Как происходит управление скоростью вращения вентилятора?

Быстродействие современного компьютера достигается достаточно высокой ценой - блок питания, процессор, видеокарта зачастую нуждаются в интенсивном охлаждении. Специализированные системы охлаждения стоят дорого, поэтому на домашний компьютер обычно ставят несколько корпусных вентиляторов и кулеров (радиаторов с прикрепленными к ним вентиляторами).

Схема компьютерного кулера

Схема компьютерного кулера.

Получается эффективная и недорогая, но зачастую шумная система охлаждения. Для уменьшения уровня шума (при условии сохранения эффективности) нужна система управления скоростью вращения вентиляторов. Разного рода экзотические системы охлаждения рассматриваться не будут. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные системы воздушного охлаждения.

Чтобы шума при работе вентиляторов было меньше без уменьшения эффективности охлаждения, желательно придерживаться следующих принципов:

  1. Вентиляторы большого диаметра работают эффективнее, чем маленькие.
  2. Максимальная эффективность охлаждения наблюдается у кулеров с тепловыми трубками.
  3. Четырехконтактные вентиляторы предпочтительнее, чем трехконтактные.
Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным

Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным.

Основных причин, по которым наблюдается чрезмерный шум вентиляторов, может быть только две:

  1. Плохая смазка подшипников. Устраняется чисткой и новой смазкой.
  2. Двигатель вращается слишком быстро. Если возможно уменьшение этой скорости при сохранении допустимого уровня интенсивности охлаждения, то следует это сделать. Далее рассматриваются наиболее доступные и дешевые способы управления скоростью вращения.

Способы управления скоростью вращения вентилятора

Первый способ: переключение в BIOS функции, регулирующей работу вентиляторов

Функции Q-Fan control, Smart fan control и т. д. поддерживаемые частью материнских плат, увеличивают частоту вращения вентиляторов при возрастании нагрузки и уменьшают при ее падении. Нужно обратить внимание на способ такого управления скоростью вентилятора на примере Q-Fan control. Необходимо выполнить последовательность действий:

  1. Войти в BIOS. Чаще всего для этого нужно перед загрузкой компьютера нажать клавишу «Delete». Если перед загрузкой в нижней части экрана вместо надписи «Press Del to enter Setup» появляется предложение нажать другую клавишу, сделайте это.
  2. Открыть раздел «Power».
  3. Перейти на строчку «Hardware Monitor».
  4. Заменить на «Enabled» значение функций CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan Control в правой части экрана.
  5. В появившихся строках CPU и Chassis Fan Profile выбрать один из трех уровней производительности: усиленный (Perfomans), тихий (Silent) и оптимальный (Optimal).
  6. Нажав клавишу F10, сохранить выбранную настройку.

Второй способ: управление скоростью вентилятора методом переключения

Распределение напряжений на контактах

Рисунок 1. Распределение напряжений на контактах.

Для большинства вентиляторов номинальным является напряжение в 12 В. При уменьшении этого напряжения число оборотов в единицу времени уменьшается - вентилятор вращается медленнее и меньше шумит. Можно воспользоваться этим обстоятельством, переключая вентилятор на несколько номиналов напряжения с помощью обыкновенного Molex-разъема.

Распределение напряжений на контактах этого разъема показано на рис. 1а. Получается, что с него можно снять три различных значения напряжений: 5 В, 7 В и 12 В.

Для обеспечения такого способа изменения скорости вращения вентилятора нужно:

  1. Открыв корпус обесточенного компьютера, вынуть коннектор вентилятора из своего гнезда. Провода, идущие к вентилятору источника питания, проще выпаять из платы или просто перекусить.
  2. Используя иголку или шило, освободить соответствующие ножки (чаще всего провод красного цвета - это плюс, а черного - минус) от разъема.
  3. Подключить провода вентилятора к контактам Molex-разъема на требуемое напряжение (см. рис. 1б).

Двигатель с номинальной скоростью вращения 2000 об/мин при напряжении в 7 В будет давать в минуту 1300, при напряжении в 5 В - 900 оборотов. Двигатель с номиналом 3500 об/мин - 2200 и 1600 оборотов, соответственно.

Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов

Рисунок 2. Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов.

Частным случаем этого метода является последовательное подключение двух одинаковых вентиляторов с трехконтактными разъемами. На каждый из них приходится половина рабочего напряжения, и оба вращаются медленнее и меньше шумят.

Схема такого подключения показана на рис. 2. Разъем левого вентилятора подключается к материнке, как обычно.

На разъем правого устанавливается перемычка, которая фиксируется изолентой или скотчем.

Третий способ: регулировка скорости вращения вентилятора изменением величины питающего тока

Для ограничения скорости вращения вентилятора можно в цепь его питания последовательно включить постоянные или переменные резисторы. Последние к тому же позволяют плавно менять скорость вращения. Выбирая такую конструкцию, не следует забывать о ее минусах:

  1. Резисторы греются, бесполезно затрачивая электроэнергию и внося свою лепту в процесс разогрева всей конструкции.
  2. Характеристики электродвигателя в различных режимах могут очень сильно отличаться, для каждого из них необходимы резисторы с разными параметрами.
  3. Мощность рассеяния резисторов должна быть достаточно большой.
Электронная схема регулировки частоты вращения

Рисунок 3. Электронная схема регулировки частоты вращения.

Рациональнее применить электронную схему регулировки частоты вращения. Ее несложный вариант показан на рис. 3. Эта схема представляет собой стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения. На вход микросхемы DA1 (КР142ЕН5А) подается напряжение в 12 В. На 8-усиленный выход транзистором VT1 подается сигнал с ее же выхода. Уровень этого сигнала можно регулировать переменным резистором R2. В качестве R1 лучше использовать подстроечный резистор.

Если ток нагрузки не более 0,2 А (один вентилятор), микросхема КР142ЕН5А может быть использована без теплоотвода. При его наличии выходной ток может достигать значения 3 А. На входе схемы желательно включить керамический конденсатор небольшой емкости.

Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса

Реобас - электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

  1. Бесперебойный запуск двигателей.
  2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Схема регулировки с помощью реобаса

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Как датчик температуры процессора используется кремниевый транзистор VT1, который приклеивают к радиатору процессора. Операционный усилитель DA1 работает в триггерном режиме. Переключение осуществляется сигналом, снимаемым с коллектора VT1. Точка переключения устанавливается переменным резистором R7.

VT1 может быть заменен маломощными n-p-n транзисторами на основе кремния, имеющими коэффициент усиления более 100. Заменой для VT2 и VT3 могут служить транзисторы IRF640 или IRF644. Конденсатор С3 - пленочный, остальные - электролитические. Диоды - любые маломощные импульсные.

Настройка собранного реобаса осуществляется в последовательности:

  1. Ползунки резисторов R7, R4 и R5 поворачиваются по часовой стрелке до упора, кулеры подключаются к разъемам XP1 и XP2.
  2. На разъем ХР1 подается напряжение в 12 В. Если все в порядке, все вентиляторы начинают вращаться с максимальной скоростью.
  3. Медленным вращением движков резисторов R4 и R5 подбирается такая скорость, когда исчезает гул, а остается лишь звук перемещающегося воздуха.
  4. Транзистор VT1 нагревается приблизительно до 40-45° С, а движок резистора R7 поворачивается влево до тех пор, пока кулер не переключится на максимальную скорость. Спустя примерно минуту после окончания нагрева значение скорости должно упасть до первоначального.

Собранный и настроенный реобас устанавливается в системный блок, к нему подключаются кулеры и температурный датчик VT1. Хотя бы первое время после его установки желательно осуществлять периодический мониторинг температуры узлов компьютера. Программы для этого (в том числе и бесплатные) не проблема.

Остается надеяться, что среди описанных способов уменьшения шума компьютерной системы охлаждения каждый пользователь сможет найти для себя наиболее подходящий.

The speed of modern computer achieved a high enough price - power supply, processor, video card often need intensive cooling. Dedicated cooling systems are expensive, so the home computer usually put a few case fans and coolers (radiators with fans attached to them).

Driving Computer cooler

Driving Computer cooler.

It turns out effective and inexpensive, but often noisy cooling system. To reduce the noise level (while maintaining efficiency) necessary control system of fan rotation speed. All sorts of exotic cooling system will not be considered. It is necessary to consider the most common air cooling system.

To fan noise at work was less without reducing the efficiency of the cooling, it is desirable to adhere to the following principles:

  1. large diameter fans run more efficiently than smaller ones.
  2. Maximum cooling efficiency is observed in coolers with heat pipes.
  3. Four-fans rather than with a three.
Table comparing the water cooling with air

Table comparing the cooling water with air.

The main reasons for which there is excessive noise fans, can only be two:

  1. Poor lubrication of bearings. Eliminates cleaning and new lubrication.
  2. The engine runs too fast. If this speed may be reduced while maintaining an acceptable level the intensity of cooling, it is necessary to do so. Next, we consider the most accessible and cheapest ways to control speed.

Ways to control fan speed

The first way: switch the BIOS functions to regulate the fans

Functions Q-Fan control, Smart fan control, and so on. D. Supported by the motherboard, fan speed increases as the load increases and decreases as it falls. It is necessary to pay attention to the way of the fan speed control on the example of Q-Fan control. It is necessary to execute a sequence of actions:

  1. Enter the BIOS. Most often, it takes the computer to boot press «Delete». If prior to loading at the bottom of the screen instead of the inscription «Press Del to enter Setup» are prompted to press another key, do it.
  2. Open the «Power» section.
  3. Go to the line «Hardware Monitor».
  4. Replace «Enabled» value functions CPU Q-Fan control and Chassis Q-Fan Control on the right hand side of the screen.
  5. The lines appeared CPU and Chassis Fan Profile to select one of three levels of performance: enhanced (Perfomans), quiet (Silent) and the best (Optimal).
  6. Pressing the F10 key to save the selected setting.

The second way: the fan speed control switch method

Distribution of stress on the contacts

Figure 1. Distribution of stress on the contacts.

For most fans is the nominal voltage of 12 V. At this voltage decrease the number of revolutions per unit time is reduced - the fan rotates slower and less noise. You can take advantage of this fact by switching the fan on several denominations voltage with a normal Molex-connectors.

Distribution of stress on the contacts of the connector shown in Fig. 1a. It turns out that three different voltages can be taken from him, 5, 7 and 12 V.

For this method the fan speed changes needed:

  1. Opening the housing without power the computer, remove the fan connector from the nest. The wires to the fan power supply, easier vypayat of the board or just a snack.
  2. Using a needle or awl to release the corresponding legs (usually red wire - is a plus, and black - minus) from the connector.
  3. Connect the fan wires to the Molex-connector to the required voltage (see. Fig. 1b).

Nominal engine speed 2000 rev / min at a voltage of 7 V per minute will produce 1300 at a voltage of 5 - 900 revolutions. Engine denominated 3500 rev / min - 2200 and 1600 rpm, respectively.

Driving a serial connection of two identical fans

Figure 2. Schematic of a serial connection of two identical fans.

A special case of this method is a serial connection of two identical fans with three-prong plugs. For each of them accounting for half of the operating voltage, and both rotate more slowly and less noisy.

Driving such a connection is shown in Fig. 2. The left fan connector is connected to the motherboard, as usual.

On the right connector installed jumper, which is fixed with tape or duct tape.

The third way: to adjust the fan speed changes in the supply current value

For fan speed restrictions may be in its supply chain consistently include constant or variable resistors. The last also allows smoothly change the rotational speed. When choosing a design, we should not forget about its disadvantages:

  1. Resistors are heated, useless spending power and making a contribution to the process of heating the entire structure.
  2. The characteristics of the motor in different modes can be very different for each of these resistors are needed with different parameters.
  3. Power resistors scattering should be large enough.
Electronic circuit speed control

Figure 3. An electronic circuit speed control.

It is more rational to use an electronic circuit speed control. Its simple embodiment is shown in Fig. 3. This scheme is a stabilizer with adjustable output voltage. On DA1 chip input (KR142EN5A) is energized in 12 V. At the 8-amplified output transistor VT1 is signaled with her own release. the signal level can be adjusted by the variable resistor R2. As R1 is better to use the trimmer.

If the load current is not more than 0.2 A (one fan) KR142EN5A chip can be used without a heat sink. If present output current can reach a value of 3 A. At the entrance of the circuit, it is desirable to include a small ceramic capacitor capacitance.

The fourth way: adjust the fan speed with the help of computer fan control

Computer fan control - an electronic device that allows you to change the voltage supplied to the fans continuously.

As a result of continuously changing their speed of rotation. The easiest way to buy a ready computer fan control. Inserted typically 5.25 "bays. The drawback, perhaps, only one: the device is expensive.

The devices described in the previous section, are actually computer fan control, allows only manual operation. In addition, if a regulator is used as the resistor, the engine may not start because the current value is limited at the moment of launch. Ideally, a full computer fan control is to ensure:

  1. Smooth start engines.
  2. Control rotor speed is not only manually but also automatically. By increasing the temperature of the cooled device should increase the rotation speed and vice versa.

Relatively simple diagram according to these conditions is shown in Fig. 4. With the appropriate skills, it is possible to make their own hands.

supply fan voltage change is carried out in pulsed mode. Switching is carried out using powerful FET channel resistance which in the open state is close to zero. Therefore, engine start takes place without difficulty. Maximum speed is also not limited.

The proposed scheme works as follows: initially the cooler, CPU cooling exercising, running at minimum speed, and when heated to a maximum temperature limit switches to cooling mode. By reducing the temperature of the CPU cooler computer fan control again takes on the minimum speed. The rest of the fans support manually set mode.

adjustment scheme using a computer fan control

Figure 4. Schematic adjustment via computer fan control.

The base unit, manages the work of computer fans, integral timer DA3 and a field effect transistor VT3. On the basis of the timer pulse generator assembled with a pulse repetition frequency of 10-15 Hz. The duty cycle of these pulses can be changed with the help of trimmer R5, which is a part of timing chain RC-R5-C2. This makes it possible to smoothly change the fan speed, while maintaining the necessary amount of current at the time of launch.

Capacitor C6 provides smoothing of the pulse, so that the engine rotors rotate gently, without making clicks. These fans are connected to the output of XP2.

The basis of the same control unit CPU cooler and are DA2 chip FET VT2. The only difference is that the appearance of the output voltage of the operational amplifier DA1 is through diodes VD5 and VD6, superimposed on the output voltage DA2 timer. As a result, VT2 is fully opened and the cooler fan runs as fast as possible.

As the temperature sensor uses a silicon transistor VT1, which is bonded to the processor heat sink. Operational amplifier DA1 operates in the trigger mode. Switching is carried out signal is removed from the collector VT1. The switching point is set by the variable resistor R7.

VT1 can be replaced by thin n-p-n transistors based on silicon, having a gain of more than 100 substitute for VT2 and VT3 can serve as IRF640 or IRF644 transistors. Capacitor C3 - the film, the rest - electrolytic. Diodes - any low-power pulse.

Setting assembled computer fan control is carried out in sequence:

  1. Sliders resistors R7, R4 and R5 are rotated clockwise until it stops, coolers are connected to the connectors XP1 and XP2.
  2. On the XP1 connector supplied with the voltage of 12 V. If everything is in order, all the fans start rotating at maximum speed.
  3. Slow rotation engines resistors R4 and R5 is chosen such speed, when the hum disappears, and only the sound is moving air.
  4. Transistor VT1 is heated to about 40-45 ? C., and the resistor R7 engine turns left up until the cooler has been switched to maximum speed. After about a minute after the end of the heating rate of value should fall back to the original.

Assembled and customized computer fan control is installed in the system unit, connected to it cooler and temperature sensor VT1. At least the first time after installation, it is desirable to carry out periodic monitoring of the temperature of the computer nodes. Programs for this (including free of charge) is not a problem.

It is hoped that among the described methods reduce the noise of computer cooling system, each user will be able to find the most suitable for themselves.

Швидкодія сучасного комп'ютера досягається досить високою ціною - блок живлення, процесор, відеокарта часто потребують інтенсивного охолоджування. Спеціалізовані системи охолодження коштують дорого, тому на домашній комп'ютер зазвичай ставлять кілька корпусних вентиляторів і кулерів (радіаторів з прикріпленими до них вентиляторами).

Схема комп'ютерного кулера

Схема комп'ютерного кулера.

Виходить ефективна і недорога, але часто гучна система охолодження. Для зменшення рівня шуму (за умови збереження ефективності) потрібна система управління швидкістю обертання вентиляторів. Різного роду екзотичні системи охолодження розглядатися не будуть. Необхідно розглянути найбільш поширені системи повітряного охолодження.

Щоб шуму при роботі вентиляторів було менше без зменшення ефективності охолодження, бажано дотримуватися наступних принципів:

  1. Вентилятори великого діаметра працюють ефективніше, ніж маленькі.
  2. Максимальна ефективність охолодження спостерігається у кулерів з тепловими трубками.
  3. Чотирьохконтактні вентилятори краще, ніж трьохконтактні.
Таблиця порівняння водяного охолодження з повітряним

Таблиця порівняння водяного охолодження з повітряним.

Основних причин, за якими спостерігається надмірний шум вентиляторів, може бути тільки дві:

  1. Погана змащення підшипників. Усувається чищенням і новим мастилом.
  2. Двигун обертається дуже швидко. Якщо можливо зменшення цієї швидкості при збереженні допустимого рівня інтенсивності охолодження, то слід це зробити. Далі розглядаються найбільш доступні і дешеві способи керування швидкістю обертання.

Способи управління швидкістю обертання вентилятора

Перший спосіб: перемикання в BIOS функції, що регулює роботу вентиляторів

Функції Q-Fan control, Smart fan control і т. Д. Підтримувані частиною материнських плат, збільшують частоту обертання вентиляторів при зростанні навантаження і зменшують при її падінні. Потрібно звернути увагу на спосіб такого управління швидкістю вентилятора на прикладі Q-Fan control. Необхідно виконати послідовність дій:

  1. Увійти в BIOS. Найчастіше для цього потрібно перед завантаженням комп'ютера натиснути клавішу «Delete». Якщо перед завантаженням в нижній частині екрана замість напису «Press Del to enter Setup» з'являється пропозиція натиснути іншу клавішу, зробіть це.
  2. Відкрити розділ «Power».
  3. Перейти на рядок «Hardware Monitor».
  4. Замінити на «Enabled» значення функцій CPU Q-Fan control і Chassis Q-Fan Control в правій частині екрана.
  5. У з'явилися рядках CPU і Chassis Fan Profile вибрати один з трьох рівнів продуктивності: посилений (Perfomans), тихий (Silent) і оптимальний (Optimal).
  6. Натиснувши клавішу F10, зберегти обрану налаштування.

Другий спосіб: управління швидкістю вентилятора методом перемикання

Розподіл напружень на контактах

Малюнок 1. Розподіл напружень на контактах.

Для більшості вентиляторів номінальним є напруга в 12 В. При зменшенні цієї напруги число оборотів в одиницю часу зменшується - вентилятор обертається повільніше і менше шумить. Можна скористатися цією обставиною, перемикаючи вентилятор на кілька номіналів напруги за допомогою звичайного Molex-роз'єму.

Розподіл напружень на контактах цього роз'єму показано на рис. 1а. Виходить, що з нього можна зняти три різних значення напруг: 5 В, 7 В і 12 В.

Для забезпечення такого способу зміни швидкості обертання вентилятора потрібно:

  1. Відкривши корпус знеструмленому комп'ютера, вийняти коннектор вентилятора зі свого гнізда. Провід, що йдуть до вентилятора джерела живлення, простіше випаять з плати або просто перекусити.
  2. Використовуючи голку або шило, звільнити відповідні ніжки (найчастіше провід червоного кольору - це плюс, а чорного - мінус) від роз'єму.
  3. Підключити дроти вентилятора до контактів Molex-роз'єму на необхідну напругу (див. Рис. 1б).

Двигун з номінальною швидкістю обертання 2000 об / хв при напрузі в 7 В даватиме в хвилину 1300, при напрузі в 5 В - 900 оборотів. Двигун з номіналом 3500 об / хв - 2200 і 1600 оборотів, відповідно.

Схема послідовного підключення двох однакових вентиляторів

Малюнок 2. Схема послідовного підключення двох однакових вентиляторів.

Окремим випадком цього методу є послідовне підключення двох однакових вентиляторів з трьохконтактні роз'єми. На кожен з них припадає половина робочої напруги, і обидва обертаються повільніше і менше шумлять.

Схема такого підключення показана на рис. 2. Роз'єм лівого вентилятора підключається до материнке, як зазвичай.

На роз'єм правого встановлюється перемичка, яка фіксується ізолентою або скотчем.

Третій спосіб: регулювання швидкості обертання вентилятора зміною величини напруги струму

Для обмеження швидкості обертання вентилятора можна в ланцюг його харчування послідовно включити постійні або змінні резистори. Останні до того ж дозволяють плавно змінювати швидкість обертання. Вибираючи таку конструкцію, не слід забувати про її мінуси:

  1. Резистори гріються, марно витрачаючи електроенергію і вносячи свою лепту в процес розігріву всієї конструкції.
  2. Характеристики електродвигуна в різних режимах можуть дуже сильно відрізнятися, для кожного з них необхідні резистори з різними параметрами.
  3. Потужність розсіювання резисторів повинна бути досить великою.
Електронна схема регулювання частоти обертання

Малюнок 3. Електронна схема регулювання частоти обертання.

Раціональніше застосувати електронну схему регулювання частоти обертання. Її нескладний варіант показаний на рис. 3. Ця схема являє собою стабілізатор з можливістю регулювання вихідної напруги. На вхід мікросхеми DA1 (КР142ЕН5А) подається напруга в 12 В. На 8-посилений вихід транзистором VT1 подається сигнал з її ж виходу. Рівень цього сигналу можна регулювати змінним резистором R2. Як R1 краще використовувати підлаштування резистор.

Якщо струм навантаження не більше 0,2 А (один вентилятор), мікросхема КР142ЕН5А може бути використана без тепла. При його наявності вихідний струм може досягати значення 3 А. На вході схеми бажано включити керамічний конденсатор невеликої ємності.

Четвертий спосіб: регулювання швидкості обертання вентилятора за допомогою реобаса

Реобас - електронний пристрій, який дозволяє плавно змінювати напругу, що подається на вентилятори.

В результаті плавно змінюється швидкість їх обертання. Найпростіше придбати готовий реобас. Вставляється зазвичай в відсік 5,25 ". Недолік, мабуть, лише один: пристрій коштує дорого.

Пристрої, описані в попередньому розділі, насправді є реобаса, допускають лише ручне управління. До того ж, якщо в якості регулятора використовується резистор, двигун може і не запуститися, оскільки обмежується величина струму в момент пуску. В ідеалі повноцінний реобас повинен забезпечити:

  1. Безперебійний запуск двигунів.
  2. Управління швидкістю обертання ротора не тільки в ручному, а й в автоматичному режимі. При збільшенні температури охолоджуваного пристрою швидкість обертання повинна зростати і навпаки.

Порівняно нескладна схема, відповідна цим умовам, представлена на рис. 4. Маючи відповідні навички, її можливо виготовити своїми руками.

Зміна напруги живлення вентиляторів здійснюється в імпульсному режимі. Комутація здійснюється за допомогою потужних польових транзисторів, опір каналів яких у відкритому стані близько до нуля. Тому запуск двигунів відбувається без труднощів. Найбільша частота обертання теж не буде обмежена.

Працює пропонована схема так: в початковий момент кулер, який здійснює охолодження процесора, працює на мінімальній швидкості, а при нагріванні до певної максимально допустимої температури перемикається на граничний режим охолодження. При зниженні температури процесора реобас знову переводить кулер на мінімальну швидкість. Решта вентилятори підтримують встановлений вручну режим.

Схема регулювання за допомогою реобаса

Малюнок 4. Схема регулювання за допомогою реобаса.

Основа вузла, що здійснює управління роботою комп'ютерних вентиляторів, інтегральний таймер DA3 і польовий транзистор VT3. На основі таймера зібраний імпульсний генератор з частотою проходження імпульсів 10-15 Гц. Шпаруватість цих імпульсів можна змінювати за допомогою підлаштування резистора R5, що входить до складу времязадающей RC-ланцюжка R5-С2. Завдяки цьому можна плавно змінювати швидкість обертання вентиляторів при збереженні необхідної величини струму в момент пуску.

Конденсатор C6 здійснює згладжування імпульсів, завдяки чому ротори двигунів обертаються м'якше, що не видаючи клацань. Підключаються ці вентилятори до виходу XP2.

Основою аналогічного вузла керування процесорним кулером є мікросхема DA2 і польовий транзистор VT2. Відмінність тільки в тому, що при появі на виході операційного підсилювача DA1 напруги воно, завдяки диодам VD5 і VD6, накладається на вихідну напругу таймера DA2. В результаті VT2 повністю відкривається і вентилятор кулера починає обертатися максимально швидко.

Як датчик температури процесора використовується кремнієвий транзистор VT1, який приклеюють до радіатора процесора. Операційний підсилювач DA1 працює в тригерній режимі. Перемикання здійснюється сигналом, що знімається з колектора VT1. Точка перемикання встановлюється змінним резистором R7.

VT1 може бути замінений малопотужними n-p-n транзисторами на основі кремнію, що мають коефіцієнт підсилення понад 100. Заміною для VT2 і VT3 можуть служити транзистори IRF640 або IRF644. Конденсатор С3 - плівковий, інші - електролітичні. Діоди - будь-які малопотужні імпульсні.

Налаштування зібраного реобаса здійснюється в послідовності:

  1. Повзунки резисторів R7, R4 і R5 повертаються за годинниковою стрілкою до упору, кулери підключаються до роз'ємів XP1 і XP2.
  2. На роз'єм ХР1 подається напруга в 12 В. Якщо все в порядку, все вентилятори починають обертатися з максимальною швидкістю.
  3. Повільним обертанням движків резисторів R4 і R5 підбирається така швидкість, коли зникає гул, а залишається лише звук переміщається повітря.
  4. Транзистор VT1 нагрівається приблизно до 40-45 ° С, а движок резистора R7 повертається вліво до тих пір, поки кулер не переключиться на максимальну швидкість. Через приблизно хвилину після закінчення нагрівання значення швидкості повинно впасти до початкового.

Зібраний і налаштований реобас встановлюється в системний блок, до нього підключаються кулери і температурний датчик VT1. Хоча б перший час після його установки бажано здійснювати періодичний моніторинг температури вузлів комп'ютера. Програми для цього (в тому числі і безкоштовні) не проблема.

Залишається сподіватися, що серед описаних способів зменшення шуму комп'ютерної системи охолодження кожен користувач зможе знайти для себе найбільш підходящий.


» » » Как происходит управление скоростью вращения вентилятора?