Терморегулятор оборотов кулера 12в своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 16.09.2024
Сразу скажу, что обзор не планировался и фото делались на утюг, так что качество будет соответствующее. Но я посчитал, что данный обзор может быть полезен и пересилив себя – сел писать. Так же предупреждаю, что мои познания в мире радиодеталей находятся на, скажем так, очень низком уровне.
Началось все с того, что я решил я перейти на дешевую, и в то же время производительную, платформу 2011-v3 с минимальными финансовыми вложениями. До этого сидел платформе AM3 с Phenom II X4.
При изучении рынка китайских материнских плат была выбрана самая дешевая, четырехканальная мать X99z v102, она же Machinist x99, Kllisre x99 и т.д. На этой плате всего 2 разъема для кулера – один 4 pin, и один 3 pin.
Принцип работы его такой – с материнской платы он берет сигнал ШИМ, а от кулера, подключённого в красный разъем, передает показания датчика оборотов. ШИМ сигнал разветвлен на все разъёмы разветвителя, а питание 12 вольт и земля берется с разъёма Molex.
Все кулеры кроме процессорного у меня 3 pin и как известно совместимы с 4 pin разъёмами, только без регулировки вращения. Все было бы хорошо, если бы не увеличения шума кулеров.
Как оказалось, прошлая материнка от Gigabyte, возможно и не регулировала обороты трёхпиновых кулеров, но они не молотили на ней на полную мощность.
Например, кулер на передней стенке корпуса всегда работал на 1200 оборотах — почти бесшумно, и я думал, что это его максимальные обороты. Но на новой материнке он начал молотить на более чем 2 тыс. оборотах и издавая очень некомфортный шум.
Начал смотреть цены на 4 pin кулеры и скажу честно – они мне не понравились). Потом решил купить реобас, но с ручной регулировкой оборотом меня не устраивали, а те которые регулируют обороты по термодатчику, с необходимостью разместить его в корпусе ПК, в основном имели один разъем для кулера.
Транзистор был выбран n-канальный IRLZ34NPBF — Даташит, так как он показался мне наиболее подходящим из того что было в наличии у нас в городе, резисторы у меня были.
Вроде больше ничего и не нужно по тем схемам, что я находил ранее, но уже при сборке случайно прочитал про индуктивную нагрузку для транзисторов и что нужно ставить защитный диод. Хорошо, что были в наличии диоды Шоттки — 1N5819, так как собирал я это все ночью и растягивать на несколько дней не хотелось.
Схема по которой ориентировался при сборке
Приступаем к сборке:
1. Выпаиваем конденсатор и перерезаем земляную дорожку, в ее разрыв мы будем впаивать транзистор
2. Впаиваем транзистор по такой схеме:
1) Сток — к минусовому контакту на месте конденсатора.
2) Исток – к минусу разъёма Мolex (любой из двух средних контактов)
3) Затвор через резистор к контакту с ШИМ сигналом, это 4 контакт кулерного разъёма.
Я впаял резистор на 330 ом, в разных схемах видел от 100 ом до 10 кОм.
3. Далее нюанс.
Если процессорный кулер у вас 4 pin вам нужно перерезать минус, идущий к красному разъёму и кинуть его в обход транзистора, если 3 pin — ничего делать не нужно.
4. Паяем Диоды катодом к плюсу, а анодом к минусу.
Возможно можно обойтись одним мощным диодом в такой сборке, надеюсь в комментариях напишут
Вот и все, теперь подключаем разветвитель к молексу блока питания и комплектным проводом к процесорному разъему 4 pin на материнской плате. Процессорный кулер подключаем в красный разъем разветвителя.
К остальным разъемам подключаем свои 3-pin кулеры, можно и 2-pin, так как они тоже прекрасно регулируются по такой схеме.
У меня все кулеры стартуют нормально, обороты регулируются в зависимости от температуры процессора. В простое работают безшумно на минимальных оборотах, а при нагрузке в полную мощность.
Если у вас какой-то кулер не стартует, то добавьте в схему, после транзистора, конденсатор микрофарад на 100.
Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.
Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.
Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.
Правила подключения контроллера
Все добросовестные производители обязательно прилагают инструкцию по использованию и монтажу своей продукции
В зависимости от конструкционных особенностей и типа обслуживаемого оборудования контролеры могут устанавливаться:
- на стену, как накладная розетка;
- внутрь стены;
- внутрь корпуса оборудования;
- в специальный шкаф, управляющий умными устройствами дома. Это, как правило, клеммная колодка;
- подсоединяться к компьютеру.
Чтобы собственноручно подключить регулятор, предстоит сначала внимательно ознакомиться с инструкцией, предлагаемой производителем. Такой документ обычно идет в комплекте с прибором и содержит полезные рекомендации как по подключению, так по использованию и обслуживанию.
Настенные и внутристенные модели предстоит крепить шурупами и дюбелями к стене. Комплектующие чаще всего поставляются производителем вместе с основным прибором. Также в инструкции к регулятору можно увидеть схему его подключения. Это значительно облегчит дальнейшие работы по правильной его установке.
Схемы по подключению регуляторов у различных производителей могут отличаться. Поэтому следует внимательно изучить рекомендации перед монтажом
Регулятор скорости подсоединяется к кабелю, питающему вентилятор, согласно схеме производителя. Основная цель – разрезать провод фазы, ноля и земли и подсоединить провода к входному и выходному клеммникам, соблюдая рекомендации. В случае, когда вентилятор имеет свой отдельный выключатель, его предстоит заменить на регулятор, демонтировав первый по ненадобности.
Не стоит забывать, что сечение у питающего и соединительного кабелей должно соответствовать максимальному току напряжения подключаемого прибора.
Важно отыскать на подключаемом приборе входные и выходные отверстия для подведения питающего кабеля соответствующего сечения. В этом поможет схема, прилагаемая производителем
Если предстоит подключать контроллер к ПК, то сначала предстоит узнать, какая предельно допустимая температура отдельных составляющих техники. В противном случае можно безвозвратно потерять компьютер, у которого перегреются и сгорят важные детали – процессор, материнская плата, графическая карта и прочие.
Модель выбранного реобаса также имеет инструкцию и рекомендации по подключению от изготовителя. Важно придерживаться схем, приведенных на ее страницах при самостоятельной установке прибора.
Если есть потребность подключать более 1-го вентилятора, то можно купить многоканальный реобас
Бывают встроенные в корпус регуляторы и устройства, которые покупаются отдельно. Чтобы их подключить правильно, следует придерживаться инструкций.
Например, встроенный контроллер имеет кнопки включения/выключения снаружи системного блока. Провода, идущие от регулятора, соединяются с проводами кулера. В зависимости от модели реобас может контролировать обороты 2, 4 и более вентиляторов параллельно.
Для вентиляторов компьютера и других, используемых в домашних условиях, можно собственноручно изготовить регулятор
Отдельный регулятор для кулера устанавливается в 3,5 или 5,25-дюймовые отсек. Его провода также подключаются к кулерам, а дополнительные датчики, если они идут в комплекте, присоединяются к соответствующим компонентам системного блока, за состоянием которого им предстоит следить.
Изготовление регулятора
Схему можно без труда собрать навесным монтажом, а можно изготовить печатную плату, как я и сделал. Для подключения проводов питания и самого вентилятора на плате предусмотрены клеммники, а терморезистор выводится на паре проводков и крепится к радиатору. Для большей теплопроводности прикрепить его нужно, используя термопасту. Плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлены несколько фотографий процесса.
[2,09 Kb] (cкачиваний: 262)
После изготовления платы в неё, как обычно запаиваются детали, сначала мелкие, затем крупные. Стоит обратить внимание на цоколёвку транзисторов, чтобы впаять их правильно. После завершения сборки плату нужно отмыть от остатков флюса, прозвонить дорожки, убедиться в правильности монтажа.
Сборка прибора своими руками
Регулятор оборотов вентилятора можно собрать своими силами. Для этого понадобятся простейшие составляющие, паяльник и немного свободного времени.
Чтобы изготовить своими руками контроллер, можно использовать различные комплектующие, выбрав наиболее приемлемый для себя вариант
Так, для изготовления простого контроллера предстоит взять:
- резистор;
- переменный резистор;
- транзистор.
Базу транзистора предстоит припаять к центральному контакту переменного резистора, а коллектор – к его крайнему выводу. К другому краю переменного резистора нужно припаять резистор сопротивлением 1 кОм. Второй вывод резистора следует припаять к эмиттеру транзистора.
Схема изготовления регулятора, состоящего из 3-х элементов, наиболее простая и безопасная
Окончив собирать самодельный прибор для регулировки оборотов, обязательно его нужно проверить в работе
Для уменьшения/увеличения скорости вращения лопастей кулера нужно крутить колесо переменного резистора и наблюдать изменение количества оборотов.
При желании можно своими руками создать контроллер, управляющий сразу 2-мя вентиляторами
Такой контролер можно использовать для регулировки оборотов кулера, вытяжного вентилятора и других.
Устройство ПЧ
- двигатель переменного тока природный контроллер;
- привод;
- дополнительные элементы.
Схема контроллера оборотов вращения двигателя 12 в изображена на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра. Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.
Прибор может быть куплен в специализированных точках продажи, а можно сделать самому.
Схема регулятора оборотов вращения переменного тока
При пуске трехфазного двигателя на всю мощность, передаётся ток, действие повторяется около 7 раз. Сила тока сгибает обмотки двигателя, образуется тепло, на протяжении долгого времени. Преобразователь представляет собой инвертор, обеспечивающий превращение энергии. Напряжение поступает в регулятор, где происходит выпрямления 220 вольт с помощью диода, расположенного на входе. Затем происходит фильтрация тока посредством 2 конденсатора. Образуется ШИМ. Далее импульсный сигнал передаётся от обмоток двигателя к определённой синусоиде.
Существует универсальный прибор 12в для бесколлекторных двигателей.
Схема состоит из двух частей–логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Эта схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными видами двигателей. Питание схем раздельное, драйверам ключей требуется питание 12В.
Виды устройств
Прибор триак
Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.
Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.
С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.
Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.
Такая система была проверена не однократно, как вариант – простой и доступный. Устройство из себя представляет терморегулятор для вентилятора, который с успехом можно использовать для автомобиля. Устройство состоит всего из 3-х компонентов – силовой транзистор, термистор на 10 килоОм и подстроечный резистор.
Транзистор нужен мощный, поскольку он является силовой частью регулятора и при подключении мощных вентиляторов через него будет протекать большой ток. Термистор работает в качестве датчика температуры. Подстроечный резистор на 10 кОм желательно взять многооборотный, для более точной настройки устройства.
Чувствительность к температуре, т.е температуру срабатывания устройство регулируют вращением переменного резистора, устанавливают на нужную температуру. Термистор, по сути переменной резистор, сопротивление которого напрямую зависит от температуры, чем больше температура, тем меньше сопротивление термистора, следовательно, при больших температурах кулер будет вращаться все быстрее. Термистор как термодатчик укрепляется на блок двигателя или же на радиатор.
Система идеально подходит для старых отечественных автомобилей, где вентилятор вращается независимо от температуры воды в двигателе. Полевой транзистор можно заменить на более мощный, к примеру IRZF44, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48, IRL3705, IRF3205 и другие – последний довольно мощный, рассеиваемая мощность на этом транзисторе составляет 200 ватт. В любом случае, транзистор нужно будет укрепить на теплоотвод, его просто можно укрепить к кузову автомобиля – через изолирующие пластинки и шайбы (обязательно), при маломощных нагрузках до 50 теплоотвод не потребуется.
Медленно вращая переменный резистор добиваемся нужной степени температурного срабатывания системы. Как известно, термисторы бывают двух основных видов – с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. В случае первого при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом – уменьшается. В моем опыте был использован термистор с положительным коэффициентом температуры, поскольку второй разновидности под рукой в тот момент не оказалось.
Когда термистор нагревается до определенного уровня, то его сопротивление резко возрастает и прекращается подача тока на затвор силового ключа, в следствии чего, полевой ключ закрывается, при прекращении нагрева сопротивление термистора уменьшается (в моем случае 220-230 Ом, при комнатной температуре порядка 19гр) и опять возобновляется подача тока на затвор ключа, последний открывается, подавая напряжение на вентилятор.
На базе такой простейшей схемы можно построить довольно чувствительные датчики температуры, которые можно будет использовать в быту, для реализации самых разных идей, при использовании более точных переменных резисторов (многооборотный резистор) можно добиться срабатывания и отключения того или иного устройства от температуры человеческого тела.
Подключив вместо вентилятора электромагнитное реле на нужное напряжение и ток, мы можем управлять довольно мощными сетевыми нагрузками. Один из примеров – автоматическое включение обогревателя, когда температура в комнате ниже нормы и его выключение, когда на комнате уже жара. Аналогичное устройство можно построить и на биполярных транзисторах, с применением германиевых диодов вместо термодатчиков, но об этом поговорим в другой раз. Спасибо за внимание.
Автор: АКА КАСЬЯН
Термостат W1209. Автозапуск вентиляторов системного блока
Всем огромный привет! Хочу поделиться своим рецептом эффективной системы охлаждения корпуса системного блока. Проект реализован на основе электронного термостата W1209. Подробно расписывать все характеристики устройства не буду, на муське уже есть отличный обзор! Я же хочу уделить внимание одному из возможных способов применения это платки. Небольшая предыстория. Собрал я для своих неприхотливых геймерских нужд бюджетный ПК. Из охлаждения, не считая вентиляторов видеокарты и кулера процессора, в корпусе были установлены дополнительно три 120-ти мм вентилятора со светодиодной подсветкой. Один на выдув теплого воздуха и два на вдув.
После сборки я проверил температуры ЦП и видеокарты под нагрузкой и в повседневных задачах. Центральный процессор с боксовским кулером не прогревался выше 56 градусов под нагрузкой, а в обычном режиме температура колеблется в пределах 34-36 градусов. При прохождении стресс-теста видеокарты, температура поднималась максимум до 59 градусов, в обычных задачах около 26-27 градусов.
Затем я прогнал еще один стресс-тест видеокарты, но уже с работающими дополнительными вентиляторами, которые установлены на вдув. Тест показал, что падение температуры на видеокарте оказалось незначительным, всего 5-6 градусов.
И тут я задумался, а зачем мне постоянно работающие два дополнительных вентилятора, если они недостаточно эффективно охлаждают систему. С другой стороны 5-6 градусов в экстремальных нагрузках лучше, чем ничего. Сначала я подумал об установке реобаса, но проблема в том, что мой корпус AeroCool QS-240 не позволяет это сделать без вмешательства в геометрию кузова.=)
Тогда-то я и вспомнил о заказанном мною с AliExpress электронном термостате. Размер платы всего 40х48х14мм, что позволяет практически беспрепятственно установить его в любом удобном месте системного блока. Термодатчик закреплен на проводе длиной 30см, а этого более, чем достаточно, но при необходимости его можно с легкостью удлинить. Помимо этого три кнопки управления и 3-х разрядный индикатор. И не красного цвета, а синего, за счет чего он отлично вписался в общий вид всей системы.
Принцип работы элементарно прост. Необходимо выставить температуру включения реле и значение гистерезиса, для отключения устройства. Но перед этим нужно сделать калибровку. Для этого берем стакан холодный воды и лед.
Перемешиваем и опускаем туда термодатчик. В идеале на дисплее должна отобразится цифра равная нулю, если так, то дальнейшая калибровка не нужна, если же на дисплее число отличное от нуля, то записываем его и с помощью кнопок управления переходим в пункт меню P4, где необходимо установить значение полученной погрешности. В моем случае термодатчик выдал температуру в +1.2 градуса, значит выставляем погрешность -1.2 градуса.
Для проверки калибровки проделываем еще один перетест. Теперь можно приступить к замерам температуры в корпусе. Для этого, с помощью двухстороннего скотча, я приклеил термодатчик на радиатор видеокарты, именно от ее температуры и будет зависеть работа вентиляторов.
При желании можно закрепить на радиаторе процессора, или просто удобно разместить в корпусе системного блока, все зависит от конкретно ваших потребностей. Я же хотел автоматический запуск вентиляторов только тогда, когда нагружена видеокарта. После установки датчика запускаем стресс-тест видеокарты, и смотрим за показаниями температуры ядра видеочипа и показаниями температуры термостата на поверхности радиатора. Проделываем еще один тест, но уже без нагрузки на видеокарту, то есть обычные повседневные задачи. Сверяем полученные значения и делаем выводы. В моем случае, максимальная температура видеоядра составляла 60 градусов (+ -), при этом температура на термостате была в пределах 46-47 градусов.
В обычном рабочем режиме температура на поверхности радиатора около 27 градусов.
В итоге я решил, для запуска термостата выставить температуру в 31 градус.
А в пункте P1 оставил значение гистерезиса по умолчание, то есть равное 2-ум градусам. Это означает, что как только температура на поверхности радиатора видеокарты поднимется до значения 31 градус — реле сработает и запустит вентиляторы охлаждения. После того, как температура упадет на 2 градуса ниже заданного значения, то есть до 29 градусов, реле разомкнется и отключит дополнительные вентиляторы. Всё просто.
После всех замеров и настроек, монтируем термостат в удобное место, подключаем питание и вентиляторы. Для этого я заранее подготовил два молекс разъема (папа и мама) и небольшую перемычку. У каждого разъема только два контакта +12В и земля.
Соединить все это необходимо следующим образом. Разъем папа: +12В в колодку +12В; Земля в колодку GND; Разъем мама: +12В в колодку K0; Земля в колодку GND; Перемычка ставится между +12В и K1. Папу подключаем к блоку питания, а маму к вентиляторам.
Спасибо всем, кто дочитал мой обзор до конца. Если остались вопросы, то пишите их в комментариях, обязательно постараюсь всем ответить.
Ну и посмотрите видео, тут наглядно показан весь процесс.
Всем удачи и всем пока.
Многие электроприборы рассеивают некоторую мощность в виде тепла и никуда от этого не денешься. Если выделяемое тепло плохо выводится из корпуса устройства, это неизбежно приведет к сбоям в работе или даже выходу из строя вашего гаджета. Поэтому, по мере возможности, для более эффективного охлаждения добавляют вентиляторы.
Теперь вопрос: зачем крутить вентилятор в те моменты, когда тепло не выделяется, т.е. устройство работает без нагрузки? Лишний шум обычно напрягает. Для контроля температуры в месте нагрева следует установить датчик. И пусть это слово вам не кажется чем-то непостижимым, чем-то сложным. В качестве датчика будем использовать терморезисторы. Что это такое? Это обычные резисторы, но их сопротивление изменяется под действие температуры. Сопротивление может либо увеличиваться при нагреве, либо уменьшаться.
Давайте посмотрим как использовать такое свойство терморезисторов. Признаюсь честно, впервые идею я нашел на YouTube канале Виктора Сочи. Идея простая, легко реализуется, не требует больших затрат ни денег, ни времени.
Чтобы не быть голословным рассмотрим элементы, которые нам понадобятся.
Во-первых, сам терморезистор. На алиэкспрессе продают по 10шт. Цена чуть больше доллара. Есть и по 20шт. — тогда меньше доллара. Нас будут интересовать NTC-термисторы. У таких термисторов падение сопротивления происходит при увеличении температуры. Существуют еще PTC-термисторы или позисторы. У них, наоборот, растет температура — растет сопротивление.
термисторы
Следующий элемент, пожалуй, самый важный — модуль понижающий напряжение. Удобнее всего использовать модуль показанный на рисунке. Модуль просто крошечный (2х1см) и имеет высокий КПД. Продают по 5шт. за 3 доллара. Лишние не пропадут, пригодятся для других целей.
Ну, и сам вентилятор. Размер может быть любой, в зависимости от места установки. Да и напряжение питание любое, обычно 12 или 5 вольт. Правда, следует заметить, если вентилятор на 12 вольт, то на входе понижающего модуля должно быть как минимум 13 вольт, для 5 вольтового соответственно 6 вольт. Недорогие вентиляторы размером 40х40мм можно посмотреть здесь — на 5 В и на 12 В.
Теперь посмотрим как соединить, отдельные компоненты, чтобы они стали одним целым. Посмотрите на рисунок ниже. Вентилятор припаиваем к выходным контактам модуля соблюдая полярность. Земля или GRN у нас общая для входящего и выходного напряжения. Модуль позволяет подавать на вход до 24 вольт максимум, ну, а минимум, как я уже говорил, зависит от напряжения питания вентилятора. И разумеется модуль не работает с переменным напряжением, только с постоянным. Датчик припаиваем как показано на схеме.
Начальная скорость вентилятора подбирается с помощью подстроечного резистора, расположенного с обратной стороны модуля. Собственно параллельно ему мы и припаиваем датчик. Для 5 вольтового вентилятора лучше использовать термистор на 50 Ком, для 12 вольтового — 100Ком.
Небольшое замечание: Если в одном устройстве требуется контролировать температуру нескольких модулей, соедините датчики параллельно и разметите их в нужных местах. Но помните о правиле параллельного соединения резисторов. И еще одно полезное замечание — ножки датчиков не изолированы (нет лакового покрытия). Для изоляции используйте, например, термоусадку. Если ножки датчиков случайно замкнуть толку от них не будет.
Ножки датчиков в термоусадке
Стоит также отметить, что если у вас уже есть другой подобный понижающий модуль, его тоже можно использовать. Для этого к резистору регулирующему напряжение необходимо параллельно подпаять датчик. Использование таких модулей или другими словами ШИМ — контроллеров целесообразно из-за их высоких КПД до 98%.
Если нет понижающего модуля можно собрать простейшую схему на одном транзисторе. Транзистор придется взять помощнее, т.к. он будет рассеивать удерживаемую до вентилятора мощность.
R1 и R2 представляют собой делитель напряжения. Чем меньше сопротивление R1, тем больше напряжение на R2, соответственно больше открывается транзистор и быстрее вращается вентилятор. Недостаток низкий КПД. Транзистор нужно устанавливать напротив вентилятора для стабильной работы.
Читайте также: