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無線電子工学および電気工学の百科事典 コンピューターのファン制御ユニット。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
コンピュータシステムユニット要素の冷却を制御するデバイスの動作アルゴリズムは、過去数年間にわたってその説明が公開されてきましたが、ほぼ同じです。 温度が許容範囲を超えない限り、ファンには 6,5 ～ 7 V に低下した電源電圧が供給されます。 同時に、冷却システムの動作効率は低下しますが、騒音は大幅に軽減されます。 電圧は通常、ファン電源回路と直列にアクティブモードで動作する抵抗またはバイポーラトランジスタを組み込むことによって低減されます。 残念ながら、この要素は主な目的に加えて、ファン モーターの始動電流を制限します。 その結果、機械的な始動トルクが減少し、静摩擦を克服できずに、コンピューターの電源を入れたときにファンのインペラが動かないままになる場合があります。 温度が設定温度 (通常は 50 °C) を超えると、しきい値デバイスがトリガーされ、ファンの供給電圧が公称値 (12 V) まで増加します。 温度が下がるまで、冷却システムはより強力に作動します。 ただし、電源電圧のかなりの部分がスイッチング素子であるバイポーラトランジスタで降下するため、可能な最大効率はまだ達成されていません。 提案されたユニットでは、モーターに供給される電圧はパルス方式によって調整されます。 開放状態でチャネル抵抗が非常に低い (オームの数分のXNUMX) 電界効果トランジスタがスイッチング素子として使用されます。 これらは始動電流を制限せず、フルパワーで動作するファンの供給電圧を実質的に低下させることはありません。 コンピュータのファン制御ユニットの図を図に示します。 1. 1 つの独立した制御チャンネルがあります。 マイクロ回路DA2、DA1およびトランジスタVT2、VT1に組み立てられた最初のチャネルの出力は、ファンが接続されているXP3に接続され、プロセッサのヒートシンクを吹き飛ばします。 DA3 チップとトランジスタ VT2 の XNUMX 番目のチャネルは、XPXNUMX プラグに接続されているシステム ユニットの他のファンに機能します。
統合タイマー DA2 と DA3 には、周波数 10 ～ 15 Hz の同一のパルス発生器が含まれています。 タイミング コンデンサ C1 および C2 (それぞれ 1 番目と 4 番目の発生器) の充電および放電回路は、ダイオード VD4 ～ VD5 によって分離されており、これにより、可変抵抗器 R2 および R3 を使用して、生成されるパルスのデューティ サイクルを調整できます。 パルスは電界効果トランジスタ VT0,35 と VT5 のゲートに到達し、そのチャネル (開放抵抗が 6 オーム以下) はファンの電源回路に直列に接続されています。 パルスのデューティ サイクルを変更することにより、十分に大きな起動トルクを維持しながら、ファン ローターの回転速度を非常に広い範囲で調整することができます。 電界効果トランジスタのパルスモード動作のおかげで、電界効果トランジスタによって消費される電力は非常に小さいため、これらのトランジスタをヒートシンクに設置しないことが可能になります。 コンデンサ C1 と C1 はパルスの差を平滑化し、パルス繰り返し率に従うファン モーターではっきりと聞こえるクリック音を除去します。 プロセッサーのファン制御チャネルには、プロセッサーのヒートシンクの温度が許容温度より高い場合にファンをフルパワーでオンにする追加ユニットがあります。 ノードは、オペアンプ DA7 を使用するよく知られたスキームに従って構築されます。 温度センサーはプロセッサーのヒートシンクに取り付けられたトランジスタ VT1 です。 応答温度はトリミング抵抗 R2 によって設定されます。 オペアンプ DA5 の出力からの信号は、ダイオード VD6 と VD2 を使用してタイマ DAXNUMX のジェネレータ パルスに論理的に加算されます。その結果、許容温度を超えると、トランジスタ VTXNUMX が常に開き、ファンがフル稼働します。力。 コントロールユニットのプリント基板を図に示します。 2. 永久抵抗器 MLT-0,125、調整抵抗器 SPZ-44 A (R 4、R 5) および SP 4-3 (R 7) の取り付け用に設計されています。 コンデンサ C3-KM-6、残りは酸化物 K50-35 です。 コネクタ XS1、XP1、XP2 - ファンとマザーボードの故障によるもの。 KR140UD708 の代わりに、国内および輸入の同様のパッケージ内のほぼすべてのオペアンプを使用できます。 温度センサーとしての KT315V トランジスタは、少なくとも 100 の電流伝達係数を備えたプラスチック ケース内の n-p-n 構造の低電力シリコン トランジスタを置き換えます。KP704A 電界効果トランジスタは、低オープンの輸入 n チャネル トランジスタと置き換えることができます。 - チャネル抵抗、たとえば、IRF640 または IRF644。 KD522 ダイオードの代わりに、他の低電力パルスダイオードが適しています。
実験室条件でコントロールユニットの予備調整を行うのが最も便利です。 トリミング抵抗器 R4、R5、R7 のエンジンは時計回りの極端な位置に設定されます。 ファンはプラグ XP1、XP2 に接続され、12±0,1 V の電圧源はソケット XS2 のソケット 1(+) と 1(-) に接続されます。 電源を入れると、ファンが最高速度で回転し始めるはずです。 トリミング抵抗 R 4 および R 5 のスライダーを反時計回りにゆっくりと回すと、ファンの速度とファンが発生するノイズが徐々に減少します。 ベアリングの異音が止まるまで周波数を下げ続けます。 ファンによって発生する空気の流れのわずかな騒音のみが発生します。 次に、オペアンプ DA1 のノードをチェックします。 これを行うには、利用可能なあらゆる方法で、極端な場合にはトランジスタを指で押さえて、VT1 トランジスタ (温度センサー) を約 40 °C まで加熱します。 ファンが最大速度に切り替わり、センサーの加熱が停止するまで、抵抗器 R7 を反時計回りにゆっくりと回します。 数十秒後、回転速度が急激に低下します。 この時点で、コントロールユニットの事前調整は完了します。 ユニットと温度センサーをコンピュータシステムユニットの指定された場所に取り付け、すべてのファンを接続したら、コンピュータの電源を入れてネットワークに接続します。 コンピュータ コンポーネント用に利用可能な温度監視プログラムを実行し、プロセッサの温度を監視します。 トリミング抵抗 R7 を使用して、プロセッサ ファンが温度 50°C で最大速度に切り替わるようにします。 温度を下げた後、トリミング抵抗 R4 を使用して、プロセッサの平均負荷時にプロセッサ ケースの温度が 40°C を超えないようにファン速度を設定します。 室温が 25 ～ 28 °C 以下で、プロセッサ ファンがフルパワーでオンになることが多い場合は、最初にケース ファン、次にプロセッサ ファンの回転速度をわずかに上げる必要があります。 多くのコンピュータ システム ユニットでは、設計で提供されているすべてのファンが実際に取り付けられているわけではありません。 可能であれば、自分でインストールすることをお勧めします。 これにより、低速時の全体的な冷却効率が向上し、騒音の除去に役立ちます。 著者: S. Myatlev, g. チャパエフスク; 出版物: cxem.net
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