El principal problema de los ventiladores que enfrían tal o cual parte de la computadora es aumento del nivel de ruido. Los conceptos básicos de electrónica y los materiales disponibles nos ayudarán a resolver este problema por nuestra cuenta. Este artículo proporciona un diagrama de conexión para ajustar la velocidad del ventilador y fotos de cómo se ve un controlador de velocidad casero.
Cabe señalar que el número de revoluciones depende principalmente del nivel de voltaje que se le aplica. Al reducir el nivel de voltaje aplicado, se reducen tanto el ruido como las RPM.
Estos son los detalles que necesitamos: un transistor y dos resistencias.
En cuanto al transistor, tome KT815 o KT817, también puede usar KT819 más potente.
La elección del transistor depende de la potencia del ventilador. Se utilizan principalmente ventiladores simples corriente continua con un voltaje de 12 voltios.
Se deben tomar resistencias con los siguientes parámetros: la primera es constante (1kOhm), y la segunda es variable (de 1kOhm a 5kOhm) para ajustar la velocidad del ventilador.
Al tener un voltaje de entrada (12 voltios), el voltaje de salida se puede ajustar girando la parte deslizante de la resistencia R2. Como regla general, a un voltaje de 5 voltios o menos, el ventilador deja de hacer ruido.
Cuando use un regulador con un ventilador potente, le aconsejo que instale el transistor en un disipador de calor pequeño.
Eso es todo, ahora puede ensamblar un controlador de velocidad del ventilador con sus propias manos, sin un trabajo ruidoso para usted.
Atentamente, Édgar.
Para aquellos que usan una computadora todos los días (y especialmente todas las noches), la idea de Silent PC es muy cercana. Muchas publicaciones están dedicadas a este tema, pero hoy en día el problema del ruido informático está lejos de resolverse. Una de las principales fuentes de ruido en una computadora es el enfriador de la CPU.
Al usar herramientas de enfriamiento de software como CpuIdle, Waterfall y otras, o al trabajar en sistemas operativos Windows NT/2000/XP y Windows 98SE, la temperatura promedio de la CPU en modo inactivo cae significativamente. Sin embargo, el ventilador del enfriador no lo sabe y sigue funcionando a toda velocidad con el máximo nivel de ruido. Por supuesto, existen utilidades especiales (SpeedFan, por ejemplo) que pueden controlar la velocidad del ventilador. Sin embargo, estos programas no funcionan en todas las placas base. Pero incluso si funcionan, se puede decir que no es muy razonable. Entonces, en la etapa de arranque de la computadora, incluso con un procesador relativamente frío, el ventilador funciona a su máxima velocidad.
La salida es realmente simple: para controlar la velocidad del impulsor del ventilador, puede construir un controlador analógico con un sensor de temperatura separado montado en el radiador del enfriador. En términos generales, existen innumerables soluciones de circuitos para dichos controladores de temperatura. Pero dos de los esquemas de control térmico más simples merecen nuestra atención, de los cuales nos ocuparemos ahora.
Si el enfriador no tiene una salida de tacómetro (o esta salida simplemente no se usa), puede construir la mayoría un circuito sencillo, que contiene el número mínimo de piezas (Fig. 1).
Arroz. 1. Diagrama esquemático de la primera versión del termostato.
Desde la época de los "cuatros", se ha utilizado un regulador ensamblado de acuerdo con dicho esquema. Está construido sobre la base del chip comparador LM311 (el análogo doméstico es KR554CA3). A pesar de que se utiliza un comparador, el regulador proporciona una regulación lineal en lugar de clave. Puede surgir una pregunta razonable: "¿Cómo sucedió que se usa un comparador para la regulación lineal y no un amplificador operacional?". Bueno, hay varias razones para esto. En primer lugar, este comparador tiene una salida de colector abierto relativamente potente, que le permite conectarle un ventilador sin transistores adicionales. En segundo lugar, debido al hecho de que la etapa de entrada está construida sobre transistores p-n-p, que están conectados de acuerdo con un circuito de colector común, incluso con un suministro unipolar, es posible trabajar con voltajes de entrada bajos que están prácticamente en el potencial de tierra. Por lo tanto, al usar un diodo como sensor de temperatura, debe trabajar con potenciales de entrada de solo 0,7 V, que la mayoría de los amplificadores operacionales no permiten. En tercer lugar, cualquier comparador puede cubrirse con retroalimentación negativa, luego funcionará de la misma manera que funcionan los amplificadores operacionales (por cierto, esta es la inclusión que se usó).
Los diodos se utilizan a menudo como sensor de temperatura. Una unión p-n de diodo de silicio tiene un coeficiente de temperatura de voltaje de aproximadamente -2,3 mV / ° C y una caída de voltaje directo de aproximadamente 0,7 V. La mayoría de los diodos tienen una carcasa que es completamente inadecuada para montarlos en un disipador térmico. Al mismo tiempo, algunos transistores están especialmente adaptados para esto. Uno de estos son los transistores domésticos KT814 y KT815. Si dicho transistor se atornilla a un disipador de calor, el colector del transistor se conectará eléctricamente a él. Para evitar problemas, en un circuito donde se utilice este transistor, el colector debe estar conectado a tierra. En base a esto, nuestro sensor de temperatura necesita un transistor p-n-p, por ejemplo, KT814.
Por supuesto, puede usar una de las uniones del transistor como diodo. Pero aquí podemos ser inteligentes y actuar con más astucia :) El hecho es que el coeficiente de temperatura del diodo es relativamente bajo y es bastante difícil medir pequeños cambios de voltaje. Aquí intervienen el ruido, las interferencias y la inestabilidad de la tensión de alimentación. Por lo tanto, a menudo, para aumentar el coeficiente de temperatura del sensor de temperatura, se utiliza una cadena de diodos conectados en serie. En tal circuito, el coeficiente de temperatura y la caída de tensión directa aumentan en proporción al número de diodos encendidos. ¡Pero no tenemos un diodo, sino un transistor completo! De hecho, al agregar solo dos resistencias, es posible construir un transistor de dos terminales en un transistor, cuyo comportamiento será equivalente al comportamiento de una cadena de diodos. Lo que se hace en el termostato descrito.
El coeficiente de temperatura de dicho sensor está determinado por la relación de las resistencias R2 y R3 y es igual a T cvd * (R3 / R2 + 1), donde T cvd es el coeficiente de temperatura de una unión p-n. Es imposible aumentar la relación de resistencias hasta el infinito, ya que junto con el coeficiente de temperatura también crece la caída de voltaje directo, que puede alcanzar fácilmente el voltaje de suministro, y luego el circuito ya no funcionará. En el controlador descrito, el coeficiente de temperatura se elige para que sea de aproximadamente -20 mV/°C, mientras que la caída de tensión directa es de aproximadamente 6 V.
El sensor de temperatura VT1R2R3 está incluido en el puente de medida, que está formado por las resistencias R1, R4, R5, R6. El puente está alimentado por un regulador de voltaje paramétrico VD1R7. La necesidad de usar un estabilizador se debe al hecho de que la tensión de alimentación de +12 V dentro de la computadora es bastante inestable (en una fuente de alimentación conmutada, solo se lleva a cabo la estabilización grupal de los niveles de salida de +5 V y +12 V).
El voltaje de desequilibrio del puente de medición se aplica a las entradas del comparador, que se utiliza en modo lineal debido a la acción de negativo retroalimentación. La resistencia de sintonización R5 le permite cambiar la característica de control, y cambiar el valor de la resistencia de retroalimentación R8 le permite cambiar su pendiente. Las capacidades C1 y C2 aseguran la estabilidad del regulador.
El regulador está montado en una placa de prueba, que es una pieza de lámina de fibra de vidrio de un solo lado (Fig. 2).
Arroz. 2. Diagrama de cableado de la primera versión del termostato.
Para reducir las dimensiones de la placa, es conveniente utilizar elementos SMD. Aunque, en principio, puedes arreglártelas con elementos ordinarios. La placa se fija en el radiador del enfriador con la ayuda del tornillo de fijación del transistor VT1. Para hacer esto, se debe hacer un agujero en el radiador, en el que es conveniente cortar la rosca M3. En casos extremos, puede usar un tornillo y una tuerca. Al elegir un lugar en el disipador de calor para asegurar la placa, debe tener cuidado con la disponibilidad de la recortadora cuando el disipador de calor está dentro de la computadora. De esta manera, puede unir la placa solo a radiadores de diseño "clásico", pero unirla a radiadores cilíndricos (por ejemplo, como Orbs) puede causar problemas. Un buen contacto térmico con el disipador de calor solo debe tener un transistor de sensor térmico. Por lo tanto, si toda la placa no cabe en el radiador, puede limitarse a instalar un transistor en él, que en este caso está conectado a la placa con cables. El tablero en sí se puede colocar en cualquier lugar conveniente. No es difícil arreglar el transistor en el radiador, incluso puede simplemente insertarlo entre las aletas, proporcionando contacto térmico con la ayuda de una pasta conductora de calor. Otro método de fijación es el uso de pegamento con buena conductividad térmica.
Al instalar el transistor del sensor de temperatura en un radiador, este último se conecta a tierra. Pero en la práctica, esto no causa ninguna dificultad particular, al menos en sistemas con procesadores Celeron y Pentium III (la parte de su cristal que está en contacto con el disipador no tiene conductividad eléctrica).
Eléctricamente, la placa está incluida en el espacio de los cables del ventilador. Si lo desea, puede incluso instalar conectores para no cortar los cables. Un circuito ensamblado correctamente no requiere prácticamente ningún ajuste: solo necesita configurar la velocidad requerida del impulsor del ventilador correspondiente a la temperatura actual con una resistencia de ajuste R5. En la práctica, cada ventilador en particular tiene un voltaje de suministro mínimo en el que el impulsor comienza a girar. Al ajustar el regulador, es posible lograr que el ventilador gire a la velocidad más baja posible a una temperatura del radiador, por ejemplo, cercana a la ambiente. Sin embargo, dado que la resistencia térmica de los diferentes disipadores es muy diferente, puede ser necesario corregir la pendiente de la característica de control. La pendiente de la característica se establece por el valor de la resistencia R8. El valor de la resistencia puede variar de 100 K a 1 M. Cuanto mayor sea este valor, menor será la temperatura del radiador, el ventilador alcanzará la velocidad máxima. En la práctica, muy a menudo la carga del procesador es un pequeño porcentaje. Esto se observa, por ejemplo, cuando se trabaja en editores de texto. Cuando se usa un enfriador de software en esos momentos, el ventilador puede funcionar a una velocidad significativamente reducida. Esto es exactamente lo que debería proporcionar el regulador. Sin embargo, a medida que aumenta la carga del procesador, su temperatura aumenta y el regulador debe aumentar gradualmente el voltaje de suministro del ventilador al máximo, evitando que el procesador se sobrecaliente. La temperatura del disipador de calor cuando se alcanza la velocidad máxima del ventilador no debe ser muy alta. Es difícil dar recomendaciones específicas, pero al menos esta temperatura debería "retrasarse" entre 5 y 10 grados con respecto a la crítica, cuando la estabilidad del sistema ya está violada.
Sí, una cosa más. Es deseable realizar el primer encendido del circuito desde cualquier fuente de alimentación externa. De lo contrario, si hay un cortocircuito en el circuito, conecte el circuito al conector tarjeta madre puede causar daños.
Ahora la segunda versión del esquema. Si el ventilador está equipado con un tacómetro, ya no es posible incluir un transistor de control en el cable de "tierra" del ventilador. Por lo tanto, el transistor interno del comparador no es adecuado aquí. En este caso, se requiere un transistor adicional que regulará el circuito del ventilador de +12 V. En principio, era posible simplemente modificar un poco el circuito en el comparador, pero para variar, se hizo un circuito ensamblado en transistores, que resultó ser aún más pequeño en volumen (Fig. 3).
Arroz. 3. Diagrama esquemático de la segunda versión del termostato.
Dado que la placa colocada en el radiador se calienta como un todo, es bastante difícil predecir el comportamiento del circuito del transistor. Por lo tanto, se tomó una simulación preliminar del circuito usando el paquete PSpice. El resultado de la simulación se muestra en la fig. cuatro
Arroz. 4. El resultado de la simulación de circuitos en el paquete PSpice
Como puede ver en la figura, el voltaje de suministro del ventilador aumenta linealmente de 4 V a 25 °C a 12 V a 58 °C. Este comportamiento del regulador, en general, cumple con nuestros requerimientos, y en este punto se completó la etapa de modelado.
Los diagramas esquemáticos de estas dos versiones del termostato tienen mucho en común. En particular, el sensor de temperatura y el puente de medición son completamente idénticos. La única diferencia es el amplificador de voltaje de desequilibrio del puente. En la segunda versión, este voltaje se suministra a la cascada en el transistor VT2. La base del transistor es la entrada inversora del amplificador y el emisor es la entrada no inversora. Luego, la señal pasa a la segunda etapa de amplificación en el transistor VT3, luego a la etapa de salida en el transistor VT4. El propósito de los contenedores es el mismo que en la primera variante. Bueno, el diagrama de cableado del regulador se muestra en la Fig. 5.
Arroz. 5. Diagrama de cableado de la segunda versión del termostato.
El diseño es similar a la primera opción, excepto que el tablero tiene un tamaño un poco más pequeño. Puede usar elementos ordinarios (no SMD) en el circuito y cualquier transistor de baja potencia, ya que la corriente consumida por los ventiladores generalmente no supera los 100 mA. Observo que este circuito también se puede usar para controlar ventiladores con un gran consumo de corriente, pero en este caso, el transistor VT4 debe reemplazarse por uno más potente. En cuanto a la salida del tacómetro, la señal del tacogenerador TG pasa directamente por la placa reguladora y entra en el conector de la placa base. El procedimiento para configurar la segunda versión del regulador no es diferente del método proporcionado para la primera versión. Solo en esta variante, el ajuste se realiza mediante la resistencia de sintonización R7, y la pendiente de la característica se establece mediante el valor de la resistencia R12.
El uso práctico del termostato (junto con las herramientas de enfriamiento del software) mostró su alta eficiencia en términos de reducción del ruido producido por el enfriador. Sin embargo, el propio enfriador debe ser lo suficientemente eficiente. Por ejemplo, en un sistema con un procesador Celeron566 que funcionaba a 850 MHz, el enfriador en caja ya no brindaba suficiente eficiencia de enfriamiento, por lo que incluso con una carga de procesador promedio, el regulador elevó el voltaje de suministro del enfriador al valor máximo. La situación se corrigió tras la sustitución del ventilador por uno más eficiente, con un mayor diámetro de las aspas. Ahora el ventilador gana velocidad máxima solo cuando el procesador está funcionando durante mucho tiempo con casi el 100% de carga.
El ruido que emiten los ventiladores en las computadoras modernas es bastante fuerte, y este es un problema bastante común entre los usuarios. Para ayudar a reducir el ruido emitido por los ventiladores de la computadora de la unidad del sistema, el control de velocidad del ventilador o enfriador puede. Varios reguladores están disponibles comercialmente con varios funciones adicionales y características (control de temperatura, control automático de velocidad, etc.).
Circuito controlador de velocidad del ventilador.
Se introduce especialmente una resistencia constante R2 en el circuito, cuyo propósito es limitar la velocidad mínima del ventilador, para garantizar su arranque confiable incluso a la velocidad más baja. De lo contrario, el usuario puede poner un voltaje demasiado bajo en el ventilador, a lo que seguirá girando, pero que no será suficiente para encenderlo cuando se encienda.
Detalles.
Instalación y conexión del controlador de velocidad.
La instalación de todo el circuito se realiza directamente sobre las patas de la resistencia variable, y es muy sencilla:
Se instala un controlador de velocidad de ventilador prefabricado y ensamblado en cualquier lugar conveniente de la unidad del sistema, por ejemplo, en la parte delantera en un stub, bahía de cinco pulgadas, o en la parte posterior en un stub de tarjeta de expansión. Para ello, se perfora un orificio, del diámetro requerido para la resistencia variable que utilice, luego se inserta en él y se aprieta con una tuerca especial que viene con el mismo. En el eje de la resistencia variable, puede colocar un mango adecuado, por ejemplo, del antiguo equipo soviético.
Vale la pena señalar que si el transistor en su regulador se calienta mucho (por ejemplo, cuando el consumo de energía del ventilador del enfriador es alto o si se conectan varios ventiladores a la vez), entonces debe instalarse en un radiador pequeño. Un trozo de placa de aluminio o cobre de 2 - 3 mm de espesor, 3 cm de largo y 2 cm de ancho puede servir como radiador, pero como ha demostrado la práctica, si se conecta un ventilador de computadora normal con un consumo de corriente de 0,1 - 0,2 A al regulador, entonces no hay necesidad de un radiador, ya que el transistor se calienta muy poco.
Los ventiladores de enfriamiento ahora se encuentran en muchos electrodomésticos, ya sean computadoras, estéreos, cines en casa. Hacen bien su trabajo, enfrían los elementos calefactores, pero al mismo tiempo hacen un ruido desgarrador y muy molesto. Esto es especialmente crítico en centros de musica y cine en casa, ya que el ruido del ventilador puede interferir con el disfrute de su música favorita. Los fabricantes suelen ahorrar dinero y conectan ventiladores de refrigeración directamente a la fuente de alimentación, desde la que siempre giran a la máxima velocidad, independientemente de si se requiere refrigeración en ese momento o no. Puede resolver este problema de manera bastante simple: construya su propio controlador automático de velocidad del enfriador. Supervisará la temperatura del radiador y encenderá el enfriamiento solo si es necesario, y si la temperatura continúa aumentando, el regulador aumentará la velocidad del enfriador al máximo. Además de reducir el ruido, dicho dispositivo aumentará significativamente la vida útil del ventilador. También puede usarlo, por ejemplo, al crear potentes amplificadores, fuentes de alimentación u otros dispositivos electrónicos caseros.
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Este artículo describe el programa para ajustar la velocidad del enfriador de la CPU, la tarjeta de video y otros elementos de la PC. No importa si necesitas cambiar la velocidad de los ventiladores por su excesivo ruido o por un sobrecalentamiento, SpeedFan te ayudará en cualquier caso. La condición principal para el correcto funcionamiento de la utilidad es la capacidad de ajustar los enfriadores desde el BIOS.
Speedfan - absolutamente programa gratis para enfriador de tarjeta de video, CPU y cualquier otro equipo con enfriamiento activo. El ventilador se puede controlar de forma automática o manual.
Antes de ejecutar la utilidad, es recomendable deshabilitar los cambios automáticos de velocidad en el BIOS. Si se ignora esta condición, no se garantiza el correcto funcionamiento de la aplicación. Después de encender, SpeedFan lee información sobre la velocidad del ventilador y toma estos valores como máximos. De ello se deduce que si la configuración del BIOS no permite hacer girar el enfriador hasta el límite, la utilidad tampoco podrá hacerlo.
Por ejemplo, el enfriador de la CPU giraba a 1000 RPM cuando se encendía SpeedFan. La aplicación aceptará este valor como límite superior y no podrá aumentar la frecuencia cuando alcance un nivel crítico. Si la computadora no se apaga automáticamente, su unidad central de procesamiento fallará.
Después de iniciar el programa para ajustar la velocidad del enfriador, dibujará una ventana con una breve ayuda. Después de estudiar el texto, marque la casilla junto al único elemento y cierre la ventana. Después de eso, ya no aparecerá en la pantalla.
Ahora el programa determinará qué equipo está equipado con enfriamiento activo con la capacidad de ajustar y leer las lecturas del sensor. Después de eso, la pantalla mostrará automáticamente una lista de velocidades de ventilador y la temperatura de los elementos principales de la PC. Además, en el panel de aplicaciones, puede ver información sobre la carga y el voltaje del procesador.
Para cambiar el idioma a ruso, vaya al menú "Configurar" > "Opciones". Coloque el interruptor "Idioma" en la posición "Ruso". Haga clic en Aceptar".
El programa para ajustar la velocidad de los enfriadores en ruso muestra toda la información necesaria para el usuario en bloques separados. En el medio de la ventana hay datos que describen todos los controladores de ventilador encontrados. Sus nombres, etc. Al mismo tiempo, la lista puede incluir muchos más refrigeradores de los que hay en la PC. Frente a algunos de ellos, se mostrará la velocidad real de los aficionados. Otros mostrarán valores iguales a cero o "basura" (menos de 1000 rpm).
Frente a los datos que describen el funcionamiento de los tornillos, hay un bloque de información sobre la temperatura de los componentes principales de la PC:
CPU - procesador.
La GPU es el núcleo de una tarjeta de video.
HD0 - disco duro.
También puede haber "basura". Para determinar qué valores no son reales, hay que pensar lógicamente. Por ejemplo, es poco probable que la temperatura de los electrodomésticos en un automóvil en marcha alcance los 5 o 120 grados.
Este es el único inconveniente que el programa para ajustar la velocidad de rotación del enfriador no ha perdido a lo largo de los años de desarrollo. Vale la pena decir que el sitio web oficial ofrece una colección de configuraciones de utilidades necesarias para configuraciones de PC populares. Sin embargo, a menudo es mucho más rápido hacer todos los ajustes manualmente.
El bloque de utilidades que enumera Speed01, 02, etc. contiene interruptores de velocidad de la hélice. Se indica como un porcentaje. La tarea principal es determinar qué interruptores de este bloque son responsables de qué ventiladores.
Vaya al primer selector y cambie su valor a 20-30%. Observe la velocidad opuesta a la que cambia la línea "Fan". Ahora cambie la configuración del siguiente interruptor. Memoriza o escribe cada coincidencia que encuentres.
Si no se pueden identificar los sensores, tiene sentido utilizar la utilidad AIDA64. Ejecútelo y SpeedFan al mismo tiempo. Cambie los valores de los interruptores de velocidad y en AIDA vea qué ventiladores en particular comienzan a girar a una velocidad diferente.
Vaya al menú "Configuración". Aquí puede establecer nombres claros para todas las líneas de bloques en la ventana principal. Por ejemplo, cambie el nombre del sensor de rotación del enfriador de la CPU a "TempCPU". Para hacer esto, haga clic en cualquier elemento en la configuración, espere un segundo y haga clic nuevamente. Después de eso, la línea se resaltará y aparecerá un cursor en ella.
Resalte el nombre del sensor requerido y preste atención a la parte inferior de la ventana de la aplicación. Aquí debe ingresar qué temperatura de cada dispositivo de PC considerará normal el programa para ajustar la velocidad del enfriador. Cuando el equipo se haya enfriado hasta este nivel, la velocidad del ventilador será mínima. También se debe especificar la temperatura de alarma. Calentar hasta este nivel encenderá la velocidad máxima del enfriador.
Para saber qué valores usar, consulte los sitios web oficiales de los fabricantes de dispositivos de su PC.
Ahora haga clic en el "+" al lado del nombre del sensor. Quite todas las marcas de verificación de la lista "Velocidad". Dejar solo el que corresponde al regulador de este aparato.
Vaya a la pestaña "Ventiladores" y, si es necesario, cámbieles el nombre de los sensores. Deshabilite los no utilizados desmarcando las casillas.
Para que el programa ajuste la velocidad del enfriador para realizar Control automático, abra la pestaña "Velocidades". Resalte la línea del abanico deseado y cámbiele el nombre como mejor le parezca. Ahora preste atención al bloque inferior de la ventana. Hay dos puntos aquí:
