电脑风扇控制单元。方案、说明

电脑风扇控制单元。无线电电子电气工程百科全书

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控制计算机系统单元的元件的冷却的设备的操作算法（其描述已在过去几年中公开）大致相同。只要温度不高于允许温度，就会向风扇提供降低至 6,5 ... 7 V 的电源电压。同时，冷却系统虽然工作效率较低，但噪音要小得多。通常通过在有源模式下与风扇供电电路串联一个电阻器或双极晶体管来降低电压。

不幸的是，除了其主要目的之外，该元件还限制了风扇电机的启动电流。结果，其机械启动扭矩减小，并且在不克服静摩擦的情况下，风扇叶轮在计算机打开时可能保持静止。如果温度超过设定值（通常为 50 °C），阈值装置将被激活，风扇电源电压将增加至标称电压 (12 V)。在温度下降之前，冷却系统会更加努力地工作。然而，其最大可能效率仍未实现，因为电源电压的很大一部分落在开关元件（双极晶体管）上。

在建议的装置中，电机供电电压的调节是通过脉冲方法进行的！具有非常低（欧姆的一小部分）开态沟道电阻的场效应晶体管被用作开关元件。它们不会限制浪涌电流，实际上不会降低全功率运行风扇的电源电压。

电脑风扇控制单元框图如图1所示。 1、具有两个独立的控制通道。第一个通道的输出，组装在DA2和DA1微电路以及VT2、VT1晶体管、XP3插头上，连接有风扇，用于吹动处理器散热器。 DA3芯片上的第二个通道和VT2晶体管为系统单元的其他风扇提供服务，这些风扇连接到XPXNUMX插头

电脑风扇控制单元。风扇控制单元示意图

在集成定时器 DA2 和 DA3 上，组装了频率为 10 ... 15 Hz 的相同脉冲发生器。时间设置电容器C1和C2（分别是第一和第二发生器）的充电和放电电路由二极管VD1-VD4分隔开，这样您就可以通过可变电阻器R4和R5来调整所生成脉冲的占空比。脉冲馈送到场效应晶体管VT2和VT3的栅极，其通道（开路电阻不大于0,35欧姆）串联在风扇电源电路中。通过改变脉冲的占空比，可以在很宽的范围内调节风扇转子的转速，同时保持足够大的启动扭矩。由于场效应晶体管的脉冲工作模式，它们消耗的功率非常小，这使得可以不将这些晶体管安装在散热器上。电容器 C5 和 C6 可消除脉冲下降，从而消除风扇电机中随脉冲重复频率发出的咔嗒声。处理器风扇控制通道中有一个附加节点，如果处理器散热器的温度高于允许的温度，该节点会以全功率打开风扇。该节点是根据 OS DA1 上众所周知的方案构建的。温度传感器是晶体管VT1，安装在处理器散热器上。响应温度由微调电阻R7设定。运算放大器 DA1 输出的信号通过二极管 VD2 和 VD5 逻辑地添加到 DA6 定时器上的发生器脉冲，因此，当超过允许温度时，晶体管 VT2 持续打开，风扇全功率运行。

控制单元的印刷电路板如图2所示。 0,125. 设计用于安装固定电阻器MLT-44、调谐SPZ-4 A（R 5、R 4）和SP 3-7（R XNUMX）。

电容器C3-KM-6，其余-氧化物K50-35。连接器 XS1、XP1、XP2 - 来自有故障的风扇和主板。除了 KR140UD708，您可以使用类似封装中的几乎任何运算放大器，无论是国产还是进口。 KT315V晶体管作为温度传感器将取代任何塑料外壳中n-p-n结构的低功耗硅晶体管，电流传输系数至少为100。KP704A场效应晶体管可以替换为进口n沟道低电阻开放通道，例如IRF640或IRF644。除了 KD522 二极管外，其他低功率脉冲二极管也适用。

电脑风扇控制单元。印刷电路板和元件布局

控制单元的初步调整在实验室中进行是最方便的。微调电阻R4、R5、R7的引擎设置到顺时针位置。风扇连接到 XP1、XP2 插头，12 ± 0,1 V 电压源连接到 XS2 插座的插座 1 (+) 和 1 (-)。当您打开电源时，风扇应开始以最大速度旋转。逆时针缓慢旋转R 4 和R 5 微调电阻，逐渐降低风扇转速及其产生的噪音。继续降低频率直至轴承噪音消失。风扇的气流只会产生轻微的噪音。然后检查 OS DA1 上的节点。为此，请以任何可能的方式将晶体管 VT1（温度传感器）加热到大约 40°C，在极端情况下，请用手指握住晶体管。逆时针缓慢转动电阻器 R7 的滑块，直到风扇切换到最大速度并停止加热传感器。几十秒后，旋转频率应突然降低。这样就完成了控制单元的初步调整。

将设备和温度传感器安装到计算机系统单元中指定的位置并连接所有风扇后，将计算机打开到网络。运行任何可用的计算机元件温度监控程序，监控处理器的温度。使用调节电阻R7，确保处理器风扇在50°C的温度下切换到最大速度。温度下降后，使用调谐电阻R4设置风扇速度，以便在平均处理器负载下，其外壳温度不超过40°C。如果室温不超过 25 ... 28 °C 时处理器风扇经常全功率运转，则需要先稍微提高机箱风扇的转速，然后再提高处理器风扇的转速。在许多计算机系统单元中，并非所有设计提供的风扇都被实际安装。如果可能的话，建议您自行安装。这将提高较低转速下的整体冷却效率，并提供消除噪音的机会。

作者：S. Myatlev，g。查帕耶夫斯克；出版：cxem.net

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