межах досяжності немає, скористайтеся клеєм “Момент”. Плату постарайтеся зробити не дуже великий, щоб в майбутньому поряд з неюможна було розмістити плату іншого такого ж регулятора. Світлодіоди в отворах можна кріпити також за допомогою клейового пістолета (до речі, під багатьох корпусах так і зроблено). Із зовнішнього боку кришки поруч зі світлодіодами для приколу можна спробувати зробити якісь умовніпозначення. Раніше для цього зручно було використовувати перевідні зображення, але зараз таких радіоаматорських шрифтів щось не видно. Так що якщо немає навичок акуратного написання букв – краще не псуйте свою роботу. Хоча велика напис – щось на кшталт “SmartFan Ltd” – виглядала б непогано (напевно).

Датчик необхідно розмістити у верхній частини корпусу, причому так, щоб уникнути замикання його висновків з металевою поверхнею і попадання його під струмінь повітря від вентилятора. Головне, щоб надалі він не відліпити від свого посадкового місця і його довгі дроти не потрапили в дзижчати крильчатку вентилятора на процесорі.

Зрозуміло, первісне підключення краще виробляти до якого-небудь зовнішнього блоку живлення 12 вольт, щобпри можливих помилках в монтажі уникнути великих матеріальних втрат. (Наприклад, якщо буде переплутаний полярність підключення діодного датчикатемператури – транзистор VТ1 миттєво згорить!)

При виготовленні даного девайса пам’ятаєте,що від акуратності проробляє отворів в кришці (монтажу деталей наплаті зовні все одно не видно, якщо його спеціально не демонструвати) напряму залежатиме кількість захвату, яке проявлять оточуючі вас друзі-моддери. А вже від реальної кількості захвату залежатиме теоретично можлива кількість пива, яке пообіцяють вам товариші за виготовлення аналогічного пристрою для них.

Умілих вам рук і прохолодних корпусів!

Р.З. Взагалі, описуваний прилад заразпрацює тільки в “тихому” режимі. А чому? Тут ціла історія … Виникли неприємності з блоком живлення, і довелося його міняти. Попутно потрібно було вирішити проблему з вентилятором БП: надто вже він шумів. Колиблок живлення був замінений, новинка так сподобалася, що про неї була написана стаття “Мовчання – золото”. Вентилятор в новому БП шумить набагатоменше, і, що найважливіше, температура всередині корпусу знизилася градусів на п’ять. Тепер вона не досягає порогової величини, на якуналаштований описуваний тут регулятор оборотів. Залишилося почекати настання літа – буде спекотніше, тоді вентилятор знову буде збільшуватиобороти. А поки насолодитись тишею.

Що найцікавіше – мало хто замислюється про те, яку роль у зниженні температури усередині корпусу може грати розташування отворів на кожусі блоку живлення. Тут не все так просто, як може здатися на перший погляд. Роз’яснення з даній темі будуть дані у відповідній статті.