Как сделать простой регулятор оборотов, скорости вращения для компьютерного вентилятора, кулера.
Компьютерные вентиляторы могут быть полезны не только внутри компьютера. Допустим я использую такой вентилятор (размерами 120 на 120 мм, 12 В и 350 мА) для быстрой разморозки своего мини холодильника, а также его вполне хватает для проветривания небольшого помещения, после того как надымил паяльником. Хотя когда такие вентиляторы питаешь от их стандартного напряжения 12 вольт они издают относительно большой шум. Да и не всегда нужны их максимальные обороты вращения. Порой данного кулера хватает и при пониженной мощности. Но чтобы это сделать нам понадобится весьма простая схема (что приведена ниже на рисунке), которая позволит регулировать частоту вращения, его скорость, обороты.
Для бывалых электронщиков и радиотехников эта простая схема ясна и понятна, так что буду пояснять ее работы, принцип действия для новичков. Одно дело когда собрал схему, включил, и пусть себе работает. Другое же дело, когда знаешь как она функционирует, и при желании можно ввести свои какие-нибудь изменения и дополнения к имеющейся схеме.
Итак, сама схема регулятора оборотов компьютерного вентилятора состоит всего из трех деталей, а именно это биполярный транзистор типа КТ817 с любым буквенным индексом, переменного резистора на 1 ком и постоянного резистора, который желательно подобрать наиболее подходящий. Транзистор включен по схеме с общим коллектором (называемым также эмиттерным повторителем), а это значит что он усиливает только ток, при том усиления по напряжению не происходит.
Между коллектором и эмиттером стоит делитель напряжения, состоящий из двух резисторов (переменного и постоянного). Как известно, биполярный транзистор имеет три вывода, это эмиттер, коллектор и база. Переход между базой и эмиттером считается управляющим, а переход между коллектором и эмиттером считается силовым. Так вот, в изначальном состоянии (когда никакого напряжения к схеме не приложено) переход коллектор-эмиттер закрыт, он через себя ток не пропускает, его проводимость в этом состоянии имеет бесконечно малое значение (проще говоря имеет бесконечно большое сопротивление). Но вот когда мы на управляющий переход подадим напряжение более 0,6 вольт, этот силовой переход (коллектор-эмиттер) постепенно начинает открываться. И чем больше мы пропустим тока через управляющий переход, тем больше тока сможет пройти через силовой переход.
Именно от переменного резистора R1 зависит будет ли силовой переход закрыт (при этом вентилятор вращаться не будет) или же будет он полностью открыт (при этом кулер будет иметь максимальные обороты своего вращения). Естественно, чем больше мы выкрутим ручку переменного резистора, тем сильнее или медленнее будет вращаться наш компьютерный вентилятор (в зависимости в какую сторону мы будем вращать ручку). Но зачем нужен еще одни постоянные резистор R2 ? Дело в том что у переменного резистора имеется некоторая «мертвая зона», находясь в которой вращение ручки не на что не будет влиять (кулер будет стоять на месте). Это происходит из-за того, что транзистор начинает открываться только при напряжении более 0,6 вольт. До этого напряжения с транзистором ничего не происходит.
И вот чтобы напряжение от 0 до 0,6 вольт убрать с переменного резистора мы и вводим в схему постоянный резистор. Именно он возьмет на себя это самое низкое напряжение «мертвой зоны». В итоге переменный резистор будет работать от максимальных оборотов вентилятора до минимальных. Постоянный резистор R2 нужно подбирать. Лучше вначале вместо него поставить подстроечный резистор с сопротивлением около 470 ом. После того как мы подберем нужное сопротивление «мертвой зоны» можно будет ставить и постоянный, до этого подобранным сопротивлением. Оно будет примерно около 100-300 ом.
Что касается самого транзистора. В этой схеме я поставил КТ817. У него максимальный ток, который может пройти через коллектор-эмиттерный переход равен до 3 ампер. Рассеиваемая мощность без радиатора до 1 ватта, а с наличием охлаждающего радиатора эта мощность уже увеличивается аж до 25 ватт. Можно поставить любой другой биполярный транзистор с n-p-n проводимостью, у которого ток коллектор-эмиттер будет больше того, что будет проходит при использовании конкретного вентилятора. Ну, и рассеиваемая мощность должна быть не меньше той, что будет выделяться при конкретном вентиляторе.
Ну, а сама схема работает достаточно просто. Когда мы крутим ручку переменного резистора в сторону уменьшения оборотов вентилятора, то лишнее напряжение отводится на эту транзисторную схему. Проще говоря, лишнюю электрическую мощность на себя забирает эта схема, превращая ее в тепло, которое рассеивается на транзисторе и радиаторе. К сожалению, это является недостатком данной схемы. Ведь при этом не о какой экономии электроэнергии говорить не приходится. Если это для вас важно, то тогда нужно использовать схемы понижающих DC-DC преобразователей, у который с экономией дело обстоит гораздо лучше.
Несмотря на простоту этой схемы она действительно способна вполне линейно регулировать частоту вращения компьютерного вентилятора. Хотя к ней можно подключать не только кулер от компа, с маломощными электродвигателями постоянного тока, рассчитанных на напряжение 12 вольт, она также вполне способна работать. Хотя и напряжение 12 вольт не является ограничением, схема будет работать и при больших напряжениях.
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Простейший регулятор скорости вращения компьютерного вентилятора всего на 3х деталях, схема для регулировки оборотов кулера
Блог компьютерщика
Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.
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.
Автор: Перцух Алексей на четверг, сентября 17, 2015
Отправить по электронной почте Написать об этом в блоге Опубликовать в Twitter Опубликовать в Facebook Поделиться в Pinterest
Как уменьшить обороты вентилятора 12 вольт
Купил 12-ку кулер с 2000 оборотов в минуту, нужно сделать что бы было не 2000, а 1800 оборотов. на 12-ти вольтовый проводок нужно вцепить резистор, только не знаю какой, вернее не знаю как высчитать, ампераж у вентилятора 0,35А. Подскажите с какими полосками купить резистор
Звідки: Киев — Позняки
Выясните на каком вольтаже дает 1800 оборотов.
И подбирайте по формуле, которых в нете полно.
Добавлено через 2 минуты 10 секунд:
Dancer да и 99% что на вашей мамке обороты можно софтово понижать.
Звідки: Планета Земля
Тебе нужно примерно снять 2 вольта ..чтобы было 10 вольт .
2 поделить на 0,16 = 12,5 Ом
Добавлено через 42 секунды:
З.Ы . а на вентиляторе сколько написана сила тока ?
Advanced Member
Звідки: пригород столицы
Dancer
https://www.overclockers.ua/blogs/blog/cooler/227.html» target text-strong»>nochnik89
0,35А
Звідки: Планета Земля
2 / 0.35 = 5.7Ом
Может и пригодиться снять 3 вольта ..тогда нужно
3/ 0,35 = 8,5 ом .
Набери их пачку и играйся ))они по 30 коп стоят на радиорынке
Звідки: Вараш
Dancer Тебе нужен подстроечный резистор от 100 Ом, например советские СП5! А зачем вообще 1800 об, может его на 5 В посадить?
HWBOT OC Team
Звідки: Днепр
Забудьте про 0.35 А на этикетке. Самому нужно мерить.
Звідки: Луцк
Всем большое спасибо, особенно localpirat и nochnik89, уже определился, нужно взять на 3Ом’а, тоесть снизить на один вольт, и на всякий случай возьму на 6Ом. Теперь объясняю зачем это, в профиле реобас регулирует напряжение от 5 до 12 вольт, на 5 вольт данный фентилятор крутится на 1000 оборотов, комп у меня заделан очень тихим, вернее практически бесшумным, а этот вентиль портит всю картину, когда все вентиляторы в корпусе на минимуме, а обороты в 900 или 800 в минуту меня бы устроили, вот поэтому нужно было рассчитать резистор со слабым сопротивлением. Кстати, переходник с резистором который идет в комплекте с кулерами залман имеет сопротивление в 56Ом.
завтра попробую и отпишусь
Звідки: Луцк
derus: 9v провод красн и жолт=9в
ты о чем вообще? тему читай внимательно. а вообще желтый это датчик, если ты имел ввиду 12V и GND втыкнуть в БП в красный и желтый то это будет 7 вольт!
HWBOT OC Team
Звідки: Днепр
Добавлено через 5 минут 36 секунд:
Dancer
Если у вас не Gentle Typhoon то берите как вам nochnik89 посоветовал.
Поглядеть потребление вентилей
Звідки: Вараш
Имхо 6-тью Омами ты нифига не собьешь, 50-60 — это да!
Звідки: Луцк
Добавлено через 5 минут 36 секунд:
Dancer
Если у вас не Gentle Typhoon то берите как вам nochnik89 посоветовал.
Поглядеть потребление вентилей
ну правильно nochnik89 так и посоветовал, минус 2 вольта, выходит 3 Ома, блин я запутался уже.
HWBOT OC Team
Звідки: Днепр
nochnik89: Тебе нужно примерно снять 2 вольта ..чтобы было 10 вольт .
2 поделить на 0,16 = 12,5 Ом
А ссылку я дал для того, чтобы вы оценили реальное потребление вентилей.
0,16 (цифра с потолка) * 12 = 1,92 Вт. Не обращайте внимание на написанное (0,35), лучше померить самому что же за ток течет, или поискать готовый тест вашего вентиля. Вы бы модель озвучили в студию хотя б
Звідки: Луцк
Звідки: д.Чмаровка
Dancer: Купил 12-ку кулер с 2000 оборотов в минуту, нужно сделать что бы было не 2000, а 1800 оборотов. на 12-ти вольтовый проводок нужно вцепить резистор, только не знаю какой, вернее не знаю как высчитать, ампераж у вентилятора 0,35А. Подскажите с какими полосками купить резистор
Если Вы хотите всё сделать толково, то Вам нужно купить регулируемый резистор 50-100 Ом, как и уже советовали типа СП-5 (так как пропеллер довольно мощный и будет нагрев небольшой, например у меня через один резистор подключено три 120-ки две на вдув — одна на выдув из корпуса, температура сопротивления градусов 60-65, чем больше будете подсаживать скорость пропеллера, тем больше будет падение напруги на сопротивлении и тем больше температура на нём), просверлить дырочку под головку подстроечника в планках, которые устанавливаются сзади (закрывают щели, при неиспользовании пси-девайсов) и вывести резистор проводами туда. Сам резистор врежьте или в чёрный («0») или в красный («+12В») провод шлейфа пропеллера (но не БП), и подкл. пропеллер как обычно к разъёму питальника (или мамки). Теперь Вы сможете сами установить нужное количество оборотов когда захотите. Так я делаю на моих двух компах уже очень давно. Очень удобно, зимой можно вообще сбросить до 1150-1200 оборотов, а летом приподнять до 1800-1900. Себе я ещё последовательно поставил маленький тумблерок, когда ночью комп работает (кач с инета), то тумблером вообще отключаю вентили и компа не слышно становится, можно спать. То, что сдесь насоветовали, можно дйствительно запутаться, всё это теория. Сделайте как я Вам сказал и всё будет нормально, но резистор д.б. не ниже 50 Ом, как инженер-электрик это я Вам ответственно говорю.
Звідки: Луцк
Dancer: Купил 12-ку кулер с 2000 оборотов в минуту, нужно сделать что бы было не 2000, а 1800 оборотов. на 12-ти вольтовый проводок нужно вцепить резистор, только не знаю какой, вернее не знаю как высчитать, ампераж у вентилятора 0,35А. Подскажите с какими полосками купить резистор
Если Вы хотите всё сделать толково, то Вам нужно купить регулируемый резистор 50-100 Ом, как и уже советовали типа СП-5 (так как пропеллер довольно мощный и будет нагрев небольшой, например у меня через один резистор подключено три 120-ки две на вдув — одна на выдув из корпуса, температура сопротивления градусов 60-65, чем больше будете подсаживать скорость пропеллера, тем больше будет падение напруги на сопротивлении и тем больше температура на нём), просверлить дырочку под головку подстроечника в планках, которые устанавливаются сзади (закрывают щели, при неиспользовании пси-девайсов) и вывести резистор проводами туда. Сам резистор врежьте или в чёрный («0») или в красный («+12В») провод шлейфа пропеллера (но не БП), и подкл. пропеллер как обычно к разъёму питальника (или мамки). Теперь Вы сможете сами установить нужное количество оборотов когда захотите. Так я делаю на моих двух компах уже очень давно. Очень удобно, зимой можно вообще сбросить до 1150-1200 оборотов, а летом приподнять до 1800-1900. Себе я ещё последовательно поставил маленький тумблерок, когда ночью комп работает (кач с инета), то тумблером вообще отключаю вентили и компа не слышно становится, можно спать. То, что сдесь насоветовали, можно дйствительно запутаться, всё это теория. Сделайте как я Вам сказал и всё будет нормально, но резистор д.б. не ниже 50 Ом, как инженер-электрик это я Вам ответственно говорю.
Undocumented: способы снижения оборотов вентиляторов
Краткое описание способов снижения шума вентиляторов процессорного кулера и блока питания.
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? По материалам еженедельника « Компьютерра ».
| От редакции Ferra.ru: следовать описанным в этой статье рекомендациям нужно с осторожностью. |
| Во-первых , не все компьютерные вентиляторы могут уверенно стартовать при напряжении 5В, то есть запитав такой пропеллер от 5 вольт можно запросто лишиться обдува вообще (с соответствующими последствиями). |
| Во-вторых , перевод вентиляторов на постоянное питание от 5 или 7 вольт чреват резким ухудшением теплового режима работы компьютерных компонентов при длительной активной работе (с соответствующими последствиями). Гораздо разумнее здесь применить автоматическую регулировку скорости вращения в зависимости от текущей температуры критических компонентов, как, например, описано в обзорах www.ferra.ru/online/supply/5961 и www.ferra.ru/online/supply/9668. Кроме того, ряд современных материнских плат уже оснащен функцией такой автоматической регулировки (см., например, www.ferra.ru/online/supply/20793) и ее достаточно лишь активировать в BIOS Setup. |
| В третьих , если уж ставить резистор в развыв провода питания вентилятора, то экономить на его мощности не стоит. Простейший расчет показывает, что, например, для того, чтобы запитать типичный процессорный вентилятор с током потребления 200-370 мА от пониженного резистором напряжения 6-7 вольт, его мощность следует выбирать не менее 6В*200мА=1,2 Вт (то есть двухваттный резистор — это фактически необходимый минимум, хотя иногда можно обойтись и одноваттным резистором). |
| В четвертых, аналогичные расчеты мощности справедливы и для стабилитрона — его следует выбирать на мощность не менее 1-2 Вт (в зависимости от вентилятора) и на предельный ток до 0,3-0,5 А (такие стабилитроны обычно имеют немалые габариты). Более логично здесь взять маломощный стабилитрон и «усилить» его ток при помощи простейшей транзисторной схемы. |