PC-Lüftersteuerung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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Um den Geräuschpegel zu reduzieren, sind Computer mit Systemen zur Steuerung der Lüftergeschwindigkeit ausgestattet, die von der tatsächlichen Temperatur der Kühler der gekühlten Geräte (Prozessoren, Netzteiltransistoren usw.) abhängen. Der folgende Artikel ist der Steuerung des Prozessorlüfters gewidmet.

Fast alle Steuergeräte für PC-Prozessorlüfter regeln ihre Drehzahl (und damit Leistung) durch Änderung der dem Motor zugeführten Versorgungsspannung. Bei einigen Reglern wird die Spannungsreduzierung durch Reduzieren des Potenzials am positiven Ausgang des Lüfters erreicht (in diesem Fall ist sein negativer Ausgang mit einem gemeinsamen Kabel verbunden), bei anderen durch Erhöhen des Potenzials am negativen Ausgang (der positive). an das +12-V-Stromkabel angeschlossen).

Da der Ausgang des Lüfterdrehzahlmessers über einen NPN-Transistor erfolgt, der nach einem offenen Kollektorkreis angeschlossen ist (der Emitter ist mit einem gemeinsamen Draht verbunden), gibt es im ersten Fall keine Probleme bei der Übertragung seines Signals an die Hauptplatine. Im zweiten Fall ist es unmöglich, Informationen aus dem Drehzahlmesser zu entnehmen, da das Potenzial der negativen Leistungsabgabe des Lüfters innerhalb von 1 ... +7 V schwankt.

Die Situation kann geändert werden, indem der einfachste Signalpegelwandler verwendet wird, der auf einem Transistor-Optokoppler aufgebaut ist (Abb. 1). Da die Ausgangsspannung des Steuergeräts zwischen 5 und 11 V variiert und die Frequenz des Drehzahlmessersignals Hunderte von Hertz nicht überschreitet (bei 12 min-000 sind es 1x2 = 200 Hz - aufgrund zweier Magnete im Rotor), Es reicht aus, einen klaren Betrieb des Optokopplers sicherzustellen, und das Signal vom Drehzahlmesser wird an die Systemplatine übertragen.

Der Konverter ist in der Unterbrechung des Tachometersignalkabels zwischen Lüfter und Systemplatine enthalten. Der Widerstand R1 ist so gewählt, dass der Optokoppler zuverlässig mit der an seiner LED anliegenden Spannung (5 ... 11 V) arbeitet und gleichzeitig der durch ihn fließende Strom den zulässigen Wert nicht überschreitet. Anstelle von AOT123A darf jeder andere Transistor-Optokoppler (oder ein Dioden-Optokoppler mit zusätzlichem Transistor im Tastmodus) verwendet werden.

In manchen Fällen besteht die Möglichkeit, die Lüftersteuerung zu modifizieren, sodass kein Pegelwandler erforderlich ist. Ein Beispiel ist das von L. Ridiko beschriebene Gerät ( ). Es wurde auf einem Komparator K554SAZ (KR554SAZ oder LM311) montiert, der im linearen Modus (wie ein Operationsverstärker) arbeitete. Der Lüfter ist zwischen dem positiven Stromkabel und dem Ausgang des Open-Collector-Komparators (Pin 9) angeschlossen, und der Open-Emitter-Ausgang (Pin 2) ist mit dem gemeinsamen Kabel verbunden. Wenn der Lüfter mit einem Drehzahlmesser ausgestattet ist, ist dessen Signalpegelwandler erforderlich.

Mit dem Komparator K554SAZ können Sie jedoch einen Ausgang mit offenem Emitter zur Steuerung der Last verwenden. Dazu wird Pin 9 mit dem Pluskabel der Stromquelle verbunden, die Last zwischen Pin 2 und dem gemeinsamen Kabel angeschlossen und der Ausgang des Drehzahlmessers mit dem Anschluss des PC-Motherboards verbunden. In diesem Fall wird der nichtinvertierende Eingang des Komparators invertierend und der invertierende Eingang wird nichtinvertierend.

Ein schematisches Diagramm dieser Version des Lüftersteuergeräts ist in Abb. 2 dargestellt. 8 (in Klammern sind die Pin-Nummern der Komparatoren in einem 2-Pin-Gehäuse angegeben). Aufgrund der Invertierung der Komparatoreingänge ist die R3C2 OOS-Schaltung zwischen den Pins 4 und 6 angeschlossen. Die Werte der Widerstände R816 und R814 wurden geändert, was auf die Verwendung einer Zenerdiode mit anderer Stabilisierung zurückzuführen ist Spannung und einen Transistor der Serie KTXNUMX anstelle von KTXNUMX.

Das Gerät ist auf einer Leiterplatte montiert, die gemäß Abb. hergestellt wurde. 3. Es ist für die Verwendung von Festwiderständen MLT, abgestimmtem SPZ-38b, Kondensatoren K52-1B (C1, C3), KM (C2) und einer Zenerdiode KS162A in einem Miniaturglasgehäuse ausgelegt. Der Transistor VT1 ist auf dem Prozessorkühlkörper befestigt. Als Isolator wurde eine dünne Glimmerplatte verwendet, die auf die Größe des Transistors zugeschnitten war und an den Rändern einen kleinen Rand (ca. 1 mm) hatte. Um den Wärmewiderstand zu verringern, ist es beidseitig mit nichtleitender Wärmeleitpaste geschmiert.

Wenn eine Last mit deutlich höherer Stromaufnahme verwendet werden soll, wird diese über einen zusätzlichen Transistor in NPN-Struktur (Serie KT815 oder KT817) mit dem Ausgang des Komparators verbunden, der entsprechend der gemeinsamen Kollektorschaltung angeschlossen ist.

Der Widerstand R5 ist für die Verschiebung der Regelkennlinie „verantwortlich“ und R8 für deren Steigung. Der Widerstand des letzteren beträgt 0,1 ... 1 MΩ (je größer er ist, desto niedriger ist die Temperatur des Kühlers, die die maximale Lüftergeschwindigkeit erreicht). Die Temperatur des Kühlers, bei der die Drehzahl ihr Maximum erreicht, sollte 5...10°C unter der kritischen Temperatur liegen, wenn die Stabilität des Prozessors und des Gesamtsystems bereits beeinträchtigt ist.

Die Widerstände R4 und R6 sind so gewählt, dass bei Normaltemperatur (+25 ... 30 °C) die Spannung am Emitter des Transistors VT1 im Bereich der Spannungen am oberen und unteren (je nach Schaltung) Anschluss liegt des abgestimmten Widerstands R5. Zusammenfassend erreicht dieser Widerstand eine Lüfterdrehung mit einer Mindestfrequenz bei einer Kühlertemperatur von +25 ... 30 °C.

Es ist zu beachten, dass aufgrund der Eigenschaften des ausgewählten Komparatorschaltkreises die maximale Spannung an seinem Ausgang 9,8 V nicht überschreitet. Daher sollte der Lüfter mit einem Leistungsspielraum genommen werden.

Autor: M.Naumov, Moskau

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