Regulacija brzine obrtanja ventilatora :: Pc Klinika ~ Doktori za vas kompjuter

Vecina ventilatora je u sustini jednosmerni motor s nesto malo elektronike (temperaturna sonda, tranzistori i slicno). Isto tako, ventilator ima 2 (3) zice, od kojih je obicno ona koja je uzemljena crna dok boja ostalih moze varirati, no najcesce je crvena, + i -. Treca zica je ona koja daje informacije o brzini tj obrtajima u minuti. Za utisavanje ventilatora mozemo koristiti nekoliko metoda, koje se ne razlikuju po ucinku nego po pragmaticnosti i preciznosti utisavanja.

Stisavanje ventilatora pomocu molexa

Prvu cinjenicu koju mozemo iskoristiti da se doticni motori pokrecu pomocu razlike potencijala izmedju zemlje(GND) i nekog viseg potencijala. U vecini slucajeva, drugi potencijal bice napisan na samom ventilatoru, kao i ostali podaci koji ce nam trebati kasnije. Isto tako, u racunaru imamo razne potencijale, a najlakse iskoristivi su oni na molex-a koji daju 5 tj. 12V. Dakle, kombinacijom tih potencijala, dolazimo do napona, koji ako su nizi od onih referentnih na ventilatoru,pruzaju manju brzinu ventilatora te time i manju buku.

Stoga, prvo cemo klasifikovati neke referentne pojmove. Dakle, molex se sastoji od 4 zice, 2 crne, crvene i zute. Crne zice su GND i njihov potencijal je 0. Zuta ima potencijal od 12V dok crvena ima potencijal od 5V. Dakle, kombinacije za utisavanje ventilatora spajanjem zica s ventilatora i molexa moze se prikazati ovako:

5V

+ ventilatora (crvena zica)-->crvena zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crna zica na molexu
5V-0V=5V

7V
+ ventilatora (crvena zica)-->zuta zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crvena zica na molexu
12V-5V=7V

Kod ovakve metode, boljka je ta sto se neki ventilatori nece moci pokrenuti na 5V (preveliki staticki moment, tranzistorski sklopovi dobivaju premalu pobudu...) ili nece davati zeljeni rezultat, bilo po pitanju buke ili ucinku hladjenja. Ipak, ovaj nacin je najjednostavniji i potpuno je besplatan.

Stisavanje ventilatoru pomocu otpora

Sledeca metoda je zapravo najlosija, a temelji se na Omovom zakonu. Dakle, za tu metodu, potrebno nam je malo racunanja. Prvo sto nam je potrebno su informacije o struji i naponu s ventilatora. Takvi podatci obicno se nalaze na nalepnicama istih, i esencijalni su za ovu metodu. Dakle, uzecemo napon od 12V i struju od 0.1A (podaci su izmisljeni i uzeti radi lakseg racunanja).

Prvo je potrebno izracunati unutrasnji otpor samog ventilatora. To cemo postici preko formule:

U=I*R; R=U/I --> R=12/0,1=120ohma

Sada kada imamo potreban unutrasnji otpor, trebamo odrediti napon na koji zelimo spustiti ventilator. Buduci da smo 5V i 7V vec dobijali preko molexa, mozemo se odluciti za 9V. Sada nam je potrebna struja na otporniku, koju cemo dobiti pomocu formule:

U=I*R; I=U/R --> I=9/120= 0.075A

Drugim recima, struja na otporniku je 0.075A. Sada treba dobiti pad napona na tom otporniku, dakle 12V-9V=3V i pomocu formule dobiti sam otpor:

U=I*R; R=U/I --> R=3/ 0.075=40ohma

Zasto sam napomenuo da ovakva metoda i nije najsrecnija?
Naime, vecina otpornika koje se mogu kupiti u lokalnim radnjama koje proadaju opremu i elemente elektronike imaju dopustenu snagu od 1/4W. U nasem slucaju, ta snaga je jednaka padu napona i struji, dakle:

P=U*I; P=3*0.075=0.225W

Nas bi otpornik, u ovom slucaju, bio na samoj granici dopustene disipacije, a bakcati se s poprilicno neukim prodavacima i insistirati na snaznijim otpornicima dosta je nezgodno. U svakom slucaju, ukoliko ste sigurni da vasi otpornici mogu izdrzati izracunatu snagu, ova metoda nije nista losija od predhodno spomenute, nego je cak i preciznija. Dodatak ovome moze samo biti da je moguce koristiti i potenciometar, s odgovarajucim vrednostima.

Stisavanje ventilatora nepromenjivim linearnim stabilizatorima napona

Ovde se radi o starim ali jos uvjek prilicno cesto koristenim 78xx serijama. Iako njihova upotreba danas prilicno ogranicena, za ovakve potrebe su izvrsni. Na srecu , njihova maksimalna struja iznosi 1A, te do 5W disipacije ne zahtevaju nikakvo hladjenje. Sam sklop sastoji se od tri nozice, ulaza, zemlje i izlaza. Logicno, na ulaz spajamo izvor napona, u nasem slucaju, najcesce 12V, da bi na izlazu dobili zeljeni napon. Sama serija 78xx krece se u rasponu od 5V (dakle, 7805) do 15V (7815), s time da su nama zanimljive vrednosti ispod 12V. Evo jedna principijelna sema spajanja takvog tipa regulatora.

Ovaj nacin puno je bolji od onoga s otporom, a cena mu je neznatno veca. Ipak, i tu se treba paziti na disipaciju i hladjenje.

Mogucnosti i ucinak: ograniceni, ali sigurnija nego s otpornikom/potenciometrom uz vise mogucnosti nego s molexom

Stisavanje ventilatora promenjivim linearnim regulatorima napona

Ovo je verovatno najbolja metoda utisavanja ventilatora, te se njome mogu dobiti najbolji rezultati. Obicno se izvodi s LM serijom IC-a(LM117, LM150, LM317, LM350). U stvari, radi se o istim sklopovima, dok su samo izlazne struje drugacije. Ja cu objasniti princip s LM350T, koji moze dati 3A izlazne struje.

Dakle, evo prvo principijalna sema spajanja

Ovaj sklop je komplikovaniji u toliko sto zahteva neku vrstu montaze na plocicu, bio to obican breadboard ili na bilo koji nacin stampana plocica. No, za nekoga ko je imao dodira s time, ne bi trebalo predstavljati nikakav problem, pa cak i za pocetnika ovo moze sluziti kao dobra vezba. U ovom sklopu vazni su nam otpornici, od kojih je jedan stalni a drugi promjenjivi (potenciometar). Formula za izracunavanje izlaznog napona ovog sklopa je:

U_izlazno=U_referentno*(1+R2/R1)+I_adj*R2

Standardni izbor R1 otpornika za LM350 120 ohma dok je potenciometar u nasem slucaju idealan s vrednoscu od 1k ohma, no i druge kombinacije su moguce. Ova kombinacija ce nam pri najvecem otporu potenciometra dati nesto malo manje od 12V, dok smanjivanjem pokrivamo prakticki celo podrucije napona na kojima ventilator radi. Vrednost referentnog napona U_referentno je 1.25V dok je I_adj iznosi 50uA. Izlazni kondenzator nije potreban, no za sprecavanje stvaranja harmonika i ostalih nezeljenih pojava, se moze staviti keramicki kondenzatoro od 1 uF ili aluminijski elektorlitski od 25 uF. U zavisnosti od opterecenja, regulator je dobro hladiti, a buduci da se fabricki hladnjaci isporucuju po vrlo niskim cenama, nije na odmet uzeti jedan za svaki slucaj.
Racunajte na to da regulator nece izdrzati disipaciju vecu od 1W bez heatsinka duze vrijeme. Racun izgleda ovako:

P_d=(U_ul–U_izl)*(I_izl)

link za semu

C1 - LM117/LM150/LM317/LM350
R1, R2 - u zavisnosti od proracuna
C1 - 10uF, elektrolit
C2 - 0.1uF, keramicki
C3 - 1uF, elektrolit
D1 - 1N4002

Ovo su samo neki od mnogobrojnih "home made" nacina za smanjenje buke unutar vaseg ljubimca,ukoliko pak zalite da imate "profesionalna" resenja za regulaciju brzina ventilatora posetite vaseg dilera racunarskom opremom i raspitajte se oko mogucnosti kao i cena.