Fan speed control схема
Обновлено: 05.07.2024
Господа.
попалась мне плата управления оборотами вентилятора из блока питания ATX (маркировка:fan speed board 3BS00383, JR CH24B-6 94V-0)
Плата имеет три провода: питание 12В, земля и какой-то TH(маркировка на плате TH). Я так понимаю что это провод для подключения термистора, чтобы он определял обороты двигателя. А как подобрать термистор, чтобы скажем максимальные обороты были при 35градусах?
Если TH не подключать вообще или подключать через резистор 10к на землю, то обороты будут минимальны, если соединить напрямую с землей то максимальны
Поставьте вместо него переменный резистор и поэкспериментируйте._________________
Оптимизм х (Опыт + Знания) = const
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!
а температуру (при которой обороты будут максимальны) как увязать? Или вы имеете ввиду поставить термистор + перем.резистор последовательно и в указанную температуру определить подобрать перем. резистором?Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
сначала определите- термистор ли там должен быть. ну а если да, то потом подгоняйте сопротивление при темп 35гр.С последовательно с термистором. вообще там схемка то несложная должна быть- можете по дорожкам разрисовать что там и выложить сюда? (может я такую же соберу для своего БП)Компэл 28 октября приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, где будет рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрим сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснемся практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разберем, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала.
Замена традиционных реле и предохранителей в автомобильных системах распределения питания и управления нагрузками, а также в промышленных системах электропитания постоянного тока на интеллектуальные силовые ключи – массово идущий процесс. Ведущую роль в нем играют силовые ключи PROFET производства Infineon. Специалисты компании отвечают на основные вопросы, возникающие при этом у разработчиков.
В нескольких моих вариантах таких плат, снятых с БП при ремонтах ТН был 10 ком. Можно ориентироваться на это значение для начальных опытов._________________
Ничто так не укрепляет взаимное доверие, как 100% предоплата! Дмитрий, RK3AOR.
Существует большое количество различных радиолюбительских схем управления вентиляторами. Не вдаваясь в подробности анализа удачности того или иного технического решения, перечислю распространённые проблемы и недостатки большинства существующих схем управления:
- Невозможность/некорректность работы таходатчика по причине находящегося в цепи массы регулирующего элемента или импульсного питания вентилятора;
- Снижение эффективности системы охлаждения на больших тепловых нагрузках из-за узкого диапазона частот вращения или невозможности регулятора выдавать полное (паспортное) напряжение на вентилятор;
- Дополнительный акустический шум и вибрация вентилятора по причине его питания ШИ-модулированным импульсным током;
- Нагрев элементов регулятора, работающих в линейном режиме;
- Ненадёжный пуск вентилятора на малых оборотах из-за большого сопротивления в цепи питания;
- Сильная зависимость оборотов от количества вентиляторов, подключенных к выходу одного регулятора.
Во всех современных системных платах есть технологии понижения шума процессорного кулера. Названия разные - SmartFAN, QuietFAN и т.п. Управление этой технологией производится через BIOS. На рис. 1 на примере BIOS системной платы MSI MS-7519 (AMIBIOS) показана страница настройки параметров технологии термоконтроля.
Настраиваемыми являются следующие параметры.
Различаются три зоны регулирования оборотов вентилятора. Первая зона – ниже CPU Smart Fan Target. Скорость вращения в этой зоне определяется настройкой CPU Min FAN SPEED (%). Нужно ли вращаться вентилятору, когда температура процессора ниже 40°C – отдельный вопрос, но в данном случае мне это очень пригодилось. Об этом будет сказано отдельно.
Рабочие точки системы терморегулирования вентилятора ЦПУ разобраны в [1], и показаны на рис. 2. с моими пояснениями.
Рис. 2 Рабочие точки системы терморегулирования
Цоколёвка разъёма вентилятора приведена на рис.3. Если вентилятор не поддерживает ШИМ-управление частотой вращения, тогда контакт 4 – отсутствует. Если и таходатчика нет, тогда отсутствуют контакты 3 и 4. Положение выступов-ключей для 3х и 4х контактных вентиляторов - неизменное. Таким образом, у вентиляторов сохраняется совместимость по разъёмам.
Рис. 3 Цоколёвка разъёма вентилятора
При составлении принципиальной схемы, ход мыслей был таким:
Получилась схема, очень похожая на обычный понижающий импульсный стабилизатор, только без явной обратной связи и контроллера, роль которого в данном случае, выполняет системная плата.
Наблюдается прямо пропорциональная (при непрерывном токе дросселя) зависимость выходного напряжения схемы от заполнения сигнала управления: Uвых
12*D (Вольт), где D – коэффициент заполнения, 0..1. Потери на активных сопротивлениях для упрощения, не берутся в расчёт. Это делает регулирование предсказуемым даже без мониторинга оборотов.
Рис. 5 Принципиальная схема управления вентиляторами с питанием от разъема CPUFAN
Общая цепь питания вентилятора и таходатчика, остаётся неразрывной, регулирование осуществляется по плюсовому проводу. VT3, включён по схеме общий исток в плюсовую цепь питания, работает в ключевом режиме. Сопротивление потерь схемы складывается из Rdson и сопротивления Rdc дросселя, не превышает 1 Ом. Полное (штатное) напряжение на вентиляторе не менее 11 В, проблем с неполным использованием питающего напряжения не возникает. Вентилятор питается сглаженным напряжением с низким уровнем пульсаций, дополнительных шумов двигателя вентилятора, связанных с ШИ-регулированием нет, таходатчик и управляющие ИМС в составе двигателя работают полностью штатно. Низкое выходное сопротивление схемы даёт возможность запускаться вентиляторам при выходном напряжении менее 4 В, в зависимости от типа. По этой же причине, зависимость оборотов от числа подключенных параллельно вентиляторов - небольшая и обусловлена выходным сопротивлением схемы (<1 Ом). Устраняется выбором VT3 и L1 с меньшим сопротивлением по постоянному току. При настройке BIOS системной платы, рекомендуется выставлять минимальные обороты с учётом работоспособности применяемых вентиляторов на низких напряжениях питания.
При выставленном в BIOS параметре CPU Min FAN SPEED 37,5%, на вентиляторе наблюдается напряжение 4,2 В, он устойчиво запускается и вращается.
Защита от короткого замыкания и перегрузки выполнена на SMD PTC-предохранителе многократного действия. Конденсатор C1 необходим для исключения выбросов напряжения на входе, вызванных импульсным потреблением тока. Конденсатор С2 подавляет пульсации как с частотой ШИМ, так и с частотой коммутации самого вентилятора.
Все детали, кроме дросселя L1 и штыревых разъёмов - SMD. Резисторы – типоразмера 0805. VT3 - P-канальный МОП-транзистор (p-MOS) IRF6216 на 150 В и Rdson 0,25 Ом в корпусе SO-8. Можно и лучше с точки зрения полного заряда затвора применить ключ на 25-30 В. Маломощные биполярные транзисторы VT1, VT2 - типа MMBT3904 (маркировка 1AM, K1N). Их можно заменить на PMBT2222 (маркировка 1B), PMBT2222A (1P). Вместо VT1 можно установить малосигнальный n-МОП транзистор 2N7002 (702) без корректировки печатной платы. В этом случае R1 надо взять 1 кОм.
Диод VD2 - Шоттки SS12 (1 А, 20 В). Конденсаторы C1 и C2 - малогабаритные, танталл, 47-100 мкФ 16-20 В.
Дроссель L1- гантелька, на 500 мкГн, максимальный ток должен соответствовать суммарному потреблению всех вентиляторов (1..1,5А). RDC дросселя - не более 0,5 Ом. Индуктивность, выбирается с учётом минимального тока нагрузки. Если предполагается работа с маломощными вентиляторами и малыми токами, индуктивность надо увеличить для сохранения неразрывного тока дросселя. Для перепроверки режима работы дросселя, можно воспользоваться программой Drossel из пакета All_In_One автора @Starichok (Денисенко В.)
Штыревые разъёмы – однорядные PLS. Такими к системным платам подключаются передние панели, кнопки, USB-порты. Их можно заменить соответствующими 3х- и 4х- пиновыми разъёмами с ключами предназначенными для вентиляторов.
Предохранитель F1 исполнения под поверхностный монтаж SMD1812P110TF/33, полупроводниковый от Polytronics. Вместо указанного подойдут и другие типы, например MF-MSM..(Bourns-Multifuse), mini-SMD.. (Tyco-Polyswitch) на ток срабатывания 1,5..2 А.
На рис. 6 показана принципиальная схема управления вентиляторами с питанием от шины +12В Molex. Выходной разъем 4-пин питается штатно, от 12В, поступающих от 4-контактного разъема процессорного вентилятора. Сигнал ШИМ снимается оттуда же. Схема управления имеет некоторые отличия. Для улучшения совместимости, вместо биполярного VT1, использован маломощный N-MOSFET 2N7002, затвор которого притянут к линии +5В. Активный уровень входа (высокий) - присутствует на затворе по умолчанию, без подключения к разъему CPUFAN. Схема ШИМ питается от относительно мощного 4х-контактного свободного разъема molex системного источника питания ATX. Это дает возможность увеличить число управляемых вентиляторов и разгрузить разъем CPUFAN на системной плате ПК. В остальном, схемы на рис. 5 и рис. 6 аналогичны.
Рис. 6 Принципиальная схема управления вентиляторами с питанием от Molex
Плата управления с питанием от CPUFAN собрана на малогабаритной плате 60*15 мм, с двумя отверстиями для монтажа ᴓ3 мм. Монтаж платы в ПК - на стандартном уголке от плат расширения (рис. 7). Подключение - коротким (15-20 см) 4-жильным кабелем к разъёму CPUFAN на системной плате. К смонтированной плате подключается 3 или 4-пиновый кулер процессора с мониторингом оборотов. К другим разъёмам можно подключить вентиляторы всаса и вытяжной (2-пиновые) без мониторинга оборотов.
Рис. 7 Плата управления вентиляторами, с питанием от CPUFAN. Вид со стороны разъёмов.
Плата управления с питанием от Molex, собрана на плате 50*25 мм, с двумя отверстиями для монтажа ᴓ3 мм. Монтаж платы в ПК - на стандартном уголке от плат расширения (рис. 8). Короткий 4-жильный кабель для подключения к системной плате - впаян. К разъему molex подключается свободный разъем блока питания ПК. К смонтированной плате подключается 3 или 4-пиновый кулер процессора с мониторингом оборотов и до 4х вентиляторов без мониторинга оборотов (рис. 9).
Рис. 8 Плата управления вентиляторами, с питанием от molex. Вид со стороны разъёмов.
Всего собрано 5 экземпляров устройств по универсальной схеме с питанием от molex, с питанием от CPUFAN, которые работают в системных блоках, совместно с различными системными платами (ASRock G31M-S, MSI P43-NEO F и т.п.).
В некоторых случаях глубина ШИМ-регулирования невелика, что связано с особенностями BIOS системной платы(G31M-S). В большинстве случаев, обороты вентиляторов регулируются адекватно вычислительной нагрузке, с ШИМ-регулированием шум от системы охлаждения небольшой, особенно, когда не запущены ресурсоёмкие приложения.
Для удержания на комфортном уровне температуры жёстких дисков, необходимо обеспечить минимальную продувку системного блока настройкjq минимальной скорости вращения вентиляторов (параметр BIOS CPU Min FAN SPEED).
Выводы
Удалось получить хорошую совместимость с различными корпусными вентиляторами. Появилась возможность поставить в соответствие общей вычислительной нагрузке практически все шумные системные вентиляторы. То есть, сделать ПК значительно тише, когда от него не требуется высокой производительности, при максимальном использовании существующего контура (контуров) регулирования на системной плате.
Ранее я бегло описывал блок питания FSP ATX-450PNR на 450W, сегодня более подробно опишу 400 Вт блок питания FSP ATX-400PNR. Они очень похожи, как внешне, так и внутренне. Поэтому не буду останавливаться на внешности сегодняшнего БП, затрону лишь этикетку и выходные провода с разъемами. Вес блока питания FSP ATX-400PNR составляет 1 кг 225 грамм.
+12V2 = 13.0A (YEL/BLACK)
(+3.3V & +5V = 130W Max)
(+12V1 & +12V2 = 324W Max)
Как видим, разница между 450 Вт небольшая. но она есть, по крайней мере, на этикетке.
Смотрим выходные провода и разъемы. Они идентичны с FSP ATX-450PNR, по количеству разъемов, по длине и толщине проводов. Итак, имеется, длина проводов указана вместе с разъемами):
Примечание 2: провода линии +12V1 желтого цвета, провода линии +12V2 желтого с черной полосой и они идут только на 4 контактный разъем питания CPU.
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
Два входных электролитических конденсатора 680 мкФ на 200 вольт, производства Ost (в 450W два 820 мкФ на 200V, того же производителя).
Здесь отлично видно пустующее место конденсатора, неужели этот конденсатор и выдает дополнительно 50 Вт в другой модели?
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
Под трансформатором такая маркировка на плате: PNR SERIES 3BS0133117GP REV: 1
На обратной стороне платы мы видим маркировку производителя: логотип, название FSP Group INC. Revision: 1. С этой стороны некоторое количество деталей SMD монтажа. Разводка и пайка качественные. Претензий нет.
Ниже фото блока питания Cooler Master Elite Power RS-460-PSAR-J3 он же FSP ATX-450PNR
(взято на одном буржуйском сайте)
Конденсаторы входных фильтров.
Этикетка Cooler Master Elite Power RS-400-PSAR-J3
Этикетка Cooler Master Elite Power RS-460-PSAR-J3
Михаил Дмитриенко, Алма-Ата, 2015 г.
| Комментарии |
