Steuereinheit für Computerlüfter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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Der Betriebsalgorithmus der Geräte, die die Kühlung der Elemente der Computersystemeinheit steuern und deren Beschreibungen in den letzten Jahren veröffentlicht wurden, ist ungefähr der gleiche. Solange die Temperatur den zulässigen Wert nicht überschreitet, wird den Lüftern die auf 6,5 ... 7 V reduzierte Versorgungsspannung zugeführt. Gleichzeitig arbeitet das Kühlsystem zwar weniger effizient, ist aber deutlich leiser. Die Spannung wird normalerweise reduziert, indem ein Widerstand oder ein Bipolartransistor im aktiven Modus in Reihe mit dem Lüfterversorgungskreis geschaltet wird.

Leider begrenzt dieses Element zusätzlich zu seinem Hauptzweck den Anlaufstrom des Lüftermotors. Dadurch sinkt sein mechanisches Anlaufdrehmoment und ohne Überwindung der Haftreibung kann das Lüfterrad beim Einschalten des Computers stationär bleiben. Wenn die Temperatur den eingestellten Wert (normalerweise 50 °C) überschreitet, wird der Schwellenwert aktiviert und die Versorgungsspannung des Ventilators wird auf die Nennspannung (12 V) erhöht. Bis die Temperatur sinkt, arbeitet das Kühlsystem härter. Der maximal mögliche Wirkungsgrad wird jedoch noch nicht erreicht, da ein erheblicher Teil der Versorgungsspannung am Schaltelement – ​​einem Bipolartransistor – abfällt.

Bei der vorgeschlagenen Einheit erfolgt die Regelung der die Motoren versorgenden Spannung im Impulsverfahren! Als Schaltelemente wurden Feldeffekttransistoren mit einem sehr niedrigen (Bruchteil eines Ohm) Kanalwiderstands im offenen Zustand verwendet. Sie begrenzen die Einschaltströme nicht und reduzieren praktisch nicht die Versorgungsspannung für Lüfter, die mit voller Leistung laufen.

Das Diagramm der Computerlüftersteuereinheit ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Es verfügt über zwei unabhängige Steuerkanäle. Der Ausgang des ersten Kanals, aufgebaut auf den Mikroschaltungen DA2 und DA1 und den Transistoren VT2, VT1, XP3-Stecker, an den ein Lüfter angeschlossen ist, der den Prozessorkühlkörper bläst. Der zweite Kanal auf dem DA3-Chip und dem VT2-Transistor bedient andere Lüfter der Systemeinheit, die an den XPXNUMX-Stecker angeschlossen sind

Auf den integrierten Zeitschaltuhren DA2 und DA3 sind die gleichen Impulsgeber mit einer Frequenz von 10 ... 15 Hz montiert. Die Lade- und Entladekreise der zeiteinstellenden Kondensatoren C1 und C2 (bzw. des ersten und zweiten Generators) sind durch die Dioden VD1-VD4 getrennt, wodurch Sie das Tastverhältnis der erzeugten Impulse mit variablen Widerständen R4 und R5 einstellen können. Die Impulse werden den Gates der Feldeffekttransistoren VT2 und VT3 zugeführt, deren Kanäle (mit einem Leerlaufwiderstand von nicht mehr als 0,35 Ohm) im Lüfterstromkreis in Reihe geschaltet sind. Durch die Änderung des Tastverhältnisses der Impulse ist es möglich, die Drehzahl der Lüfterrotoren in einem sehr weiten Bereich anzupassen und gleichzeitig ein ausreichend großes Anlaufdrehmoment aufrechtzuerhalten. Aufgrund der gepulsten Arbeitsweise von Feldeffekttransistoren ist die von ihnen abgegebene Verlustleistung sehr gering, was es ermöglicht, diese Transistoren nicht auf Kühlkörpern zu installieren. Die Kondensatoren C5 und C6 glätten die Impulsabfälle, wodurch die hörbaren Klickgeräusche in den Lüftermotoren, die mit einer Impulswiederholungsfrequenz folgen, eliminiert werden. Im Steuerkanal des Prozessorlüfters gibt es einen zusätzlichen Knoten, der den Lüfter mit voller Leistung einschaltet, wenn die Temperatur des Prozessorkühlkörpers über der zulässigen Temperatur liegt. Der Knoten ist nach dem bekannten Schema auf dem OS DA1 aufgebaut. Der Temperatursensor ist der Transistor VT1, der auf dem Prozessorkühlkörper montiert ist. Die Ansprechtemperatur wird durch einen Trimmwiderstand R7 eingestellt. Das Signal vom Ausgang des Operationsverstärkers DA1 wird über die Dioden VD2 und VD5 logisch zu den Generatorimpulsen des DA6-Timers addiert, wodurch bei Überschreiten der zulässigen Temperatur der Transistor VT2 ständig geöffnet ist und der Lüfter mit voller Leistung läuft.

Die Leiterplatte der Steuereinheit ist in Abb. dargestellt. 2. Es ist für den Einbau von Festwiderständen MLT-0,125, Tuning SPZ-44 A (R 4, R 5) und SP 4-3 (R 7) ausgelegt.

Kondensator C3-KM-6, der Rest - Oxid K50-35. Anschlüsse XS1, XP1, XP2 – von defekten Lüftern und Motherboards. Anstelle des KR140UD708 können Sie fast jeden Operationsverstärker in einem ähnlichen Gehäuse verwenden, sowohl inländische als auch importierte. Der KT315V-Transistor als Temperatursensor ersetzt jeden Siliziumtransistor mit geringer Leistung und NPN-Struktur in einem Kunststoffgehäuse mit einem Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 100. Feldeffekttransistoren KP704A können durch importierte n-Kanal-offene Kanäle mit niedrigem Widerstand ersetzt werden, zum Beispiel IRF640 oder IRF644. Anstelle der KD522-Dioden eignen sich auch andere Pulsdioden mit geringer Leistung.

Die Voreinstellung des Steuergerätes erfolgt am bequemsten im Labor. Die Motoren der Trimmerwiderstände R4, R5, R7 sind auf den äußersten Uhrzeigersinn eingestellt. Lüfter werden an die Stecker XP1, XP2 angeschlossen und eine Spannungsquelle von 12 ± 0,1 V wird an die Buchsen 2 (+) und 1 (-) der XS1-Buchse angeschlossen. Wenn Sie den Strom einschalten, sollten die Lüfter mit maximaler Geschwindigkeit zu rotieren beginnen. Drehen Sie die Trimmwiderstände R 4 und R 5 langsam gegen den Uhrzeigersinn, um die Lüftergeschwindigkeit und die von ihnen erzeugten Geräusche schrittweise zu reduzieren. Verringern Sie die Frequenz weiter, bis das Lagergeräusch verschwindet. Es wird nur ein leichtes Geräusch durch die Ventilatoren des Luftstroms erzeugt. Überprüfen Sie dann den Knoten auf dem OS DA1. Erhitzen Sie dazu den Transistor VT1 (Temperatursensor) auf beliebige Weise auf ca. 40 °C, im Extremfall halten Sie den Transistor mit den Fingern fest. Drehen Sie den Schieber des Widerstands R7 langsam gegen den Uhrzeigersinn, bis der Lüfter auf die maximale Geschwindigkeit schaltet und die Erwärmung des Sensors stoppt. Nach einigen zehn Sekunden sollte die Rotationsfrequenz abrupt abnehmen. Damit ist die Vorjustierung des Steuergerätes abgeschlossen.

Nachdem Sie das Gerät und den Temperatursensor an den dafür vorgesehenen Stellen in der Computersystemeinheit installiert und alle Lüfter angeschlossen haben, schalten Sie den Computer mit dem Netzwerk ein. Führen Sie ein beliebiges verfügbares Temperaturüberwachungsprogramm für Computerelemente aus und überwachen Sie die Temperatur des Prozessors. Stellen Sie mit dem Tuning-Widerstand R7 sicher, dass der Prozessorlüfter bei einer Temperatur von 50 °C auf maximale Drehzahl schaltet. Nachdem die Temperatur gesunken ist, stellen Sie mit dem Abstimmwiderstand R4 die Lüftergeschwindigkeit so ein, dass bei durchschnittlicher Prozessorlast die Gehäusetemperatur 40 °C nicht überschreitet. Wenn bei einer Raumtemperatur von nicht mehr als 25 ... 28 °C der Prozessorlüfter häufig mit voller Leistung läuft, müssen Sie zuerst die Drehzahl des Gehäuselüfters und dann des Prozessorlüfters leicht erhöhen. In vielen Computersystemeinheiten sind nicht alle konstruktiv vorgesehenen Lüfter tatsächlich verbaut. Es wird empfohlen, diese nach Möglichkeit selbst zu installieren. Dies erhöht die Gesamtkühleffizienz bei niedrigeren Drehzahlen und bietet die Möglichkeit, den Lärm zu beseitigen.

Autor: S. Myatlev, g. Chapaevsk; Veröffentlichung: cxem.net

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