Unidad de control del ventilador del ordenador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El algoritmo de funcionamiento de los dispositivos que controlan la refrigeración de los elementos de la unidad del sistema informático, cuyas descripciones se han publicado en los últimos años, es aproximadamente el mismo. Mientras la temperatura no sea superior a la permitida, los ventiladores reciben una tensión de alimentación reducida a 6,5...7 V. Al mismo tiempo, el sistema de refrigeración, aunque funciona de forma menos eficiente, es mucho menos ruidoso. El voltaje generalmente se reduce incluyendo una resistencia o un transistor bipolar que funciona en modo activo en serie con el circuito de alimentación del ventilador.

Desafortunadamente, además de su finalidad principal, este elemento limita la corriente de arranque del motor del ventilador. Como resultado, su par de arranque mecánico se reduce y, sin superar la fricción estática, el impulsor del ventilador puede permanecer inmóvil cuando se enciende la computadora. Si la temperatura excede la configurada (generalmente 50 °C), se activa el dispositivo de umbral y la tensión de alimentación del ventilador aumenta al nominal (12 V). Hasta que baja la temperatura, el sistema de refrigeración funciona con más intensidad. Sin embargo, aún no se alcanza la máxima eficiencia posible, ya que una parte notable de la tensión de alimentación cae en el elemento de conmutación: el transistor bipolar.

En la unidad propuesta, el voltaje que alimenta los motores se regula mediante un método de impulsos. Como elementos de conmutación se utilizan transistores de efecto de campo con una resistencia de canal muy baja (fracciones de ohmio) en estado abierto. No limitan las corrientes de arranque y prácticamente no reducen la tensión de alimentación de los ventiladores que funcionan a máxima potencia.

El diagrama de la unidad de control del ventilador de la computadora se muestra en la Fig. 1. Tiene dos canales de control independientes. La salida del primer canal, ensamblada en microcircuitos DA1 y DA2 y transistores VT1, VT2, enchufe XP1, al que está conectado un ventilador que sopla el disipador de calor del procesador. El segundo canal en el chip DA3 y el transistor VT3 sirve a otros ventiladores de la unidad del sistema, que están conectados al enchufe XP2.

Los temporizadores integrados DA2 y DA3 contienen generadores de impulsos idénticos con una frecuencia de 10...15 Hz. Los circuitos de carga y descarga de los condensadores de temporización C1 y C2 (el primer y segundo generador, respectivamente) están separados por diodos VD1-VD4, lo que permite ajustar el ciclo de trabajo de los pulsos generados con resistencias variables R4 y R5. Los pulsos llegan a las puertas de los transistores de efecto de campo VT2 y VT3, cuyos canales (con una resistencia abierta de no más de 0,35 ohmios) están conectados en serie a los circuitos de alimentación del ventilador. Al cambiar el ciclo de trabajo de los pulsos, es posible regular la velocidad de rotación de los rotores del ventilador dentro de un rango muy amplio manteniendo un par de arranque suficientemente grande. Gracias al modo de funcionamiento por impulsos de los transistores de efecto de campo, la potencia que disipan es muy pequeña, lo que permite no instalar estos transistores en disipadores de calor. Los condensadores C5 y C6 suavizan las diferencias de impulsos, lo que elimina los clics claramente audibles en los motores de los ventiladores que siguen la frecuencia de repetición de los impulsos. El canal de control del ventilador del procesador tiene una unidad adicional que enciende el ventilador a máxima potencia si la temperatura del disipador de calor del procesador es superior a la temperatura permitida. El nodo se construye según un esquema bien conocido utilizando el amplificador operacional DA1. El sensor de temperatura es el transistor VT1, montado en el disipador de calor del procesador. La temperatura de respuesta se establece ajustando la resistencia R7. La señal de la salida del amplificador operacional DA1 se suma lógicamente a los pulsos del generador en el temporizador DA2 utilizando los diodos VD5 y VD6, como resultado de lo cual, cuando se excede la temperatura permitida, el transistor VT2 está constantemente abierto y el ventilador funciona al máximo. fuerza.

La placa de circuito impreso de la unidad de control se muestra en la Fig. 2. Está diseñado para la instalación de resistencias permanentes MLT-0,125, resistencias de sintonización SPZ-44 A (R 4, R 5) y SP 4-3 (R 7).

Condensador C3-KM-6, el resto son óxido K50-35. Conectores XS1, XP1, XP2: de ventiladores y placas base defectuosos. En lugar del KR140UD708, puede utilizar casi cualquier amplificador operacional en un paquete similar, tanto nacional como importado. El transistor KT315V como sensor de temperatura reemplazará cualquier transistor de silicio de baja potencia de estructura n-p-n en una caja de plástico con un coeficiente de transferencia de corriente de al menos 100. Los transistores de efecto de campo KP704A se pueden reemplazar con transistores importados de canal n con baja apertura -Resistencia de canal, por ejemplo, IRF640 o IRF644. En lugar de diodos KD522, son adecuados otros pulsados ​​​​de baja potencia.

Lo más conveniente es realizar el ajuste preliminar de la unidad de control en condiciones de laboratorio. Los motores de las resistencias de recorte R4, R5, R7 están configurados en la posición extrema en el sentido de las agujas del reloj. Los ventiladores están conectados a los enchufes XP1, XP2 y una fuente de voltaje de 12 ± 0,1 V está conectada a los enchufes 2(+) y 1(-) del enchufe XS1. Cuando se enciende la alimentación, los ventiladores deberían comenzar a girar a la velocidad máxima. Girando lentamente los controles deslizantes de las resistencias de recorte R 4 y R 5 en sentido antihorario, reduzca gradualmente la velocidad del ventilador y el ruido que crean. Continúe reduciendo la frecuencia hasta que cese el ruido del rodamiento. Sólo se oirá un ligero ruido del flujo de aire creado por los ventiladores. Luego verifique el nodo en el amplificador operacional DA1. Para ello, caliente el transistor VT1 (sensor de temperatura) a aproximadamente 40 °C de cualquier forma disponible, en casos extremos sujetando el transistor con los dedos. Gire lentamente la resistencia R7 en sentido antihorario hasta que el ventilador cambie a velocidad máxima y deje de calentar el sensor. Después de unas pocas decenas de segundos, la velocidad de rotación debería disminuir bruscamente. En este punto, se puede completar el ajuste preliminar de la unidad de control.

Habiendo instalado la unidad y el sensor de temperatura en sus lugares designados en la unidad del sistema informático y conectado todos los ventiladores, encienda la computadora a la red. Ejecute cualquier programa de monitoreo de temperatura disponible para los componentes de la computadora y controle la temperatura del procesador. Utilizando la resistencia de recorte R7, asegúrese de que el ventilador del procesador cambie a la velocidad máxima a una temperatura de 50 °C. Después de bajar la temperatura, utilice la resistencia de recorte R4 para configurar la velocidad del ventilador de modo que, con una carga promedio del procesador, la temperatura de la carcasa del procesador no supere los 40 °C. Si a una temperatura ambiente de no más de 25...28 °C el ventilador del procesador se enciende a menudo a máxima potencia, es necesario aumentar ligeramente la velocidad de rotación primero de los ventiladores de la carcasa y luego del procesador. En muchas unidades de sistemas informáticos no están realmente instalados todos los ventiladores previstos en el diseño. Se recomienda que los instale usted mismo si es posible. Esto mejorará la eficiencia general de enfriamiento a velocidades más bajas y ayudará a eliminar el ruido.

Autor: S. Myatlev, g. Chapaevsk; Publicación: cxem.net

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