|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Управление вентиляторами ПК
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры 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-n 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...7
В (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 11 В, а частота сигнала таходатчика не
превышает сотен герц (при 12 000 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 Л. Ридико (<http:/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. 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 неинвертирующий
вход компаратора становится инвертирующим, а инвертирующий - неинвертирующим.
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. Изменены номиналы резисторов R4 и R6, что
обусловлено применением стабилитрона с другим напряжением стабилизации и
транзистора серии КТ816 вместо КТ814.
![]() Устройство монтируют на печатной плате, изготовленной в соответствии с рис. 3.
Она рассчитана на применение постоянных резисторов МЛТ, подстроенного СПЗ-38б,
конденсаторов К52-1Б (С1, C3), КМ (С2) 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-n (серии КТ815 или КТ817), включенный по схеме с общим
коллектором.
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 подстроенного 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 9,8 В. Поэтому
вентилятор следует взять с запасом по производительности.
Автор: М.Наумов, г.Москва
раздел сайта Предварительные усилители журналы Блокнот Радиоаматора (годовые архивы) книга Комбинаторные шкалы в системах автоматики. Шарин Ю.С., 1973 книга Высококачественные ламповые усилители звуковой частоты. Гендин Г.С., 2003 статья Сварка полиэтиленовых газопроводов. Типовая инструкция по охране труда справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №18
|