ZAMANLAYICI 555'te PWM FAN HIZ DEVRESİ

 Bu basit hız kontrol cihazı, soğutucu sıcaklığına göre 4 pinli bir akıllı bilgisayar fanını otomatik olarak kontrol etmek için kullanılabilir. Devreye alan etkili veya iki kutuplu bir transistör anahtarı eklerseniz, normal 2 veya 3 pinli bir bilgisayar fanını kontrol edebilirsiniz. Şema seçenekleri makalenin ilerleyen kısımlarında ele alınacaktır.

Böyle bir regülatörü küçük bir bilgisayar sistem biriminde kullandım - bir Lenovo nettop, burada bazı nedenlerden dolayı PWM kartında yerleşik işlemci soğutma fanı hız kontrolünü kullanmak mümkün değildi. Muhtemelen anakarttaki bir donanım sorunu nedeniyle, ancak büyük olasılıkla gerekli sürücünün bulunmamasından dolayı fan hızı her zaman minimumdaydı ve işlemci aşırı ısınıyordu. Yani anakart, genellikle dizüstü ve masaüstü bilgisayarlarda olduğu gibi işlemci yükü arttığında ve ısındığında hızı artırmadı. Fanları kontrol etmek için üçüncü taraf programların kullanılması sonuç vermedi. Tüm programlar fan kontrol çipini görmedi. Ancak bu devre, devre elemanlarının soğutulmasının gerekli olduğu herhangi bir cihazda, örneğin bir güç kaynağında veya bir ses güç amplifikatöründe başarıyla kullanılabilir. Çalışma prensibi, transistör radyatörünün veya mikro devrenin sıcaklığını sürekli izlemek ve fan kanatlarının dönüş hızını sıcaklık artışıyla orantılı olarak arttırmaktır.

Bağlantı ve kontrol yöntemine bağlı olarak “Bilgisayar” fanları çeşitli tiplerde gelir:

En basit olanı 2 teldir. Artı ve eksi besleme gerilimi 12 volt. Genellikle bu tür fanlar ucuz bilgisayar güç kaynaklarında kullanılır. Böyle bir fanın dönüş hızını, besleme voltajını değiştirerek kontrol edebilirsiniz. Dönüş hızı kontrolü yoktur.

Bir sonraki tip 3 telli fandır. Dönüş sensöründen gelen sinyalin iletildiği üçüncü bir telin varlığında iki telli olandan farklıdır. Böylece bilgisayarın anakartı veya fanın bağlı olduğu diğer cihaz, fanın dönüş hızını “bilebilir”. Örneğin fan kırılır ve dönmeyi bırakırsa, üçüncü kablodaki dönüş sensöründen gelen sinyaller kaybolacaktır. Bu durumda işlemcinin aşırı ısınma nedeniyle zarar görmesini önlemek için anakart kapanacaktır. Böyle bir fanın hızını, 2 telli fanda olduğu gibi, besleme voltajını değiştirerek veya PWM kontrolünü kullanarak kontrol edebilirsiniz.

Üçüncü tip ise dört telli bir fandır. Bu en gelişmiş kontrol türüdür. Genellikle daha pahalı ve kaliteli fanlarda kullanılır. Bu tam olarak nettopumda kullanılan fan. Çalışmalarını daha sonra daha ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.

Dördüncü bağlantı türü, standart bir MOLEX konektörü kullanan ilk iki telli bağlantının bir çeşididir. Tipik olarak, bu tür konektörlere sahip fanlar, bilgisayarın içindeki soğutmayı iyileştirmek için bilgisayar kasalarına kurulum için kullanılır. +5V MOLEX kablosu basit fanlarda kullanılmaz, ancak bazen fanın bir hız kontrol cihazıyla birlikte satılması durumunda ek bir kontrol cihazına güç sağlamak için kullanılabilir. Ancak çoğu zaman yalnızca +12 ve GND söz konusudur.

4 telli fan çalışması

• 4 pinli bir fanın çalışmasını sağlamak için aşağıdakileri yapmanız gerekir:
• 
  
• siyah kabloyu güç kaynağının negatif ucuna (toprak) bağlayın
• güç kaynağının sarı kablosunu 3 +12 bağlayın. Bu durumda fanın tipine bağlı olarak hiç dönmeyecek veya en düşük hızda dönecektir.
• Bir jeneratörden veya PWM kontrol cihazından gelen kontrol darbelerini mavi kabloya uygulayın. Bunlar, genliği 4 ila 12 volt ve frekansı birkaç yüz hertz ila birkaç kilohertz olan dikdörtgen darbeler olmalıdır.

Fan oldukça geniş bir aralıktaki kontrol darbe frekansında çalışabilir. Belirleyici faktör darbelerin sıklığı değil, görev döngüleridir. Darbe doldurma yüzdesi ne kadar yüksek olursa dönüş hızı da o kadar yüksek olur. Aslında, bir transistör anahtarı aracılığıyla PWM kontrol cihazına bağlanan herhangi bir fan gibi. Bütün fark, bu alan etkili transistör anahtarının fanın içine yerleştirilmiş olması ve artık harici bir anahtara ihtiyaç duyulmamasıdır. Mavi kabloya impuls göndererek fanın içindeki bu anahtarı kontrol ediyoruz.

Dönme hızı aynı zamanda bir şekilde darbe frekansına da bağlıdır. Daha yüksek bir frekansta ve aynı görev döngüsünde fan hızı biraz daha yüksek olacaktır. Bir bilgisayar anakartından güç verildiğinde, darbe tekrarlama hızı genellikle 10 kHz civarındadır, ancak fan, örneğin 400..500 Hz'lik bir darbe frekansında mükemmel şekilde çalışacaktır. NE555 kontrol cihazımda darbe frekansı devre ayarlarına bağlı olarak 1..4 kHz civarındadır.

MOSFET OLMADAN FAN KONTROL DEVRESİ

MOSFET'Lİ FAN KONTROL DEVRESİ

Dört telli fan hızı kontrol cihazı diyagramı

Dört telli bir fan şu şekilde bağlanır:

siyah kablo - eksi güç kaynağı 12 volt (toprak)

sarı kablo - kaynağa artı 12 volt

fan hızını ölçmeniz gerekiyorsa, üçüncü yeşil kablo ilgili devreye bağlanır. Veya bağlantısız bırakın

Mavi kabloyu cihazımızın çıkışına (27 Ohm dirençli R2 direncinin sağ terminaline) bağlarız.

Bilgisayarımda fandan anakarta giden mavi kabloyu kestim ve bu regülatörden ona bir sinyal gönderdim. Kalan 3 kablo nettopun anakartındaki konnektöre bağlı kaldı.

Regülatörün temeli NE555 yongasındaki bir multivibratördür . Termal sensör olarak nominal direnci 100 k olan Çin termistörü kullanılmaktadır.Bu tür termistörler, 3D yazıcıların aşamalarında sıcaklığı kontrol etmek için kullanılır. Çok ucuzlar, Aliexpress'den 10 veya 20 parçalık bir parti sipariş edebilirsiniz . Termistör çok küçük bir boyuta ve buna bağlı olarak düşük atalete sahiptir. Amacımıza çok uygun. Termistörün kablo uçlarında yalıtım yoktur, bu nedenle üzerlerine ısıyla büzüşen boru parçaları koymak gerekir.Termistörü radyatöre epoksi yapıştırıcı ile yapıştırıyoruz.

Oda sıcaklığında termistörün direnci 100 kiloohm civarındadır. Bu durumda R1 direncinin diyagramda gösterilmesiyle çıkış sinyalinin görev döngüsü 2'ye yakındır. Yani görev döngüsü = 0,5'tir. Bu, fan hızının gereken minimum seviyede olduğu başlangıç ​​durumudur.

Sıcaklık arttıkça çıkış dalga biçimi

Fan hızı buna göre artar. Her durumda, gerekli görev döngüsü ayar aralığı ihtiyaçlarınıza ve belirli bir fanın parametrelerine bağlıdır. Bu nedenle devreyi her fan ve çalışma sıcaklığı aralığı için ayrı ayrı yapılandırmanız gerekir.

Ayarlar aşağıdaki sırayla yapılabilir:

• R1 direnci yerine, 300 - 500 kOhm dirençli bir ayar (veya değişken) direncini geçici olarak lehimliyoruz
• Gerekli minimum fan hızı elde edilene kadar çevirin.
• Artık kontrollü noktada maksimum sıcaklığa ulaşmanız gerekiyor. Bu bir bilgisayar işlemci radyatörüyse, işlemciyi% 100 yüklemek için bilgisayarda bazı kıyaslamalar yaparız. Bu, örneğin bir güç kaynağı için bir soğutma radyatörü ise, güç kaynağını maksimuma yüklüyoruz. Vesaire.
• Yaklaşık 10...15 dakika boyunca tüm bunların çalışmasını gözlemliyoruz, gerekli maksimum fan dönüş hızını bir dirençle ayarlayarak sıcaklığın izin verilen maksimum değeri aşmamasını sağlıyoruz.
• Değişken direncin direncini ölçüyoruz ve bunun yerine benzer değerde sabit bir direnci devreye lehimliyoruz.
• Ayrıca R3 rezistörünün seçilmesi (veya devreden tamamen çıkarılması) da gerekli olabilir. Direnci termistörün özelliklerine bağlıdır. R3 direnci ne kadar düşük olursa, dönüş hızının sıcaklık değişimlerine bağımlılığı o kadar büyük olur.

Şimdi bu devreye iki veya üç kablolu fanın nasıl bağlanacağından bahsedelim. Bu durumda fanın güç kaynağı devresi üzerinden bağlanması gerekir.

Geleneksel iki veya üç telli fan kullanma şeması

Diyagramda gösterilenlere ek olarak, güce uygun hemen hemen her MOSFET transistörü anahtar olarak kullanılabilir.

Peki ya yalnızca 10k ohm'luk bir termistörünüz varsa? Sorun değil. Devreyi böyle bir termistörle çalışacak şekilde uyarlayabilirsiniz (10 kOhm termistörler çok yaygındır). Böyle bir termistörü kullanmak için devrenin bazı elemanlarını değiştirmeniz gerekir. İşte yeni mezhepler:

R1, 20 ila 22 kOhm'luk bir direnç olmalıdır

C1'in kapasitesi 10 nf (0,01 µF) olmalıdır

R3, 1 - 3 kilo-ohm'a ayarlanabilir veya basitçe bir jumper ile değiştirilebilir (istenen ayar özelliklerine ve fanınıza bağlı olarak).