Блог компьютерщика
Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.
- Главная страница
- О себе
- О блоге
- Контакты
четверг, 17 сентября 2015 г.
Уменьшение оборотов вентилятора с помощью резистора
В очередной материнской плате с сокетом 775 сильно грелся южный мост. Размеры радиатора ЮМ меньше 40×40 мм и пластиковые крепления торчат выше его плоскости. Поэтому стандартный 40-миллиметровый вентилятор прикрепить прямо на радиатор невозможно. Пришлось закрепить 40-мм вентилятор на корпус системного блока через самодельные крепления из жестяных заглушек.
Проблема в том, что дешевый втулочный вентилятор, хотя и абсолютно новый, сильно гудел. Причина оказалась в вибрации, которую вентилятор передавал на ножки крепления. Чтобы вентилятор гудел по-меньше, я понизил его обороты через резистор:
Это помогло: оборотов стало меньше, вибрация понизилась и гудения больше нет. Поток воздуха на радиатор, конечно, тоже уменьшился, но его еще достаточно для нормального охлаждения- при работе радиатор чуть тёплый.
Надо сказать, что рекомендуемым способом понижения оборотов вентилятора в ПК является ШИМ-регулирование, когда постоянное напряжение 12 В подают на вентилятор не постоянно, а импульсами. Уменьшение оборотов через резистор не является рекомендуемым способом, но намного проще и при этом работает. При включении вентилятора через резистор, в отличии от ШИМ, вместо стандартного напряжения в 12 В на него приходит меньшее напряжение. Уменьшили напряжение- уменьшилась скорость вращения.
Для начала удостоверимся, что понижение напряжения допустимо для нашей модели. Например, мой вентилятор SENSDAR SD4010M1S работает при напряжениях 6-13.8 В:
Опытным путем я подобрал резистор 56 Ом, 1 Вт:
При таком сопротивлении резистора на вентилятор приходит напряжение не 12.3 В(столько по линии 12 В выдает данный блок питания при включенной материнской плате), а 8.3 В. Напряжения оказалось достаточно для уменьшения скорости вращения вентилятора при необходимом уровне охлаждения радиатора ЮМ. Резистор я выбрал с рассеиваемой мощностью 1 Вт, т.к. вентилятор потребляет 12 В * 0.08 А= 0.96 Вт. Если для моего вентилятора выбрать менее мощный резистор, то резистор просто перегорит. Во время работы компьютера резистор теплый, но не слишком. Значит, всё ок. Но рекомендую ставить резистор на 2 Вт, на всякий случай.
Не забываем надежно изолировать места пайки провода и резистора(на фото- белые резиновые трубки), а то замкнет на корпус и будет пожар. Сам керамический корпус резистора является изолятором и не проводит электричество, его боятся не надо.
Undocumented: способы снижения оборотов вентиляторов
Мы уже не раз на страницах журнала "Компьютерра" и сайта Ferra.ru обращались к теме шума компьютера вообще и снижения шума вентиляторов и кулеров в частности (см., например, "КТ" #381, www.ferra.ru/online/supply/5961, www.ferra.ru/online/supply/9668 и www.ferra.ru/online/supply/20793). Предлагаем вашему вниманию еще один краткий взгляд на эту проблему.
Помнится, в конце 1980-х один мой приятель жаловался, что его «Спектрум» не дает спать соседям: шаговый двигатель пятидюймового флоппи-дисковода, лежащего на столе (а где вы тогда видели «Спектрум» в корпусе?), входил в резонанс с этим самым столом и был слышен этажом ниже ничуть не хуже электродрели.
Позже уже мои соседи наслаждались воем подшипников пятидюймового двадцатимегабайтного винчестера Seagate, и его приходилось укутывать в два слоя пористой резины. Сейчас времена не те, основные компоненты компьютеров стали «тише воды, ниже травы», но для людей, работающих ночами, особенно когда остальные члены семьи уже спят, шум компьютера, как и раньше, выходит на первое место. Приходится выбирать «мягкую» клавиатуру, переключать винчестеры в Acoustic mode в ущерб производительности (звук головок, кстати, бывает очень разным: на мой изощренный слух сухой «треск» дисков от IBM или Maxtor значительно приятнее, например, «консервной банки» Seagate U-серии, но в «тихом» режиме все они практически беззвучны), воздерживаться от установки пиратских CD-ROM с огромным эксцентриситетом.
Впрочем, есть компоненты, с шумом которых приходится мириться, — это вентиляторы. Обычно их два: в блоке питания и на процессоре. И тот и другой можно заменить более тихими, но, если для процессорных кулеров можно найти хоть какие-то результаты тестов с указанием шумности, то вентилятор блока питания приходится выбирать «на глаз» или путем перебора вариантов. Единственное, что может помочь, — указанная на этикетке мощность: чем она выше, тем производительнее и, соответственно, шумнее вентилятор («на глаз» могу отметить лишь, что прямые «рубленые» лопасти издают больше шума, нежели гнутые серповидные).
В большинстве случаев создаваемый вентилятором процессорного кулера воздушный поток избыточен, особенно учитывая, что он циркулирует в замкнутом пространстве корпуса. Воздух, продуваемый через ребра радиатора, просто не успевает нагреваться. Гораздо большее значение имеет площадь поверхности и материал радиатора, плотность прилегания к кристаллу, а также температура внутри корпуса (вернее, разность температуры радиатора и воздуха); обороты же вентилятора зачастую можно снизить вдвое, при этом температура процессора возрастет лишь на вполне безопасные 3–5 градусов.
С вентиляторами блоков питания дело обстоит сложнее. Вопреки распространенному мнению, вентилятор этот охлаждает не только и не столько блок питания, сколько обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса (обычно в корпусах ATX блок питания размещен сверху, и вентилятор работает на вытяжку), которая сильно влияет на эффективность работы процессорного кулера. Здесь вмешивается еще и сам корпус: его объем и высота, размещение блока питания, наличие и расположение вентиляционных отверстий. Обладателям мощных процессоров, желающим снизить шум вентилятора блока питания, могу рекомендовать снижать его обороты, компенсируя воздушный поток установкой в нижней части корпуса дополнительного нагнетающего вентилятора (его тоже можно не «крутить на всю катушку»).
Теперь перейдем к способам снижения оборотов вентиляторов.
Один из самых простых — переключение на пониженное напряжение питания. Штатно все вентиляторы запитаны от 12 В, но большинство вполне работоспособно и при питании 5 В. Для процессорного кулера достаточно лишь извлечь наконечник среднего провода (обычно красный) из трехконтактного вентиляторного разъема и вставить его в 5-вольтовое гнездо свободной «фишки» питания (тоже красный провод). В блоке питания — перепаять красный провод вентилятора со штатного места на выход 5 В (опять же красные силовые провода). Работоспособность схемы контроля оборотов при этом сохраняется. Шум падает почти до нуля, впрочем, и обороты снижаются слишком сильно, поэтому способ годится разве что для маломощных систем.
Лучшие результаты дает переключение питания на 7 В. Надеюсь, читатели уже догадались: это разность между 5- и 12-вольтовым питанием. Выполняется аналогично первому варианту, за исключением того, что к 5-вольтовому питанию подключается не красный, а черный провод вентилятора. Недостаток — перестает работать схема контроля оборотов.
Более грамотное решение — снижение тока с помощью резистора, включенного в разрыв провода питания вентилятора. Номинал зависит от мощности вентилятора и степени снижения оборотов; для типовых кулеров применимы резисторы от 10 до 75 Ом мощностью 0,25 Вт. Подобный способ применяется не только на любительском уровне: промышленно выпускаются переходники (на фото); обычно там используется резистор 10 Ом, который снижает обороты незначительно. Недостаток такого решения — сильное ограничение пускового тока вентилятора. В один прекрасный момент забившийся пылью подшипник может не позволить ротору сдвинуться с места.
Самое же корректное, на мой взгляд, решение — включение в разрыв цепи питания вентилятора стабилитрона с напряжением стабилизации 3–6 В. Подбором типа стабилитрона можно выбрать нужные обороты, при этом сохраняется и большой пусковой ток, и работоспособность схемы контроля оборотов.
Используя подобные решения, не забывайте о программах мониторинга, контролирующих вентиляторы. Если монитор системной платы плохо совместим с низкооборотным вентилятором, обновите BIOS: большинство производителей добавили в последнее время поддержку низкооборотных кулеров.
Напоследок расскажу одну историю. Месяц назад, покупая самый дешевый привод CD-RW, я спросил продавца: что взять при равной цене — NEC или Mitsumi? И без всяких наводящих вопросов получил ответ: конечно же, Mitsumi — он тише, а скорость… да что тебе скорость?
Регулятор оборотов вентилятора охлаждения радиатора от температуры своими руками
Данная схема работает следующим образом: Чем выше температура двигателя-тем быстрее вращается вентилятор охлаждения. И наоборот, чем ниже температура-тем медленнее вращается вентилятор,таким образом пока не остановится. Так же данный ШИМ регулятор снижает на грузку на бортовую сеть автомобиля, и избавляет от реле.
Схема собрана на Мосфетах и так же микросхеме ne555
Схема ШИМ ругулятора:
Для уменьшения нагрева нужно использовать несколько мосфетов повторяя цепочку R3-VT1 в параллель, количество транзисторов зависит от мощности вентилятора 200Вт — два транзистора, 300Вт — три транзистора, при больших мощностях возможно придется усиливать выходной какскад 555 таймера:
Важный момент:для равномерного распределения тока нагрузки по мосфетам используем провода сечения 1 — 1,5 кв.мм одинаковой длинны соединяя силовые выводы мосфетов с общими точками схемы.
Так как при работе вентилятора в цепи (акумулятор-вентилятор-регулятор-корпус»земля») течет значительный ток (30А) используем в этой цепи провода сечением не менее 6 кв.мм, а для обеспечения безопасности ставим в эту цепь 40А предохранитель.
Настройка:
Прогреваем двигатель до 85 градусов и вращением движка резистора R7 добиваемся включения вентилятора на половину его мощьности. Алгоритм работы устройства такой, что при повышении температуры двигателя обороты вентилятора повышаются, при понижении температуры обороты вентилятора уменьшаются. В дальнейшем нужно произвести подстройку так чтобы при 80-82 градусах вентилятор не включался.