Переменный резистор для кулера

Кулер не работает, или как проверить кулер компьютера?

В статье я приведу несколько быстрых и не очень способов как проверить вентиляторы вашего компьютера на работоспособность. Если кулер не работает, то по какой причине, и можно ли его в случае чего восстановить? Вентилятор охлаждения, он же кулер, самый простой и долговечный механизм в чреве компьютера. Не знаю, что послужило причиной к его остановке, но причин на то крайне мало.

Тот факт, что вентилятор не крутится, не означает, что кулер не работает. Точнее, что он в нерабочем состоянии. Качественные изделия способны исполнять свою функцию даже после долгих месяцев простоя будучи забиты пылью, но при поданном питании (под нагрузкой), и при том не перегорая. Но и на старуху, как говориться…

регулятор оборотов

в разрыв цепи +12В, как показано на рисунке.
Внимание! Если у вашего вентилятора имеется 4 вывода, и их расцветка: черный, желтый, зелёный и синий (у таких плюс питания подаётся по желтому проводу), то регулятор включается в разрыв желтого провода.

Готовый, собранный регулятор оборотов вентилятора устанавливается в любом удобном месте системного блока, например, спереди в заглушке, пятидюймового отсека, или сзади в заглушке плат расширения. Для этого сверлится отверстие, необходимого диаметра для применяемого Вами переменного резистора, далее он вставляется в него и затягивается специальной, идущей с ним в комплекте гайкой. На ось переменного резистора, можно надеть подходящую ручку, например от старой советской аппаратуры.

Стоит заметить, что если транзистор в Вашем регуляторе будет сильно нагреваться (например, при большой потребляемой мощности вентилятором кулера или если через него подключено сразу несколько вентиляторов), то его следует установить на небольшой радиатор. Радиатором может служить кусочек алюминиевой или медной пластины толщиной 2 — 3 мм, длиной 3 см и шириной 2 см. Но как показала практика, если к регулятору подключен обычный компьютерный вентилятор с потребляемым током 0.1 — 0.2 А, то в радиаторе нет необходимости, так как транзистор нагревается совсем незначительно.

Мы уже не раз на страницах журнала «Компьютерра» и сайта Ferra.ru обращались к теме шума компьютера вообще и снижения шума вентиляторов и кулеров в частности (см., например, «КТ» #381, www.ferra.ru/online/supply/5961, www.ferra.ru/online/supply/9668 и www.ferra.ru/online/supply/20793). Предлагаем вашему вниманию еще один краткий взгляд на эту проблему.

Помнится, в конце 1980-х один мой приятель жаловался, что его «Спектрум» не дает спать соседям: шаговый двигатель пятидюймового флоппи-дисковода, лежащего на столе (а где вы тогда видели «Спектрум» в корпусе?), входил в резонанс с этим самым столом и был слышен этажом ниже ничуть не хуже электродрели.

Позже уже мои соседи наслаждались воем подшипников пятидюймового двадцатимегабайтного винчестера Seagate, и его приходилось укутывать в два слоя пористой резины. Сейчас времена не те, основные компоненты компьютеров стали «тише воды, ниже травы», но для людей, работающих ночами, особенно когда остальные члены семьи уже спят, шум компьютера, как и раньше, выходит на первое место. Приходится выбирать «мягкую» клавиатуру, переключать винчестеры в Acoustic mode в ущерб производительности (звук головок, кстати, бывает очень разным: на мой изощренный слух сухой «треск» дисков от IBM или Maxtor значительно приятнее, например, «консервной банки» Seagate U-серии, но в «тихом» режиме все они практически беззвучны), воздерживаться от установки пиратских CD-ROM с огромным эксцентриситетом.

Впрочем, есть компоненты, с шумом которых приходится мириться, — это вентиляторы. Обычно их два: в блоке питания и на процессоре. И тот и другой можно заменить более тихими, но, если для процессорных кулеров можно найти хоть какие-то результаты тестов с указанием шумности, то вентилятор блока питания приходится выбирать «на глаз» или путем перебора вариантов. Единственное, что может помочь, — указанная на этикетке мощность: чем она выше, тем производительнее и, соответственно, шумнее вентилятор («на глаз» могу отметить лишь, что прямые «рубленые» лопасти издают больше шума, нежели гнутые серповидные).

В большинстве случаев создаваемый вентилятором процессорного кулера воздушный поток избыточен, особенно учитывая, что он циркулирует в замкнутом пространстве корпуса. Воздух, продуваемый через ребра радиатора, просто не успевает нагреваться. Гораздо большее значение имеет площадь поверхности и материал радиатора, плотность прилегания к кристаллу, а также температура внутри корпуса (вернее, разность температуры радиатора и воздуха); обороты же вентилятора зачастую можно снизить вдвое, при этом температура процессора возрастет лишь на вполне безопасные 3–5 градусов.

С вентиляторами блоков питания дело обстоит сложнее. Вопреки распространенному мнению, вентилятор этот охлаждает не только и не столько блок питания, сколько обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса (обычно в корпусах ATX блок питания размещен сверху, и вентилятор работает на вытяжку), которая сильно влияет на эффективность работы процессорного кулера. Здесь вмешивается еще и сам корпус: его объем и высота, размещение блока питания, наличие и расположение вентиляционных отверстий. Обладателям мощных процессоров, желающим снизить шум вентилятора блока питания, могу рекомендовать снижать его обороты, компенсируя воздушный поток установкой в нижней части корпуса дополнительного нагнетающего вентилятора (его тоже можно не «крутить на всю катушку»).

Теперь перейдем к способам снижения оборотов вентиляторов.

Один из самых простых — переключение на пониженное напряжение питания. Штатно все вентиляторы запитаны от 12 В, но большинство вполне работоспособно и при питании 5 В. Для процессорного кулера достаточно лишь извлечь наконечник среднего провода (обычно красный) из трехконтактного вентиляторного разъема и вставить его в 5-вольтовое гнездо свободной «фишки» питания (тоже красный провод). В блоке питания — перепаять красный провод вентилятора со штатного места на выход 5 В (опять же красные силовые провода). Работоспособность схемы контроля оборотов при этом сохраняется. Шум падает почти до нуля, впрочем, и обороты снижаются слишком сильно, поэтому способ годится разве что для маломощных систем.

Лучшие результаты дает переключение питания на 7 В. Надеюсь, читатели уже догадались: это разность между 5- и 12-вольтовым питанием. Выполняется аналогично первому варианту, за исключением того, что к 5-вольтовому питанию подключается не красный, а черный провод вентилятора. Недостаток — перестает работать схема контроля оборотов.

Более грамотное решение — снижение тока с помощью резистора, включенного в разрыв провода питания вентилятора. Номинал зависит от мощности вентилятора и степени снижения оборотов; для типовых кулеров применимы резисторы от 10 до 75 Ом мощностью 0,25 Вт. Подобный способ применяется не только на любительском уровне: промышленно выпускаются переходники (на фото); обычно там используется резистор 10 Ом, который снижает обороты незначительно. Недостаток такого решения — сильное ограничение пускового тока вентилятора. В один прекрасный момент забившийся пылью подшипник может не позволить ротору сдвинуться с места.

Самое же корректное, на мой взгляд, решение — включение в разрыв цепи питания вентилятора стабилитрона с напряжением стабилизации 3–6 В. Подбором типа стабилитрона можно выбрать нужные обороты, при этом сохраняется и большой пусковой ток, и работоспособность схемы контроля оборотов.

Используя подобные решения, не забывайте о программах мониторинга, контролирующих вентиляторы. Если монитор системной платы плохо совместим с низкооборотным вентилятором, обновите BIOS: большинство производителей добавили в последнее время поддержку низкооборотных кулеров.

Напоследок расскажу одну историю. Месяц назад, покупая самый дешевый привод CD-RW, я спросил продавца: что взять при равной цене — NEC или Mitsumi? И без всяких наводящих вопросов получил ответ: конечно же, Mitsumi — он тише, а скорость… да что тебе скорость?

Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.

Расчет мощность резистора

Мощность резистора можно рассчитать по формуле P = R * I^2.
Где P — мощность в ваттах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах.
Не забывайте переводить всё в соответствующие единицы измерения, ток 200 мА в амперах = 0,2А, сопротивление 1 кОм = 1000 Ом.

Итак, R = 47 Ом, ток в разрыве цепи между питанием и разистором равен ~0.3А.
P = 47 * 0.3^2 = 47 * 0.09 = 4.23 Вт.
Радиодетали лучше брать с запасом в 1,5-2 раза , но я взял резистор на 5 Вт, греется немного, но вполне приемлемо.

Варианты выбора

Если вам нужно просто подключить пару дополнительных вентиляторов по минимальной цене – выбирайте разветвитель питания для вентиляторов по цене от 230 рублей.

Если какой-то из вентиляторов системного блока крутится слишком сильно, обратите внимание на регуляторы скорости вращения одного вентилятора с ручным управлением. С его помощью можно будет легко подстроить скорость вращения вентилятора до требуемой и стоить он будет от 180 рублей.

Для управления несколькими корпусными вентиляторами можно приобрести реобас на несколько вентиляторов с ручным управлением. В зависимости от дополнительных функций он обойдется вам в 900-3800 рублей.

Для управления всеми вентиляторами компьютера следует выбирать реобас на несколько вентиляторов с возможностью автоматического управления их скоростью вращения. Такие стоят в диапазоне 230-8000 рублей.

1. Вентилятор с подшипником скольжения

Рис. 3. Устройство вентилятора с подшипником скольжения

Подшипник скольжения состоит из цилиндрического корпуса, в который вставлена втулка из антифрикционного материала . Внутри втулки вращается вал. Вал отделен от втулки заполненным смазкой зазором.

Рис. 4. Устройство подшипника скольжения

Небольшое расстояние между валом и втулкой и/или отсутствие смазки увеличивают трение, что затрудняет запуск вентилятора, повышает износ , энергопотребление и шум . Если зазор увеличить, вал начнет колебаться.

Рис. 5. Иллюстрация колебания вала внутри подшипника

При вертикальном положении вентилятора давление вала на втулку в разных точках различается. Вал со временем деформирует отверстие втулки – оно становится овальным. Усиливаются колебания вала и увеличивается шум. Вентиляторы с подшипником скольжения лучше использовать в горизонтальном положении , чтобы давление вала на втулку было равномерным.

регулятор оборотов

в разрыв цепи +12В, как показано на рисунке.
Внимание! Если у вашего вентилятора имеется 4 вывода, и их расцветка: черный, желтый, зелёный и синий (у таких плюс питания подаётся по желтому проводу), то регулятор включается в разрыв желтого провода.

Готовый, собранный регулятор оборотов вентилятора устанавливается в любом удобном месте системного блока, например, спереди в заглушке, пятидюймового отсека, или сзади в заглушке плат расширения. Для этого сверлится отверстие, необходимого диаметра для применяемого Вами переменного резистора, далее он вставляется в него и затягивается специальной, идущей с ним в комплекте гайкой. На ось переменного резистора, можно надеть подходящую ручку, например от старой советской аппаратуры.

Стоит заметить, что если транзистор в Вашем регуляторе будет сильно нагреваться (например, при большой потребляемой мощности вентилятором кулера или если через него подключено сразу несколько вентиляторов), то его следует установить на небольшой радиатор. Радиатором может служить кусочек алюминиевой или медной пластины толщиной 2 — 3 мм, длиной 3 см и шириной 2 см. Но как показала практика, если к регулятору подключен обычный компьютерный вентилятор с потребляемым током 0.1 — 0.2 А, то в радиаторе нет необходимости, так как транзистор нагревается совсем незначительно.

Мы уже не раз на страницах журнала «Компьютерра» и сайта Ferra.ru обращались к теме шума компьютера вообще и снижения шума вентиляторов и кулеров в частности (см., например, «КТ» #381, www.ferra.ru/online/supply/5961, www.ferra.ru/online/supply/9668 и www.ferra.ru/online/supply/20793). Предлагаем вашему вниманию еще один краткий взгляд на эту проблему.

Помнится, в конце 1980-х один мой приятель жаловался, что его «Спектрум» не дает спать соседям: шаговый двигатель пятидюймового флоппи-дисковода, лежащего на столе (а где вы тогда видели «Спектрум» в корпусе?), входил в резонанс с этим самым столом и был слышен этажом ниже ничуть не хуже электродрели.

Позже уже мои соседи наслаждались воем подшипников пятидюймового двадцатимегабайтного винчестера Seagate, и его приходилось укутывать в два слоя пористой резины. Сейчас времена не те, основные компоненты компьютеров стали «тише воды, ниже травы», но для людей, работающих ночами, особенно когда остальные члены семьи уже спят, шум компьютера, как и раньше, выходит на первое место. Приходится выбирать «мягкую» клавиатуру, переключать винчестеры в Acoustic mode в ущерб производительности (звук головок, кстати, бывает очень разным: на мой изощренный слух сухой «треск» дисков от IBM или Maxtor значительно приятнее, например, «консервной банки» Seagate U-серии, но в «тихом» режиме все они практически беззвучны), воздерживаться от установки пиратских CD-ROM с огромным эксцентриситетом.

Впрочем, есть компоненты, с шумом которых приходится мириться, — это вентиляторы. Обычно их два: в блоке питания и на процессоре. И тот и другой можно заменить более тихими, но, если для процессорных кулеров можно найти хоть какие-то результаты тестов с указанием шумности, то вентилятор блока питания приходится выбирать «на глаз» или путем перебора вариантов. Единственное, что может помочь, — указанная на этикетке мощность: чем она выше, тем производительнее и, соответственно, шумнее вентилятор («на глаз» могу отметить лишь, что прямые «рубленые» лопасти издают больше шума, нежели гнутые серповидные).

В большинстве случаев создаваемый вентилятором процессорного кулера воздушный поток избыточен, особенно учитывая, что он циркулирует в замкнутом пространстве корпуса. Воздух, продуваемый через ребра радиатора, просто не успевает нагреваться. Гораздо большее значение имеет площадь поверхности и материал радиатора, плотность прилегания к кристаллу, а также температура внутри корпуса (вернее, разность температуры радиатора и воздуха); обороты же вентилятора зачастую можно снизить вдвое, при этом температура процессора возрастет лишь на вполне безопасные 3–5 градусов.

С вентиляторами блоков питания дело обстоит сложнее. Вопреки распространенному мнению, вентилятор этот охлаждает не только и не столько блок питания, сколько обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса (обычно в корпусах ATX блок питания размещен сверху, и вентилятор работает на вытяжку), которая сильно влияет на эффективность работы процессорного кулера. Здесь вмешивается еще и сам корпус: его объем и высота, размещение блока питания, наличие и расположение вентиляционных отверстий. Обладателям мощных процессоров, желающим снизить шум вентилятора блока питания, могу рекомендовать снижать его обороты, компенсируя воздушный поток установкой в нижней части корпуса дополнительного нагнетающего вентилятора (его тоже можно не «крутить на всю катушку»).

Теперь перейдем к способам снижения оборотов вентиляторов.

Один из самых простых — переключение на пониженное напряжение питания. Штатно все вентиляторы запитаны от 12 В, но большинство вполне работоспособно и при питании 5 В. Для процессорного кулера достаточно лишь извлечь наконечник среднего провода (обычно красный) из трехконтактного вентиляторного разъема и вставить его в 5-вольтовое гнездо свободной «фишки» питания (тоже красный провод). В блоке питания — перепаять красный провод вентилятора со штатного места на выход 5 В (опять же красные силовые провода). Работоспособность схемы контроля оборотов при этом сохраняется. Шум падает почти до нуля, впрочем, и обороты снижаются слишком сильно, поэтому способ годится разве что для маломощных систем.

Лучшие результаты дает переключение питания на 7 В. Надеюсь, читатели уже догадались: это разность между 5- и 12-вольтовым питанием. Выполняется аналогично первому варианту, за исключением того, что к 5-вольтовому питанию подключается не красный, а черный провод вентилятора. Недостаток — перестает работать схема контроля оборотов.

Более грамотное решение — снижение тока с помощью резистора, включенного в разрыв провода питания вентилятора. Номинал зависит от мощности вентилятора и степени снижения оборотов; для типовых кулеров применимы резисторы от 10 до 75 Ом мощностью 0,25 Вт. Подобный способ применяется не только на любительском уровне: промышленно выпускаются переходники (на фото); обычно там используется резистор 10 Ом, который снижает обороты незначительно. Недостаток такого решения — сильное ограничение пускового тока вентилятора. В один прекрасный момент забившийся пылью подшипник может не позволить ротору сдвинуться с места.

Самое же корректное, на мой взгляд, решение — включение в разрыв цепи питания вентилятора стабилитрона с напряжением стабилизации 3–6 В. Подбором типа стабилитрона можно выбрать нужные обороты, при этом сохраняется и большой пусковой ток, и работоспособность схемы контроля оборотов.

Используя подобные решения, не забывайте о программах мониторинга, контролирующих вентиляторы. Если монитор системной платы плохо совместим с низкооборотным вентилятором, обновите BIOS: большинство производителей добавили в последнее время поддержку низкооборотных кулеров.

Напоследок расскажу одну историю. Месяц назад, покупая самый дешевый привод CD-RW, я спросил продавца: что взять при равной цене — NEC или Mitsumi? И без всяких наводящих вопросов получил ответ: конечно же, Mitsumi — он тише, а скорость… да что тебе скорость?

Все, чем занимаюсь на работе: компьютеры, автоматизация, контроллеры, программирование и т.д.

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: