2 Схемы

Как сделать простой регулятор оборотов, скорости вращения для компьютерного вентилятора, кулера, маломощного электродвигателя постоянного тока

Уделив час-два свободного времени, можно соорудить регулятор самостоятельно. Понадобится:

• резистор (далее – Р);
• переменный резистор (далее – ПР);
• транзистор (далее – Т).

База Т припаивается к серединному контакту ПР, коллектор – к стороннему выходу. К обратному краю ПР нужно присоединить резистор с сопротивлением 1000 ОМ. Второй выход Р припаивается к эмиттеру Т.

Осталось присоединить провод вводного напряжения к Т (он уже сцеплен с крайним выходом ПР). Выход «+» припаивается к эмиттеру ПР.

Чтобы проверить, как работает самодельный регулятор, потребуется вентилятор. Его плюсовой провод соединяется с проводом, идущим от эмиттера. Провод выводного напряжения подсоединяется к блоку питания.

Минусовой провод нужно подсоединить напрямую. Для проверки крутим колесико ПР и наблюдаем за тем, как меняется количество оборотов.

Конструкция безопасна (минусовой провод подключается напрямую) – если произойдет замыкание в контроллере, с вентилятором ничего не случится.

Процесс проверки выглядит примерно так:

При желании можно синхронизировать контроллер сразу с двумя вентиляторами, как показано на схеме:

Синхронизация контроллера с двумя вентиляторами

Установка не отнимает много времени, особенно если работать по готовым схемам. Главное – правильно выбрать устройство под помещение. Не стоит жалеть о потраченных деньгах, ведь чистый воздух важнее. Тем более, всегда можно сэкономить, смастерив регулятор самостоятельно.

Типы вентиляторов постоянного тока

Существует три основных типа вентиляторов постоянного тока (они же кулеры): двухпроводные, трехпроводные и четырехпроводные.

• Двухпроводной вентилятор имеет два контакта – питание и заземление. Этим вентилятором можно управлять либо путем изменения напряжения постоянного тока, либо с помощью управляющего сигнала ШИМ.
• У трехпроводного вентилятора есть сигнал тахометра, который показывает скорость вращения. Этим вентилятором также можно управлять, изменяя напряжение постоянного тока или используя низкочастотный управляющий сигнал ШИМ.
• Четырехпроводной вентилятор имеет специальный вход PWM, который можно использовать для управления скоростью.

Схема регулятора скорости вентилятора для уменьшения шума

В отличии от схемы, которая замедляет обороты вентилятора после старта (для уверенного запуска вентилятора), данная схема позволит увеличить эффективность работы вентилятора путем увеличения оборотов при повышении температуры датчика. Схема также позволяет уменьшить шум вентилятора и продлить его срок службы.

Необходимые для сборки детали:

• Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
• Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
• Переменный резистор (R1) — Rt/5.
• Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
• Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Если ваш вентилятор иногда не запускается даже при сильном нагреве (паяльник поднести), то нужно добавить цепочку С1, R2. Тогда R1 выставляем так, чтобы вентилятор гарантированно запускался при подаче напряжения на холодный блок питания. Через несколько секунд после заpяда конденсатора, обороты падали, но полностью вентилятор не останавливался. Теперь закрепляем датчик и проверяем, как все это будет крутится пpи реальной работе.

Rt — любой терморезистор с отрицательным ТКЕ, например, ММТ1 номиналом 10–30 кОм. Терморезистор крепится (приклеивается) через тонкую изолирующую прокладку (лучше слюдяную) к радиатору высоковольтных транзисторов (или к одному из них).

Видео о сборке регулятора оборотов вентилятора:

Сборка регуляторов вращения кулера

Сегодня мы рассмотрим три интересные схемы для регулятора скорости вентилятора – одна обычная, вторая с термодатчиком и третья для уменьшения шума.

Не будем томить и сразу приступим к делу.

Обычная схема для регулятора оборотов кулера

Эта схема обеспечивает регулировку скорости вентилятора без контроля оборотов.

Схема размещается прямо внутри блока питания и имеет дополнительные посадочные места для подключения внешних датчиков, также есть возможность добавить стабилитрон, что будет ограничивать минимальное напряжение вентилятора.

Вот все комплектующие, что вам понадобятся для сборки этой схемы:

• Биполярные транзисторы;
• Стабилитрон;
• Диод;
• Электролитический конденсатор;
• 8 резисторов;
• Терморезистор;
• Сам вентилятор;

А вот и сама схема:

Схема регулятора оборотов кулера с термодатчиков

Вентилятор в блоках питания вращается с постоянной скоростью, она не зависит от температуры высоковольтных резисторов, что вентилятор должен охлаждать.

Как правило, блок питания всегда подаёт на вентилятор мощность, необходимую для поддержания этой скорости.

Блоки питания, что ставятся в компьютеры, выбираются с запасом даже при максимуме энергопотребления. Соответственно, блок питания работает не на всю и высоковольтные резисторы не сильно нагреваются.

Поэтому кулер впустую гоняет воздух и поднимает пыль внутри компьютера.

Решить эту проблему поможет автоматический регулятор частоты оборотов вентилятора с термодатчиком, чья схема располагается ниже.

Список радиодеталей, что понадобится вам при сборке:

• Два биполярных транзистора;
• Четыре диода;
• Два резистора;
• Ну и сам вентилятор;

Датчиком в этом регуляторе служат германиевые диоды VD1-VD4.

Этот выбор обусловлен рядом плюсов германиевых диодов перед терморезисторами. Во-первых, зависимость обратного тока у них более выражена, чем у тех же терморезисторов, а во-вторых, стеклянный корпус диодов позволяет обойтись без диэлектрических прокладок.

Резистор R1 нужен для исключения возможности поломки транзисторов VT1 и VT2, в случае теплового пробоя диодов. Сопротивление резистора выбирается из максимально допустимого значения тока базы VT1.

Резистор R2 в свою очередь определяет порог, когда вентилятор должен сработать.

Устройство вставляется напрямую в блок питания.

Выводы диодов спаиваются вместе, после чего приклеиваются к теплоотводу высоковольтных транзисторов с обратной стороны. К выводам транзистора VT2 припаиваются резисторы R1 и R2, а также транзистор VT1.

Сам же транзистор VT2 устанавливается эмиттером в отверстие «cooler», что находится на плате блока питания.

При настройке регулятора, что происходит в основном в подстройке резистора R2 и выбору подходящего количества диодов.

Настраивая резистор R2, вам необходимо подобрать сопротивление введенной части, чтобы при номинальной нагрузке кулер крутился с небольшой скоростью.

Также вам нужно добиться, чтобы при подаче питания вентилятор вращался с небольшой частотой (если слишком быстро вращается – уменьшите количество диодов, если не вращается – увеличьте).

Рекомендую следующее видео, в котором автор самостоятельно изготавливает регулятор скорости вращения компьютерного вентилятора:

Способ 3: утилиты от производителя (обычно, для игровых устройств)

Мощные игровые ноутбуки (ПК) чаще всего идут со спец. ПО от производителя (и обычно, в его опциях есть возможность детальной настройки работы кулеров). В этом случае нет смысла возиться со SpeedFan (тем более, что она может и не получить доступ к кулеру) .

В качестве примера — можно обратить внимание на ноутбуки от ASUS или MSI (разумеется, это не исключение, просто их ПО весьма показательно!). С помощью утилит MyASUS и Dragon Center можно настраивать очень многие «тонкие» параметры: в том числе и работу кулеров (см. вкладку «Fan Speed» ) .

Режим охлаждения ЦП — MyAsus

FAN SPEED — скорость вращения кулеров (Dragon Center)

Чаще всего параметр «Fan Speed» для ручной настройки нужно перевести в режим «Advanced» (расширенный).

Fan Speed — переводим в режим Advanced (т.е. расширенные настройки)

А после отрегулировать кулер так, как это нужно вам. Например, если наступило лето (за окном стало жарко) и вы загрузили новый игровой хит — стоит прибавить мощности ☝.

Ручная регулировка кулера видеокарты (GPU) и ЦП (CPU)

Разумеется, у разных производителей могут быть свои решения. Dragon Center — это только пример.

Как увеличить скорость вращения кулера на ноутбуке или компьютере

Способ универсален для всех электронных вычислительных машин, на которые устанавливаются системы воздушного охлаждения. Для того чтобы изменить скорость вращения, нужно:

1. Перезапустить систему и войти в оболочку BIOS. Клавиши или их сочетания зависят от производителя материнских плат.
2. Перейдите в раздел Power, найдите вкладку Hardware Monitor.
3. В пункте «CPU Min. Fan speed (%)» отрегулируйте скорость вращения кулера в процентах.
4. Такую же регулировку проведите с остальными пунктами.
5. После чего сохраните изменения и выйдите из BIOS в пункте Exit.

Радиаторы

Радиатор (от англ. Radiate — излучать) служит для отвода тепла от охлаждаемого объекта. Он находится в непосредственном контакте с охлаждаемым объектом, и его основная функция — принять на себя часть выделяемого телом тепла и рассеять её в окружающий воздух. Как известно, опять же из курса физики, объект отдаёт тепло только со своей поверхности, а это означает, что для достижения наилучшего отвода тепла, охлаждаемый объект должен иметь как можно большую площадь поверхности. В сегодняшних радиаторах площадь поверхности увеличивается за счёт установки большего количества рёбер. Тепло от охлаждаемого объекта переходит к основанию радиатора, а потом равномерно распределяется по его рёбрам, после чего оно уходит в окружающий воздух, и этот процесс называется излучением. Воздух вокруг радиатора постепенно нагревается, и процесс теплообмена становится менее эффективным, поэтому эффективность теплообмена можно будет поднять, если постоянно подавать холодный воздух к рёбрам радиатора. Для этого сегодня используются вентиляторы. Но о них мы поговорим чуть позже.
Радиатор должен иметь хорошую теплопроводность и теплоёмкость. Теплопроводность определяет скорость распространения тепла по телу. Для радиатора теплопроводность должна быть как можно более высокой, потому что зачастую площадь охлаждаемого объекта в разы меньше, чем площадь основания радиатора, и при низкой теплопроводности тепло от охлаждаемого объекта не сможет равномерно распределиться по всему объёму, по всем рёбрам радиатора. Если радиатор выполнен из материала с высокой теплопроводностью, то в каждой его точке температура будет одинакова, и со всей площади его поверхности тепло будет выделяться с одинаковой эффективностью, то есть не возникнет ситуации, когда одна часть радиатора будет раскалённой, а другая — останется холодной и не будет отдавать тепло в окружающий воздух. Теплоёмкость определяет количество теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на 1 градус. Для радиаторов теплоёмкость должна быть как можно более высокой, потому что при остывании на один градус тело отдаёт то же самое количество теплоты. Теплоёмкость и теплопроводность радиатора зависят от материала, используемого для его изготовления.

Материал	Теплопроводность, Вт/М*К	Удельная теплоёмкость, Дж/Кг*К	Плотность, г/см3
Серебро	418,7	240	10,5
Медь	398	385	8,9
Алюминий	238	880	2,7
Золото	322	130	19,3
Свинец	35,1	130	11,3
Никель	90,1	460	8,9

Как видно, для изготовления радиаторов выгоднее всего использовать два материала: алюминий и медь. Первый из-за низкой стоимости и высокой теплоёмкости, а второй — из-за большой теплопроводности. Серебро слишком дорого стоит, чтобы его можно было использовать для создания радиаторов, но даже если не брать в расчёт его высокую цену, благодаря хорошей теплопроводности, этот металл лучше всего применять для изготовления только лишь оснований радиаторов.
Конструкция радиатора также имеет большое значение. К примеру, рёбра могут быть установлены под разным углом к воздушному потоку. Они могут быть прямыми по всей длине радиатора, или рассечены поперёк, они бывают толстые и с заусенцами, если радиатор произведён по технологии выдавливания, или тонкими и гладкими, если он был отлит из расплавленного металла. Рёбра могут быть плоскими, согнутыми из пластин и впрессованными в основание. Радиатор вообще может быть игольчатым, то есть вместо рёбер иметь цилиндрические или квадратные иглы. Сегодня известно, что по конструкции рёбер лучше всего показывают себя игольчатые радиаторы.

Лучшие корпусные вентиляторы для компьютера с подшипником скольжения

Модель получила размер 120 мм, она, в первую очередь, заинтересует владельцев полупрозрачных системных блоков. Стильная светодиодная RGB подсветка никого не оставит равнодушным. Придает своеобразный шарм и неповторимость. Совместима практически со всеми цветовыми решениями внутри. Корпус окрашен в классический черный цвет. Изогнутые лопасти обеспечивают максимальную производительность. Давление воздуха возрастает, а его сопротивление уменьшается.

• максимальная скорость вращения — 1000 об/мин;
• объём воздушного потока — 26.2 CFM;
• 18 светодиодов для полноценной и равномерной подсветки;
• шумность — 23.9 ДБ;
• длинный провод для подключения;
• приятная цена.

• Molex не предусматривает подключение к плате;
• отсутствуют антивибрационные подушки;
• статичная подсветка;
• невозможно регулировать обороты.

Новинка от молодой шведской компании. Fractal Design впервые о себе заявил, занимаясь корпусами для компьютеров и со временем расширила производство до выпуска вентиляторов.

Модель получила уникальное фирменное цветовое оформление, белые лопасти в черном корпусе. Высококачественный подшипник LLS согласно заверениям, производителем эксплуатируется на протяжении 100 тыс. часов. Длительная служба достигается за счет уравновешивающего магнита во втулке. Его задача минимизировать осевое напряжение.

• стильный дизайн;
• задняя часть лопасти получила аэродинамическую конструкцию, схожую с крылом самолета. Она создает слой микротурбулентности, который успешно борется с негативными воздействиями;
• насечки на втулке, снижают уровня шума;
• уровень шума 18.9 ДБ;
• простая установка.

• провода окрашены в черный цвет;
• гарантия от изготовителя на 1 год.

Линейка Pure Wings 2 уникальна. В ней сочетаются надежность, доведенная до абсолюта и безупречная тишина во время работы. Один из лучших симбиозов цены и качества. Хорошо себя показало не только в мультимедийном и начальном уровне системах, но и игровых. Модель получила классический черный корпус. Он ориентирован на закрытые системы. Бесшумность достигается за счет 9 оптимизированных лопастей. Они создают большой воздушный поток с высоким уровнем давления и низкой турбулентностью.

• 4-pin питание;
• автоматическая регулировка скорости;
• уровень шума не превышает 20.2 ДБ;
• винтовая нарезка подшипника увеличивает срок службы до 80 тыс. часов;
• оптимизированные лопасти;
• длинный кабель;
• гарантия 3 года;
• немецкое качество.

• в комплект поставки не входят антивибрационные шайбы;
• на высоких оборотах пользователи жалуются на повышении уровня шума;
• короткие винты крепления.

Шум, создаваемый компьютерными вентиляторами и методы борьбы с ним

Уровень шума, создаваемый вентилятором во время его работы, является важным показателем при выборе той, или иной модели.

Акустический шум измеряется в дБ (децибелах), и обязательно указывается производителем в технической документации к своей продукции.

Реальные данные в условиях эксплуатации, будут значительно отличаться от заявленных производителем. Измерение шумовых характеристик, проводится в идеальных условиях, т.е. вентилятор работает в свободном положении, не имеет никаких препятствия для прохождения воздушного потока от него, и ни к чему не крепится.

Установка в компьютерный корпус или монтирование вентилятора на радиатор, очень сильно повлияет на издаваемый им шум, и не в лучшую сторону.

Теперь разберем, какие же факторы влияют на акустический шум вентилятора ⇒

Низкочастотные вибрации, исходящие от подшипника во время его работы, которые передаются к компьютерному корпусу, через крепление рамки вентилятора.

Методы борьбы ⇒

• Использовать качественные вентиляторы, на мало шумящих подшипниках
• Применять специальные (виброгасящие) прокладки и силиконовые крепежные винты
• Выбор в пользу жестких (имеющих толстые металлические стенки) компьютерных корпусов.

Форма вентиляционных отверстий, через которые входит или выходит воздушный поток.

Здесь, шум создается всасываемым или выходящим наружу воздухом, который под давлением и с большой скоростью проходит через узкие вентиляционные отверстия.

• Использовать корпуса с аэродинамическими отверстиями. Идеальным решением будет использование вот таких решеток
• Уменьшение скорости вращения вентилятора, либо установка более медленной модели
• Если есть возможность, то отдаление вентилятора от вентиляционного отверстия на небольшое расстояние.

Форма, количество, угол наклона и качество изготовления лопастей.

Лопасти непосредственно влияют на акустические характеристики вентилятора. При прохождении воздушного потока через них, они его как бы его разрезают, от чего создается шум определенного спектра.

Спектр и уровень шума у каждой модели вентилятора будет свой, и зависеть от скорости вращения, качества поверхности, угла расположения и количества лопастей. На этот параметр вы можете повлиять, только правильно выбрав модель вентилятора.

Если вы сможете учесть все вышеуказанные факторы при выборе и покупке вентилятора для компьютера, то беспокоиться об издаваемом шуме вашим ПК не придется.

Конечно, идеально тихим компьютер сделать не получится, но уж точно будет лучше, если вы воспользуетесь перечисленными выше советами.

Пожалуйста, если вам не сложно, дайте обратную связь. Оставьте свой комментарий. Напишите что вас еще интересует в этой теме и я обязательно это включу в статью. Это займет немного времени, но чтобы давать нужную именно вам информацию это сделать необходимо. Для меня это очень важно. Спасибо.