电脑风扇控制。方案、说明

PC 风扇控制。无线电电子电气工程百科全书

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为了降低噪音水平，计算机根据冷却设备（处理器、电源晶体管等）散热器的实际温度配备了风扇速度控制系统。下面的文章专门讨论处理器风扇的控制。

几乎所有 PC 处理器风扇控制设备都通过改变提供给电机的电源电压来调节其速度（从而调节性能）。在一些调节器中，降压是通过降低风扇正输出处的电势（在这种情况下，其负输出连接到公共线）来实现的，在其他调节器中，是通过增加负输出处的电势（正输出）来实现的。连接到+12V电源线）。

由于风扇转速计的输出是在根据集电极开路电路连接的npn晶体管上进行的（发射极连接到公共导线），因此在第一种情况下，将其信号传输到主板没有问题。在第二种情况下，不可能从转速计中删除信息，因为风扇负功率输出的电势在 1 ... +7 V 范围内变化。

这种情况可以通过使用装配在晶体管光耦合器上的最简单的信号电平转换器来改变（图1）。由于控制装置的输出电压在 5 至 11 V 之间变化，并且转速计信号的频率不超过数百赫兹（在 12 min-000 时为 1x2 = 200 Hz - 由于转子中有两个磁铁），这足以确保光耦合器的清晰运行，并且来自转速计的信号将被传输到系统板。

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该转换器包含在风扇和系统板之间的转速计信号线断口处。选择电阻器 R1 时，应确保光耦合器能够根据施加到其 LED 的电压 (5 ... 11 V) 可靠地工作，同时流过它的电流不会超过允许值。除了 AOT123A 之外，还可以使用任何其他晶体管光耦合器（或在二极管光耦合器上添加一个在按键模式下工作的晶体管）。

在某些情况下，可以修改风扇控制单元，从而不再需要电平转换器。 L. Ridiko 描述的设备就是一个例子（）。它组装在比较器 K554SAZ（KR554SAZ 或 LM311）上，以线性模式运行（类似于运算放大器）。风扇连接在正极电源线和开路集电极比较器的输出（引脚9）之间，开路发射极输出（引脚2）连接到公共线。如果风扇配有转速表，则需要其信号电平转换器。

但是，K554SAZ 比较器允许您使用具有开路发射极的输出来控制负载。为此，引脚 9 连接到电源的正极线，负载连接在引脚 2 和公共线之间，转速计的输出连接到 PC 主板的连接器。在这种情况下，比较器的非反相输入变为反相，反相输入变为非反相。

该版本风扇控制装置的示意图如图 2 所示。 8（括号内为八引脚封装中比较器的引脚编号）。由于比较器输入反相，R2C3 OOS 电路连接在引脚 2 和 4 之间。电阻器 R6 和 R816 的值已更改，这是由于使用了具有不同稳定性的齐纳二极管电压和一个KT814系列晶体管代替KTXNUMX。

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该装置安装在按照图 3 制作的印刷电路板上。 38. 它设计用于在微型玻璃外壳中使用固定电阻器 MLT、调谐 SPZ-52b、电容器 K1-1B (C3、C2)、KM (C162) 和 KS1A 齐纳二极管。晶体管VT1固定在处理器散热器上。使用薄云母板作为绝缘体，将其切割成晶体管的尺寸，边缘留有小余量（约 XNUMX 毫米）。为了减少热阻，两侧均涂有非导电导热膏进行润滑。

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如果打算使用电流消耗明显较高的负载，则通过附加一个npn结构的晶体管（KT815或KT817系列）连接到比较器的输出，按共集电极电路连接。

电阻器 R5 “负责”控制特性的变化，R8 - 负责其斜率。后者的电阻为0,1 ... 1 MΩ（电阻越大，达到最大风扇转速时散热器的温度越低）。当处理器和整个系统的稳定性已经受到破坏时，转速达到最大时的散热器温度应比临界温度低 5...10°C。

电阻R4和R6的选择应使常温（+25…30℃）下晶体管VT1发射极电压在上下（根据电路）端子电压范围内调谐电阻R5的。总之，该电阻器在散热器温度为 +25 ... 30 °C 时实现风扇以最小频率旋转。

需要注意的是，由于所选比较器开关电路的特性，其输出的最大电压不超过9,8V。因此，风扇的性能应留有余量。

作者：M.Naumov，莫斯科

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