Gestionăm răcitorul cu control termic al ventilatoarelor în practică.

Distribuie link-ul prietenilor tăi

Circuitul propus mai jos asigură o reglare simplă a vitezei ventilatorului fără control al vitezei. Dispozitivul folosește tranzistori domestici KT361 și KT814. Fig.1 Diagrama schematică

regulator

Din punct de vedere structural, placa este plasata direct in sursa de alimentare, pe unul dintre calorifere si are locuri suplimentare pentru conectarea unui al doilea senzor (extern) si posibilitatea de a adauga o dioda zener, care limiteaza tensiunea minima furnizata ventilatorului. Fig.2 Aspect și topologie.

placa de circuit imprimat

Indicator de rotație a răcitorului

Circuitul reacționează atât la oprirea completă a răcitorului, cât și la pierderea de rotații. Indicarea este realizată de LED-ul „Power”, care este de obicei conectat la cunoscutul conector „Power led” de pe placa de bază. Logica de funcționare este simplă: dacă LED-ul este aprins, totul este în regulă, dacă nu, este timpul să scoateți răcitorul pentru „prevenire”. Circuitul este foarte simplu și, dacă se dorește, poate fi echipat cu o alarmă sonoră suplimentară sau o cheie suplimentară care generează un semnal „Reset” sau „Power Off”.

De continuat...

Această diagramă este, de asemenea, des vizualizată:

Am decis să-mi fac un cooler (procesor) cu control termic. Principiul este acesta: rece - răcitorul stă în picioare. Cu cât radiatorul este mai fierbinte, cu atât răcitorul se rotește mai repede.

Am găsit două scheme interesante pe Internet. Primul format din 3 elemente radio (http://www.overclockers.ru/lab/15938.shtml) și al doilea pe cipul LM311 (http://interlavka.narod.ru/stats03/kooler.htm). Microcircuitul LM311 este un comparator (~op-amp) cu un tranzistor puternic la ieșire. Puteți conecta un răcitor direct la ieșirea acestuia. Am decis să asamblez ultima schemă cu câteva modificări.

Schimbările mele. În loc de o diodă zener am folosit un cip 7805 în loc de un LM311 am folosit un IL311ANM pentru că erau. S-a adăugat un LED pentru a indica funcționarea mai rece. Și am schimbat ușor valorile rezistențelor și condensatorilor.

Apropo, circuitul este proiectat astfel încât să existe întotdeauna 0 Volți pe corpul tranzistorului. Dar tot recomand folosirea izolației. Dacă apare o buclă de pământ, circuitul se va comporta inadecvat.

Funcționează grozav! S-a dovedit că procesorul meu (Celeron E3400 2x2.6GHz) are nevoie de 50% din cooler la sarcină maximă. Și când vizionați un DVD, coolerul stă în general nemișcat. În general, este mai silențios decât sursa de alimentare și mai silențios decât capete hard disk, și mai liniștit decât fierberea freonului în frigider (ascultăm din cameră).

Este doar puțin înfricoșător că procesorul se poate supraîncălzi dacă un tip deștept întoarce regulatorul de temperatură în poziția extremă (aceasta este mai mult de 100"C). Sau în timp, parametrii senzorului tranzistor-termic se vor schimba și în loc de 40 „C, răcitorul va menține o temperatură de 140” C.

Este mult mai fiabil să folosiți un senzor digital de temperatură DS18B20 și un microcontroler, dar senzorii digitali de temperatură nu se vând în orașul nostru! Și ATTiny / ATMega8 a fost epuizat de două săptămâni. De îndată ce primesc senzorul de temperatură, voi asambla acest circuit pe un microcontroler.

Plată

LUT. Am pierdut pe undeva niște hârtie Lomand, așa că a trebuit să folosesc o bază autoadezivă. Rezultatul este așa-așa. Este o eroare in placa, nu exista R6 200 com. (Mai exact, a funcționat mai bine în camera de editare fără ea decât cu ea. Și PIC-ul a ieșit pe tabla terminată.)

Senzor tranzistor-termic.

Tranzistorul înșurubat interfera cu ventilatorul. Cea mai simplă și mai fiabilă soluție (care mi-a venit în minte) este să iau răcitorul de la sursa de alimentare și să-i sparg interiorul. Înșurubați acest inel la radiator și apoi puneți răcitorul pe acest inel.

Dintr-un unghi diferit.

Pe peretele din spate există un regulator de temperatură și o indicație de funcționare a răcitorului.

P.S. Am redus si viteza de rotatie a coolerului de alimentare (l-am conectat la 7 Volti), si am montat un radiator pasiv pe placa video (era FOTO, acum este FOTO). Sper sa nu arda nimic :)

P.P.S. Nu vreau să instalez un radiator pasiv pe procesor, din moment ce punți placa de baza De asemenea, sunt răcite de acest răcitor.

Salvat

După cum știți, sistemele active de răcire cu ventilatoare sunt acum folosite în locul radiatoarelor mari și grele. În era microprocesoarelor și microcontrolerelor, ventilatoarele sunt controlate în principal folosind PWM (Pulse-Width Modulation), adică lățimea impulsului furnizat ventilatorului este reglată. În unele cazuri, nu este o idee bună să conduceți un ventilator în modul puls din cauza riscului crescut de interferență care poate apărea în alte părți ale circuitului. Atunci vom avea nevoie de un astfel de regulator de viteză analogic.

Acest circuit a fost conceput pentru răcirea activă și vă permite să controlați rotația a 4 ventilatoare simultan. Senzorul de temperatură de aici este un tranzistor BD139, deoarece acuratețea nu este importantă, iar utilizarea unui tranzistor de acest tip ne permite să reducem costul întregului sistem de control termic.

În plus, carcasa acestui tranzistor se înșurubează ușor pe radiator, oferind un contact termic bun. Controlul vitezei constă într-o schimbare lină a tensiunii de ieșire, prin urmare nu creează nicio interferență electrică, făcându-l ideal chiar și pentru amplificatoarele de putere cu zgomot redus. Când ascultați în liniște UMZCH, unde pierderea de putere este scăzută și radiatorul este rece, nu puteți auzi deloc ventilatoarele.

Schema schematică a regulatorului

Baza este un amplificator operațional dublu U1 (LM358). Alegerea acestui amplificator operațional este dictată nu numai de prețul și disponibilitatea sa scăzută, ci, mai presus de toate, de capacitatea de a funcționa la tensiuni de ieșire apropiate de șina de putere inferioară, adică aproape de potențialul de masă.

Prima jumătate a amplificatorului operațional (U1A) funcționează într-o configurație de amplificator diferențial cu un câștig de 1. Câștigul este setat folosind rezistențele R4-R7 (100k) și poate fi schimbat dacă este necesar prin schimbarea raportului R7/R4 în timp ce menținând același raport de R6/R5.

Senzorul de temperatură este tranzistorul T1 (BD139), sau mai degrabă joncțiunea sa bază-colector, conectată în direcția conductivității dorite. Rezistorul R1 (22k) limitează curentul care trece prin T1. Tensiunea de la baza tranzistorului T1 la temperatura camerei va fi de 600 mV și, ca într-un conector PN tipic, se va modifica odată cu creșterea temperaturii cu aproximativ 2,3 mV/K.

Condensatorul C1 (100nF) filtrează tensiunea, care este apoi aplicată rezistorului R4, adică intrarea amplificatorului diferenţial U1A. Divizorul este construit pe R2 (22k), P1 (5k) și R3 (120R) și vă permite să reglați tensiunea care este furnizată rezistenței R5 - intrarea neinversată a amplificatorului U1A. Condensatorul C2 (100nF) filtrează tensiunea. În cel mai simplu caz, folosind potențiometrul P1, este necesar să setați tensiunea pe C2 egală cu tensiunea pe C1 la temperatura camerei. Acest lucru va face ca tensiunea de ieșire a amplificatorului U1A (pin 1) să fie 0 (la temperatura camerei) și va crește cu aproximativ 2,3 mV/K odată cu creșterea temperaturii.

A doua jumătate a microcircuitului (U1B) este un amplificator cu Ku 61, a cărui valoare este determinată de elementele R9 (120k) și R8 (2k). Câștigul este stabilit de raportul acestor rezistențe crescut cu 1.

Actuatorul este un tranzistor Darlington T2 (TIP122), care acționează ca un tampon de tensiune cu un curent de ieșire maxim ridicat. Rezistorul R10 (330R) limitează curentul de bază al tranzistorului.

Tensiunea de la ieșirea lui U1A crește de peste 60 de ori și apoi trece la tranzistorul T2. Curentul care trece prin tranzistor este furnizat prin diodele D1-D4 (1N4007) la conectorii GP2-GP5, la care sunt conectate ventilatoarele. Condensatorii C5-C8 (100uF) filtrează sursa de alimentare a ventilatorului și, în plus, elimină zgomotul generat de ventilatoare în timpul funcționării.

Despre sursa de alimentare a controlerului termic. Sistemul este alimentat de o tensiune de 15 V cu un curent corespunzător valorii nominale ale motoarelor. Tensiunea de alimentare este furnizată la conectorul GP1, iar condensatoarele C3 (100nF) și C4 (100uF) sunt filtrele acestuia.

Ansamblu circuit

Instalarea sistemului de control al motorului nu este dificilă; lipirea ar trebui să înceapă prin instalarea unui jumper. Ordinea de conectare a elementelor rămase la placă este arbitrară, dar este convenabil să începeți cu rezistențe și LED-uri și, în cele din urmă, cu condensatori și conectori electrolitici. Metoda de instalare a tranzistorului T2 și a senzorului de temperatură T1 este foarte importantă.

Trebuie avut în vedere faptul că tranzistorul T2 funcționează liniar, astfel încât se generează o pierdere mare de putere, care este transformată direct în căldură. Placa este proiectată astfel încât să poată fi înșurubată la un radiator. Tranzistoarele T1 și T2 trebuie montate pe cabluri lungi și îndoite astfel încât să poată fi instalate pe calorifer. Nu uitați de garnituri pentru a le izola electric de calorifer.

Lansați și configurați

Un circuit asamblat din componente care pot fi reparate ar trebui să funcționeze imediat. Trebuie doar să vă amintiți să reglați pragul folosind potențiometrul P1, astfel încât ventilatoarele să se învârtească încet la temperatura camerei. Tensiunea ventilatorului în acest mod este de aproximativ 4 V și ajunge la 12 V pentru o temperatură de 80 de grade, adică cu o creștere de aproximativ 60 de grade.

Cunoscând intervalul necesar de modificări ale tensiunii de ieșire și intervalul corespunzător de schimbări de temperatură, puteți calcula câștigul amplificatorului operațional U1B. Acest lucru va duce la o modificare a domeniului tensiunii de ieșire, exprimată în milivolți și, prin urmare, la o modificare a temperaturii de la o valoare constantă de 2,3 mV/K. Apoi va trebui să utilizați doar potențiometrul P1 pentru a seta punctul de funcționare astfel încât la temperatura camerei tensiune de ieșire a fost egală cu cea cerută la calcularea limitei inferioare.

Acest articol este rezultatul unui experiment și nu servește drept ghid de acțiune. Autorul nu poartă nicio responsabilitate pentru defalcarea vreunuia hardware computerul dvs., precum și pentru defecțiuni și erori în funcționarea oricăruia software instalat pe computerul dvs.

În zilele noastre, pe rafturile magazinelor online și pe piață, puteți găsi din ce în ce mai mult o varietate de accesorii pentru computer. Seria de accesorii Thermaltake Hardcano oferă o gamă largă de dispozitive de interfață, precum și control/răcire/etc.

Nu cu mult timp în urmă am văzut pe piață Thermaltake Hardcano 7. Ce este? Acesta este o mufă de aluminiu pentru un compartiment de computer de 5,25 inchi, pe panoul frontal al căruia există conectori pentru un port IEEE1394 și două USB, un comutator glisant cu trei poziții pentru reglarea vitezei ventilatorului (L-M-H), precum și un LCD panoul termometrului. Termometrul este alimentat de o baterie rotundă. Toate elementele de fixare și cablurile sunt incluse. Chestia asta costă 20 de dolari. Ei bine, porturi în măsura în care nu există atât de mulți utilizatori care conectează/deconectează camere digitale, scanere și șoareci prin interfața USB acasă în fiecare zi. Comutatorul de viteză pentru ventilatoare instalat suplimentar în unitatea de sistem a computerului (FanBus) este relevant pentru overclockeri care încearcă să stoarcă cât mai mulți megaherți posibil din hardware-ul lor, care, la rândul său, are nevoie de o răcire mai intensă și o bună circulație a aerului în interior. unitate de sistem.

De succes solutii tehnice, disponibil pentru producție manuală (acasă) poate fi găsit mult mai mult pe resursele de internet în limba engleză și rusă dedicate acestui subiect, pe lângă nu numai FanBus, ci și RheoBus etc. Dar un termometru este un lucru necesar. Dar să plătești 20 de dolari pentru un termometru nu este bine. Și mi-a venit ideea fără să părăsesc tejgheaua de taraba: lipiți eu singur termometrul. Sau mai bine zis, două termometre - precum Thermaltake Hardcano 2, care a servit drept prototip. Dar va trebui să le configurați mai atent, pentru că... Diferența dintre citirile a două termometre Thermaltake Hardcano (toate celelalte lucruri fiind egale) poate fi de câteva grade.

Sunt implicat în inginerie radio de foarte mult timp - așa că am experiență. Pe parcursul a 3 zile, au fost revizuite aproximativ o duzină de circuite de termometru digital, iar schema circuitului termometrului a fost aleasă ca fiind cea mai potrivită. Judecând după parametrii menționați, acesta este ceea ce aveți nevoie. Da, iar elementul de bază al acelor vremuri este acum disponibil public. Articolul arată un desen al unei plăci de circuit imprimat, dar nu l-am repetat - l-am dezvoltat pe al meu. A doua zi, pe piața radio au fost achiziționate toate componentele radio necesare (pentru totul - cam tot, am cheltuit 9 dolari SUA, adică jumătate din prețul prototipului) și au fost realizate trei plăci cu circuite imprimate: două pentru două termometre

al treilea - pentru panouri LCD

Vedere din partea de lipit a elementelor:

Și o vedere din partea de instalare a elementelor:

Vedere de aproape din partea de instalare a elementelor:

Procesul de instalare și testare a termometrului este descris în. Singurul lucru asupra căruia aș dori să vă atrag atenția este legătura dintre presiunea atmosferică și punctul de fierbere al apei, care depinde foarte mult de altitudinea deasupra nivelului mării. Termometrele noastre trebuie reglate cu precizie deoarece... Vom măsura temperatura microcircuitelor „prietenului nostru de fier”, și nu a mediului.

Am măsurat presiunea atmosferică cu un barometru, așezând-o pe un suport lângă un pahar cu apă clocotită la același nivel cu suprafața lichidului. La masa mea, presiunea atmosferică era de 728 mmHg. B arată punctul de fierbere al apei la 100 o C la o presiune atmosferică de 760 mm Hg. În țara noastră, diferența dintre cele două valori ale presiunii atmosferice este semnificativă (până la 32 mm Hg, adică 1,5 o C). Mă întreb la ce temperatură va fierbe apa în cazul nostru? Nu la 100 o C - asta este sigur.

Apelând la ajutorul aparatelor matematice din domeniul fizicii moleculare și al termofizicii, am constatat că la o presiune atmosferică de 728 mmHg. apa fierbe deja la o temperatură de 98,28 o C, iar calculul folosind formule dă punctul de fierbere al apei la 100 o C numai la o presiune atmosferică de 775,0934286 mm Hg. Un termometru industrial pus într-un pahar cu apă clocotită a indicat 98,4 o C.

Sincer să fiu, am încredere în matematică mai mult decât în ​​orice fel de . Dacă nu aveți un barometru, puteți afla presiunea atmosferică, de exemplu, la Centrul Hidrometeorologic.

Formulele de calcul sunt:

Astfel, în formula (2) înlocuim punctul de fierbere al apei în grade Celsius și înlocuim valoarea rezultată a lui T în formula (1) . Aceste. obținem presiunea dorită P. Pentru a afla la ce temperatură ar trebui să fiarbă apa la o anumită presiune, este suficient să „conducem” aceste două formule în Excel și, folosind metoda de selecție a temperaturii, să obținem discrepanța minimă între curentul presiunea atmosferică (în mmHg) și calculată.

Sarcina noastră este să obținem o discrepanță minimă în citirile a două termometre (toate celelalte lucruri fiind egale). Pentru mine, discrepanța în citiri a fost fie absentă cu totul, fie a fost de 0,1 o C, iar aceasta corespunde erorii de măsurare a temperaturii declarată de autor la mijlocul intervalului de temperatură. Întregul interval de temperaturi măsurate este de -60...+100 o C. De fapt, termometrul este capabil să măsoare temperatura atât a obiectelor „mai fierbinți”, cât și a celor „mai reci”.

Termometrele mele au măsurat cu ușurință temperatura vârfului fierului de lipit în timpul încălzirii și au indicat 175 o C. Temperatura vaporilor de azot lichid „încălzit” a fost măsurată aproape la fel de ușor - a fost -78 o C (măsurătorile de control au fost efectuate în paralel folosind un termocuplu în același punct cu senzorul de temperatură), deși temperatura azotului lichid în sine este de -190 o C, tot nu am îndrăznit să scufund senzorul de temperatură în lichid din cauza amenințării distrugerii acestuia și, ca un rezultat, o ușoară fierbere locală a azotului lichid cu eliberarea de picături (altfel ar fi ca în filmul „Terminator 2”:-).

După cum puteți vedea, intervalul de temperaturi măsurate este într-o oarecare măsură determinat de tipul de senzor de temperatură utilizat, dar există și limitări în domeniul inerent diagramei de circuit a termometrului: este de fapt posibil să se măsoare temperaturile în intervalul respectiv. de la -100 o C la +199,9 o C dacă există un senzor de temperatură adecvat, de exemplu termocupluri. Dar atunci când utilizați un termocuplu, va trebui să modificați semnificativ elementul fundamental schema electrica termometru.

Pentru a instala plăcile termometrului, am folosit un șasiu metalic dintr-o unitate CD-ROM deteriorată.

În partea din față a șasiului este atașat un gol din unitatea de sistem cu ferestre tăiate Dremel pentru panouri LCD, pe care este preinstalată o placă de circuit imprimat cu panouri LCD sigilate.

Ca limitatoare de înălțime (suporturi) au fost folosite bucșe de filtru din polietilenă de la țigările „West”.

Un panou fals cu adâncituri prelucrate în interior pentru capete de șuruburi este atașat la mufă, la care este atașată o placă de circuit imprimat cu panouri LCD cu ajutorul șuruburilor. Pentru a atașa panoul fals, am folosit adeziv pe bază de dicloroetan.

Nu este nevoie să faci un panou fals dacă, pentru a atașa panourile LCD la mușcă, folosești suporturi din plastic prinse de dop din interior folosind un fel de adeziv, de exemplu, pe bază de același dicloroetan. Plăcile de circuite ale termometrului sunt montate direct pe șasiu pe suporturi din alamă.

Alimentarea este furnizată uneia dintre plăcile termometrului printr-un adaptor MOLEX de sex masculin la două femele, în care pinii de alimentare de la o mamă sunt lipiți direct în placa de circuit imprimat.

Bornele de 12 V sunt folosite pentru alimentarea termometrelor. Pentru a obține o tensiune de alimentare de 9V se folosește un stabilizator KREN9A. Dacă doriți ca temperatura să fie afișată chiar și atunci când computerul este oprit, puteți conecta o baterie Krona printr-o diodă.

Senzorii termici pe care i-am folosit în designul meu diferă de cei folosiți de autor. Și, ca urmare, a trebuit să recalculez rezistența rezistențelor din divizoarele de tensiune. Valorile recalculate ale rezistenței diferă semnificativ de valorile afișate pe schema circuitului.

Senzorii de temperatură pot fi atașați oriunde doriți. Cel mai simplu dispozitiv pentru atașarea senzorilor de temperatură este să apăsați senzorul de temperatură folosind o agrafă de rufe din lemn, dar acesta trebuie modificat semnificativ. Pentru atașarea senzorilor de temperatură am folosit o bucată de cauciuc dur cilindric cu diametrul de 16 mm cu un orificiu rotund găurit perpendicular pe axa longitudinală de simetrie pentru raza termistorului. De-a lungul axei longitudinale de simetrie, a fost prelucrată și o canelură cu un Dremel pentru atașarea senzorului la capătul plăcilor cu circuite imprimate. Acest lucru asigură o ușurință maximă de instalare pe stick-ul RAM...

și pe VideoRAM...

de la capătul plăcii de circuit imprimat a plăcii video, precum și o potrivire strânsă a senzorului termic la microcircuit (atunci când utilizați un ac de haine, forța de apăsare este vizibil mai mare, așa că aveți grijă să nu exagerați - puteți zdrobi senzorul termic) și fixarea fiabilă a întregului sistem în ansamblu.

Clema pentru atașarea senzorului la placa video (am un Radeon 9100 noname) are un „dinte” tăiat, pentru că... Pe placa mea video, cipurile de memorie video sunt instalate în carcase „consignate la istorie”, iar pe partea din spate, sub cipuri, sunt sigilate o mulțime de lucruri mici neambalate.

Memoria dvs. poate fi în pachete BGA, iar pe ambele părți ale plăcii de circuit imprimat este oglindă. În acest caz, o grosime de 16 mm poate să nu fie suficientă.

Am folosit o clemă simetrică pentru a fixa senzorul pe șina RAM. Stick-ul de memorie RAM cu un senzor de temperatură atașat este prezentat în fotografie:

O altă opțiune pentru montarea unui senzor de temperatură este „crocodilii” de birou, care sunt utilizați pentru a fixa un teanc gros de pagini de diferite formate. În acest caz, va trebui să așezați un dielectric solid și subțire între partea inferioară a clemei și placa de circuit imprimat placa video pentru a evita defectarea acesteia din urmă.

Materialele plastice nu sunt potrivite pentru fabricarea clemelor, deoarece... Avem nevoie ca încălzirea/răcirea periodică să nu conducă la o modificare a dimensiunilor liniare ale clemei senzorului de temperatură. Puteți folosi, desigur, caprolon (tot un dielectric), dar acesta este un material foarte dur și procesarea lui necesită multă muncă. Lățimea canelurii interne, tăiată de-a lungul axei longitudinale de simetrie a clemei, ar trebui să fie selectată practic - aplicarea unor eforturi minore atunci când „puneți” clema pe banda de memorie poate costa foarte mult din cauza diferenței mici de înălțime de montare cipuri de memorie pe banda de 0,055 mm.

Cea mai convenabilă modalitate este să atașați senzorul de temperatură între aripioarele radiatoarelor pentru răcirea chipset-urilor plăcilor de bază, plăcilor video etc.

Acum că totul este instalat corect și totul funcționează, puteți vedea că la frecvențele standard (250/250) temperatura VideoRAM este de 31,7 o C, iar la frecvențe crescute (300/285) temperatura VideoRAM este de 38,3 o C când rulați 3DMark2001SE /1024x768x32/ . Temperatura RAM /Mtec 256Mb/ 40,4 o C, respectiv 49 o C.

Indicatorul din stânga arată temperatura VideoRAM, indicatorul din dreapta arată temperatura RAM la aproximativ un minut de la pornirea computerului.

Literatură:

1. V. Suetin, Radio nr. 10, 1991, p. 28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
2. A.S Enochovich, M., Iluminări, Manual de fizică și tehnologie, 1989, p.115.

Pentru cei care folosesc un computer în fiecare zi (și mai ales în fiecare noapte), ideea de Silent PC este foarte aproape de suflet. Multe publicații sunt dedicate acestui subiect, dar astăzi problema zgomotului produs de un computer este departe de a fi rezolvată. Una dintre principalele surse de zgomot dintr-un computer este răcitorul procesorului. Când utilizați software de răcire, cum ar fi CpuIdle, Waterfall și altele, sau când lucrați în săli de operație sisteme Windows NT/2000/XP și Windows 98SE, temperatura medie a procesorului în modul Idle scade semnificativ. Totuși, ventilatorul răcitorului nu știe acest lucru și continuă să funcționeze la capacitate maximă cu un nivel maxim de zgomot. Desigur, există utilități speciale (SpeedFan, de exemplu) care pot controla viteza ventilatorului. Cu toate acestea, astfel de programe nu funcționează pe toate plăcile de bază. Dar chiar dacă lucrează, se poate spune că nu sunt foarte deștepți. Astfel, atunci când computerul pornește, chiar și cu un procesor relativ rece, ventilatorul funcționează la viteza maximă. Ieșirea din situație este de fapt simplă: pentru a controla viteza rotorului ventilatorului, puteți construi un regulator analogic cu un senzor de temperatură separat atașat la radiatorul de răcire. În general, există nenumărate soluții de circuit pentru astfel de termostate. Dar cele mai simple două scheme de control termic merită atenția noastră, de care ne vom ocupa acum.

Descriere

Dacă răcitorul nu are o ieșire de tahometru (sau această ieșire pur și simplu nu este utilizată), puteți construi cel mai mult schema simpla, care conține un număr minim de piese (Fig. 1).

Orez. 1. Schema schematică a primei versiuni a termostatului

Din vremea celor „patru”, a fost folosit un regulator asamblat conform acestei scheme. Este construit pe baza microcircuitului comparator LM311 (analogicul casnic este KR554CA3). În ciuda faptului că se folosește un comparator, regulatorul oferă mai degrabă o reglare liniară decât comutatoare. Poate apărea o întrebare rezonabilă: „Cum s-a întâmplat ca un comparator să fie folosit pentru reglarea liniară, și nu un amplificator operațional?” Ei bine, există mai multe motive pentru asta. În primul rând, acest comparator are o ieșire open-collector relativ puternică, care vă permite să conectați un ventilator la el fără tranzistori suplimentari. În al doilea rând, datorită faptului că etapa de intrare este construită tranzistor pnp ah, care sunt conectate conform unui circuit colector comun, chiar și cu o sursă unipolară, puteți lucra cu tensiuni de intrare scăzute, situate aproape la potențialul de masă. Deci, atunci când utilizați o diodă ca senzor de temperatură, trebuie să operați la potențiale de intrare de numai 0,7 V, ceea ce majoritatea amplificatoarelor operaționale nu le permit. În al treilea rând, orice comparator poate fi acoperit de feedback negativ, apoi va funcționa așa cum funcționează amplificatoarele operaționale (apropo, aceasta este exact conexiunea care a fost folosită).

Diodele sunt adesea folosite ca senzori de temperatură. La siliciu dioda pn Joncțiunea are un coeficient de temperatură de tensiune de aproximativ -2,3 mV/°C și o cădere de tensiune directă de aproximativ 0,7 V. Majoritatea diodelor au o carcasă care este complet nepotrivită pentru montarea lor pe un radiator. În același timp, unii tranzistori sunt special adaptați pentru aceasta. Unul dintre acestea sunt tranzistoarele domestice KT814 și KT815. Dacă un astfel de tranzistor este înșurubat la un radiator, colectorul tranzistorului va fi conectat electric la acesta. Pentru a evita problemele, în circuitul în care este utilizat acest tranzistor, colectorul trebuie să fie împământat. Pe baza acestui lucru, senzorul nostru de temperatură are nevoie de un tranzistor pnp, de exemplu, KT814.

Puteți, desigur, să utilizați pur și simplu una dintre joncțiunile tranzistorului ca diodă. Dar aici putem fi deștepți și să acționăm mai viclean. Faptul este că coeficientul de temperatură al diodei este relativ scăzut, iar măsurarea modificărilor mici de tensiune este destul de dificilă. Aici interferează zgomotul, interferența și instabilitatea tensiunii de alimentare. Prin urmare, pentru a crește coeficientul de temperatură al unui senzor de temperatură, este adesea folosit un lanț de diode conectate în serie. Pentru un astfel de lanț, coeficientul de temperatură și căderea de tensiune directă cresc proporțional cu numărul de diode conectate. Dar nu avem o diodă, ci un întreg tranzistor! Într-adevăr, adăugând doar două rezistențe, puteți construi o rețea cu două terminale pe un tranzistor, al cărei comportament va fi echivalent cu comportamentul unui lanț de diode. Acesta este ceea ce se face în termostatul descris.

Coeficientul de temperatură al unui astfel de senzor este determinat de raportul dintre rezistențele R2 și R3 și este egal cu Tcvd*(R3/R2+1), unde Tcvd este coeficientul de temperatură al unui joncțiune p-n. Este imposibil să creșteți raportul rezistenței la nesfârșit, deoarece odată cu coeficientul de temperatură crește și căderea de tensiune directă, ceea ce poate atinge cu ușurință tensiunea de alimentare, iar atunci circuitul nu va mai funcționa. În regulatorul descris, coeficientul de temperatură este selectat să fie de aproximativ -20 mV/°C, în timp ce căderea de tensiune directă este de aproximativ 6 V.

Senzorul de temperatură VT1R2R3 este inclus în puntea de măsurare, care este formată din rezistențele R1, R4, R5, R6. Podul este alimentat de un stabilizator parametric de tensiune VD1R7. Necesitatea de a utiliza un stabilizator se datorează faptului că tensiunea de alimentare de +12 V din interiorul computerului este destul de instabilă (se realizează numai stabilizarea de grup a nivelurilor de ieșire +5 V și +12 V).

Tensiunea de dezechilibru a punții de măsurare este aplicată intrărilor comparatorului, care este utilizat în modul liniar datorită acțiunii negativului. feedback. Rezistorul de reglare R5 vă permite să schimbați caracteristica de reglare, iar modificarea valorii rezistenței de feedback R8 vă permite să-i schimbați panta. Capacitățile C1 și C2 asigură stabilitatea regulatorului.

Regulatorul este montat pe o placă, care este o bucată de fibră de sticlă din folie unilaterală (Fig. 2).

design clasic", dar atașarea acestuia la radiatoare cilindrice (de exemplu, precum Orbs) poate cauza probleme. Numai tranzistorul senzorului de temperatură ar trebui să aibă un contact termic bun cu radiatorul. Prin urmare, dacă întreaga placă nu se potrivește pe radiator, puteți limitați-vă la instalarea pe Conține un tranzistor, care în acest caz este conectat la placă folosind fire introduceți-l între nervuri, asigurând contactul termic folosind pastă termoconductoare este utilizarea adezivului cu o bună conductivitate termică.

Când instalați un tranzistor cu senzor de temperatură pe un radiator, acesta din urmă este conectat la masă. Dar, în practică, acest lucru nu provoacă dificultăți deosebite, cel puțin în sistemele cu procesoare Celeron și PentiumIII (partea cristalului lor în contact cu radiatorul nu are conductivitate electrică).

Din punct de vedere electric, placa este conectată la firele ventilatorului. Dacă doriți, puteți chiar să instalați conectori pentru a nu tăia firele. Corect circuit asamblat practic nu necesită configurare: ai nevoie doar rezistor trimmer R5 setează viteza necesară a ventilatorului corespunzătoare temperaturii curente. În practică, fiecare ventilator specific are o tensiune de alimentare minimă la care rotorul începe să se rotească. Prin reglarea regulatorului, puteți obține rotația ventilatorului la cea mai mică viteză posibilă la o temperatură a radiatorului, de exemplu, aproape de cea a mediului ambiant. Cu toate acestea, având în vedere că rezistența termică a diferitelor radiatoare variază foarte mult, pot fi necesare ajustări ale pantei de control. Panta caracteristicii este stabilită de valoarea rezistenței R8. Valoarea rezistenței poate varia de la 100 K la 1 M. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât temperatura radiatorului este mai mică, ventilatorul va atinge viteza maximă. În practică, de foarte multe ori sarcina procesorului este de doar câteva procente. Acest lucru se observă, de exemplu, când se lucrează în editori de text. Când utilizați un răcitor de software în astfel de momente, ventilatorul poate funcționa cu o viteză semnificativ redusă. Este exact ceea ce ar trebui să ofere autoritatea de reglementare. Cu toate acestea, pe măsură ce sarcina procesorului crește, temperatura acestuia crește, iar regulatorul trebuie să crească treptat tensiunea de alimentare a ventilatorului la maxim, prevenind supraîncălzirea procesorului. Temperatura radiatorului atunci când este atinsă viteza maximă a ventilatorului nu trebuie să fie foarte mare. Este dificil de dat recomandări specifice, dar cel puțin această temperatură ar trebui să „întârzie” cu 5 - 10 grade față de temperatura critică, atunci când stabilitatea sistemului este deja compromisă.

Da, încă un lucru. Este recomandabil să porniți mai întâi circuitul de la o sursă de alimentare externă. În caz contrar, dacă schema conține scurt-circuit, conectarea circuitului la conectorul plăcii de bază îl poate deteriora.

Acum a doua versiune a schemei. Dacă ventilatorul este echipat cu un turometru, atunci nu mai este posibilă conectarea tranzistorului de control la firul de masă al ventilatorului. Prin urmare, tranzistorul comparator intern nu este potrivit aici. În acest caz, este necesar un tranzistor suplimentar, care va regla circuitul ventilatorului de +12 V. În principiu, a fost posibil să se modifice pur și simplu circuitul de pe comparator, dar pentru varietate, a fost realizat un circuit asamblat cu tranzistori, care s-a dovedit a fi și mai mic ca volum (Fig. 3).

Orez. 3. Schema schematică a celei de-a doua versiuni a termostatului

Deoarece întreaga placă așezată pe radiator se încălzește, este destul de dificil de prezis comportamentul circuitului tranzistorului. Prin urmare, a fost necesară modelarea preliminară a circuitului folosind pachetul PSpice. Rezultatul simulării este prezentat în Fig. 4.

http://pandia.ru/text/80/325/images/image005_23.gif" width="584" height="193 src=">

Orez. 5. Schema de cablare a doua opțiune de termostat

Designul este similar cu prima opțiune, cu excepția faptului că placa este puțin mai mică. Circuitul poate folosi elemente obișnuite (non-SMD) și orice tranzistoare de putere mică, deoarece curentul consumat de ventilatoare nu depășește de obicei 100 mA. Remarc că acest circuit poate fi folosit și pentru controlul ventilatoarelor cu un consum mare de curent, dar în acest caz tranzistorul VT4 trebuie înlocuit cu unul mai puternic. În ceea ce privește ieșirea tahometrului, semnalul tahogeneratorului TG trece direct prin placa de reglare și merge la conectorul plăcii de bază. Metoda de configurare a celei de-a doua versiuni a regulatorului nu este diferită de metoda dată pentru prima opțiune. Numai în această opțiune, reglarea se face folosind rezistența de reglare R7, iar panta caracteristicii este setată de valoarea rezistenței R12.

Utilizarea practică a termostatului (împreună cu instrumentele software de răcire) a demonstrat eficiența sa ridicată în ceea ce privește reducerea zgomotului produs de răcitor. Cu toate acestea, răcitorul în sine trebuie să fie destul de eficient. De exemplu, într-un sistem cu procesor Celeron566 care funcționează la 850 MHz, cooler-ul nu mai asigura suficientă eficiență de răcire, așa că chiar și cu o sarcină medie a procesorului, regulatorul a ridicat tensiunea de alimentare a coolerului la valoarea maximă. Situatia a fost corectata dupa inlocuirea ventilatorului cu unul mai eficient, cu diametrul paletei marit. Acum ventilatorul atinge viteza maximă doar atunci când procesorul funcționează mult timp la încărcare de aproape 100%.