컴퓨터 팬 제어 장치. 계획, 설명

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지난 몇 년 동안 설명이 게시 된 컴퓨터 시스템 장치 요소의 냉각을 제어하는 장치의 작동 알고리즘은 거의 동일합니다. 온도가 허용 온도보다 높지 않은 한 6,5 ~ 7V로 감소된 공급 전압이 팬에 공급됩니다. 동시에 냉각 시스템은 덜 효율적으로 작동하지만 소음은 훨씬 적습니다. 전압은 일반적으로 팬 공급 회로와 직렬로 활성 모드에 있는 저항 또는 바이폴라 트랜지스터를 포함하여 감소합니다.

불행히도 주요 목적 외에도 이 요소는 팬 모터의 시작 전류를 제한합니다. 결과적으로 기계적 시작 토크가 감소하고 정적 마찰을 극복하지 않고 컴퓨터를 켤 때 팬 임펠러가 정지 상태를 유지할 수 있습니다. 온도가 설정된 온도(일반적으로 50°C)를 초과하면 임계값 장치가 활성화되고 팬 공급 전압이 공칭 전압(12V)으로 증가합니다. 온도가 떨어질 때까지 냉각 시스템은 더 열심히 작동합니다. 그러나 공급 전압의 상당 부분이 바이폴라 트랜지스터 인 스위칭 요소에서 떨어지기 때문에 가능한 최대 효율은 여전히 달성되지 않습니다.

제안된 장치에서 모터에 공급되는 전압의 조정은 펄스 방식으로 수행됩니다! 매우 낮은(옴의 일부) 개방 상태 채널 저항을 가진 전계 효과 트랜지스터가 스위칭 소자로 사용되었습니다. 돌입 전류를 제한하지 않으며 실제로 최대 전력으로 작동하는 팬의 공급 전압을 줄이지 않습니다.

컴퓨터 팬 제어 장치의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 1. 두 개의 독립적인 제어 채널이 있습니다. DA1 및 DA2 마이크로 회로와 VT1, VT2 트랜지스터, XP1 플러그에 조립된 첫 번째 채널의 출력에는 프로세서 방열판을 날리는 팬이 연결되어 있습니다. DA3 칩의 두 번째 채널과 VT3 트랜지스터는 XP2 플러그에 연결된 시스템 장치의 다른 팬에 사용됩니다.

컴퓨터 팬 제어 장치. 팬 제어 장치의 개략도

통합 타이머 DA2 및 DA3에는 주파수가 10 ~ 15Hz인 동일한 펄스 발생기가 조립됩니다. 시간 설정 커패시터 C1 및 C2 (각각 첫 번째 및 두 번째 생성기)의 충전 및 방전 회로는 다이오드 VD1-VD4로 분리되어 가변 저항 R4 및 R5로 생성 된 펄스의 듀티 사이클을 조정할 수 있습니다. 펄스는 전계 효과 트랜지스터 VT2 및 VT3의 게이트에 공급되며 채널은 팬 전원 회로에서 직렬로 연결됩니다(개방 저항이 0,35 옴 이하). 펄스의 듀티 사이클을 변경하면 충분히 큰 시작 토크를 유지하면서 매우 넓은 범위에 걸쳐 팬 로터의 회전 속도를 조정할 수 있습니다. 전계 효과 트랜지스터의 펄스 작동 모드로 인해 소산되는 전력이 매우 적기 때문에 이러한 트랜지스터를 방열판에 설치할 수 없습니다. 커패시터 C5 및 C6은 펄스 강하를 완화하여 펄스 반복률을 따르는 팬 모터의 가청 딸깍 소리를 제거합니다. 프로세서 방열판의 온도가 허용 온도보다 높으면 팬을 최대 전력으로 켜는 프로세서 팬 제어 채널에 추가 노드가 있습니다. 노드는 OS DA1에서 잘 알려진 체계에 따라 구축됩니다. 온도 센서는 프로세서 방열판에 장착된 트랜지스터 VT1입니다. 응답 온도는 트리밍 저항 R7에 의해 설정됩니다. 연산 증폭기 DA1의 출력 신호는 다이오드 VD2 및 VD5을 사용하여 DA6 타이머의 생성기 펄스에 논리적으로 추가되어 허용 온도를 초과하면 트랜지스터 VT2가 지속적으로 열리고 팬이 최대 전력으로 작동합니다.

제어 장치의 인쇄 회로 기판은 Fig. 2. 고정 저항 MLT-0,125, 튜닝 SPZ-44 A (R 4, R 5) 및 SP 4-3 (R 7) 설치용으로 설계되었습니다.

커패시터 C3-KM-6, 나머지는 산화물 K50-35입니다. 커넥터 XS1, XP1, XP2 - 팬 및 마더보드 결함. KR140UD708 대신 유사한 패키지의 거의 모든 연산 증폭기를 국내 및 수입 모두 사용할 수 있습니다. 온도 센서로서의 KT315V 트랜지스터는 전류 전달 계수가 100 이상인 플라스틱 케이스의 n-p-n 구조의 저전력 실리콘 트랜지스터를 대체합니다. KP704A 전계 효과 트랜지스터는 IRF640 또는 IRF644와 같은 가져온 n 채널 저저항 개방 채널로 대체할 수 있습니다. KD522 다이오드 대신 다른 저전력 펄스 다이오드가 적합합니다.

컴퓨터 팬 제어 장치. 인쇄 회로 기판 및 요소 레이아웃

제어 장치의 예비 조정은 실험실에서 가장 편리하게 수행됩니다. 트리머 저항 R4, R5, R7의 엔진은 극단적인 시계 방향 위치로 설정됩니다. 팬은 XP1, XP2 플러그에 연결되고 12 ± 0,1V의 전압 소스는 XS2 소켓의 소켓 1(+) 및 1(-)에 연결됩니다. 전원을 켜면 팬이 최대 속도로 회전하기 시작해야 합니다. R 4 및 R 5 트리밍 저항을 시계 반대 방향으로 천천히 돌리면 팬 속도와 이로 인해 발생하는 소음이 점차 감소합니다. 베어링 소음이 사라질 때까지 주파수를 계속 줄입니다. 공기 흐름의 팬에서 생성되는 약간의 소음만 있습니다. 그런 다음 OS DA1에서 노드를 확인합니다. 이렇게하려면 극단적 인 경우 트랜지스터를 손가락으로 잡고 가능한 모든 방법으로 트랜지스터 VT1 (온도 센서)을 약 40 ° C로 가열하십시오. 팬이 최대 속도로 전환되고 센서 가열이 중지될 때까지 저항 R7의 슬라이더를 시계 반대 방향으로 천천히 돌립니다. 수십 초 후에 회전 빈도가 갑자기 감소해야 합니다. 이것으로 제어 장치의 예비 조정이 완료됩니다.

컴퓨터 시스템 장치의 해당 위치에 장치와 온도 센서를 설치하고 모든 팬을 연결한 후 컴퓨터를 네트워크에 켭니다. 컴퓨터 요소에 사용 가능한 온도 모니터링 프로그램을 실행하고 프로세서 온도를 모니터링합니다. 튜닝 저항 R7을 사용하여 프로세서 팬이 50 ° C의 온도에서 최대 속도로 전환되는지 확인하십시오. 온도가 떨어지면 튜닝 저항 R4를 사용하여 평균 프로세서 부하로 케이스 온도가 40 ° C를 초과하지 않도록 팬 속도를 설정하십시오. 25 ... 28 ° C 이하의 실내 온도에서 프로세서 팬이 종종 최대 전력으로 켜지면 먼저 케이스 팬의 회전 속도를 약간 올린 다음 프로세서 팬의 회전 속도를 약간 높여야 합니다. 많은 컴퓨터 시스템 장치에서 설계에서 제공하는 모든 팬이 실제로 설치되는 것은 아닙니다. 가능하면 직접 설치하는 것이 좋습니다. 이는 낮은 RPM에서 전반적인 냉각 효율을 높이고 소음을 제거할 수 있는 기회를 제공합니다.

저자: S. Myatlev, g. 차파예프스크; 간행물: cxem.net

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