Kipas pendingin sekarang ada di banyak peralatan rumah tangga, baik itu komputer, stereo, teater rumah. Mereka melakukan tugasnya dengan baik, melakukan tugasnya, mendinginkan elemen pemanas, tetapi pada saat yang sama mereka mengeluarkan suara yang menyayat hati dan sangat mengganggu. Hal ini sangat penting terutama di pusat musik dan teater rumah, karena suara kipas dapat mengganggu menikmati musik favorit Anda. Pabrikan sering menghemat uang dan menghubungkan kipas pendingin langsung ke catu daya, dari mana mereka selalu berputar dengan kecepatan maksimum, terlepas dari apakah pendinginan diperlukan saat ini atau tidak. Solusi untuk masalah ini bisa sangat sederhana - buat pengontrol kecepatan pendingin otomatis Anda sendiri. Ini akan memantau suhu radiator dan hanya menyalakan pendingin jika perlu, dan jika suhu terus naik, regulator akan meningkatkan kecepatan pendingin hingga maksimal. Selain mengurangi kebisingan, perangkat semacam itu akan secara signifikan meningkatkan umur kipas itu sendiri. Anda juga dapat menggunakannya, misalnya, saat membuat amplifier kuat buatan sendiri, catu daya, atau perangkat elektronik lainnya.
Skema
Rangkaian ini sangat sederhana, hanya berisi dua transistor, sepasang resistor dan termistor, tetapi tetap berfungsi dengan baik. M1 dalam diagram adalah kipas, yang kecepatannya akan diatur. Sirkuit ini dirancang untuk menggunakan pendingin standar 12 volt. VT1 adalah transistor n-p-n berdaya rendah, misalnya KT3102B, BC547B, KT315B. Di sini diinginkan untuk menggunakan transistor dengan gain 300 atau lebih. VT2 adalah transistor n-p-n yang kuat, dialah yang mengubah kipas. Anda dapat menggunakan KT819, KT829 domestik yang murah, sekali lagi, disarankan untuk memilih transistor dengan gain tinggi. R1 adalah termistor (juga disebut termistor), penghubung kunci di sirkuit. Ini mengubah ketahanannya tergantung pada suhu. Termistor NTC apa pun dengan resistansi 10-200 kOhm cocok di sini, misalnya, MMT-4 domestik. Nilai resistor pemangkas R2 tergantung pada pilihan termistor, itu harus 1,5 - 2 kali lebih besar. Resistor ini mengatur ambang batas aktivasi kipas.
Membuat regulator
Sirkuit dapat dengan mudah dirakit dengan pemasangan di permukaan, atau Anda dapat membuat papan sirkuit tercetak, seperti yang saya lakukan. Untuk menghubungkan kabel daya dan kipas itu sendiri, blok terminal disediakan di papan, dan termistor ditampilkan pada sepasang kabel dan dipasang ke radiator. Untuk konduktivitas termal yang lebih besar, Anda perlu memasangnya menggunakan pasta termal. Papan dibuat dengan metode LUT, di bawah ini adalah beberapa foto prosesnya.
Unduh papan:
(Unduhan: 833)
Setelah papan dibuat, bagian-bagian disolder ke dalamnya, seperti biasa, pertama kecil, lalu besar. Perlu memperhatikan pinout transistor untuk menyoldernya dengan benar. Setelah menyelesaikan perakitan, papan perlu dicuci dari sisa-sisa fluks, lingkari trek, pastikan pemasangannya benar.
Pengaturan
Sekarang Anda dapat menghubungkan kipas ke papan dan dengan hati-hati menerapkan daya dengan mengatur pemangkas ke posisi minimum (alas VT1 ditarik ke tanah). Kipas tidak boleh berputar dalam kasus ini. Kemudian, memutar R2 dengan mulus, Anda perlu mencari momen saat kipas mulai berputar sedikit pada kecepatan minimum dan putar pemangkas kembali sedikit agar berhenti berputar. Sekarang Anda dapat memeriksa pengoperasian regulator - cukup letakkan jari Anda di termistor dan kipas akan mulai berputar kembali. Jadi, saat suhu radiator sama dengan suhu ruangan, kipas tidak berputar, tetapi begitu naik sedikit, ia akan langsung mendingin.Kecepatan komputer modern dicapai dengan harga yang cukup tinggi - unit catu daya, prosesor, kartu video seringkali membutuhkan pendinginan intensif. Sistem pendingin khusus itu mahal, jadi komputer rumah biasanya dilengkapi dengan beberapa kipas dan pendingin selubung (radiator dengan kipas yang terpasang padanya).
Hasilnya adalah sistem pendingin yang efisien dan murah, tetapi sering kali berisik. Untuk mengurangi tingkat kebisingan (asalkan efisiensi dipertahankan), diperlukan sistem kontrol kecepatan kipas. Semua jenis sistem pendingin eksotis tidak akan dipertimbangkan. Sistem pendingin udara yang paling umum harus dipertimbangkan.
Untuk mengurangi kebisingan kipas tanpa mengurangi efisiensi pendinginan, disarankan untuk mematuhi prinsip-prinsip berikut:
- Kipas berdiameter besar bekerja lebih efisien daripada yang kecil.
- Efisiensi pendinginan maksimum diamati pada pendingin dengan pipa panas.
- Kipas empat pin lebih disukai daripada kipas tiga pin.
Hanya ada dua alasan utama kebisingan kipas yang berlebihan:
- Pelumasan bantalan yang buruk. Dieliminasi dengan pembersihan dan minyak baru.
- Mesin berputar terlalu cepat. Jika memungkinkan untuk mengurangi kecepatan ini dengan tetap mempertahankan tingkat intensitas pendinginan yang dapat diterima, maka ini harus dilakukan. Cara paling terjangkau dan termurah untuk mengontrol kecepatan putaran dibahas di bawah ini.
Metode kontrol kecepatan kipas
Kembali ke daftar isi
Metode satu: mengalihkan BIOS ke fungsi yang mengatur pengoperasian kipas
Fungsi kontrol Q-Fan, Smart fan control, dll., Didukung oleh beberapa motherboard, meningkatkan kecepatan kipas saat beban bertambah dan berkurang saat turun. Cara pengendalian kecepatan kipas tersebut perlu diperhatikan dengan menggunakan contoh pengendalian Q-Fan. Anda harus mengikuti urutan tindakan:
- Masuk ke BIOS. Paling sering, untuk ini Anda perlu menekan tombol "Hapus" sebelum mem-boot komputer. Jika sebelum memuat di bagian bawah layar bukannya tulisan "Tekan Del untuk masuk ke Setup" muncul proposal untuk menekan tombol lain, lakukan itu.
- Buka bagian "Power".
- Pergi ke baris "Hardware Monitor".
- Ubah ke "Enabled", nilai kontrol CPU Q-Fan dan fungsi Chassis Q-Fan Control di sisi kanan layar.
- Di baris yang muncul CPU dan Profil Kipas Chassis, pilih salah satu dari tiga tingkat kinerja: ditingkatkan (Perfomans), diam (Senyap) dan optimal (Optimal).
- Tekan tombol F10 untuk menyimpan pengaturan yang dipilih.
Kembali ke daftar isi
Di yayasan.
Fitur.
Diagram ventilasi aksonometri.Cara kedua: kontrol kecepatan kipas dengan metode switching
Gambar 1. Distribusi tegangan di seluruh kontak.
Untuk sebagian besar penggemar, tegangan nominalnya adalah 12 V. Ketika tegangan ini berkurang, jumlah putaran per unit waktu berkurang - kipas berputar lebih lambat dan membuat lebih sedikit kebisingan. Anda dapat memanfaatkan keadaan ini dengan mengalihkan kipas ke beberapa peringkat tegangan menggunakan konektor Molex biasa.
Distribusi tegangan pada kontak konektor ini ditunjukkan pada Gambar. 1a. Ternyata tiga nilai tegangan yang berbeda dapat dihilangkan darinya: 5 V, 7 V dan 12 V.
Untuk menyediakan metode pengubahan kecepatan kipas ini, Anda memerlukan:
- Buka casing komputer yang tidak memiliki daya dan lepaskan konektor kipas dari soketnya. Kabel ke kipas catu daya lebih mudah dilepas dari papan atau hanya digigit.
- Dengan menggunakan jarum atau penusuk, lepaskan kaki yang sesuai (paling sering kabel merah adalah nilai tambah, dan yang hitam adalah minus) dari konektor.
- Hubungkan kabel kipas ke kontak konektor Molex ke voltase yang diperlukan (lihat Gambar 1b).
Mesin dengan kecepatan terukur 2000 rpm pada tegangan 7 V akan menghasilkan 1300 rpm, dan pada tegangan 5 V - 900 rpm. Mesin yang diberi nilai masing-masing pada 3500 rpm - 2200 dan 1600 rpm.
Gambar 2. Diagram koneksi serial dua kipas identik.
Kasus khusus dari metode ini adalah koneksi rantai daisy dari dua kipas identik dengan konektor tiga pin. Mereka masing-masing menyumbang setengah dari tegangan operasi, dan keduanya berputar lebih lambat dan menghasilkan lebih sedikit kebisingan.
Diagram koneksi seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 2. Konektor kipas kiri terhubung ke motherboard seperti biasa.
Jumper dipasang di konektor kanan, yang dipasang dengan pita atau selotip listrik.
Kembali ke daftar isi
Cara ketiga: mengatur kecepatan kipas dengan mengubah arus suplai
Untuk membatasi kecepatan kipas, resistor konstan atau variabel dapat dihubungkan secara seri ke rangkaian catu dayanya. Yang terakhir ini juga memungkinkan Anda mengubah kecepatan rotasi dengan mulus. Saat memilih desain seperti itu, orang tidak boleh melupakan kekurangannya:
- Resistor memanas, membuang-buang listrik dan berkontribusi pada proses pemanasan seluruh struktur.
- Karakteristik motor listrik dalam mode yang berbeda bisa sangat berbeda; masing-masing membutuhkan resistor dengan parameter berbeda.
- Disipasi daya resistor harus cukup besar.
Gambar 3. Sirkuit elektronik untuk pengatur kecepatan.
Lebih rasional menggunakan sirkuit kontrol kecepatan elektronik. Versi sederhananya ditunjukkan pada Gambar. 3. Sirkuit ini adalah stabilizer dengan tegangan keluaran yang dapat disesuaikan. Tegangan 12 V disuplai ke input sirkuit mikro DA1 (KR142EN5A). Sinyal dari outputnya disuplai ke output 8-diperkuat oleh transistor VT1. Tingkat sinyal ini dapat diatur oleh resistor variabel R2. Lebih baik menggunakan resistor pemangkas sebagai R1.
Jika arus beban tidak lebih dari 0,2 A (satu kipas), sirkuit mikro KR142EN5A dapat digunakan tanpa heat sink. Jika ada, arus keluaran dapat mencapai 3 A. Pada masukan rangkaian, diinginkan untuk menyertakan kapasitor keramik dengan kapasitas kecil.
Kembali ke daftar isi
Cara keempat: mengatur kecepatan kipas menggunakan reobass
Reobass adalah perangkat elektronik yang memungkinkan Anda mengubah tegangan yang disuplai ke kipas dengan lancar.
Akibatnya, kecepatan rotasinya berubah dengan mulus. Cara termudah adalah dengan membeli reobass yang sudah jadi. Biasanya muat ke dalam bay 5,25 ”. Mungkin hanya ada satu kelemahan: perangkat itu mahal.
Perangkat yang dijelaskan di bagian sebelumnya sebenarnya adalah reobases yang hanya memungkinkan kontrol manual. Selain itu, jika resistor digunakan sebagai pengatur, motor tidak boleh start karena arus dibatasi pada saat start. Idealnya, reobass lengkap harus menyediakan:
- Start mesin tanpa gangguan.
- Pengendalian kecepatan rotor tidak hanya secara manual tetapi juga dalam mode otomatis. Dengan peningkatan suhu perangkat yang didinginkan, kecepatan putaran akan meningkat dan sebaliknya.
Diagram yang relatif sederhana yang sesuai dengan kondisi ini ditunjukkan pada Gambar. 4. Memiliki keterampilan yang sesuai, dimungkinkan untuk membuatnya dengan tangan Anda sendiri.
Tegangan suplai kipas diubah dalam mode pulsa. Peralihan dilakukan dengan menggunakan transistor efek medan yang kuat, resistansi saluran yang dalam keadaan terbuka mendekati nol. Karena itu, menyalakan mesin itu mudah. Kecepatan tertinggi juga tidak akan dibatasi.
Skema yang diusulkan bekerja sebagai berikut: pada saat awal, pendingin yang mendinginkan prosesor beroperasi pada kecepatan minimum, dan ketika dipanaskan hingga suhu maksimum tertentu yang diperbolehkan, ia beralih ke mode pendinginan maksimum. Ketika suhu prosesor turun, reobass kembali mengalihkan pendingin ke kecepatan minimum. Penggemar lainnya mempertahankan mode yang disetel secara manual.
Gambar 4. Skema penyesuaian menggunakan reobass.
Basis dari node yang mengontrol pengoperasian kipas komputer adalah timer integral DA3 dan transistor efek medan VT3. Generator pulsa dengan laju pengulangan pulsa 10-15 Hz dipasang berdasarkan pengatur waktu. Siklus kerja pulsa ini dapat diubah menggunakan pemangkas R5, yang merupakan bagian dari rantai timing RC R5-C2. Berkat ini, kecepatan kipas dapat diubah dengan mulus sambil mempertahankan nilai arus yang diperlukan pada saat start.
Kapasitor C6 menghaluskan impuls sehingga rotor motor berputar lebih lembut dan tanpa klik. Kipas ini terhubung ke output XP2.
Dasar dari unit kontrol serupa untuk pendingin prosesor adalah chip DA2 dan transistor efek medan VT2. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa ketika tegangan muncul pada output penguat operasional DA1, berkat dioda VD5 dan VD6, itu ditumpangkan pada tegangan output dari timer DA2. Akibatnya, VT2 terbuka sepenuhnya dan kipas pendingin mulai berputar secepat mungkin.
Ini adalah posting pertama saya, berikut ini saya akan berbicara tentang cara membuat pengawasan video, sistem pendingin cair, pencahayaan otomatis (dapat diprogram) dan banyak lagi yang lebih enak, kami akan menyolder, mengebor, dan mem-flash chip, tetapi untuk saat ini mari kita mulai dengan yang paling sederhana, namun demikian , penerimaan yang sangat efektif: memasang resistor variabel.
Bunyi dari pendingin tergantung pada jumlah putaran, bentuk bilah, jenis bantalan, dll. Semakin tinggi jumlah putaran, semakin efisien pendinginan, dan semakin banyak noise. 1600 rpm tidak selalu dan tidak di semua tempat. dan jika kita menurunkannya, maka suhu akan naik beberapa derajat, yang tidak kritis, dan suara bising bisa hilang sama sekali!
Pada motherboard modern, kontrol kecepatan pendingin terintegrasi, yang ditenagai olehnya. Di BIOS, Anda dapat menetapkan pemotongan yang "wajar", yang akan mengubah kecepatan pendingin tergantung pada suhu chipset yang didinginkan. Tetapi tidak ada opsi seperti itu pada motherboard lama dan murah, dan bagaimana dengan pendingin lain, misalnya, pendingin catu daya atau pendingin casing? Untuk melakukan ini, Anda dapat memasang resistor variabel di sirkuit catu daya pendingin, sistem seperti itu dijual, tetapi harganya sangat mahal, mengingat biaya sistem semacam itu sekitar $ 1,5-2! Sistem ini dijual seharga $ 40:
Anda dapat membuatnya sendiri, menggunakan steker dari unit sistem Anda sebagai soket (steker di keranjang tempat drive DVD / CD dimasukkan), dan Anda akan belajar tentang hal-hal lain dari posting ini.
Karena Saya memutuskan 1 bilah dari pendingin pada unit catu daya, saya membeli yang baru pada bantalan bola, jauh lebih tenang dari biasanya:
Sekarang Anda perlu menemukan kabel dengan daya, di celahnya kami memasang resistor. Pendingin ini memiliki 3 kabel: hitam (GND), merah (+ 12V) dan kuning (kontak takometer).
Kami memotong merah, bersih dan mengutak-atik.
Sekarang kita membutuhkan resistor variabel dengan resistansi 100-300 Ohm dan dengan kekuatan 2-5 W.... Pendingin saya diberi nilai 0,18A dan 1,7W. Jika resistor dirancang untuk daya yang lebih kecil daripada daya di rangkaian, maka resistor akan memanas dan akhirnya terbakar. Seperti yang disarankan exdeniz, untuk tujuan kami, file PPB-3A 3W 220 Ohm... Seperti saya punya resistor variabel, 3 kontak. Saya tidak akan menjelaskan secara detail, cukup solder 1 kabel ke kontak tengah dan satu ekstrem, dan yang kedua ke ekstrem yang tersisa (Anda dapat mengetahui detailnya dengan multimeter / ohmmeter. Terima kasih guessss_who untuk komentarnya).
Sekarang kami memasang kipas ke dalam kasing dan menemukan tempat yang cocok untuk memasang resistor.
Saya memutuskan untuk memasukkannya seperti ini:
Resistor memiliki mur untuk mengikat ke pesawat. Harap dicatat bahwa casing terbuat dari logam dan dapat menutup kontak resistor dan tidak akan berfungsi, jadi potong paking isolasi dari plastik atau karton. Kontak saya tidak tutup untung jadi tidak ada gasket di foto.
Sekarang yang terpenting adalah uji lapangan.
Saya menyalakan sistem, membuka kotak catu daya dan menemukan bagian terpanas dengan pirometer (ini adalah elemen, terlihat seperti transistor, yang didinginkan oleh radiator). Kemudian saya menutupnya, melepaskan resistor ke kecepatan maksimum dan menunggu 20-30 menit ... Elemen telah memanas hingga 26,3 ° C.
Kemudian saya mengatur resistor menjadi setengah, suara itu tidak lagi terdengar menunggu lagi 30 menit ... Elemen telah memanas hingga 26,7 ° C.
Sekali lagi saya menurunkan kecepatan ke minimum (~ 100 Ohm), tunggu 30 menit, saya tidak mendengar suara apa pun dari pendingin sama sekali ... Elemen telah memanas hingga 28,1 ° C.
Saya tidak tahu jenis elemennya dan berapa suhu operasinya, tapi saya pikir itu akan bertahan 5-10 derajat lagi. Tetapi jika kita memperhitungkan bahwa tidak ada suara di "setengah" resistor, maka kita tidak memerlukan yang lain! \u003d)
Sekarang Anda dapat membuat panel seperti yang saya berikan di awal artikel dan biayanya satu sen.
Terima kasih.
UPD: Terima kasih kepada tuan-tuan dari komentar, untuk pengingat tentang watt.
UPD: Jika Anda tertarik dengan topik ini dan Anda tahu apa itu besi solder, maka Anda dapat dengan mudah merakit reobass analog. Seperti yang dikatakan berdaging kepada kita, artikel Analog Reobass menggambarkan perangkat yang luar biasa ini. Meskipun Anda belum pernah menyolder papan, Anda masih dapat memasang reobass. Ada banyak teks di artikel, yang saya tidak mengerti, tetapi yang utama: Komposisi, Skema, Motage ( paragraf ini memiliki tautan ke semua artikel yang diperlukan tentang penyolderan).
Pertama, termostat. Saat memilih sirkuit, faktor-faktor seperti kesederhanaannya, ketersediaan elemen (komponen radio) yang diperlukan untuk perakitan, terutama yang digunakan sebagai sensor termal, kemampuan manufaktur perakitan dan pemasangan dalam casing PSU, diperhitungkan.
Menurut kriteria ini, yang paling berhasil, menurut kami, ternyata adalah skema V. Portunov. Ini mengurangi keausan pada kipas dan mengurangi kebisingan yang dihasilkan olehnya. Diagram pengontrol kecepatan kipas otomatis ini ditunjukkan pada Gambar 1. Sensor suhu adalah dioda VD1-VD4, terhubung ke arah berlawanan ke sirkuit dasar transistor komposit VT1, VT2. Pilihan dioda sebagai sensor menentukan ketergantungan arus baliknya pada suhu, yang lebih jelas daripada ketergantungan analogi dari resistansi termistor. Selain itu, kotak kaca dioda ini memungkinkan untuk dilakukan tanpa spacer dielektrik saat memasang transistor catu daya pada unit pendingin. Peran penting dimainkan oleh prevalensi dioda dan ketersediaannya untuk amatir radio.
Resistor R1 tidak termasuk kemungkinan kegagalan transistor VTI, VT2 jika terjadi kerusakan termal pada dioda (misalnya, saat motor kipas macet). Resistansinya dipilih berdasarkan nilai arus basis maksimum yang diijinkan VT1. Resistor R2 menentukan ambang batas untuk pengatur.
Gambar 1
Perlu dicatat bahwa jumlah dioda sensor suhu tergantung pada rasio transfer arus statis dari transistor komposit VT1, VT2. Jika impeler kipas tidak bergerak pada resistansi R2 yang ditunjukkan, suhu ruangan dan daya hidup, jumlah dioda harus ditingkatkan. Penting untuk memastikan bahwa setelah tegangan suplai diterapkan, itu dengan percaya diri mulai berputar pada frekuensi rendah. Wajar jika kecepatan putar terlalu tinggi dengan empat dioda sensor, jumlah dioda harus dikurangi.
Perangkat dipasang di rumah catu daya. Kabel dengan nama yang sama dari dioda VD1-VD4 disolder bersama, menempatkan kasingnya di bidang yang sama berdekatan satu sama lain.Blok yang dihasilkan direkatkan dengan lem BF-2 (atau tahan panas lainnya, misalnya, epoksi) ke heat sink transistor tegangan tinggi dari sisi sebaliknya. Transistor VT2 dengan resistor R1, R2 dan transistor VT1 disolder ke terminalnya (Gbr. 2) dipasang dengan ujung emitor ke dalam lubang "+12 V fan" pada papan catu daya (sebelumnya kabel merah dari kipas dihubungkan di sana). Penyesuaian perangkat dikurangi dengan pemilihan resistor R2 setelah 2 .. 3 menit setelah menyalakan PC dan pemanasan transistor catu daya. Untuk sementara mengganti R2 dengan variabel (100-150 kOhm), pilih resistansi sedemikian rupa sehingga pada beban terukur heat sink transistor catu daya memanas hingga tidak lebih dari 40 ºС.
Untuk menghindari sengatan listrik (heatsink membawa tegangan tinggi!), Anda hanya dapat "mengukur" suhu dengan menyentuh dengan mematikan komputer.
Skema yang sederhana dan dapat diandalkan diusulkan oleh I. Lavrushov (UA6HJQ). Prinsip operasinya sama seperti pada rangkaian sebelumnya, namun termistor NTC digunakan sebagai sensor suhu (nominal 10 kOhm tidak kritis). Transistor di sirkuit dipilih sebagai KT503. Sebagaimana ditentukan secara empiris, operasinya lebih stabil dibandingkan transistor jenis lain. Dianjurkan untuk menggunakan resistor pemangkas multiturn, yang akan memungkinkan Anda menyesuaikan ambang suhu transistor dengan lebih akurat dan, karenanya, kecepatan kipas. Termistor direkatkan ke rakitan dioda 12V.Jika tidak, dapat diganti dengan dua dioda. Kipas yang lebih kuat dengan arus konsumsi lebih dari 100 mA harus dihubungkan melalui rangkaian transistor komposit (transistor KT815 kedua).
Gambar 3
Diagram dari dua lainnya, regulator frekuensi rotasi kipas pendingin unit catu daya yang relatif sederhana dan murah, sering diberikan di Internet (CQHAM.ru). Fitur mereka adalah stabilizer integral TL431 digunakan sebagai elemen ambang batas. Sangat mudah untuk "mendapatkan" sirkuit mikro ini saat membongkar unit catu daya lama PC ATX.
Penulis skema pertama (Gbr. 4) Ivan Shor (RA3WDK). Dengan pengulangan, kemanfaatan menggunakan multi-putaran dari peringkat yang sama seperti resistor pemangkas R1 terungkap. Termistor dipasang ke radiator rakitan dioda yang didinginkan (atau ke casingnya) melalui pelumas termal KPT-80.
Gambar 4
Skema serupa, tetapi pada dua KT503 yang terhubung secara paralel (bukan satu KT815) digunakan oleh Alexander (RX3DUR). Pada nilai bagian yang ditunjukkan pada diagram (Gbr. 5), 7V disuplai ke kipas, meningkat saat termistor memanas. Transistor KT503 dapat diganti dengan 2SC945 impor, semua resistor dengan daya 0,25W.
Sirkuit yang lebih kompleks dari pengatur kecepatan kipas pendingin dijelaskan di. Untuk waktu yang lama telah berhasil digunakan di unit catu daya lain. Berbeda dengan prototipe, ia menggunakan transistor "televisi". Saya akan merujuk pembaca ke artikel di situs web kami "Unit catu daya universal lainnya" dan arsip, yang menyajikan varian papan sirkuit tercetak (Gbr. 5 dalam arsip) dan sumber jurnal. Peran radiator dari transistor T2 yang dapat disesuaikan di atasnya dimainkan oleh bagian foil gratis yang tersisa di sisi depan papan. Skema ini memungkinkan, selain secara otomatis meningkatkan kecepatan kipas ketika heatsink transistor yang didinginkan dari unit catu daya atau rakitan dioda memanas, mengatur kecepatan ambang minimum secara manual, hingga maksimum.
Gambar 6
Kontrol proporsional adalah kunci untuk diam!
Apa tantangan sistem manajemen kami? Ya, agar baling-baling berputar tidak sia-sia, sehingga kecepatan putaran bergantung pada temperatur. Semakin panas perangkat, semakin cepat kipas berputar. Apakah itu logis? Itu logis! Kami akan memutuskan itu.
Tentu saja, mungkin untuk repot dengan mikrokontroler, yang akan lebih mudah, tetapi sama sekali tidak perlu. Menurut saya, lebih mudah membuat sistem kontrol analog - Anda tidak perlu repot dengan pemrograman dalam bahasa assembly.
Ini akan lebih murah dan lebih mudah untuk mengatur dan mengkonfigurasi, dan yang paling penting siapa pun dapat memperluas dan membangun sistem sesuai keinginan mereka dengan menambahkan saluran dan sensor. Yang Anda butuhkan hanyalah beberapa resistor, satu sirkuit mikro, dan sensor termal. Nah, juga lengan lurus dan beberapa keterampilan menyolder.
Tampilan atas jilbab
Tampilan bawah
Struktur:
- Ukuran resistor chip 1206. Nah, atau beli saja di toko - harga rata-rata satu resistor adalah 30 kopeck. Pada akhirnya, tidak ada yang mengganggu Anda untuk sedikit men-tweak papan, sehingga sebagai pengganti resistor chip Anda dapat menyolder yang biasa, dengan kaki, dan mereka dalam jumlah besar di TV transistor lama.
- Resistor variabel multi-putaran sekitar 15kΩ.
- Anda juga membutuhkan kapasitor chip berukuran 1206 pada 470nf (0.47uF)
- Kapasitor elektrolitik apa pun dengan tegangan 16 volt ke atas dan kapasitas di wilayah 10-100 μF.
- Blok terminal sekrup sesuka hati - Anda cukup menyolder kabel ke papan, tetapi saya meletakkan blok terminal, murni untuk alasan estetika - perangkat harus terlihat kokoh.
- Kami akan menggunakan transistor MOSFET yang kuat sebagai elemen daya yang akan mengontrol catu daya pendingin. Misalnya IRF630 atau IRF530 terkadang dapat dicabut dari catu daya lama dari komputer. Tentu saja untuk baling-baling yang mungil, tenaganya berlebihan, tapi Anda tidak pernah tahu, bagaimana jika Anda ingin meletakkan sesuatu yang lebih bertenaga di sana?
- Kami akan merasakan suhu dengan sensor presisi LM335Z, biayanya tidak lebih dari sepuluh rubel dan tidak mewakili defisit, dan Anda dapat menggantinya dengan beberapa jenis termistor sesekali, karena itu juga tidak biasa.
- Bagian utama yang menjadi dasar semuanya adalah sirkuit mikro, yang merupakan empat amplifier operasional dalam satu paket - LM324N adalah bagian yang sangat populer. Ini memiliki banyak analog (LM124N, LM224N, 1401UD2A), yang utama adalah memastikan bahwa itu ada dalam paket DIP (sangat panjang, dengan empat belas kaki, seperti pada gambar).
Mode luar biasa - PWM
Pembangkitan sinyal PWM
Untuk membuat kipas berputar lebih lambat, cukup dengan mengurangi tegangannya. Dalam reobass yang paling sederhana, ini dilakukan dengan menggunakan resistor variabel, yang ditempatkan secara seri dengan motor. Akibatnya, bagian dari tegangan akan turun melintasi resistor, dan lebih sedikit yang akan jatuh pada motor sebagai akibatnya - penurunan kecepatan. Dimana bajingan itu, apa kau tidak menyadarinya? Ya, penyergapan adalah energi yang dilepaskan pada resistor diubah bukan menjadi apa pun, tetapi menjadi panas biasa. Apakah Anda membutuhkan pemanas di dalam komputer Anda? Tentu saja tidak! Karena itu, kami akan pergi dengan cara yang lebih licik - kami akan melamar modulasi lebar pulsa alias PWMatau PWM... Kedengarannya menakutkan, tapi jangan takut, semuanya sederhana di sini. Bayangkan mesinnya adalah gerobak besar. Anda bisa mendorongnya dengan kaki Anda terus menerus, yang sama saja dengan penyertaan langsung. Dan Anda bisa menggerakkan tendangan - ini akan terjadi PWM... Semakin lama tendangannya, semakin Anda mempercepat gerobak.
Kapan PWM catu daya ke mesin bukanlah tegangan konstan, tetapi pulsa persegi panjang, seolah-olah Anda menghidupkan dan mematikan daya, hanya dengan cepat, puluhan kali per detik. Tetapi motor tidak memiliki kelembaman yang lemah, dan juga induktansi belitan, sehingga pulsa ini tampaknya diringkas satu sama lain - mereka terintegrasi. Itu. semakin besar total area di bawah pulsa per unit waktu, semakin besar tegangan ekuivalen ke motor. Anda memberi makan sempit, seperti jarum, impuls - mesin hampir tidak berputar, dan jika Anda memberi makan lebar, praktis tanpa celah, maka ini sama dengan inklusi langsung. Menghidupkan dan mematikan mesin akan menjadi milik kita MOSFET transistor, dan rangkaian akan membentuk pulsa.
Saw + Lurus \u003d?
Sinyal kontrol yang begitu cerdas mudah diperoleh. Untuk melakukan ini, kita perlu pembanding mendorong sinyal gigi gergaji bentuk dan membandingkan dia dengan apapun permanen ketegangan. Lihat gambarnya. Katakanlah gergaji kita menuju ke keluaran negatif pembanding, dan tegangan konstan ke positif. Komparator menambahkan dua sinyal ini, menentukan mana yang lebih besar, dan kemudian mengeluarkan putusan: jika tegangan pada input negatif lebih besar dari positif, maka output akan menjadi nol volt, dan jika positif lebih besar dari negatif, maka output akan menjadi tegangan suplai, yaitu sekitar 12 volt. Gergaji berjalan terus menerus, tidak berubah bentuk seiring waktu, sinyal seperti itu disebut sinyal referensi.
Tetapi tegangan konstan bisa naik atau turun, naik atau turun tergantung suhu sensor. Semakin tinggi suhu sensor, semakin banyak tegangan yang keluar., yang berarti bahwa tekanan pada input konstan menjadi lebih tinggi dan, karenanya, pulsa pada output komparator menjadi lebih lebar, memaksa kipas berputar lebih cepat. Ini akan berlanjut sampai tegangan DC menghalangi gergaji, menyebabkan mesin bekerja dengan kecepatan penuh. Jika suhu rendah, maka tegangan pada output sensor rendah dan konstanta akan turun di bawah gigi gergaji terendah, yang akan menyebabkan impuls berhenti sama sekali dan mesin akan berhenti sama sekali. Sudah terisi, bukan? ;) Tidak ada, itu berguna bagi otak untuk bekerja.
Matematika suhu
Peraturan
Sebagai sensor yang kami gunakan LM335Z... Pada dasarnya memang begitu termostabilitron... Trik dari dioda zener adalah bahwa tegangan yang ditentukan secara ketat turun di atasnya, seperti pada katup pembatas. Nah, untuk sebuah thermostabilitron, tegangan ini bergantung pada suhunya. Memiliki LM335ketergantungan terlihat seperti 10mV * 1 derajat Kelvin... Itu. penghitungan dilakukan dari nol mutlak. Nol Celcius sama dengan dua ratus tujuh puluh tiga derajat Kelvin. Jadi, untuk mendapatkan keluaran tegangan dari sensor, katakanlah ditambah dua puluh lima derajat Celcius, kita perlu menambahkan dua ratus tujuh puluh tiga menjadi dua puluh lima dan mengalikan jumlah yang dihasilkan dengan sepuluh milivolt.
(25 + 273) * 0,01 \u003d 2.98V
Pada temperatur lain, tegangan tidak akan banyak berubah, untuk hal yang sama 10 milivolt per derajat... Ini adalah pengaturan lain:
Tegangan dari sensor tidak banyak berubah, sekitar sepersepuluh volt, tetapi harus dibandingkan dengan gergaji yang tinggi giginya mencapai sepuluh volt. Untuk mendapatkan komponen konstan langsung dari sensor untuk tegangan seperti itu, Anda perlu memanaskannya hingga seribu derajat - kekacauan yang jarang terjadi. Lalu bagaimana menjadi?
Karena suhu kita masih tidak mungkin turun di bawah dua puluh lima derajat, semua yang di bawah kita tidak menarik, yang berarti kita hanya dapat memilih yang paling atas dari tegangan keluaran dari sensor, di mana semua perubahan terjadi. Bagaimana? Ya, kurangi dua keseluruhan sembilan puluh delapan ratus volt dari sinyal keluaran. Dan kalikan remah-remah yang tersisa dengan mendapatkankatakanlah tiga puluh.
Kami akan mendapatkan tepat sekitar 10 volt pada lima puluh derajat, dan turun ke nol pada suhu yang lebih rendah. Jadi, kita mendapatkan semacam "jendela" suhu dari dua puluh lima sampai lima puluh derajat, di mana pengatur beroperasi. Di bawah dua puluh lima - mesin mati, di atas lima puluh - langsung hidup. Di antara nilai-nilai ini, kecepatan kipas sebanding dengan suhu. Lebar jendela tergantung pada penguatannya. Semakin besar, semakin sempit jendelanya. batas 10 volt, setelah itu komponen konstan pada komparator akan lebih tinggi dari gergaji dan motor akan langsung menyala, akan datang lebih awal.
Tetapi bagaimanapun juga, kita tidak menggunakan mikrokontroler atau alat komputer, bagaimana kita akan melakukan semua perhitungan ini? Dan penguat operasional yang sama. Bukan tanpa alasan yang disebut operasional, tujuan aslinya adalah operasi matematika. Semua komputer analog dibangun di atasnya - mesin yang luar biasa.
Untuk mengurangi satu voltase dari voltase lain, Anda perlu mengumpankannya ke input berbeda dari penguat operasional. Kami memasok tegangan dari sensor suhu ke masukan positif, dan tegangan yang akan dikurangi, tegangan bias, diterapkan negatif... Ternyata pengurangan satu dari yang lain, dan hasilnya juga dikalikan dengan angka yang sangat besar, hampir tak terbatas, dan pembanding lain diperoleh.
Tetapi kita tidak memerlukan angka tak terbatas, karena dalam hal ini jendela suhu kita menyempit ke titik skala suhu dan kita memiliki kipas berdiri atau kipas yang berputar dengan cepat, dan tidak ada yang lebih mengganggu daripada kompresor hidup dan mati dari lemari es sekop. Kami juga tidak membutuhkan analog lemari es di komputer. Oleh karena itu, kami akan menurunkan keuntungan dengan menambahkan pengurang kami masukan.
Inti dari umpan balik adalah untuk mengarahkan sinyal dari keluaran kembali ke masukan. Jika tegangan dari output dikurangi dari input, maka ini adalah umpan balik negatif, dan jika ditambahkan, maka itu positif. Umpan balik positif meningkatkan perolehan, tetapi dapat menyebabkan pembuatan sinyal (penembak mesin ringan menyebutnya sebagai hilangnya stabilitas sistem). Contoh yang baik dari umpan balik positif dengan hilangnya stabilitas adalah ketika Anda menyalakan mikrofon dan memasukkannya ke speaker, biasanya segera terdengar teriakan atau peluit yang tidak menyenangkan - inilah generasi. Kita perlu mengurangi gain opamp kita ke tingkat yang wajar, jadi kita akan menerapkan kopling negatif dan membawa sinyal dari keluaran ke masukan negatif.
Rasio umpan balik dan resistor masukan akan memberi kita keuntungan yang mempengaruhi lebar jendela regulasi. Saya pikir tiga puluh sudah cukup, Anda dapat menghitungnya agar sesuai dengan kebutuhan Anda.
Gergaji
Tetap membuat gergaji, atau lebih tepatnya merakit generator tegangan gigi gergaji. Ini akan terdiri dari dua opamp. Yang pertama, karena umpan balik positif, ternyata dalam mode generator, memberikan pulsa persegi panjang, dan yang kedua berfungsi sebagai integrator, mengubah persegi panjang ini menjadi bentuk gigi gergaji.
Kapasitor dalam umpan balik op-amp kedua menentukan frekuensi pulsa. Semakin rendah kapasitansi kapasitor, semakin tinggi frekuensinya dan sebaliknya. Umumnya dalam PWM generasi lebih banyak lebih baik. Tapi ada satu tiang, jika frekuensinya jatuh ke dalam kisaran yang dapat didengar (20 hingga 20.000 Hz), maka mesin akan mencicit dengan menjijikkan di frekuensi PWMyang jelas bertentangan dengan konsep kami tentang komputer senyap.
Dan saya tidak bisa mendapatkan lebih dari lima belas kilohertz dari sirkuit ini - kedengarannya menjijikkan. Saya harus pergi ke arah lain dan mengarahkan frekuensi ke kisaran yang lebih rendah, ke wilayah dua puluh hertz. Mesin mulai bergetar sedikit, tetapi tidak terdengar dan hanya dirasakan dengan jari Anda.
Skema.
Dachshund, kami menemukan bloknya, saatnya melihat skematiknya. Saya pikir sebagian besar sudah menebak apa. Dan saya akan menjelaskannya, untuk kejelasan. Garis putus-putus pada diagram menunjukkan blok fungsional.
Blokir # 1
Ini adalah generator gergaji. Resistor R1 dan R2 membentuk pembagi tegangan untuk memasok setengah dari pasokan ke generator, pada prinsipnya mereka dapat bernilai berapa pun, yang utama adalah bahwa mereka sama dan tidak memiliki resistansi yang terlalu tinggi, dalam seratus kilo-ohm. Resistor R3 yang dipasangkan dengan kapasitor C1 menentukan frekuensi, semakin rendah nilainya, semakin tinggi frekuensinya, tetapi sekali lagi saya ulangi bahwa saya tidak dapat mengeluarkan rangkaian dari jangkauan audio, jadi lebih baik biarkan saja seperti itu. R4 dan R5 adalah resistor umpan balik positif. Mereka juga memengaruhi ketinggian gergaji dari nol. Dalam hal ini, parameternya optimal, tetapi jika Anda tidak menemukan yang sama, maka Anda dapat mengambil sekitar plus atau minus satu kilo. Hal utama adalah mempertahankan proporsi antara resistansi mereka sekitar 1: 2. Jika R4 sangat berkurang, maka R5 harus dikurangi.
Blok # 2
Ini adalah unit pembanding, disini pulsa PWM terbentuk dari gergaji dan tegangan konstan.
Blok # 3
Ini hanya sirkuit yang sesuai dengan kalkulasi suhu. Tegangan sensor termal VD1 diterapkan ke input positif, dan input negatif disuplai dengan tegangan bias dari pembagi ke R7... Memutar kenop pemangkas R7 Anda dapat memindahkan jendela pengaturan lebih tinggi atau lebih rendah pada skala suhu.
Penghambat R8 mungkin dalam 5-10 kOhm lebih tidak diinginkan, kurangi juga - sensor suhu dapat terbakar. Resistor R10 dan R11 harus sama satu sama lain. Resistor R9 dan R12 juga harus sama satu sama lain. Resistor R9 dan R10 dapat, pada prinsipnya, apapun, tetapi harus diperhitungkan bahwa keuntungan, yang menentukan lebar jendela regulasi, bergantung pada rasionya. Ku \u003d R9 / R10 berdasarkan rasio ini, Anda dapat memilih denominasi, yang utama adalah tidak kurang dari satu kilo-ohm. Optimalnya, menurut saya, adalah koefisien yang sama dengan 30, yang disediakan oleh resistor 1kΩ dan 30kΩ.
Pemasangan
Papan sirkuit tercetak
Perangkat ini dibuat dengan kabel yang dicetak agar sekompak dan seakurat mungkin. Gambar papan sirkuit tercetak dalam bentuk file Tata Letak diposting tepat di situs, program Tata Letak Sprint 5.1 untuk melihat dan mensimulasikan papan sirkuit cetak dapat diunduh dari sini
Papan sirkuit tercetak yang sama dibuat sekali atau dua kali dengan menggunakan teknologi penyetrikaan laser.
Ketika semua bagian sudah dirakit, dan papannya tergores, maka Anda bisa mulai merakitnya. Resistor dan kapasitor dapat disolder tanpa rasa takut, karena mereka hampir tidak takut kepanasan. Perhatian khusus harus diberikan MOSFET transistor.
Faktanya adalah dia takut dengan listrik statis. Oleh karena itu, sebelum Anda mengeluarkannya dari foil yang harus Anda bungkus di toko, saya sarankan untuk melepas pakaian sintetis Anda dan menyentuh baterai kosong atau keran di dapur dengan tangan Anda. Mikruhu bisa menjadi terlalu panas, jadi saat Anda menyoldernya, jangan pegang besi solder di kaki lebih dari beberapa detik. Nah, dan akhirnya, saya akan memberikan saran tentang resistor, atau lebih tepatnya pada penandaannya. Apakah Anda melihat angka di punggungnya? Jadi ini adalah resistansi dalam ohm, dan angka terakhir menunjukkan jumlah nol setelahnya. sebagai contoh 103
ini 10
dan 000
yaitu 10 000
Ohm atau 10kOhm.
Mengupgrade adalah masalah yang rumit.
Jika, misalnya, Anda ingin menambahkan sensor kedua untuk mengontrol kipas lain, maka generator kedua tidak perlu dipagari, cukup menambahkan komparator kedua dan sirkuit kalkulasi, dan memberi makan gergaji dari sumber yang sama. Untuk melakukan ini, tentu saja, Anda harus menggambar ulang gambar papan sirkuit, tetapi menurut saya ini tidak akan menjadi masalah besar bagi Anda.
