ЗНИЖЕННЯ ШУМУ ВЕНТИЛЯТОРА
При установці в системний блок персонального комп'ютера максимальної кількості модулів пам'яті, декількох жорстких дисків, декількох CD-ROM, створення RAID-масиву і інших значних розширеннях конфігурації збільшується навантаження на джерело живлення, що приводить до збільшення нагріву, температура повітря всередині системного блоку зростає швидше. Для запобігання перегріву процесора і інших елементів конфігурації доводиться додатково встановлювати вентилятори або знімати кришку системного блоку. Обидві наведені заходи призводять до збільшення шуму від системного блоку. Для зниження шуму вентиляторів можна застосувати модуль управління охолодженням. Крім зниження шуму модуль управління охолодженням дозволяє знизити струм, споживаний вентиляторами, додатково знижуючи навантаження на джерело живлення. При включенні персонального комп'ютера джерело живлення відчуває ударну навантаження. Температура системного блоку дорівнює температурі навколишнього повітря і робота вентиляторів не потрібна. Запуск вентиляторів через деякий час після старту комп'ютера знижує надлишкове навантаження на джерело живлення під час включення. Один модуль управління охолодженням може регулювати обороти не тільки одного вентилятора, але двох і трьох.
РОБОТА МОДУЛЯ
При включенні комп'ютера реле часу модуля відраховує часовий інтервал близько дванадцяти секунд. Після закінчення часу відрахував реле часу, напруга живлення подається на вентилятори. Протягом трьох-п'яти секунд напруга живлення вентиляторів становить 12 вольт. Це необхідно для надійного запуску вентиляторів. Справа в тому, що при зносі вентиляторів первісна "розкрутка" стає все більш і більш ускладненою. Іноді доводиться стикатися з таким явищем: якщо на вентилятор, який відслужив кілька років подати харчування, він не обертається, але слід підштовхнути лопаті і вентилятор починає обертатися до тих пір, поки харчування не буде відключено. Знос вентилятора починається відразу після установки. Вентилятор, який прослужив лише три місяці, може не включатися при подачі напруги 5 або 9 вольт. Коли настане знос, що призводить до утруднення включення вентилятора передбачити неможливо. Тому для надійного запуску на короткий час необхідно подати напругу 12 вольт, а потім знизити його до значення відповідного температурі датчика. Вентилятор буде працювати при будь-якій температурі. Включення вентилятора не залежить від температури. Температурою задається тільки швидкість обертання. Такий алгоритм роботи реалізований в схемі модуля управління охолодженням. Після "розкручування" вентилятора його обороти плавно зменшуються до рівня, що визначається датчиком температури. При подальшому зниженні температури обертів зменшуватися, при зростанні температури повітряний потік, що формується вентилятором, збільшитися.
При включенні комп'ютера через одну хвилину після вимикання реле часу не формуватиме затримку подачі живлення і вентилятори запрацюють відразу на повну потужність. За одну хвилину температура всередині системного блоку знизиться незначно, включення охолодження без затримки потрібно для запобігання перегріву. Якщо час перебування комп'ютера в вимкненому стані трохи більше однієї хвилини, то тимчасова затримка буде формуватися менше трьох секунд.
ЕЛЕКТРИЧНА СХЕМА
Реле часу утворюють резистори R1 і R2, конденсатор С2, транзистор VT1. Конденсатор С1 забезпечує подачу напруги живлення схеми на вентилятори протягом трьох-п'яти секунд, Термістори RK1 ... RK3 регулюють напругу на вентиляторах в залежності від температури.
Електрична схема модуля.
Модуль підключається до живлення через розетку XS2, з'єднується з виделкою, встановленої на материнській платі. Через резистор R1 відбувається заряд конденсатора С2. Через 10-15 секунд напруга на конденсаторі С2, з'єднаному з затвором транзистора VT1 стає достатнім для відкривання транзистора, опір між стоком і витоком транзистора знижується до десятих часток Ом. Вентилятори підключаються до загального проводу схеми через транзистор. Починає заряджатися конденсатор С1. На початку заряду через конденсатор С1 тече максимальний струм і знижується до незначної величини в перебігу трьох-п'яти секунд. Після закінчення цього часу струм, що проходить через вентилятори задаватиме загальний опір паралельно з'єднаних термісторів. При нагріванні опір термісторів буде зменшуватися, струм через вентилятори буде зростати, що призведе до збільшення повітряного потоку. При виключенні комп'ютера харчування схеми зникає, конденсатор С1 розряджається через термістори, конденсатор С2 розряджається через резистор R2.
КОМПОНЕНТИ СХЕМИ
Транзистор VT1, що включає вентилятори, відноситься до класу Power MOSFET, опір стік-витік у відкритому стані становить близько 0,2 ом. Завдяки низькому опору у відкритому стані нагрів транзистора відсутня. Найбільший струм, комутований транзистором VT1, становить 10 ампер. Завдяки такому максимальному току втік-витік кількість вентиляторів, керованих модулем може бути збільшено.
Розташування висновків транзистора IRLU120N.
компоненти схеми
позиційне
позначення
Найменування
конденсатори
С1 4700 мкФ ± 20%, 16 В ф. Hitano С2 10 мкФ ± 20%, 16 В EMR ф. Hitano
резистори С2-23-0,125
R1 1,3 МОм ± 5% R2 3,6 МОм ± 5%
термістори
RK1 ... RK3 ММТ-12 120 Ом ± 20% VT1 Транзистор IRLU120N ф. IOR XP1 Вилка WF-2
розетки
XS1 Розетка HU-2 XS2 Розетка HU-3
У розетці підключення харчування XS2 використовуються з трьох два контакти, які зображені на схемі. Конденсатор С1 можна замінити на конденсатор ємністю 2200 мкФ, 3300 мкФ, або 6800 мкФ, розрахований на роботу при напрузі не менше 16 вольт. Робоча напруга та ємність конденсатора обмежені розмірами вільного простору всередині корпусу системного блоку. Термістори можна замінити на аналогічні: ММТ-13, СТ9-1А, КМТ-12, СТ3-17. Термістори можуть бути будь-якого іншого типу, має негативний температурний коефіцієнт, іншими словами при підвищенні температури опір термістора має зменшуватися. Опір термісторів RK1-RK3 має перебувати в діапазоні 100-150 Ом.
КОНСТРУКЦІЯ МОДУЛЯ
Конструктивно модуль являє собою односторонню друковану плату з склотекстоліти товщиною 1-1,5 міліметра. Розміри плати 30 x 30 міліметрів для установки на дві стійки. На платі передбачені два отвори для кріплення до стійок за допомогою гвинтів, контакти для пайки проводів вентиляторів і проводів джгутів з роз'ємними з'єднаннями. Провід з'єднують розетку XS1 і плату модуля припаиваются до контактів плати XS_1 і XS_2, аналогічно для XS2, С1 і вентиляторів.
Два кріпильних отвори діаметром 3,3 міліметра розташовані в кутах плати. Для висновків транзистора і контактів проводів отвори в платі мають діаметр 1,5 міліметра, інші 0,9 міліметра.
Розташування компонентів на друкованій платі.
Провідники, що з'єднують компоненти монтажу. Вид з боку пайки.
При управлінні охолодженням джерела живлення термістори приклеюються епоксидною смолою до радіаторів нагріваються компонентів схеми джерела живлення. Для регулювання охолодження процесора термістори приклеюються до радіатора процесора. Завдяки наявності роз'ємного з'єднання спрощується монтаж термісторів і плати модуля.
ПЕРЕВІРКА ПРАЦЕЗДАТНОСТІ
Перевірка схеми починається з перевірки роботи реле часу. Для цього монтуються компоненти на друкованій платі крім сполук з XS1 і С1. Контакти для підключення С1 з'єднуються перемичкою. На модуль підключений до джерела живлення 12 вольт. Через 10 - 15 секунд повинні включитися вентилятори. Якщо реле часу працює надійно, слід видалити перемичку і виконати монтаж решти компонентів схеми.
Зниження шуму і споживання енергії поліпшить властивості не тільки комп'ютера з розширеною конфігурацією, але і будь-якого персонального комп'ютера. Модуль, про який розповідалося в статті можна застосувати для охолодження безлічі електричних приладів.
Олександр Італії