Řízení chladiče (tepelné řízení ventilátorů v praxi)
Těm, kteří používají počítač každý den (a zejména každou noc), je myšlenka Silent PC velmi blízká. Tomuto tématu se věnuje mnoho publikací, ale dnes není problém hluku produkovaného počítačem zdaleka vyřešen. Jedním z hlavních zdrojů hluku v počítači je chladič procesoru.
Při použití softwarových chladicích nástrojů jako CpuIdle, Waterfall a dalších nebo při práci v operačních systémech Windows NT/2000/XP a Windows 98SE průměrná teplota procesoru v klidovém režimu výrazně klesá. Ventilátor chladiče to ale neví a dál pracuje na plný výkon s maximální hlučností. Samozřejmě existují speciální utility (například SpeedFan), které dokážou ovládat otáčky ventilátoru. Takové programy však nefungují na všech základních deskách. Ale i když fungují, dá se říct, že moc chytré nejsou. Při bootování počítače tedy i při relativně studeném procesoru ventilátor běží na maximální otáčky.
Cesta z této situace je ve skutečnosti jednoduchá: pro ovládání rychlosti oběžného kola ventilátoru můžete postavit analogový regulátor se samostatným teplotním čidlem připojeným k chladiči chladiče. Obecně lze říci, že pro takové termostaty existuje nespočet obvodových řešení. Ale naši pozornost si zaslouží dvě nejjednodušší schémata tepelné regulace, kterými se nyní budeme zabývat.
Popis
Pokud chladič nemá výstup na otáčkoměr (nebo se tento výstup prostě nepoužívá), můžete sestavit nejjednodušší obvod, který obsahuje minimální počet dílů (obr. 1).
Rýže. 1. Schematické schéma první verze termostatu
Od dob „čtyřek“ se používá regulátor sestavený podle tohoto schématu. Je postaven na základě komparátorového mikroobvodu LM311 (domácí analog je KR554CA3). I přes to, že je použit komparátor, regulátor poskytuje spíše lineární než spínací regulaci. Může vyvstat rozumná otázka: „Jak se stalo, že se pro lineární regulaci používá komparátor a ne operační zesilovač? No, existuje pro to několik důvodů. Jednak má tento komparátor poměrně výkonný výstup s otevřeným kolektorem, který k němu umožňuje připojit ventilátor bez dalších tranzistorů. Za druhé, díky tomu, že vstupní stupeň je postaven na pnp tranzistorech, které jsou zapojeny do obvodu se společným kolektorem, lze i s unipolárním napájením pracovat s nízkými vstupními napětími, umístěnými téměř na potenciálu země. Takže při použití diody jako teplotního čidla je potřeba pracovat na vstupních potenciálech pouze 0,7 V, což většina operačních zesilovačů neumožňuje. Za třetí, jakýkoliv komparátor lze zakrýt negativní zpětnou vazbou, pak bude fungovat tak, jak fungují operační zesilovače (mimochodem přesně toto zapojení bylo použito).
Diody se často používají jako teplotní senzory. U křemíkové diody má p-n přechod teplotní koeficient napětí přibližně -2,3 mV/°C a propustný úbytek napětí asi 0,7 V. Většina diod má pouzdro, které je zcela nevhodné pro montáž na radiátor. Některé tranzistory jsou k tomu přitom speciálně uzpůsobeny. Jedním z nich jsou domácí tranzistory KT814 a KT815. Pokud je takový tranzistor přišroubován k radiátoru, kolektor tranzistoru se k němu elektricky připojí. Aby se předešlo problémům, v obvodu, kde je tento tranzistor použit, musí být kolektor uzemněn. Na základě toho potřebuje náš teplotní senzor tranzistor pnp, například KT814.
Jako diodu můžete samozřejmě jednoduše použít jeden z tranzistorových přechodů. Ale tady můžeme být chytří a udělat něco mazanějšího :) Faktem je, že teplotní koeficient diody je poměrně nízký a měření malých změn napětí je poměrně obtížné. Zde ruší šum, rušení a nestabilita napájecího napětí. Proto se pro zvýšení teplotního koeficientu teplotního senzoru často používá řetězec diod zapojených do série. U takového řetězce se teplotní koeficient a pokles napětí v propustném směru zvyšují úměrně počtu připojených diod. Ale nemáme diodu, ale celý tranzistor! Přidáním pouhých dvou rezistorů můžete na tranzistoru postavit dvousvorkovou síť, jejíž chování bude ekvivalentní chování řetězce diod. To se dělá v popsaném termostatu.
Teplotní koeficient takového snímače je určen poměrem rezistorů R2 a R3 a je roven T cvd *(R3/R2+1), kde T cvd je teplotní koeficient jednoho p-n přechodu. Je nemožné zvyšovat poměr odporu donekonečna, protože spolu s teplotním koeficientem se také zvyšuje pokles napětí v propustném směru, který může snadno dosáhnout napájecího napětí a obvod již nebude fungovat. V popsaném regulátoru je teplotní koeficient zvolen přibližně -20 mV/°C, přičemž propustný úbytek napětí je asi 6 V.
Snímač teploty VT1R2R3 je součástí měřicího můstku, který je tvořen odpory R1, R4, R5, R6. Most je napájen parametrickým stabilizátorem napětí VD1R7. Nutnost použití stabilizátoru je dána tím, že napájecí napětí +12 V uvnitř počítače je značně nestabilní (ve spínaném zdroji se provádí pouze skupinová stabilizace výstupních úrovní +5 V a +12 V).
Na vstupy komparátoru je přivedeno nesymetrické napětí měřicího můstku, které se využívá v lineárním režimu díky působení negativní zpětné vazby. Trimrový rezistor R5 umožňuje posunout nastavovací charakteristiku a změna hodnoty zpětnovazebního rezistoru R8 umožňuje měnit jeho strmost. Kapacity C1 a C2 zajišťují stabilitu regulátoru.
Regulátor je namontován na prkénku, což je kus jednostranné fólie ze skelného vlákna (obr. 2).
Rýže. 2. Schéma instalace první verze termostatu
Pro zmenšení velikosti desky je vhodné použít SMD prvky. I když v zásadě si vystačíte s běžnými prvky. Deska je připevněna k chladiči pomocí šroubu zajišťujícího tranzistor VT1. Chcete-li to provést, měli byste v chladiči vytvořit otvor, do kterého je vhodné vyříznout závit M3. Jako poslední možnost můžete použít šroub a matici. Při výběru místa na radiátoru pro zajištění desky je třeba dbát na přístupnost trimovacího rezistoru, když je radiátor uvnitř počítače. Tímto způsobem můžete desku připevnit pouze k radiátorům „klasického“ designu, ale připevnění k válcovým radiátorům (například jako Orbs) může způsobit problémy. Pouze tranzistor snímače teploty by měl mít dobrý tepelný kontakt s radiátorem. Pokud se tedy celá deska nevejde na radiátor, můžete se omezit na instalaci jednoho tranzistoru na něj, který je v tomto případě připojen k desce pomocí vodičů. Samotná deska může být umístěna na libovolném vhodném místě. Tranzistor není těžké připevnit k radiátoru, dokonce jej můžete jednoduše vložit mezi žebra a zajistit tepelný kontakt pomocí teplovodivé pasty. Dalším způsobem upevnění je použití lepidla s dobrou tepelnou vodivostí.
Při instalaci tranzistoru snímače teploty na radiátor je tento připojen k zemi. V praxi to ale nezpůsobuje žádné zvláštní potíže, alespoň v systémech s procesory Celeron a PentiumIII (část jejich krystalu v kontaktu s chladičem nemá žádnou elektrickou vodivost).
Elektricky je deska připojena k vodičům ventilátoru. V případě potřeby můžete dokonce nainstalovat konektory, abyste nepřerušili vodiče. Správně sestavený obvod nevyžaduje prakticky žádné nastavování: stačí použít trimovací rezistor R5 pro nastavení požadované rychlosti otáčení oběžného kola ventilátoru odpovídající aktuální teplotě. V praxi má každý konkrétní ventilátor minimální napájecí napětí, při kterém se oběžné kolo začíná otáčet. Nastavením regulátoru můžete dosáhnout otáčení ventilátoru na nejnižší možnou rychlost při teplotě chladiče, řekněme, blízké teplotě okolí. Avšak vzhledem k tomu, že tepelný odpor různých chladičů se velmi liší, může být nutné upravit sklon regulace. Strmost charakteristiky se nastavuje hodnotou odporu R8. Hodnota odporu se může pohybovat od 100 K do 1 M. Čím vyšší je tato hodnota, tím nižší je teplota chladiče, kdy ventilátor dosáhne maximální rychlosti. V praxi je velmi často zatížení procesoru jen pár procent. To je pozorováno například při práci v textových editorech. Při použití softwarového chladiče v takových chvílích může ventilátor pracovat při výrazně snížených otáčkách. Přesně to by měl regulátor zajistit. Se zvyšujícím se zatížením procesoru však roste jeho teplota a regulátor musí postupně zvyšovat napájecí napětí ventilátoru na maximum, aby nedocházelo k přehřívání procesoru. Teplota chladiče při dosažení plné rychlosti ventilátoru by neměla být příliš vysoká. Je obtížné dát konkrétní doporučení, ale alespoň tato teplota by se měla „zaostávat“ o 5 - 10 stupňů od kritické teploty, když je stabilita systému již ohrožena.
Ano, ještě jedna věc. Je vhodné nejprve zapnout obvod z nějakého externího zdroje napájení. V opačném případě, pokud dojde ke zkratu v obvodu, připojení obvodu ke konektoru základní desky jej může poškodit.
Nyní druhá verze schématu. Pokud je ventilátor vybaven otáčkoměrem, pak již není možné připojit řídicí tranzistor na zemnící vodič ventilátoru. Proto zde není vhodný interní komparátorový tranzistor. V tomto případě je nutný přídavný tranzistor, který bude regulovat obvod ventilátoru +12 V. V principu bylo možné obvod na komparátoru jednoduše mírně upravit, ale pro zpestření byl vyroben obvod sestavený s tranzistory, který se ukázal být objemově ještě menší (obr. 3).
Rýže. 3. Schematické schéma druhé verze termostatu
Vzhledem k tomu, že se zahřívá celá deska umístěná na radiátoru, je poměrně obtížné předvídat chování tranzistorového obvodu. Proto bylo nutné předběžné modelování obvodu pomocí balíku PSpice. Výsledek simulace je na Obr. 4.
Rýže. 4. Výsledek simulace obvodu v pouzdru PSpice
Jak je z obrázku patrné, napájecí napětí ventilátoru roste lineárně ze 4 V při 25°C na 12 V při 58°C. Toto chování regulátoru obecně splňuje naše požadavky a v tomto okamžiku byla dokončena fáze modelování.
Schématická schémata těchto dvou variant termostatů mají mnoho společného. Zejména snímač teploty a měřicí můstek jsou zcela totožné. Jediným rozdílem je můstkový zesilovač nerovnováhy napětí. Ve druhé možnosti je toto napětí přiváděno do kaskády na tranzistoru VT2. Báze tranzistoru je invertující vstup zesilovače a emitor je neinvertující vstup. Dále signál jde do druhého stupně zesilovače na tranzistoru VT3, poté do výstupního stupně na tranzistoru VT4. Účel nádob je stejný jako u první možnosti. Schéma zapojení regulátoru je na obr. 5.
Rýže. 5. Montážní schéma druhé verze termostatu
Design je podobný jako u první možnosti, až na to, že deska je o něco menší. Obvod může používat běžné (jiné než SMD) prvky a jakékoli tranzistory s nízkým výkonem, protože proud spotřebovaný ventilátory obvykle nepřesahuje 100 mA. Podotýkám, že tento obvod lze použít i pro ovládání ventilátorů s velkým proudovým odběrem, ale v tomto případě je nutné vyměnit tranzistor VT4 za výkonnější. Pokud jde o výstup tachometru, signál tachogenerátoru TG prochází přímo deskou regulátoru a jde do konektoru základní desky. Způsob nastavení druhé verze regulátoru se neliší od způsobu uvedeného pro první možnost. Pouze u této volby se nastavení provádí pomocí trimovacího rezistoru R7 a strmost charakteristiky se nastavuje hodnotou rezistoru R12.
závěry
Praktické použití termostatu (společně se softwarovými chladicími nástroji) prokázalo jeho vysokou účinnost z hlediska snížení hluku produkovaného chladičem. Samotný chladič však musí být poměrně účinný. Například v systému s procesorem Celeron566 pracujícím na 850 MHz již boxový chladič nezajišťoval dostatečnou účinnost chlazení, takže i při průměrné zátěži procesoru zvedl regulátor napájecí napětí chladiče na maximální hodnotu. Situace byla napravena po výměně ventilátoru za výkonnější, se zvětšeným průměrem lopatek. Nyní ventilátor dosáhne plných otáček pouze při dlouhodobém chodu procesoru na téměř 100% zátěž.
Ventilátor nebo chladič. Mechanické zařízení s lopatkami určené pro nucené proudění vzduchu různých zařízení za účelem jejich chlazení.
2005
Hlavním cílem všech regulátorů otáček ventilátoru počítače je snížení hluku ventilátoru. Rychlost otáčení ventilátoru závisí především na úrovni napětí, které je do něj přiváděno. Čím nižší je úroveň použitého napětí, tím nižší jsou otáčky a naopak.
2006
Když jsem v noci seděl u počítače, všiml jsem si nadměrného hluku ze systému vzduchového chlazení. Proč ne automaticky, v závislosti na teplotě, ovládat otáčky chladičů? Po 2 měsících, během kterých jsem hledal vhodné schéma, jsem jej vylepšil a nakonfiguroval. Obvod provádí reléové řízení otáček 3 chladičů najednou v závislosti na teplotě.
2006
V navržené jednotce je napětí napájející motory regulováno pulzní metodou! Jako spínací prvky jsou použity tranzistory s efektem pole s velmi nízkým (zlomky ohmů) kanálovým odporem v otevřeném stavu. Neomezují rozběhové proudy a prakticky nesnižují napájecí napětí pro ventilátory běžící na plný výkon.
2010
Toto zařízení je založeno na regulátoru PIC18F25K20, který umožňuje nastavit rychlost ventilátoru pomocí PWM (pulse width modulation). To poskytuje takové výhody jako: plynulé nastavení otáček motoru, nízká hladina hluku, vysoká životnost, větší spolehlivost, nižší spotřeba energie a startovací proud.
2008
Princip ovládání ventilátoru nuceného chlazení UMZCH s malým chladičem spočívá v tom, že dmychadlo se zapne při překročení úrovně signálu na výstupu zesilovače o určitou úroveň, takže hluk ventilátoru při sníženém výkonu je prakticky neslyšitelný. Zařízení s ventilátorem lze doporučit i pro instalaci do zesilovačů klasické konstrukce (s přirozeným konvekčním chlazením) umístěných ve ztížených provozních podmínkách
Hlavním problémem ventilátorů, které chladí tu či onu část počítače, je zvýšená hladina hluku. Základní elektronika a dostupné materiály nám pomohou vyřešit tento problém vlastními silami. Tento článek poskytuje schéma zapojení pro nastavení rychlosti ventilátoru a fotografie, jak vypadá domácí regulátor rychlosti otáčení.
Je třeba poznamenat, že počet otáček závisí především na úrovni napětí, které je k němu přiváděno. Snížením úrovně použitého napětí se sníží hluk i rychlost.
Schéma zapojení:
Zde jsou podrobnosti, které budeme potřebovat: jeden tranzistor a dva odpory.
Pokud jde o tranzistor, vezměte KT815 nebo KT817, můžete použít i výkonnější KT819.
Volba tranzistoru závisí na výkonu ventilátoru. Používají se většinou jednoduché DC ventilátory s napětím 12 Voltů.
Rezistory by měly být brány s následujícími parametry: první je konstantní (1 kOhm) a druhý je proměnný (od 1 kOhm do 5 kOhm) pro nastavení rychlosti ventilátoru.
Při vstupním napětí (12 V) lze výstupní napětí upravit otáčením posuvné části rezistoru R2. Zpravidla při napětí 5 Voltů nebo nižším přestane ventilátor vydávat hluk.
Při použití regulátoru s výkonným ventilátorem vám doporučuji nainstalovat tranzistor na malý chladič.
To je vše, nyní můžete sestavit regulátor otáček ventilátoru vlastníma rukama, aniž byste vydávali hluk.
S pozdravem Edgare.
Výkonu moderního počítače je dosaženo za poměrně vysokou cenu - napájecí zdroj, procesor a grafická karta často vyžadují intenzivní chlazení. Specializované chladicí systémy jsou drahé, takže na domácí počítač je obvykle instalováno několik ventilátorů a chladičů skříně (radiátory s ventilátory).
Výsledkem je efektivní a levný, ale často hlučný chladicí systém. Pro snížení hladiny hluku (při zachování účinnosti) je zapotřebí systém regulace otáček ventilátoru. Různé exotické chladicí systémy nebudou brány v úvahu. Je nutné zvážit nejběžnější systémy chlazení vzduchu.
Pro snížení hluku ventilátoru bez snížení účinnosti chlazení je vhodné dodržovat následující zásady:
- Ventilátory s velkým průměrem pracují efektivněji než malé.
- Maximální účinnost chlazení je pozorována u chladičů s tepelnými trubicemi.
- Čtyřkolíkové ventilátory jsou preferovány před tříkolíkovými.
Nadměrný hluk ventilátoru může mít pouze dva hlavní důvody:
- Špatné mazání ložisek. Odstraněno čištěním a novým mazivem.
- Motor se točí příliš rychle. Pokud je možné snížit tuto rychlost při zachování přijatelné úrovně intenzity chlazení, pak by to mělo být provedeno. Následující pojednává o nejdostupnějších a nejlevnějších způsobech řízení rychlosti otáčení.
Metody řízení otáček ventilátoru
Návrat k obsahu
První metoda: přepnutí funkce BIOS, která reguluje chod ventilátoru
Funkce Q-Fan control, Smart fan control atd. podporované některými základními deskami zvyšují otáčky ventilátoru při zvýšení zátěže a snižují při poklesu. Je třeba věnovat pozornost způsobu ovládání otáček ventilátoru na příkladu řízení Q-Fan. Je nutné provést následující posloupnost akcí:
- Zadejte BIOS. Nejčastěji k tomu musíte před spuštěním počítače stisknout klávesu „Delete“. Pokud jste před spuštěním ve spodní části obrazovky místo „Stiskněte Del pro vstup do Setup“ vyzváni ke stisknutí jiné klávesy, udělejte to.
- Otevřete sekci „Napájení“.
- Přejděte na řádek „Hardware Monitor“.
- Změňte hodnotu funkcí CPU Q-Fan control a Chassis Q-Fan Control na pravé straně obrazovky na „Enabled“.
- V zobrazených řádcích CPU a Chassis Fan Profile vyberte jednu ze tří úrovní výkonu: vylepšený (Perfomans), tichý (Silent) a optimální (Optimal).
- Stisknutím klávesy F10 uložíte vybrané nastavení.
Návrat k obsahu
Druhá metoda: regulace otáček ventilátoru metodou spínání
Obrázek 1. Rozložení napětí na kontaktech.
U většiny ventilátorů je jmenovité napětí 12 V. S klesajícím tímto napětím klesá počet otáček za jednotku času - ventilátor se otáčí pomaleji a vydává méně hluku. Tuto okolnost můžete využít přepnutím ventilátoru na několik jmenovitých napětí pomocí běžného konektoru Molex.
Rozložení napětí na kontaktech tohoto konektoru je na Obr. 1a. Ukazuje se, že z něj lze odebrat tři různé hodnoty napětí: 5 V, 7 V a 12 V.
K zajištění této metody změny rychlosti ventilátoru potřebujete:
- Otevřete skříň počítače bez napětí a vyjměte konektor ventilátoru z jeho zásuvky. Je snazší odpájet dráty jdoucí k ventilátoru zdroje z desky nebo je jen vystřihnout.
- Pomocí jehly nebo šídla uvolněte odpovídající nožky (nejčastěji červený vodič je kladný a černý vodič záporný) z konektoru.
- Vodiče ventilátoru připojte na kontakty konektoru Molex na požadované napětí (viz obr. 1b).
Motor s nominální rychlostí otáčení 2000 ot./min při napětí 7 V vyrobí 1300 ot./min. a při napětí 5 V - 900 ot./min. Motor dimenzovaný na 3500 ot./min - 2200 a 1600 ot./min.
Obrázek 2. Schéma sériového zapojení dvou stejných ventilátorů.
Speciálním případem této metody je sériové zapojení dvou stejných ventilátorů s třípinovými konektory. Každý z nich nese poloviční provozní napětí a oba se točí pomaleji a vydávají méně hluku.
Schéma takového zapojení je na Obr. 2. Levý konektor ventilátoru je připojen k základní desce jako obvykle.
Na pravém konektoru je instalována propojka, která je upevněna elektrickou páskou nebo páskou.
Návrat k obsahu
Třetí způsob: úprava otáček ventilátoru změnou napájecího proudu
Chcete-li omezit rychlost otáčení ventilátoru, můžete k jeho napájecímu obvodu zapojit do série trvalé nebo proměnné rezistory. Ty také umožňují plynule měnit rychlost otáčení. Při výběru takového designu byste neměli zapomenout na jeho nevýhody:
- Rezistory se zahřívají, plýtvají elektřinou a přispívají k procesu zahřívání celé konstrukce.
- Charakteristiky elektromotoru v různých režimech se mohou značně lišit, každý z nich vyžaduje odpory s různými parametry.
- Ztrátový výkon rezistorů musí být dostatečně velký.
Obrázek 3. Elektronický obvod pro řízení rychlosti.
Je racionálnější použít elektronický obvod řízení rychlosti. Jeho jednoduchá verze je znázorněna na obr. 3. Tento obvod je stabilizátor se schopností upravit výstupní napětí. Na vstup mikroobvodu DA1 (KR142EN5A) je přivedeno napětí 12 V. Signál z vlastního výstupu je přiváděn na 8 zesílený výstup tranzistorem VT1. Úroveň tohoto signálu lze nastavit proměnným rezistorem R2. Jako R1 je lepší použít ladicí odpor.
Pokud zatěžovací proud není větší než 0,2 A (jeden ventilátor), lze mikroobvod KR142EN5A použít bez chladiče. Je-li přítomen, může výstupní proud dosáhnout hodnoty 3 A. Na vstup obvodu je vhodné zařadit malokapacitní keramický kondenzátor.
Návrat k obsahu
Čtvrtá metoda: nastavení rychlosti ventilátoru pomocí rheobass
Reobas je elektronické zařízení, které umožňuje plynule měnit napětí dodávané do ventilátorů.
Díky tomu se plynule mění rychlost jejich rotace. Nejjednodušší je pořídit si hotový reobas. Obvykle se vkládá do 5,25" pozice. Má to snad jen jednu nevýhodu: zařízení je drahé.
Zařízení popsaná v předchozí části jsou ve skutečnosti reobass, umožňující pouze ruční ovládání. Kromě toho, pokud je jako regulátor použit odpor, motor se nemusí spustit, protože velikost proudu v okamžiku spuštění je omezená. V ideálním případě by plnohodnotný reobass měl poskytovat:
- Nepřerušované startování motoru.
- Regulace otáček rotoru nejen ručně, ale i automaticky. S rostoucí teplotou chlazeného zařízení by se měla zvýšit rychlost otáčení a naopak.
Poměrně jednoduché schéma, které tyto podmínky splňuje, je na Obr. 4. S odpovídajícími dovednostmi je možné si to vyrobit sami.
Napájecí napětí ventilátoru se mění v pulzním režimu. Spínání se provádí pomocí výkonných tranzistorů s efektem pole, odpor kanálů v otevřeném stavu je blízký nule. Startování motorů proto probíhá bez potíží. Nejvyšší rychlost otáčení také nebude omezena.
Navrhované schéma funguje takto: v počátečním okamžiku chladič, který ochlazuje procesor, pracuje při minimální rychlosti a po zahřátí na určitou maximální přípustnou teplotu se přepne do režimu maximálního chlazení. Když teplota procesoru klesne, reobass opět přepne chladič na minimální otáčky. Zbývající ventilátory podporují manuálně nastavený režim.
Obrázek 4. Schéma nastavení pomocí reobasu.
Základem jednotky, která řídí chod ventilátorů počítače, je integrovaný časovač DA3 a tranzistor VT3 s efektem pole. Na základě časovače je sestaven pulzní generátor s frekvencí opakování pulzů 10-15 Hz. Pracovní cyklus těchto impulsů lze měnit pomocí ladícího odporu R5, který je součástí časovacího RC řetězu R5-C2. Díky tomu můžete plynule měnit rychlost otáčení ventilátoru při zachování požadované hodnoty proudu v době spouštění.
Kondenzátor C6 vyhlazuje pulsy, díky čemuž se rotory motoru otáčejí měkčeji bez cvakání. Tyto ventilátory jsou připojeny k výstupu XP2.
Základem podobné řídicí jednotky chladiče procesoru je mikroobvod DA2 a tranzistor s efektem pole VT2. Jediný rozdíl je v tom, že když se na výstupu operačního zesilovače DA1 objeví napětí, je díky diodám VD5 a VD6 superponováno na výstupní napětí časovače DA2. Výsledkem je, že se VT2 zcela otevře a ventilátor chladiče se začne otáčet co nejrychleji.
Chladicí ventilátory se nyní nacházejí v mnoha domácích spotřebičích, ať už jde o počítače, stereo systémy nebo domácí kina. Dělají svou práci dobře, chladí topná tělesa, ale zároveň vydávají srdceryvný a velmi nepříjemný zvuk. To je zvláště důležité u stereo systémů a domácích kin, protože hluk ventilátoru může rušit poslech vaší oblíbené hudby. Výrobci často šetří peníze a chladicí ventilátory připojují přímo ke zdroji, díky čemuž se vždy otáčí na maximální otáčky, bez ohledu na to, zda je chlazení aktuálně vyžadováno nebo ne. Tento problém můžete vyřešit zcela jednoduše – zabudujte si vlastní automatický regulátor otáček chladiče. Bude hlídat teplotu chladiče a pouze v případě potřeby zapne chlazení a pokud bude teplota nadále stoupat, regulátor zvýší otáčky chladiče až na maximum. Kromě snížení hluku takové zařízení výrazně zvýší životnost samotného ventilátoru. Může být také použit například při vytváření domácích výkonných zesilovačů, napájecích zdrojů nebo jiných elektronických zařízení.
Systém
Zapojení je extrémně jednoduché, obsahuje pouze dva tranzistory, pár rezistorů a termistor, ale přesto funguje skvěle. M1 ve schématu je ventilátor, jehož otáčky budou regulovány. Okruh je navržen pro použití standardních 12voltových chladičů. VT1 – nízkovýkonový n-p-n tranzistor, například KT3102B, BC547B, KT315B. Zde je vhodné použít tranzistory se ziskem 300 a více. VT2 je výkonný npn tranzistor, který spíná ventilátor. Můžete použít levné domácí KT819, KT829, opět je vhodné zvolit tranzistor s vysokým ziskem. R1 je termistor (také nazývaný termistor), klíčový článek v obvodu. Mění svůj odpor v závislosti na teplotě. Zde je vhodný jakýkoli NTC termistor s odporem 10-200 kOhm, například domácí MMT-4. Hodnota ladicího odporu R2 závisí na volbě termistoru, měla by být 1,5 - 2x větší. Tento odpor nastavuje práh pro zapnutí ventilátoru.
Výroba regulátoru
Obvod lze jednoduše sestavit pomocí povrchové montáže, nebo si můžete vyrobit plošný spoj, což jsem udělal já. Pro připojení napájecích vodičů a samotného ventilátoru jsou na desce umístěny svorkovnice a termistor je vyveden na dvojici vodičů a připojen k radiátoru. Pro větší tepelnou vodivost je třeba jej připevnit pomocí teplovodivé pasty. Deska je vyrobena metodou LUT, níže je několik fotografií procesu.
Stáhněte si desku:
(Staženo: 653)
Po vyrobení desky se do ní jako obvykle připájejí díly nejprve malé, pak velké. Stojí za to věnovat pozornost pinoutu tranzistorů, aby bylo možné je správně připájet. Po dokončení montáže je třeba desku omýt od zbytků tavidla, zakroužkovat koleje a správně zajistit montáž.
