Регулятор скорости вращения вентилятора

При работе на персональном компьютере оператор находится под воздействием различных утомляющих факторов, одним из которых является шум вентиляторов системного блока. Если ПК эксплуатируется более двух лет, шум становится больше, особенно от вентилятора источника питания. Регулятор вращения вентилятора позволяет уменьшить шум особенно в холодное время года, увеличить срок службы вентиляторов и уменьшить потребление электроэнергии. Простое схемное решение не потребует много времени на изготовление, не нуждается в печатной плате, не включает полупроводниковых элементов, не требует настройки и под силу начинающему электротехнику. Простая схема регулятора упрощает оснащение каждого вентилятора своим регулятором.

Вентилятор, соединённый с терморегулятором становится термостабилизирующим устройством. При комнатной температуре объекта охлаждения ток через вентилятор минимальный, он находится в режиме самых малых оборотов. При возрастании температуры датчик нагревается, ток через вентилятор возрастает, увеличивается скорость оборотов, происходит охлаждение, температура снижается, ток через цепь датчик-вентилятор уменьшается и вентилятор возвращается к режиму самых малых оборотов. Если температура воздуха в помещении высока вентилятор будет удерживать температуру охлаждаемого объекта на наименее возможном уровне.

Датчиком температуры является терморезистор с отрицательным коэффициентом изменения сопротивления, т. е. при нагреве сопротивление терморезистора уменьшается. Температура эксплуатации терморезистора достигает 150 градусов, поэтому такая схема не нуждается в мощных элементах управления нагрузкой, что позволило отказаться от транзисторов, микросхем, реле и т. п. Терморезистор приклеивается к радиатору эпоксидной смолой и располагается в точке наибольшего нагрева. Эпоксидная смола обеспечивает хорошую передачу тепла терморезистору, что увеличивает быстродействие регулятора.

При включении компьютера терморезистор холодный, его сопротивление высоко, вследствие этого через вентилятор течёт малый ток недостаточный для первоначальной "раскрутки". У вентиляторов, прослуживших год, два ток необходимый для начала движения больше чем у новых. Для уверенного старта вентилятора необходимо подать максимально возможный ток на короткое время. Для выполнения этой задачи параллельно с терморезистором соединяется электролитический конденсатор. При включении питания ПК конденсатор начинает заряжаться и в первый момент времени через цепь конденсатор, вентилятор течёт большой ток, равный короткому замыканию терморезистора как до введения регулятора вращения. По мере заряда конденсатора ток постепенно уменьшается до величины определяемой значением сопротивления холодного терморезистора. Так формируется импульс тока, необходимый для старта вентилятора. Ёмкость конденсатора 2200…6800 мкФ– достаточна для формирования импульса достаточной длительности. Ёмкость конденсатора ограничена габаритами, его стоимостью.
Конденсатор закрепляется с помощью хомута на радиатор в наиболее холодной части или к другому элементу конструкции. Схема соединяется проводами, при этом соблюдается полярность питания вентилятора и выводов конденсатора, иначе внутри системного блока спустя час работы произойдёт небольшой взрыв.
Чем больше номинальный ток вентилятора, тем больше ёмкость следует применить. При сборке регулятора вращения вентилятора процессора емкость следует выбрать не менее 2200 мкФ, а при регулировке охлаждения блока питания – не менее 4700 мкФ. При управлении вентилятором блока питания использовать терморезистор номинальным значением 75 Ом, вентилятором процессора – 150 Ом.

В схеме можно применить терморезисторы других типов, например: КМТ-12, СТ3-17, СТ9-1А или зарубежного производства. Основное требование, предъявляемое к терморезистору – отрицательная температурная характеристика. При наличии терморезисторов с большим сопротивлением, чем требуется можно использовать два или три соединённые параллельно терморезистора. При такой схеме можно контролировать температуру в двух-трёх точках охлаждаемого объекта одновременно. Терморезисторы выполненные в виде диска или тора предпочтительнее, но подойдут и другие. Конденсаторы должны иметь рабочее напряжение выше напряжения питания вентилятора. Монтаж выполняется проводом любой марки.

Итоговая стоимость регулятора составляет около трёх долларов.

Ссылки: http://www.electrosad.ru/files/TR.pdf

Денисов Платон Константинович, г. Симферополь, simferopol1970@gmail.com

Теги:

• Altium Designer