46

Elektronika dla Wszystkich

I

I

n

n

t

t

e

e

l

l

i

i

g

g

e

e

n

n

t

t

n

n

y

y

s

s

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

n

n

i

i

k

k

w

w

e

e

n

n

t

t

y

y

l

l

a

a

t

t

o

o

r

r

a

a

k

k

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

g

g

o

o

2

2

6

6

7

7

8

8

+

+

Do czego to służy?

Prezentowany układ pozwala wyciszyć wen-
tylatory komputera, a jednocześnie przy peł-
nym obciążeniu procesora zapewnia maksy-
malne chłodzenie.

Przyznam, że projekt powstał z potrzeby

chwili. Otóż niedawno upgrade’owałem swój
komputer. Maszyna zaczęła rzeczywiście pra-
cować szybciej, ale zadowolenie z tego faktu
zburzył nadmierny hałas wydobywający się
z „blaszaka”. Ponieważ wymieniana była pły-
ta główna, procesor i obudowa, musiałem
sprawdzić, który wentylator jest przyczyną
mego niezadowolenia. Po otwarciu obudowy
natychmiast wyszło na jaw, że utrapieniem
nie jest zasilacz, tylko wentylator procesora,
na który cały czas podawane jest pełne napię-
cie ponad 12V. Doskonale rozumiem potrze-
bę skutecznego chłodzenia procesora, ale ja,
spokojny człowiek, najnowszych gier nie
używam, więc nie zmuszam mego sprzętu do
maksymalnego wysiłku. Ponieważ przez
ogromną większość czasu mój komputer pra-
cuje jako maszyna do pisania, jak najbardziej
możliwe jest zmniejszenie obrotów szalejące-
go wiatraka. Konsultacje z zawodowym kom-
puterowcem, który „podrasował” mój sprzęt
i dostarczył płytę główną, nie przyniosły
efektu. Nie uzyskałem odpowiedzi, czy moja
płyta zawiera jakiś sterownik, pozwalający
programowo spowolnić silnik wiatraka, czy
też na wentylator podane jest bezpośrednio
systemowe napięcie +12V.

Przeprowadziłem próby i przekonałem

się, że w umiarkowanej temperaturze otocze-
nia od biedy można byłoby nawet wyłączyć
wentylator. Komputer robiący za maszynę do
pisania pracował poprawnie, niemniej tem-
peratura radiatora wzrastała znacząco – sta-
wał się on niemal gorący.

Uwaga! Ingerencja w obwody kom-

putera może spowodować utratę

uprawnień gwarancyjnych.

Z kilku powodów nie warto jednak dopu-

szczać do wzrostu temperatury procesora.
Wentylator powinien więc stale pracować.
Najprostszym sposobem zmniejszenia obro-
tów jest włączenie szeregowego rezystora
w czerwony przewód prowadzący do wenty-
latora. Wartość rezystora należy dobrać sto-
sowanie do mocy wentylatora i pożądanych
obrotów - zwykle ma on wartość 30...150

Ω.

Ponieważ będzie się w nim wydzielać zna-
cząca moc strat, nawet powyżej 1W, moc
(obciążalność) tego rezystora nie powinna
być mniejsza niż 2W. Zwykle stosuje się tu
drutowe rezystory o mocy 3...5W. Rezystor
należy włączyć w przewód czerwony, a nie
czarny ze względu na budowę współcze-
snych wentylatorów. Mają one dwa przewo-
dy do zasilania silnika: czerwony – plus
i czarny – minus, a dodatkowy przewód żół-
ty to wyprowadzenie umożliwiające pomiar
prędkości obrotowej wentylatora, wyposażo-
ne w wyjście typu otwarty kolektor. Rysunek
1 pokazuje sposób prostego zmniejszenia
prędkości wentylatora. Dodatkowy przełącz-
nik, zawierający R1*, pozwoli w razie po-
trzeby uzyskać pełne obroty wiatraka.

Ten prosty sposób, choć stosowany, nie

podoba mi się, bo przecież i ja czasem zmu-
szam procesor do intensywnej pracy. Posta-
nowiłem więc wykonać lepszy układ, który
w spoczynku zapewniałby niewielkie obroty
i cichą pracę, a przy wzroście obciążenia pro-
cesora automatycznie zwiększał obroty do
wartości maksymalnej. Po analizie zaczą-
łem rysować schematy, dążąc do maksy-
malnego uproszczenia układu. Ostatecznie
po narysowaniu kilku wersji zdecydowa-
łem się wykonać model.

Jak to działa?

Schemat modelu pokazany jest na rysun-
ku 2. Zasada pracy jest oczywista. W spo-
czynku tranzystor T1 jest zatkany i wenty-
lator pracuje z niezbyt dużą prędkością,
wyznaczoną przez rezystor R1. Gdy tem-

peratura radiatora wzrasta, zmniejsza się re-
zystancja termistora Rt, kontrolującego jego
temperaturę, co powoduje stopniowe otwie-
ranie tranzystora T1. Rezystancja całkowicie
otwartego tranzystora T1 jest znacznie
mniejsza niż 1

Ω, więc nie ogranicza ona ma-

ksymalnych obrotów. Próg otwierania wy-
znaczony jest przez sumaryczną rezystancję
R2 i POT1. Dioda Zenera D1 nie jest ko-
nieczna. Ja dodałem ją na wszelki wypadek,
żeby zmniejszyć moc wydzielaną na termi-
storze (samopodgrzewanie). Bez tej diody
układ ma nawet większą czułość na zmiany
temperatury. Także rezystor R2 nie jest ko-
nieczny – proponuję pozostawić go na wszel-
ki wypadek, gdyby w jakiejś dziwnej sytua-
cji przez skręcony niemal do zera potencjo-
metr i silnie nagrzany termistor popłynął
znaczny prąd. Także kondensator C1 nie jest
konieczny i został dodany na wszelki wypa-
dek (jego brak nie powinien niczemu zaszko-

Rys. 1

Rys. 2 Schemat ideowy

47

Elektronika dla Wszystkich

dzić, a układ bez tego kondensatora jest cał-
kowicie odporny na omyłkowe odwrotne do-
łączenie zasilania). W układzie przewidziany
jest jumper J1. Jest on potrzebny do odłącze-
nia rezystancji R1 na czas regulacji potencjo-
metru POT1.

Montaż i uruchomienie

Ja swój pierwszy model zmontowałem na ka-
wałku płytki uniwersalnej. Oczywiście tak
prosty układ można zmontować w postaci so-
lidnego „pająka” (można przy tym po prostu
pominąć elementy R2, D1 i C1 – taki maksy-
malnie uproszczony układ również będzie
dobrze działał). Zaprezentowany układ moż-
na również zmontować na małej płytce dru-
kowanej, pokazanej na rysunku 3.

Moduł będzie podłączony z jednej strony

do trzyszpilkowego złącza na płycie głównej
komputera, a z drugiej do wentylatora. Kto
posiada w swoich zapasach trzyżyłowy kabe-
lek z wtyczką taką jak w wentylatorze, wy-
kona sterownik bez ingerencji w oryginalne

części komputera. Do punktów oznaczonych
X, P, N przylutuje ten dodatkowy kabelek
z wtyczką, a w płytkę wlutuje trzyszpilkowy
goldpin J2, do którego podłączy wtyczkę
wentylatora.

Nie mając takiego kabelka z wtyczką,

trzeba przeciąć kabel wentylatora i przyto-
mnie dołączyć przecięte końce do punktów
X, P, N (wejście) oraz w otwory złącza J2
(wyjście do wentylatora).

Uwaga! Potrzebną wartość R1 należy

ustalić na początku, jeszcze przez zmontowa-
niem płytki. Ja na schemacie naniosłem war-
tości elementów ze swojego modelu, ale nie
sposób podać jedynie słusznych wartości ele-
mentów R1 i czynnej wartości potencjometru
POT1 dla każdej sytuacji. Wentylatory pro-
cesorów mają bowiem różne parametry i cha-
rakterystyki. W praktyce wartość R1 należy
dobrać indywidualnie, żeby wentylator
nadmiernie nie szumiał. W zestawie AVT-
2678 przewidziano cztery rezystory o warto-
ści 47

Ω 1W, co przy odpowiednim połącze-

niu pozwala uzyskać wartości od 11,75

Ω do

188

Ω. Rysunek 4 pokazuje układy połączeń

i wypadkowe rezystancje.

Na początek należy sprawdzić, jak wtrą-

cona rezystancja zmienia szum wentylatora
w układzie według rysunku 1. Zwieranie

i rozwieranie R2 za pomocą dołączonego
równolegle wyłącznika pozwoli łatwo okre-
ślić różnicę i dobrać rezystancję zmniejszają-
cą szum do akceptowalnej wartości. Czym
mniejsza wartość R1, tym lepiej, bo lepsze
będzie chłodzenie w spoczynku.

Mając wartość rezystancji R1, należy

zmontować układ na płytce drukowanej.

Uwaga! Z czterech rezystorów R1A...R1D

tylko dwa mają po jednej końcówce dołączo-
nej do układu. Stosowne połączenia należy
wykonać samodzielnie według rysunku 4,
zależnie od potrzebnej wartości R1.

Montaż elementów na płytce jest klasycz-

ny. Tranzystor T1 nie wymaga radiatora, o ile
tylko będzie współpracował z typowymi wen-
tylatorami komputerowymi o prądzie nomi-
nalnym do 0,3A. Kto ma wątpliwości, może
dać mały radiatorek z kawałka blaszki.

Zmontowany i sprawdzony układ należy

dołączyć do komputera według rysunku 5.

Bardzo ważną sprawą jest zapewnienie jak
najlepszego kontaktu termistora z radiatorem
procesora. Właśnie dlatego korzystne jest za-
montowanie modułu wprost na wentylatorze
(co wymaga wymiany jednego wkręta na
dłuższy). Termistor powinien dotykać radia-
tora, a dodatkowo należy polepszyć kontakt
termiczny za pomocą pasty przewodzącej cie-
pło. Ja wykorzystałem zwyczajny, popularny
termistor w formie pastylki o średnicy ok.
5mm i zdecydowanie polepszyłem kontakt
cieplny z radiatorem, wykorzystując dostar-
czony w maleńkiej strzykawce smar termicz-
ny przeznaczony do procesora. Jeszcze lepsze
byłoby zastosowanie termistora w metalowej
obudowie z gwintem lub małego termistora
umieszczonego między żebrami radiatora.
Termistor z gwintem wymagałby jednak
znacznej ingerencji mechanicznej w radiator
(wiercenie, gwintowanie), co nie jest najlep-
szym pomysłem z kilku powodów. W każ-
dym razie termistor należy tak umieścić, żeby
rzeczywiście mierzył temperaturę radiatora.

Układ został z powodzeniem wykorzysta-

ny do wyciszenia wentylatora chłodzącego
procesor. Jeśli natomiast ktoś chciałby go
wykorzystać do zmniejszenia obrotów wenty-
latora w zasilaczu, musi zwrócić szczególną
uwagę na umieszczenie termistora Rt. Chodzi
nie tylko o sensowne monitorowanie tempe-
ratury, ale też o kwestie bezpieczeństwa. Mo-
duł dołączony jest do systemowego napięcia
+12V, a niektóre elementy zasilacza znajdują
się pod napięciem sieci 230V – niewłaściwe
umieszczenie termistora w zasilaczu może
zmniejszyć bezpieczeństwo, a nawet dopro-
wadzić do śmiertelnego porażenia.

Kompletny, ostatecznie umocowany mo-

duł należy wyregulować. Najpierw, podczas
pracy wentylatora z pełną mocą lub z rezy-
storem R1, należy sprawdzić ręką temperatu-
rę radiatora, gdy komputer nie wykonuje
żadnego wymagającego programu – radiator
powinien być wręcz chłodny.

Ciąg dalszy na stronie 51.

Wykaz elementów

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . .(R1A...R1D) 4 rezystory 47Ω 1W
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2kΩ
POT1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .helitrim 20kΩ lub 22kΩ
Rt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .termistor 22kΩ (NTC)
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470...2200µF/16V
T1 . . . . . . . . . . . .MOSFET P mocy np. IRF9530, IRF9540
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dioda Zenera C5V1
J1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .goldpin 2 szpilki + jumper
J2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .goldpin 3 szpilki

Komplet ppodzespołów zz płytką

jest ddostępny ww sieci hhandlowej AAVT

jako kkit sszkolny AAVT-22678

Rys. 3 Schemat montażowy

Rys. 4

Rys. 5

Montaż i uruchomienie

Na początek miła wiadomość dla początkują-
cych elektroników. Gwiazdka nie wymaga
żadnych zabiegów uruchamiania czy regula-
cji. Działa od razu po zmontowaniu i podłą-
czeniu zasilania. Jedynym warunkiem, jaki
trzeba spełnić, aby cieszyć się efektem swej
pracy, jest poprawny montaż i użycie spraw-
nych elementów.

Gwiazdkę montujemy na płytkach poka-

zanych na rysunkach 2 i 3. Płytkę z układa-
mi scalonymi montujemy w sprawdzony spo-
sób, tzn. rozpoczynając od elementów naj-
mniejszych, a kończąc na elementach naj-
większych. Tak więc na pierwszy ogień pójdą
zwory, dalej rezystory, podstawki pod układy
scalone i gniazdo CON1. Kondensatory elek-
trolityczne C3 i C4 muszą być zamontowane
na leżąco. Jest to absolutnie konieczne, po-
nieważ płytka z układami scalonymi składa-
na jest z płytką ledów w „kanapkę”.

Montaż płytki z diodami świecącymi bę-

dzie wymagać nieco więcej zaangażowania.
Rozpoczynamy od wlutowania rezystorów
R1-R8. Teraz musimy przygotować osiem
fiolek po cynie. W ich niebieskich kaptur-
kach wiercimy otwory o średnicy ledów, czy-
li 5mm. Z wycentrowaniem otworów pod
wiercenie nie będzie większych problemów,
bo wykorzystamy otwory fabryczne, przez
które wysuwana jest cyna.

Wyprowadzenia diod świecących zagina-

my pod kątem 90 stopni, tak aby po włożeniu
do otworów w płytce skierowane były na ze-
wnątrz. Pamiętamy też o poprawnej bieguno-
wości diod, aby po zmontowaniu płytki nie
było potrzeby ich przelutowywania. Jednak
najpierw wkładamy je do otworów wywierco-
nych w kapturkach fiolek i dopiero teraz lutu-
jemy je w płytkę. Dla pewniejszego trzymania
się fiolek na miejscu potrzebne będą dodatko-

we obejmy z drutu,
które powinny do nich
dokładnie przylegać.
W modelu wykonane
zostały one ze sre-
brzanki o średnicy
1mm. Obejmują one
fiolki w dwóch miej-
scach. Można to zoba-
czyć na fotografii mo-
delu. Po wlutowaniu
obejm można je trochę
ponaginać, wyrównu-
jąc tym fiolki tak, aby
tworzyły symetryczne
ramiona gwiazdy. Na
koniec od strony druku
lutujemy wtyk CON2.

Obie płytki składa-

my w „kanapkę” (łą-
cząc ze sobą złącza
CON1 i CON2) i do-
datkowo skręcamy
dwiema śrubami M3
z wykorzystaniem do-
datkowych nakrętek
dystansowych. Jest to
zabieg absolutnie ko-
nieczny z uwagi na fakt,
że cała konstrukcja na-
biera przez to sztywno-
ści. Ich pominięcie, ra-
czej prędzej niż później,
zaowocuje wyłama-
niem gniazda CON1.

Dariusz

Drelicharz

dariuszdreli-

[e-mail]

51

Elektronika dla Wszystkich

Wykaz elementów

Rezystory
R1-R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680Ω
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47kΩ
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220kΩ
R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .390kΩ
R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510kΩ
Kondensatory
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22nF
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22µF/16V

C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/16V
C5 . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
Półprzewodniki
D1-D8LED 5mm (o podwyższonej jasności)
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4060
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4046
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4029
U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4051
Pozostałe
CON1 . . . . . . .gniazdo krawędziowe 9 pin
CON2 . . . . . . . . . .wtyk krawędziowy 9 pin

Rys. 2 Schemat montażowy

Rys. 3 Schemat montażowy

Ciąg dalszy ze strony 47.

Potem należy odłączyć rezystor R1 i wy-

regulować próg otwierania tranzystora.

Uwaga! Na czas regulacji potencjometru

koniecznie należy rozewrzeć złącze J1, zdej-
mując jumper. Potencjometr POT1 należy
tak ustawić, żeby wentylator nie pracował.

Następnie przy włączonym komputerze i nie-
pracującym wentylatorze należy ręką kontro-
lować temperaturę radiatora – będzie ona po-
woli wzrastać. Gdy radiator stanie się wyra-
źnie ciepły, należy tak ustawić POT1, żeby
wiatrak zaczął się kręcić. Nie jest tu potrzeb-
na duża dokładność – w każdym razie tranzy-
stor powinien się otwierać przy temperaturze

wyższej, niż normalnie ma radiator przy ma-
łym obciążeniu procesora.

Po takiej prostej regulacji należy zewrzeć

zworę J1, nakładając jumper.

Sterownik zacznie pełnić przewidzianą

rolę!

Piotr Górecki