Controle do ventilador do PC. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para reduzir o nível de ruído, os computadores são equipados com sistemas de controle de velocidade do ventilador, dependendo da temperatura real dos radiadores dos dispositivos resfriados (processadores, transistores da fonte de alimentação, etc.). O artigo abaixo é dedicado ao controle do ventilador do processador.

Quase todos os dispositivos de controle do ventilador do processador de PC regulam sua velocidade (e, portanto, desempenho) alterando a tensão de alimentação fornecida ao motor. Em alguns reguladores, a redução de tensão é obtida diminuindo o potencial na saída positiva do ventilador (neste caso, sua saída negativa é conectada a um fio comum), em outros, aumentando o potencial na saída negativa (o positivo é conectado ao fio de alimentação de +12 V).

Como a saída do tacômetro do ventilador é feita em um transistor npn conectado de acordo com um circuito coletor aberto (o emissor está conectado a um fio comum), no primeiro caso não há problemas com a transmissão de seu sinal para a placa-mãe. No segundo caso, é impossível remover as informações do tacômetro, pois o potencial da saída negativa da fonte de alimentação do ventilador varia em 1 ... +7 V).

A situação pode ser alterada usando o conversor de nível de sinal mais simples montado em um optoacoplador de transistor (Fig. 1). Como a tensão de saída do dispositivo de controle varia de 5 a 11 V e a frequência do sinal do tacômetro não excede centenas de hertz (a 12 min-000 é 1x2 = 200 Hz - devido a dois ímãs no rotor), basta garantir um funcionamento claro do optoacoplador e o sinal do tacômetro será transmitido para a placa do sistema.

O conversor está incluído na quebra do fio de sinal do tacômetro entre o ventilador e a placa do sistema. O resistor R1 é selecionado de forma que o optoacoplador opere de forma confiável a partir da tensão aplicada ao seu LED (5 ... 11 V) e ao mesmo tempo a corrente que flui através dele não exceda o valor permitido. Em vez de AOT123A, é permitido usar qualquer outro optoacoplador de transistor (ou um optoacoplador de diodo com a adição de um transistor operando no modo chave).

Em alguns casos, é possível modificar a unidade de controle do ventilador, eliminando a necessidade de um conversor de nível. Um exemplo é o dispositivo descrito por L. Ridiko ( ). Foi montado em um comparador K554SAZ (KR554SAZ ou LM311), operando em modo linear (como um amplificador operacional). O ventilador é conectado entre o fio positivo de alimentação e a saída do comparador de coletor aberto (pino 9), e a saída do emissor aberto (pino 2) é conectada ao fio comum. Se o ventilador estiver equipado com um tacômetro, é necessário seu conversor de nível de sinal.

No entanto, o comparador K554SAZ permite que você use uma saída com um emissor aberto para controlar a carga. Para fazer isso, o pino 9 é conectado ao fio positivo da fonte de alimentação, a carga é conectada entre o pino 2 e o fio comum e a saída do tacômetro é conectada ao conector da placa-mãe do PC. Nesse caso, a entrada não inversora do comparador torna-se inversora e a entrada inversora torna-se não inversora.

Um diagrama esquemático desta versão do dispositivo de controle do ventilador é mostrado na fig. 2 (entre parênteses estão os números dos pinos dos comparadores em um pacote de oito pinos). Devido à inversão das entradas do comparador, o circuito R8C2 OOS é conectado entre os pinos 3 e 2. Os valores dos resistores R4 e R6 foram alterados, devido ao uso de um diodo zener com estabilização diferente tensão e um transistor da série KT816 em vez de KT814.

O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso feita de acordo com a Fig. 3. Ele é projetado para o uso de resistores fixos MLT, SPZ-38b sintonizado, capacitores K52-1B (C1, C3), KM (C2) e um diodo zener KS162A em uma caixa de vidro em miniatura. O transistor VT1 é fixado no dissipador de calor do processador. Como isolante, foi utilizada uma placa fina de mica, cortada no tamanho do transistor com uma pequena margem (cerca de 1 mm) nas bordas. Para reduzir a resistência térmica, é lubrificado em ambos os lados com pasta térmica não condutora.

Caso se pretenda utilizar uma carga com consumo de corrente significativamente maior, esta é conectada à saída do comparador através de um transistor adicional de estrutura npn (série KT815 ou KT817), conectado conforme circuito coletor comum.

O resistor R5 é "responsável" pelo deslocamento da característica de controle e R8 - por sua inclinação. A resistência deste último é de 0,1 ... 1 MΩ (quanto maior, menor a temperatura do radiador atingirá a velocidade máxima do ventilador). A temperatura do radiador, na qual a velocidade de rotação se torna máxima, deve ser 5...10°C abaixo da temperatura crítica, quando a estabilidade do processador e do sistema como um todo já está violada.

Os resistores R4 e R6 são selecionados de forma que em temperatura normal (+25 ... 30 ° C) a tensão no emissor do transistor VT1 esteja na faixa de tensões nos terminais superior e inferior (de acordo com o circuito) do resistor sintonizado R5. Em conclusão, este resistor atinge a rotação do ventilador com uma frequência mínima a uma temperatura do radiador de +25 ... 30 ° C.

Deve-se notar que, devido às características do circuito de comutação do comparador selecionado, a tensão máxima em sua saída não excede 9,8 V. Portanto, o ventilador deve ser levado com uma margem de desempenho.

Autor: M.Naumov, Moscou

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