Сучасні комп'ютери працюють на частотах сотень та тисяч мегагерц. Кількість вентиляторів збільшилася з одного-в блоці живлення (БП), до трьох і більше, при цьому найтихішим найчастіше є вентилятор БП. У багатьох власників нерозігнаних машин штатні вентилятори постійно працюють на 100% (автоматичне керування обертів відсутнє), тоді як для нормального охолодження досатньо відчутно менше обертів. Внаслідок постійної роботи на повну потужність вентилятори швидко зношуються та створюють чималий шум. І ось сьогодні я хочу запропонувати до вашої уваги дві прості конструкції, призначені для зниження обертів вентилятора та візуального контролю температури радіатор.
Для початку визначимося з параметрами нашого пристрою. Для відображення температури я пропоную використовувати мікроамперметр - малогабаритний стрілочний індикатор рівня запису від магнітофона. Він підходить ще й тим, що вже має шкалу із зеленою та червоною зоною (відпадає необхідність у творчому процесі виготовлення шкали). Діапазон контрольованих температур можна вибрати в будь-яких межах. Наприклад, я вибрав від 20 до 45°С.
Як датчик температури краще всього використовувати терморезистор, так як він має велике значення температурного коефіцієнта опору (зміни опору на один градус Цельсія), у зв'язку з чим відпадає необхідність у додатковому посиленні.
Так як збиратимемо за найпростішою схемою, то керувати швидкістю вентиляторів доведеться вручну.
Ну і нарешті підсвічування, звичайно, на світлодіодах улюблених кольорів. Гарно виглядають сині світлодіоди і шкала, намальована флюоресцентною фарбою.
Тепер розглянемо елементи конструкції по порядку, почнемо з вимірювальної частини. Ідеальним рішенням для нашої конструкції (з погляду простоти) є знайомий з дитинства міст Уітстона (Wheatstone bridge). Щоб усім було зрозуміло, я коротко розповім про принцип його роботи.
Як ви знаєте, міст Уітстона представляє собою чотири опори, з'єднаних в кільце (рис.1). До точок А і В прикладається різниця потенціалів (напруга), а між точками C і D різниця потенціалів вимірюється. Припустимо, міст перебуває в стані балансу, тобто опір R1 дорівнює опору R3, а R2 дорівнює R4. Тоді між точками C і D різниця потенціалів дорівнюватиме нулю. Якщо порушити баланс (змінити один із опорів, наприклад R2), то між точками C і D виникає різниця потенціалів, яка буде тим більша, чим більше зміниться опір R2.
Тепер постараємося використати цей міст в нашій схемі. Замість R2 ми підключимо терморезистор, між точками C і D - наш мікроамперметр PA1, точку А з'єднуємо з плюсом живлення, а точку B - із землею (мінусом живлення, корпусом). Ось у нас і вийшла модель нашого пристрою (рис.2). При зміні температури змінюватиметься опір R2, а значить, і різницю потенціалів між точками C і D, що буде видно по мікроамперметру PA1.
Але це лише модель, тепер її потрібно перенести у реальний світ. Щоб не перевантажувати статтю, я не наводитиму всі мої розрахунки, пов'язані з вибором опорів. На мою думку, самим оптимальним варіантом для нашої конструкції буде використання терморезистора R2 на 200–270 Ом.
Щоб виставити стрілку мікроамперметра на нуль (при температурі 20°С), необхідно в якості резистора R4 використовувати підстроювальний резистор, з опором 470 Ом - 1 кОм. Для цієї мети підійде будь-який підстроєчний резистор, але краще застосувати багатооборотний, тоді ви збережете нерви, тому що потрапити на «нуль» не дуже просто. Для установки стрілки мікроамперметра на максимальну поділку необхідно послідовно з мікроамперметром увімкнути підстроєчний резистор на 10 - 20 кОм R5 (багатооборотний тут не обов'язковий). Опір резисторів R1 і R3 встановимо в межах 270 – 300 Ом.
Для того, щоб при зміні напруги живлення стрілка не упливала, потрібно використовувати стабілізатор напруги. Для максимального спрощення я пропоную скористатися інтегральним стабілізатором 78L09 (рис.3), хоча можна задіяти і будь-який інший. Він видає на виході напругу 9 В, при вхідній вище 11 В, і максимальний струм 100 мА, цього нам достатньо.
В результаті ми одержали нашу остаточну схему (рис.4).
Після того як ви закінчили складання електронної частини, переходимо до найвідповідальнішого і найцікавішого моменту - включення (з метою безпеки перше вмикання бажано робити від зовнішнього БП з напругою 12В, а не комп'ютерного блока живлення). Встановлюємо всі підстроювальні резистори в середнє положення і включаємо схему! Якщо білого чарівного диму немає, і стрілка різко стрибнула вбік — отже, запрацювало! Якщо ж стрілка залишилася нерухомою або вийшов білий дим (іскри, вогонь)), необхідно знову уважно перевірити зібрану схему. Не впадайте у відчай, поки я налаштував свій екземпляр, я спалив два терморезистори через власну неуважність.
Наступний крок - встановлення стрілки мікроамперметра на нуль. За це у нас відповідає R4. Крутимо його в обидва боки, поки стрілка не потрапить на початок шкали. При цьому бажано резистор R5 встановити у положення з максимальним опором. В цей час навколо терморезистора має бути постійна температура 20°С (або інша, наприклад, кімнатна, яка обрана за початок відліку). Тепер встановлюємо R5 в положення мінімального опору і знову підлаштовуємо нуль.
Наступним кроком буде нагрівання повітря навколо терморезистора (можна в духовці, феном чи чаєм) до температури 45°С (температура максимального відхилення стрілки мікроамперметра). При цьому стрілка повинна відхилитися на всю шкалу (якщо вона пішла у протилежний бік, не лякайтеся, поміняйте полярність підключення стрілочного індикатора). Резистором R5 встановлюємо стрілку на останню позначку шкали. Після закінчення необхідно перевірити роботу схеми, виставивши 20, а потім 45°С. Стрілка має показати "нуль" і "максимум" відповідно.
Тепер все готове. Встановлюємо нашу схемку в ПК, кріпимо терморезистор на радіатор ближче до кристала процесора і насолоджуємось. Не забувайте, що покриття терморезистора ненадійне і його потрібно ізолювати електрично від радіатора, але при цьому забезпечити хороший тепловий контакт (для цього ідеально підходить слюда, але можна і термоусадку). Слід пам'ятати, що через наявність термічного опору між процесором і радіатором, а також різниці температур радіатора в точці контакту з кристалом і точці установки терморезистора, наш апарат показуватиме дещо занижену температуру відносно температури кристала. Це трохи можна виправити, якщо остаточне градуювання робити, коли термоопір вже встановлений на радіаторі, порівнюючи показання вбудованого термодатчика і нашої схеми. Нижня межа (20°С) такого підстроювання не потребує.
Для підсвічування шкали я встановив два 3мм світлодіода: червоний (біля максимального значення) та зеленого (біля "нуля"). Для їх живлення потрібно використовувати баластний резистор (гасящий резистор), включений послідовно з світлодіодом. Його опір легко підрахувати за формулою (підставляємо в вольтах та амперах, отримуємо в Ом-ах):
Наприклад, баластний опір резистора для світлодіода, при живленні від 12В буде складати:
Якщо номінал опору резистора відсутній, округляємо значення до найближчого наявного, бажано в більший бік. Не забувайте також, що світлодіод чутливий до полярності прикладеної напруги, і якщо ви її переплутаєте, він може згоріти (при напрузі живлення понад 5 В)
Потужність баластного резистора розраховується за формулою: P=I2R.
Для нашого резистора на 600 Ом і струмом 15 мА потужність буде становити 0,0152600 = 0,135 Вт, тобто
в якості баластного резистора не підійде резистор потужністтю 0,125 Вт і потрібно брати не менеше 0,25 Вт.
Встановивши датчик температури і попрацювавши деякий час, можна помітити, що температура радіатора порівняно низька, а вентилятор крутиться на максимальних обертах.
Подумавши над схемою, я дійшов висновку, що найпростішим буде ручний регулятор обертів. Він складається з трьох деталей (рис.5). В якості змінного резистора R1 можна використовувати будь-який малогабаритний змінний резистор опором 1 кОм. Як силовий ключ - широко застосовується в радіоаматорських конструкціях біполярний транзистор КТ815 (розташування виводів я навів на рисунку 3., аналог BD139).
Якщо ви не хочете, щоб під час встановлення движка резистора в мінімальне положення вентилятор зупинявся, необхідно встановити між колектором та емітером транзистора резистор опором 75 - 100 Ом (на схемі не показаний), який підбирається експериментально. З ним вентилятор після подачі живлення повинен відразу починати обертатись.
Іноді виникає потреба в режимі «турбо», наприклад, коли потрібно тимчасово включити вентилятор на 100 % (не крутити ж щоразу резистор). Для цього між колектором та емітером транзистора підключаємо вимикач SW1.
Як оформити цей пристрій - справа вашої фантазії. Я, наприклад, встановив все це в п'ятидюймовий відсік і закріпив на заглушці, що його закриває. Вимикач розташовується поруч із ручкою «регулятора обертів».
Включення схеми я виконав в розрив дротів живлення вентилятора.
Завдяки цій схемі у мене з'явилася можливість контролю температури радіатора процесора (апаратна можливість у мене була відсутня), що дозволило знизити оберти вентилятора до мінімуму. Тепер тріск блоку живлення монітора забиває шум системного блоку (коштує під столом), якось треба буде виправити.
Цю схему можна використовувати не тільки для контролю температури радіатора процесора, а також відеокарти, вінчестера або інших компонентів.
Тільки не забув - справа в тому, що при зниження оборотів вентилятора відбувається зниженням напруги його живлення, і як наслідок, при зниженні нижче певного рівня перестає працювати датчик обертів. BIOS показує при цьому 0 rpm, хоча вентилятор продовжує обертатись. В мене таке відбувається в середньому положенні регулятора. Вентилятор BOX-Intel, процесор Celeron 850 МГц. На момент публікації статті, цей пристрій пропрацював вже понад чотири місяці.
Автор не несе жодного відповідальності за можливе пошкодження та феєрверки.
10.06.2004: А вісь і фотка:
14.10.2006: Схема і досі справно працює. Процесор був замінений з Intel Celeron 850 МГц на Intel Celeron 1200 МГц (Tualatin).
Використання матеріалів без дозволу автора забороняється!
Опубліковано:
Оновленно: 09.11.2023
 |
Serhii K Home Page © 2003-2024 |  |