Technika komputerowa
12/99 9
tekcji zmiennego pola magnetycznego
powstającego w pobliżu obracających
Czujnik obrotów
siÄ™ Å‚opatek wentylatora. Aby lepiej zro-
zumieć zasadę działania urządzenia na-
wentylatora CPU
leży przyjrzeć się konstrukcji wentylatora
bezszczotkowego powszechnie stosowa-
Technika komputerowa S
więci coraz większe triumfy szybkoS
ci.
nego w komputerach do chłodzenia
Czołowi producenci procesorów informują o coraz większych pręd- układów scalonych. Wentylatory te zasi-
lane są napięciem stałym. Wirnik wenty-
koS
ciach swoich produktów. Niestety wzrost szybkoS
ci procesorów
latora napędzany jest miniaturowym sil-
pociÄ…ga za sobÄ… koniecznoS
ć coraz skuteczniejszego odprowadza-
niczkiem bezszczotkowym. Rotor składa
nia ciepła z ich struktur. Chłodzenie szybkich jednostek CPU stano-
siÄ™ z Å‚opatek wentylatora osadzonych na
wi coraz większy problem. Od pewnego czasu zwykłe radiatory za-
osi, pod którymi umieszczony jest ma-
stępuje się hybrydami radiator-wentylator, gdzie wentylator
gnes stały w kształcie pierS
cienia.
wspomaga radiator wymuszając obieg powietrza wokół niego.
KonstrukcjÄ™ stojana stanowi elektro-
magnes, umieszczony wewnÄ…trz magne-
su rotora. Elektromagnes stanowi siłę
napędową wentylatora. Jest on sterowa-
ny za poS
rednictwem umieszczonego na
stojanie układu elektronicznego. Dopro-
wadzanie w okreS
lonych momentach na-
pięcia do elektromagnesu powoduje
przyciÄ…ganie magnesu rotora i w efekcie
wprawienie go w ruch. Działanie układu
elektronicznego wspomaga czujnik hal-
lotronowy informujÄ…cy o aktualnej pozy-
cji wirnika.
Niejako skutkiem ubocznym działa-
nia wentylatora jest obecnoS
ć zmienne-
go pola elektromagnetycznego wytwa-
Przekroczenie dopuszczalnej tempe- dzenia, które błyskawicznie zasygnalizu- rzanego przez wirujący magnes oraz
ratury pracy procesora zdecydowanie je każdą nieprawidłowoS
ć w pracy wen- włączany okresowo elektromagnes. Wła-
S
nie obecnoS
ć tego pola jest wykorzysty-
zmniejsza jego żywotnoS
ć. W szczegól- tylatora jeszcze zanim jego temperatura
wana do wykrywania przez czujnik obro-
nym przypadku może doprowadzić do zdąży wzrosnąć.
tów wentylatora.
jego uszkodzenia. NajczęS
ciej jednak, Opisywany czujnik jest prosty, Å‚atwy
najbardziej nieprzyjemnym skutkiem w montażu i nie wymaga ingerencji
przekroczenia dopuszczalnej temperatu- w układ elektryczny wentylatora ani
Budowa
ry pracy procesora jest zatrzymanie jego komputera.
RolÄ™ czujnika pola magnetycznego
działania czyli tzw.  zawieszenie się
pełni dławik L1. Wraz z kondensatorem
komputera .
Działanie
C1 stanowi równoległy obwód rezonan-
Aby ustrzec się przed tą niemiłą nie-
sowy nastrojony na częstotliwoS
ć około
spodzianka (szczególnie gdy nasz kom- Czujnik obrotów wentylatora swoje
20 kHz. Jest to typowa częstotliwoS
ć
puter wykonuje jakieS
ważne operacje) działanie opiera na nietypowej metodzie
proponujemy wykonanie prostego urzÄ…- pomiaru. Wykorzystuje on zjawisko de- zmiennoS
ci pola wokół działającego wen-
tylatora. Kondensator C2 tłu-
mi częstotliwoS
ci poniżej
10 kHz, zmniejszajÄ…c tym sa-
D1
1N4148
mym czułoS
ć układu na
+12V
P1 przydx
więk sieci (częstotliwo-
100k
z komputera C3 R2
S
ci 50 Hz i harmoniczne),
LM358
47mF 100k
5
C4 D2
R7
który może wyindukować się
3 7
8
C2 1mF 1N4148
R1 47k US1B
1 6
100n w uzwojeniach dławika L1.
1k US1A
2
R8
4
Wzmacniacz operacyjny
R4
1k
68k
L1
R5 C5 R6
US1A pracuje w układzie
BUZZER
R3
C1
330mH
47k 1mF 47k
D3
100k
47n wzmacniacza odwracajÄ…cego
LED
o wzmocnieniu około 36 dB,
definiowanym przez stosu-
nek wartoS
ci elementów R4
i R1. Rezystory R2 i R3 usta-
Rys. 1 Schemat ideowy czujnika obrotów wentylatora
T
10
Wentylator do PC
12/99
alarmowy. Następnie potencjometr P1
ustawiamy w takiej pozycji, przy której
dioda D3 gaS
nie, a sygnalizato1r akustycz-
ny cichnie. Teraz zatrzymujemy wentylator
przytrzymując jego wirnik ręką lub rozłą-
koszulka
termokurczliwa czajÄ…c zasilanie wentylatora. Skutkiem te-
wirnik
go powinno być zaS
wiecenie diody D3
dławik L1
(rotor)
i włączenie sygnału alarmowego.
Jeżeli po zatrzymaniu wentylatora
alarm nie zadziała, należy spróbować in-
przewód
nego ustawienia dławika. Może okazać
ekranowany
siÄ™ konieczne poeksperymentowanie
wentylator
z miejscem zamocowania dławika L1. Je-
żeli to nie pomoże, należy jeszcze raz
sprawdzić poprawnoS
ć montażu oraz
Rys. 2 Sposób montażu dławika L1
sprawnoS
ć zastosowanych elementów.
lajÄ… punkt pracy wzmacniacza. Z wyjS
cia danego potencjometrem P1 progu  zo- Do zasilania urzÄ…dzenia przewidzia-
układu US1A sygnał trafia do układu stanie uruchomiony alarm. no wykorzystanie wewnętrznego zasilacza
różniczkującego C4, R5, którego głów- Urządzenie zasilane jest napięciem w komputerze. Można w tym celu wyko-
nym zadaniem jest odseparowanie skła- 12 V, które dostarcza zasilacz kompute- rzystać jeden z wolnych przewodów zasi-
dowej stałej napięcia na wyjS
ciu US1A. ra. Dioda D1 zabezpiecza układ przed lających przewidzianych do zasilania dru-
Wzmocniony sygnał jest następnie pro- uszkodzeniem w przypadku odwrotnego giej stacji dysków lub napędu CD-ROM.
stowany przez diodę D2 i filtrowany włączenia zasilania. Układ podczas czu- Wówczas przewody zasilające czujnik na-
w układzie RC składającym się z elemen- wania pobiera niewielki prąd, nie prze- leży zakończyć odpowiednim wtykiem.
tów C5, R6. W efekcie, na rezystorze R6 kraczający 2 mA. W przypadku gdy wystarczy nam
panuje napięcie stałe o wartoS
ci propor- tylko sygnalizacja akustyczna, można
cjonalnej do amplitudy sygnału wejS
cio- zrezygnować z sygnalizacji optycznej nie
Montaż i uruchomienie
wego (z dławika L1). Amplituda sygnału montując elementów D3 i R8.
jest następnie porównywana z napię- Urządzenie zmontowane ze spraw-
Wykaz elementów
ciem wzorcowym w układzie US1B peł- nych elementów nie powinno sprawiać
niącym funkcję komparatora. Napięcie problemów podczas uruchamiania. Pro-
Półprzewodniki
wzorcowe ustalane jest przez potencjo- ces uruchamiania sprowadza siÄ™ do usta-
US1  LM 358
metr montażowy P1. wienia właS
ciwego progu zadziałania
D1, D2  1N4148
Ostatnim elementem urzÄ…dzenia jest urzÄ…dzenia.
D3  LED, czerwona
człon sygnalizacyjny, który stanowią dio- Dławik L1 należy umieS
cić w pobliżu
Rezystory
da elektroluminescencyjna D3 oraz BUZ- wentylatora w sposób pokazany na ry-
R1, R8  1 kW/0,125 W
ZER  sygnalizator akustyczny. Jeżeli na- sunku 2. Przewód łączący dławik z płytką
R2, R3  100 kW/0,125 W
pięcie wejS
ciowe będzie większe od za- musi być ekranowany  oplot łączy się
R4  68 kW/0,125 W
z masą układu. Sam dławik można po
R5÷R7  47 kW/0,125 W
przylutowaniu do przewodu Å‚Ä…czÄ…cego
P1  100 kW TVP 1232
umieS
cić w koszulce izolacyjnej  naj-
Kondensatory
lepiej termokurczliwej. Do jednej ze
C1  47 nF/50 V ceramiczny
S
rub mocujących wentylator należy
C2  100 nF/50 V ceramiczny
przykręcić obejmę, w której umieszcza
C3  47 mF/16 V
się przewód z dławikiem. Dławik po-
C4, C5  1 mF/40 V
winien być umieszczony ponad roto-
Inne
rem nieco asymetrycznie. Optymalne
496
L1  dławik 330 mH
ustawienie dławika należy dobrać
BUZZER  sygnalizator akustyczny 12 V
doS
wiadczalnie.
496
(z generatorem)
C5 D3
D2
Uruchomienie układu należy przepro-
C4 R6
+ płytka drukowana numer 496
wadzić w sposób opisany poniżej. Po-
+
R5
BUZZER tencjometr P1 ustawiamy w skrajne pra-
D1
C3
we położenie (suwak zwarty do masy). Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
R4
L
Po zainstalowaniu czujnika i zamonto- niem pocztowym. Płytki można zama-
C2
P1
C1
R1 waniu dławika, włączamy komputer wiać w redakcji PE.
R3
US1
(wentylator i zasilanie czujnika). Po włą- Cena: płytka numer 496  2,50 zł
czeniu zasilania dioda D3 powinna się + koszty wysyłki.
S
wiecić, a z sygnalizatora akustycznego
Rys. 3 PÅ‚ytka drukowana
powinien wydobywać się ciągły sygnał
ą mgr inż. Tomasz Kwiatkowski
i rozmieszczenie elementów
358
LM
R8
R7
R2
T
T