Regulacja obrotów wentylatorów

Gorący temat
Co tu dużo się rozwodzić: wentylatory w naszych pecetach muszą chłodzić coraz bardziej rozgrzane procesory, więc kręcą się szybciej i szybciej powodując jednocześnie zwiększanie poziomu hałasu emitowanego przez komputer. A praca z wyjącym komputerem, zwłaszcza w nocy, lub co gorsze spanie w pokoju gdzie taka maszyna jest włączona nie należy do przyjemności. Dlatego właśnie chciałbym przedstawić kilka prostych układów pozwalających na automatyczną regulację prędkości obrotowej wentylatorów oraz sposoby jak prędkość tą zmniejszyć "na sztywno".

Sposób pierwszy
Oto dwa układy pierwsze układy do regulacji obrotów (autor: Grzegorz Kurczyk):

Układ regulacji z tranzystorem NPN Układ regulacji z tranzystorem PNP

Wersja z tranzystorem PNP jest praktyczniejsza do wentylatora w zasilaczu, gdyż kolektor tranzystora połączony jest z masą układu i można go przykręcić bezpośrednio do obudowy zasilacza (bez przekładki izolacyjnej). W przypadku wentylatora na procesorze tranzystor nie wymaga radiatora (mały pobór prądu) i wersja z tranzystorem NPN jest równie dobra. W układach można zastosować dowolne tranzystory krzemowe średniej mocy i dowolne miniaturowe termistory o rezystancji od 2k2 do 10k. Wartość rezystora R1 należy tak dobrać, aby przy temp. ok. 60C wentylator obracał się z prawie pełną prędkością (napięcie na zaciskach wentylatora powinno wynosić ok. 10 - 11V). Jeżeli przy całkowitym usunięciu rezystora R1 wentylator nie uzyskuje prawidłowych obrotów (napięcie poniżej 10V) należy wymienić tranzystor na inny egzemplarz o większym współczynniku wzmocnienia prądowego.

W przypadku wentylatora na procesorze termistor jest wciśnięty pomiędzy żeberka radiatora. W zasilaczu należy przykleić termistor do najbardziej nagrzewającego się radiatora.

UWAGA !!!

Należy koniecznie zadbać o dobrą izolację elektryczną termistora. Radiator tranzystorów mocy przetwornicy niektórych zasilaczy znajduje się na potencjale ponad 300V względem masy. Przebicie izolacji może spowodować uszkodzenie zasilacza, a nawet niektórych podzespołów komputera !!! (z napięcia 12V, z którego zasilany jest układ termoregulatora zasilane są m.in. napędy dyskowe i porty RS232 na płycie głównej).

W przypadku gdy termistor będzie przyklejony do radiatora po niskonapięciowej stronie przetwornicy (impulsowe diody prostownicze) zalecenia dotyczące izolacji termistora nie są aż tak ostre, ale jest ona również niezbędna. W praktyce na termistor można założyć rurkę termokurczliwą (dla pewności podwójną). Powoduje to co prawda powstanie "izolacji cielnej", ale w tym przypadku nie ma to większego znaczenia.

Sposób drugi (CHIP 12/2000)

Układ regulacji z układem uA723

Te rozwiązanie charakteryzuje się precyzyjnym działaniem oraz szerokim zakresem regulacji. Zmontować go można na małej płytce drukowanej i umieścić we wnętrzu zasilacza, podłączając zasilanie do wyprowadzenia wcześniej przeznaczonego dla wentylatora. Sam wentylator podłączamy oczywiście do wyjścia układu. Termistor trzeba umieścić na radiatorze tranzystorów mocy w zasilaczu. Dla poprawnej pracy wymagana jest regulacja: początkowo ("zimny" zasilacz) ustawiamy potencjometr 47k na maksimum rezystencji, a potencjometr 20k regulujemy tak, aby wentylator się zatrzymał. Po rozgrzaniu się radiatora do temperatury, którą uznamy za maksymalną (czyli taką przy której potrzebna jest już "pełna moc" chłodzenia), regulujemy ponownie potencjometr 20k aby wentylator ruszył. Teraz pozostaje już tylko za pomocą 47k ustawienie "obrotów standardowych", z którymi wentylator będzie pracował z obrotami przy temperaturze niższej niż normalna. Warto je ustawić na możliwie najwyższym (akceptowalnym ze względu na hałas) poziomie, aby nasz układ "pełne chłodzenie" włączał się jak najrzadziej, a tym samym zapewniał porządaną ciszę.

Sposób trzeci i czwarty a zarazem najprostszy

Obniżenie napięcia za pomocą diód

Jeżeli chcemy na stałe obniżyć predkość wirowania wentylatorów można to wykonać za pomocą wstawionych szeregowo w obwód zasilających kilku diód prostowniczych. Każda taka dioda powoduje spadek napięcia o ok. 0.7V, tak więc trzy diody obniżą napięcie z 12V do poniżej 10V. Zamiast diód można też wstawić rezystor o wartości ok. 50ohm i mocy 1 - 2W (w przypadku wentylatora w zasilaczu wymagany jest rezystor 2W).

UWAGA !!! Żaden z autorów zamieszczonych tu schematów nie ponosi żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z zastosowania wyżej opisanych układów. Nie zaleca się obniżania prędkości obrotowej wentylatorów montowanych na kartach graficznych.