Схема реобаса для вентилятора

Обновлено: 16.05.2024

Вентиляторы охлаждения сейчас стоят во многих бытовых приборах, будь то компьютеры, музыкальные центры, домашние кинотеатры. Они хорошо, справляются со своей задачей, охлаждают нагревающиеся элементы, однако издают при этом истошный, и весьма раздражающий шум. Особенно это критично в музыкальных центрах и домашних кинотеатрах, ведь шум вентилятора может помешать наслаждаться любимой музыкой. Производители часто экономят и подключают охлаждающие вентиляторы напрямую к питанию, от чего они вращаются всегда с максимальными оборотами, независимо от того, требуется охлаждение в данный момент, или нет. Решить эту проблему можно достаточно просто – встроить свой собственный автоматический регулятор оборотов кулера. Он будет следить за температурой радиатора и только при необходимости включать охлаждение, а если температура продолжит повышаться, регулятор увеличит обороты кулера вплоть до максимума. Кроме уменьшения шума такое устройство значительно увеличит срок службы самого вентилятора. Использовать его также можно, например, при создании самодельных мощных усилителей, блоков питания или других электронных устройств.

Схема

Схема крайне проста, содержит всего два транзистора, пару резисторов и термистор, но, тем не менее, замечательно работает. М1 на схеме – вентилятор, обороты которого будут регулироваться. Схема предназначена на использование стандартных кулеров на напряжение 12 вольт. VT1 – маломощный n-p-n транзистор, например, КТ3102Б, BC547B, КТ315Б. Здесь желательно использовать транзисторы с коэффициентом усиления 300 и больше. VT2 – мощный n-p-n транзистор, именно он коммутирует вентилятор. Можно применить недорогие отечественные КТ819, КТ829, опять же желательно выбрать транзистор с большим коэффициентом усиления. R1 – терморезистор (также его называют термистором), ключевое звено схемы. Он меняет своё сопротивление в зависимости от температуры. Сюда подойдёт любой NTС-терморезистор сопротивлением 10-200 кОм, например, отечественный ММТ-4. Номинал подстроечного резистора R2 зависит от выбора термистора, он должен быть в 1,5 – 2 раза больше. Этим резистором задаётся порог срабатывания включения вентилятора.

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.

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.

Настройка

Теперь можно подключать к плате вентилятор и осторожно подавать питание, установив подстроечный резистор в минимальное положение (база VT1 подтянута к земле). Вентилятор при этом вращаться не должен. Затем, плавно поворачивая R2, нужно найти такой момент, когда вентилятор начнёт слегка вращаться на минимальных оборотах и повернуть подстроечник совсем чуть-чуть обратно, чтобы он перестал вращаться. Теперь можно проверять работу регулятора – достаточно приложить палец к терморезистору и вентилятор уже снова начнёт вращаться. Таким образом, когда температура радиатора равно комнатной, вентилятор не крутится, но стоит ей подняться хоть чуть-чуть, он сразу же начнёт охлаждать.

Хочу предложить вам изготовить своими руками простой, но эффективный рео-фанбас. Итак, начнем-с.

Перечень необходимых деталей:

Наш рео-фанбас будет располагаться непосредственно на двух заглушках от вашего компьютера, скажу сразу: для корпусов с дверцей этот мод не подойдет, хотя и на них можно что-нибудь придумать. Расположение реобаса на заглушках не портит вид вашего системника, как некоторые другие подобные моды, кроме того, вентилятор в 5 дюймовом отсеке загоняет холодный воздух непосредственно в район процессора, что справедливо для любого miditower’а.

В общем, приступим. Для начала схема:

Где: R1 = 220 Ом/0,125 Вт; R2 = 1,2 кОм (для красного светодиода); R3 = 500 Ом (это наш подстроечник); R3 = 1 кОм (переменник); S1 – переключатель П2Т или любой другой типа DP-DT с двумя группами переключающихся контактов (всего 6 на переключателе); М – регулируемый вентилятор; LD1 – так я обозначил светодиод, в данном случае красный, 1,6 В.

Итак, описание схемы дал, теперь приступим к столярным работам.

Для начала необходимо взять две заглушки от корпуса и разметить их следующим образом (обе одинаково):

Фоток нет, поэтому показываю на 3D моделях. Затем вырезаются части заглушек так, чтобы можно было в каждую остановить половину нашего вентилятора:

То есть мы вырезаем полукруг радиусом 39 мм, и часть ребра на внутренней поверхности заглушки длиной 82 мм (с запасом), иначе вентилятор не встанет, плюс сверлим пару отверстий для крепления вентилятора. Кроме того, сверлим отверстия для переменников, светодиодов и переключателей (в соответствии с их размерами, поэтому будьте внимательны), размеры применительно к П2Т, 5 мм светодиодам и переменникам СП3-4бМ на рисунке ниже:

Закрепляем вентилятор с грилем на заглушках (они дополнительно скрепят конструкцию), добавляем переменники, переключатели, закрепляя их гайками, вставляем светодиоды, предварительно залудив контакты на них, прикрепляем винтами с гайками микросхемы с радиаторами на них к вентилятору (он пластиковый, а радиаторы НЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ЗАМКНУТЫ между собой и на землю, поэтому старайтесь подобрать радиаторы под вашу систему, чтобы они не касались корпуса компа), в качестве радиатора, например, можно использовать кусок алюминия от 0,5 мм толщиной с отверстием.

Выглядеть это будет примерно так:

Предупрежу: если вы купили переключатели П2Т или еще более компактные импортные и использовали в качестве флюса паяльную кислоту, то протрите корпус переключателя между контактами как можно тщательнее, иначе светодиод будет светиться, когда схема отключена (вентилятор на всю мощность).

На данной схеме к одному из каналов подключен вентилятор на заглушках, ко второму любой другой (у меня подключен передний внизу компа). Если вентилятор с подсветкой, то её яркость тоже будет изменяться (как и яркость сигнальных светодиодов LD1), лечится изменением питания светодиодов на вентиляторе.

Допустим, наш комп до модификации выглядел вот так:

После модификации он будет выглядеть так:

На базе данной схемы плодить каналы рео-фанбаса можно сколь угодно долго, пока компьютер не будет забит электроникой и вентиляторами до отказа (смайл), думаю, что на одной заглушке поместится не менее 6 и не более 8 каналов, если использовать миниатюрные импортные переменники и переключатели, главное, чтобы можно было приобрести их в вашей местности. Я же описал конструкцию, которую можно собрать в ЛЮБОЙ местности, где есть хоть какая-то барахолка АКА рынок (смайл).

Ну и напоследок, фото моего рео-фанбаса:

Можно регулятор и не делать, тогда это будет смотреться подобно этому:

А можно даже и не использовать заглушки вовсе, как на примере этого корпуса GMC:

На редкость удачная конструкция передней панели для крепления различных реобасов, да что там говорить, смотрим картинку:

Ну и напоследок: НЕ НАДО БОЯТЬСЯ сделать что-то своими руками в компе, такие модификации носят дополнительный характер и не затрагивают схемотехнику самого компьютера, поэтому ДЕРЗАЙТЕ. А что касается надежности – у меня данный девайс, собранный моими руками, работает уже в течение двух лет и никаких нареканий не наблюдается, хотя жутко хочу купить себе что-нибудь автоматическое, с дисплеем, жаль упустил в свое время возможность…

Сделать работу настольного компьютера тихой и одновременно мощной хотят все юзеры. Многие используют системы водяных охлаждений, кто-то устанавливает тепловые трубки. Однако сегодня существует решение, которое за определённую сумму сможет регулировать скоростное вращение вентилятора персонального компьютера. Его называют реобас.

Шумный системный блок ПК

Современные компьютеры обладают высокой производительностью. Но вместе с тем их характеризует повышенное выделение тепла, поэтому в каждом ПК устанавливается мощная система охлаждения. Самым дешёвым и распространённым способом считается снижение температуры у персонального компьютера радиатором, который устанавливается на чипе и охлаждающем вентиляторе.

Однако вентиляторы очень сильно шумят, отключать их нельзя во избежание перегрева компьютера и выхода его со строя.

В современных ПК на материнскую плату, видеоадаптер, центральный процессор устанавливают температурный датчик для контроля их температур при помощи аппаратных средств компьютера, специальных программ.

Снижение оборотов вентилятора положительно влияет на звук, который создаётся кулером.

Существуют ещё некоторые способы, уменьшающие шум:

замена вентилятора на более тихую модель;
модернизация всей системы охлаждения;
установка на существующую систему элементов Пельтье;
приобретение дорогого охлаждения с жидким азотом.

Но существуют и более дешёвые способы управлений скоростями:

Использование реобаса становится актуальным в связи с постоянным ростом мощности ПК, увеличением производительности процессоров, видеокарт, расширением объёмов основной и оперативной памяти.

Также усугубление ситуации происходит из-за новых компьютерных игр, ресурсоёмких программ для видеомонтажных роликов или создания объёмных анимаций. Для стабильности в работе владельцами ПК делается кардинальный апгрейд оборудования, что способствует разгону процессора и появлению следующих процессов:

системный блок начинает потреблять гораздо больше энергии;
затраченная энергия начинает трансформироваться в тепло, которое выделяют микросхемы и другие детали;
чтобы исключить перегрев устанавливают мощные вентиляторы;
они выделяют мощные потоки воздуха и неприятный шумовой фон.

Что такое реобас

Устройство, с помощью которого регулируют скорость движения кулеров, называют реобасом

Это очень полезная вещь для любителей компьютерных игр, когда необходимо увеличить приток воздуха или снизить лишний шум и избавиться от помех во время просмотра интересного фильма.

Одиночные модели шумят неслышно, они потребляют небольшое количество электроэнергии. Однако если в системном блоке их много, шум усиливается, работа с ПК не приносит ожидаемого удовольствия, да и электрической энергии такие устройство потребляет намного больше.

Поэтому изменение скоростей вращения связано с большим шумом системника. Если при его системе охлаждения отсутствует перегрев элементов компьютера, можно просто попытаться снизить скорость кулеров.

Реобас монтируется на передней панельке девайса в отсеке для CDRom. Можно устанавливать от одного до нескольких ручных регуляторов и управлять ими. Если в комплекте недостаточно комплектующих, их можно дополнительно приобрести.

Подключить этот девайс можно прямо в слот PCI. Дополнительные подключения к FAN разъёмам системника позволяют контролировать обороты вращений кулеров, операционной системы.

Однако полезно знать, реобас — не дешёвый прибор, предварительно нужно попытаться установить программное обеспечение.

Характеристика реобаса

У хорошего реобаса — яркий дисплей, который видно с любого места, надёжные кнопки, потенциометры, 3-х или 4-пиновые разъёмы.

Практически все современные реобасы управляются посредством сенсорных дисплеев.

Прежде чем приобретать реобас, нужно устранить достаточно часто встречающуюся причину повышения шума системного блока – большого количества пыли в кулерах, или загущение в них смазки. Для начала нужно просто почистить узел или смазать детали.

Тип изделия

Основная задача разветвителя питания состоит в обеспечении питанием дополнительных вентиляторов, которых не удалось подсоединить к материнке из-за отсутствия на ней необходимого количества разъёмов. У разветвителя часто отсутствуют функции управления скоростями вентиляторов.

У регулирующего обороты прибора функциональность гораздо выше, чем у разветвителя. Помимо подключения нескольких вентиляторов, контроллер может предоставить иные возможности:

контроль с изображением данных скоростных оборотов всех подключённых вентиляторов;
контроль за температурой каждого термодатчика;
регулировку скоростей (автоматическую, ручную);
контроль с изображением мощности, потребляемой подключёнными кулерами.

Тип управления

Управлять быстротой вращения можно двумя способами: автоматическим и ручным.

Ручное производится пользователем с помощью кнопок, ручек, сенсорного экрана. Этот способ считается простым, однако удобным он бывает только в случае необходимости изменения быстроты вращений вентилятора. Этим способом пользуются при подстройке скорости, а управлять скоростями вращений кулеров процессоров нельзя.

Автоматическое — предусматривает изменения скоростных оборотов в зависимости от показания термодатчиков. Этот тип удобен при эксплуатации, он улучшает работу оборудования. Для управления кулерами, у которых быстро меняется температурный режим при изменениях нагрузки, необходимо использовать реобас с автоматическим типом управления.

Максимальное количество кулеров, которые подключают к реобасу, определяется подключаемыми вентиляторами. При росте количества подключений увеличивается мощность потребления, значит блок питания должен иметь хороший запас мощности.

Наличие дисплея с выводом температурных и скоростных данных вентиляторов указывает пользователю на скорый перегрев, поломку вентилятора.

Контроль теплоотдачи

В комплект поставки хорошего реобаса обычно входит температурный датчик, хотя можно пользоваться датчиками материнской платы или приобретать их отдельно.

Термодатчик материнки контролирует температуру. При функционировании реобаса также необходимо выяснить наличие количества термодатчиков. Существуют реобасы, контролирующие тепло одного термодатчика. Когда к такому контролёру подключают кулеры видеокарты, могут появиться проблемы с перегревом. Поэтому в таких случаях нужно иметь реобас, оснащённый многими термодатчиками.

Разъёмы подключения вентиляторов

На рынке компьютерной техники и сегодня можно видеть простенькие приборы с 2-пиновым разъёмом. Однако новейшие устройства оснащены 3 и 4 контактными разъёмами, позволяющими проводить регулировку скорости как по показателям напряжения, так и широтно-импульсивной модуляции с постоянным напряжением (ШИМ). Для прибора с трёх контактным разъёмом, при помощи 3-го контакта передаётся информация о скоростях вращений, иные служебные показатели:

Разъёмы 2-pin 3-pin и 4-pin. 2-pin 3-pin разъёмы необходимы, чтобы управлять разной скоростью кулера при изменении напряжений питания. Это считается самым недорогим способом для контроллера и кулеров, которые его используют. Недостаток проявляется в низкой точности заданной частоты вращений, снижения крутящего момента и напряжений.
Разъёмы питания:

3-pin – регулятор скорости, подключается со свободным разъёмом материнки;
4-pin Molex – питание получают из разъёма устройства, формирующего напряжение;
SATA – питание берут из разъёма SATA материнки.

Принцип работы авторегулирования

Контроллер – регулятор для единственного или множества вентиляторов СБ является прибором, который обеспечивает пользователя настольного ПК дополнительными функциями комфорта.

Принцип работы реобаса заключается в регулировке скоростей вращения при изменении параметров тока, который подаётся на мотор кулера

У реобасов разные конструкции и технические решения, с которыми по-разному реализовывается основная функция. Простые ручные реобасы – это кабель, который соединяет блок питания с отдельными проводами-контролёрами. Их подключают для питания и контроля одного кулера или нескольких вентиляторов.

Самое большое распространение имеют 4-х канальные устройства с тремя линиями на БП:

процессор;
видеокарта;
дополнительный.

Для каждого канала имеется свой регулятор, при повороте которого устанавливают необходимую частоту вращения кулеров. Контроль этого процесса происходит на жидко-кристаллическом дисплее, расположенном на панельке. Основной деталью считается программируемый чип с программным управлением.

Однако ручное регулирование — малоэффективное, и при таком охлаждении процессора можно навредить ПК. Лучше использовать реобас для максимального эффективного управления шумами и потреблением энергии в автоматических режимах. Главное отличие таких устройств — установка отдельного термодатчика каждому каналу с усложнённым алгоритмом работы.

После того как ПК включён, система авторегулирования для начала раскручивает кулер до максимального количества оборотов, которые принимаются за сто процентов. Затем скорость всех каналов самостоятельно снижают и регулируют при помощи автоматического режима, учитывая загрузку и нагрев отдельных модулей.

Пользователь ПК можно самостоятельно установить или регулировать скорость вращения отдельных кулеров. Чтобы работать с реобасом было максимально удобно и комфортно, на панельке устанавливают информативный дисплей (или сенсорный с цветовым изображением данных). На нём выдаётся такая информация:

частота вращений;
температура в месте их размещений;
потребляемая мощность.

Кроме этих данных на дисплее можно выводить информацию о неисправности. Некоторые реобасы работают с программой, упрощающей процесс управления.

На некоторых дорогих моделях автоматических реобасов устанавливают большие сенсорные экраны, которые выдают всю необходимую информацию. А в иных простых моделях, оснащённых ручками и кнопками, на экранах остаются неиспользованные места, в которые производители, для увеличения функционала, размещают USB порт, SD гнёзда, подсветку.

Рассмотрим устройства, которые помогают компьютеру работать тихо и комфортно.

Лучшие недорогие контроллеры оборотов вентиляторов

Очень недорогой контроллер скорости для персонального компьютера с простыми технологическими решениями. Нет встроенного дисплея, однако установлено много других полезных дополнений.

Прибор нужно вставить в отсек системника 5.25″, он также может быть заменой оптического привода.

Устройство спроектировано для управления скоростями 2 кулеров. На фронтальную поверхность выводят 2 механических регулятора, меняющие обороты.

Всем доброго времени. Сейчас мы поговорим о регулировании скорости охлаждающих вентиляторов с ШИМ – широтно-импульсной модуляцией (PWM). Также изучим практический проект схемы контроллера для вентилятора или мощных светодиодов, который можно сделать из нескольких деталей.

В последнее время растет интерес к схемам драйверов для управления скоростью охлаждающих вентиляторов, используемых в электронном оборудовании. Простейшим двухпроводным драйвером является схема включения / выключения, которая запускает вентилятор с помощью управляющего сигнала, когда температура датчика превышает пороговое значение, и останавливает его, когда температура падает ниже порогового уровня.

В более сложных версиях драйверов используется линейная схема управления напряжением, в которой постоянное напряжение, подаваемое на вентилятор, меняется с помощью регулятора напряжения. Чтобы вентилятор работал на более низкой скорости, напряжение снижают, а для работы на более высокой скорости – повышают.

Наиболее современная схема драйвера для управления скоростью вентилятора использует метод ШИМ. В этой схеме драйвера управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией обычно подается на полевой транзистор, который подключен к стороне высокого или низкого уровня вентилятора. Вентилятор будет включаться / выключаться с определенной частотой, а скорость вращения вентилятора регулируется рабочим циклом сигнала ШИМ.

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.

Вентиляторы PWM и правила управления

Сигнал ШИМ прямоугольного типа должен подаваться на вход PWM вентилятора и соответствовать следующим спецификациям:

Целевая частота: 25 кГц, допустимый диапазон от 21 кГц до 28 кГц
Максимальное напряжение для низкого логического уровня: VIL = 0,8 В
Абсолютный максимальный получаемый ток: Imax = 5 мА (ток короткого замыкания)
Абсолютный максимальный уровень напряжения: Vmax = 5,25 В (напряжение холостого хода)
Допустимый диапазон рабочего цикла: от 0% до 100% (не инвертируется. Рабочий цикл 100% PWM / 5 В приводит к максимальной скорости вентилятора)

Внешний подтягивающий резистор здесь не нужен, так как сигнал подтягивается до 3,3 В / 5 В внутри вентилятора. Кроме того, работа при цикле ШИМ ниже 20% официально не поддерживается в спецификации (неопределенное поведение). Тем не менее, большинство вентиляторов PWM могут работать при нагрузке ниже 20% и остановятся при рабочем цикле лишь 0%. Они работают на полной номинальной скорости при отсутствии входного сигнала ШИМ.

Внимание: подключение напряжения питания 12 В к выводу ШИМ приведет к немедленному повреждению вентилятора!

Далее показано изображение трехпроводного кулера. Кажется что это обычный бесщеточный мотор постоянного тока (BLDC) с выходом тахо-сигнала, но это вентилятор с ШИМ (KFB-1412H от Delta Electronics), сделанный для PS3, а его третий провод – для управления скоростью вентилятора.

Если надо подключить этот вентилятор, просто подайте 12 В на коричневый (+ V) и черный (GND) провода, а на серый (PWM) подайте последовательность импульсов уровня TTL (5 В), близкую к 25 кГц от сигнала генератора, и изменяйте коэффициент заполнения последовательности импульсов (0–100%), чтобы отрегулировать скорость.

Обычно скорость кулера с ШИМ масштабируется линейно с рабочим циклом сигнала PWM между максимальной скоростью при 100% и указанной минимальной скоростью при 20%. Например, если вентилятор с PWM имеет максимальную скорость 2000 об / мин и минимальную скорость 450 об / мин, он будет работать со скоростью 2000 об / мин при 100% PWM, 450 об / мин при 20% и около 1100 об / мин при 50% PWM.

Некоторые производители рекомендуют использовать для управления схему типа CMOS-инвертора, подобную показанной выше.

Схема самодельного ШИМ контроллера кулера

Основной выход PWM подключен к силовому транзистору (T1) для управления нагрузкой 12 В. Как видите, дополнительный инвертированный выход ШИМ также доступен для других целей. На самом деле столь мощный транзистор TIP41C (T1) в этой конструкции немного излишний, можете выбрать другой.

Шестиэлементный триггер Шмитта CD 40106 является основой этого проекта. Микросхема недорогая и будет работать в широком диапазоне напряжений.

Представленная простая конструкция может использоваться для управления различными типами вентиляторов и ламп (в том числе светодиодных). Генератор прямоугольных сигналов CD40106 генерирует управляющий ШИМ на основе частоты и рабочего цикла, установленных соответствующими компонентами синхронизации RC. Конечный выходной сигнал может в дальнейшем использоваться разными способами, при условии что он настроен правильно для предлагаемого устройства.

Читайте также: