Когда мастера применяют кулеры для поделок, возникает необходимость управления скоростью вращения. Для этого существуют , но тогда необходим компьютер. Для автономной работы вентилятора требуются аппаратные средства. На канале SamChina показали интересный вариант решения вопроса.
Регулятор оборотов на 4 вентилятора. С приятной синей подсветкой. 4 разъема. Крепежные элементы. Продается в этом китайском магазине (искать реобас).
Попробуем собрать композицию из нескольких вентиляторов от персонального компьютера и включить.
Подключим к стандартному блоку питания ПК. Смотрите тест на видео.
Самодельный регулятор
На канале RETROREMONT показали, как спаять простейшую схему для регулировки оборотов вентилятора. Можно применять кулер для охлаждения блока питания, на простой вытяжке. Для этого нужна простая схема. Всего 3 детали.
Переменное сопротивление от 680 до 1 килоом. Транзистор кт 815 – 817- 819. Резистор 1 кОм. Соберем схему и испытаем в работе.
Вторая схема регулятора
В этом видео уроке представлены два варианта, позволяющих регулировать скорость вращения вентилятора персонального компьютера. Используются аппаратные средства, то есть с применением микроэлектроники. В обоих случаях используются кулеры от системных блоков.
Первый вариант. Этот вентилятор питается от напряжения 12 вольт. Его подключаем через схему. Блок питания, который применяется здесь, на 12 вольт, его используют в свечах.
Ролик канала ServLesson.
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.
Скачать плату:
(cкачиваний: 737)
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.Это мой первый пост, в последующих я расскажу о том как сделать видео наблюдение, систему жидкостного охлаждения, автоматизированное(программируемое) освещение и еще много чего вкусного, будем паять, сверлить и прошивать чипы, а пока начнем с самого простого, но тем не менее, весьма эффективного приема: монтаж переменного резистора.
Шум от кулера зависит от количества оборотов, формы лопастей, типа подшипников и прочего. Чем больше количество оборотов, тем эффективнее охлаждение, и тем больше шума. Не всегда и не везде нужны 1600 об. и если мы их понизим, то температура поднимется на несколько градусов, что не критично, а шум может исчезнуть вовсе!
На современных материнских платах интегрировано управление оборотами кулеров, которые питаются от нее. В БИОСе можно выставить «разумный» режем, который будет менять скорость кулеров в зависимости от температуры охлаждаемого чипсета. Но на старых и бюджетных платах такой опции нет и как быть с другими кулерами, например, кулером БП или корпусным? Для этого можно монтировать переменный резистор в цепь питания кулера, такие системы продают, но они стоят невероятных денег, если учесть, что себестоимость такой системы около 1,5 - 2 долларов! Такая система продается за $40:
Вы же можете сделать ее сами, используя в качестве панельки - заглушку от вашего системного блока(заглушка в корзину, где DVD/CD приводы вставляются), а о прочем Вы узнаете из этого поста.
Т.к. я отломал 1 лопасть от кулера на БП, я купил новый на шарикоподшипниках, он значительно тише обычных:
Теперь нужно найти провод с питанием, в разрыв которого монтируем резистор. У этого кулера 3 провода: черный(GND), красный(+12V) и желтый(тахометрический контакт).
Режем красный, зачищаем и лудим.
Теперь нам понадобится переменный резистор с сопротивлением в 100 - 300 Ом и мощностью в 2-5 Вт . Мой кулер рассчитан на 0.18 А и 1,7 Вт. Если резистор будет рассчитан на меньшую мощность, чем мощность в цепи, то он будет греться и в конце концов - сгорит. Как подсказывает, exdeniz , для наших целей отлично подойдет ППБ-3А 3Вт 220 Ом . У такого как у меня переменного резистора, 3 контакта. Не буду вдаваться в подробности, просто припаяйте 1 провод к среднему контакту и одному крайнему, а второй к оставшемуся крайнему(Подробности можете узнать при помощи мультиметра\омметра. Спасибо guessss_who за комментарий).
Теперь монтируем вентилятор в корпус и находим подходящее местечко для крепления резистора.
Я решил его вставить вот так:
У резистора есть гаечка для крепления к плоскости. Обратите внимание, что корпус металлический и может замкнуть контакты резистора и он не будет работать, так что вырежьте из пластика или картона прокладку-изолятор. У меня контакты не замыкаются, к счастью, так что на фото нет прокладок.
Теперь самое главное - полевое испытание.
Я включил систему, вскрыл корпус БП и пирометром нашел самый горячий участок(это элемент, похоже транзистор, который охлаждается радиатором). Затем закрыл, выкрутил резистор на максимальные обороты и подождал 20-30 минут… Элемент нагрелся до 26.3 °C.
Затем выставил резистор на половину, шума уже не слышно, снова подождал 30 минут… Элемент нагрелся до 26,7 °C.
Опять понижаю обороты до минимума(~100 Ом), жду 30 минут, не слышу вообще никакого шума от кулера… Элемент нагрелся до 28,1 °C.
Я не знаю, что это за элемент и какая у него рабочая температура, но думаю, что он выдержит еще градусов 5-10. Но если учитывать, что на «половине» резистора шума уже не было, то больше нам ничего и не нужно! =)
Теперь Вы можете сделать такую панель, как я привел в начале статьи и это Вам обойдется в копейки.
Спасибо.
UPD: Спасибо господам из комментариев, за напоминание о ваттах.
UPD: Если Вас заинтересовала тема и Вы знаете, что такое паяльник, то Вы можете запросто собрать аналоговый реобас. Как подсказывает нам fleshy , в статье Аналоговый реобас , описывается это чудное устройство. Даже если Вы никогда не паяли платы, Вы можете собрать реобас. В статье много текста, который и я не понимаю, но главное: Состав, Схема, Мотаж(в этом параграфе есть ссылки на все необходимые статьи по пайке
).
По сути, регулятор скорости вращения вентилятора занимается изменением напряжения, которое подается на устройство. Если говорить о двигателях, то вышеуказанный прибор отвечает за переключение обмотки. При этом частота тока может существенно колебаться.
Именно благодаря регуляторам вентиляторов электроприборы способны прослужить владельцу много лет. Происходит это за счет уменьшения износа важных узлов агрегата. Дополнительно есть возможность уменьшить потребление электричества. В свою очередь, на повышенных скоростях вентилятор значительно тише работает.
Тиристорные регуляторы вентиляторов
Тиристорный регулятор скорости вращения вентилятора (схема показана ниже) может устанавливаться исключительно на однофазном оборудовании. Из особенностей можно выделить надежную систему защиты. Благодаря ей вентилятора предотвращает перегрев важных узлов. В результате обороты можно контролировать путем изменения силы тока.
В качестве источников питания устройства выступает сеть с напряжением 220 В. При этом средняя частота колеблется в районе 55 Гц. Максимальное отклонение напряжения допускается в 15 %. Многие модели тиристорных регуляторов оборудуются специальными датчиками. Наиболее распространенными считаются устройства с маркировкой "РТС". Использоваться они могут при температуре от -50 до +50 градусов. В установке регулятор скорости вращения вентилятора довольно прост. При этом индикатор скорости вращения у него предусмотрен.
Особенности частотных регуляторов
Как правило, частотный регулятор скорости вращения вентилятора способен справляться с очень высоким напряжением. При этом скорость вращения меняется за счет изменения силы тока. Чаще всего данный тип можно встретить на различных системах кондиционирования. Дополнительно частотные регуляторы идеально подходят для устройств, занятых вентилированием воздуха. В целом вышеуказанные приборы выглядят довольно просто.
Характеристики частотных регуляторов
Питаются они от сети с напряжением 220 В. Выходная мощность вентилятора при этом должна составлять не более 500 Вт. Максимальное сопротивление регулятора в среднем равняется 300 кОм, а сигнал управления системой может восприниматься до 10 В. Непосредственно блок регулятора потребляет мощности 3 В.
Стандартный комплект устройства состоит из кабеля, а также клемника винтового типа. Предохранители в приборе имеются с силой тока не менее 3 А. Степень защиты во многих моделях установлена класса "ИП21". Использоваться частотный регулятор скорости вращения вентилятора может при температуре от -10 до +30 градусов.
Трансформаторные регуляторы вентилятора
Трансформаторный регулятор скорости вращения вентилятора 12В используют исключительно для мощных однофазных либо трехфазных двигателей. Непосредственно контроль оборотов осуществляется ступенчатым способом. При этом есть возможность наладить автоматическое координирование. Датчики температуры установлены во многих моделях.
Дополнительно есть возможность выбрать трансформаторные регуляторы вентиляторов с индикаторами влажности. При этом их мощность можно менять при помощи таймера. Крепятся данные устройства при помощи винтов. Прибор может быть оборудован специальными фиксаторами для жесткости соединения. В качестве вводного контакта имеются клеммы. Кабели питания в стандартном комплекте прилагаются.
Сопротивление трансформаторный регулятор выдерживает на уровне 400 кОм. При этом сигнал управления воспринимается до 4 В. Дополнительно следует отметить высокую нагрузку релейного выхода. прибора в среднем колеблется около 12 В. В целом данные устройства являются довольно громоздкими по сравнению с частотными регуляторами вентиляторов и более дорогими.
Симисторные типы регуляторов
Симисторный регулятор скорости вращения вентилятора является наиболее сложным устройством из всех перечисленных выше типов. Используется он для управления сразу несколькими приборами. При этом двигатели на них могут быть установлены постоянного, а также переменного тока. Непосредственно изменение скорости происходит довольно плавно.
Также важно отметить, что диапазон напряжения очень широкий. Особой точностью выделяются трехфазные модели регуляторов. Для уменьшения от работы устройства в механизме предусмотрен специальный сглаживающий конденсатор. Установка симисторного регулятора может быть разной. Наиболее распространенным считается утопленный монтаж, однако многие производители способны предложить крепления для внешней фиксации устройства.
Принцип работы симисторного регулятора
Обработкой абсолютно всех данных занимается микропроцессорный блок. В свою очередь, для передачи сигнала на симисторный регулятор скорости вращения вентилятора имеется датчик. Подключается он через входное отверстие на Дополнительно датчик во время работы отслеживает температуру прибора. При этом сопротивление блока постоянно регулируется.
Чтобы устранять помехи, которые появляются во время эксплуатации, имеется Также он может гасить импульсные скачки в системе. Резистор регулятора скорости вращения вентилятора отвечает за преобразование тока. В результате при резком повышении температуры датчик подает сигнал о необходимости снижения напряжения. Далее многое зависит от заданных настроек симисторного регулятора. Таким образом, при помощи программирования можно изменять основные величины.
Установка симисторного регулятора
Чтобы установить регулятор скорости вращения вентилятора 220В, следует полностью обесточить сеть. Далее важно снять основную панель, которая находится в передней части устройства. Только затем можно отсоединить крышку блока. Следующим шагом является установка датчика температуры во входное отверстие. Для подключения системы питания следует ознакомиться со схемой прибора.
Непосредственно соединение с электродвигателем вентилятора осуществляется при помощи изолированных проводов многожильного типа. Затем включается воздушный конденсатор, который находится рядом с датчиком температуры. При этом очень важно проверить основное гнездо устройства. Для хорошей связи там не должно быть каких-либо загрязнений. В противном случае сигнал не будет доходить до блока микропроцессора. Чтобы очистить разъем качественно, специалисты используют средства для удаления оксида меди.
После закрепления верхней крышки незащищенный участок смазывается пастой для хорошей теплопроводности. Как правило, используют средство исключительно на невысыхающей основе. Боковые пластины симистрового регулятора крепятся на фиксаторах. Сверху их также проклеивают для теплоизоляции. Ширина полоски при этом не должна быть меньше 10 мм. После этого регулятор скорости вращения вентилятора 220В можно закреплять на щитке. При этом важно обратить внимание на проводку и не зажимать ее во время фиксации прибора. Последним шагом установки является подключение сети питания. После проверки разъема на прочность нужно сделать пробное включение.
Модели для вентиляторов с асинхронными двигателями
Отличительной чертой многих моделей является плавное регулирование скорости. При этом вентиляторы должны быть с номинальным током не более 6 А, а средняя частота - в районе 45 Гц. Источником питания регуляторов является сеть с напряжением 230 В. Степень защиты у них предусмотрена класса "ИП 54". Для программирования системы установлен специальный контроллер.
Благодаря вышеуказанным регуляторам, пуск двигателя осуществляется довольно плавно. При этом вал у него вращается с постоянной частотой. Токовая установлена во многих моделях. Минимальные обороты задавать котроллером можно.
Данная функция характерна для регуляторов с потенциометрами класса VM и VX. Сброс оборотов регулируется платой регулятора, а видеть его работу можно по светодиодным датчикам. Для стабилизации напряжения на обмотке двигателя имеется микроконтроллер. За счет исключения пропусков фаз можно достичь высокой экономии электроэнергии.
Регуляторы отопителя
Регулятор скорости вращения вентилятора отопителя способен значительно уменьшить шум от работы электродвигателя. При этом у него предусмотрено удобное В результате можно значительно сократить потребление электричества.
Дополнительно износ деталей довольно сильно уменьшается за счет регулирования предельной частоты. Отвечает за это в системе широтно-импульсный модулятор. Рабочий ток регулятора колеблется в районе 0.7 А. Максимальная выходная мощность составляет примерно 550 Вт. Входное сопротивление регуляторами данного класса поддерживается на отметке 200 кОм. При этом сигнал управления воспринимается на уровне 8 В. Кабель, как правило, в комплекте прикладывается экранированного типа.
Нагрузка на в среднем допускается 3 А. В свою очередь, потребляемая мощность устройства находится в диапазоне от 4 до 8 В. Предохранители в регуляторах для систем кондиционирования устанавливаются класса FUSE, а предельный ток они способны пропускать на уровне 5 А. Степень защиты у них имеется класса "ИП21". Крепятся почти все модели к системе кондиционирования исключительно внешним способом - при помощи винтов. В целом они являются довольно компактными и весят крайне мало.
Шум, издаваемый вентиляторами в современных компьютерах довольно сильный, и это является достаточно распространенной проблемой среди пользователей. Помочь в снижении шума, издаваемого компьютерными вентиляторами системного блока, может регулятор частоты вращения вентилятора или кулера. В продаже имеются различные регуляторы, имеющие разнообразные дополнительные функции и возможности (контроль температуры, автоматическую регулировку скорости и т.д.).
Схема регулятора оборотов вентилятора.
Схема достаточно простая, и содержит всего три электронных компонента: транзистор, резистор, и переменный резистор.
В схему специально введён постоянный резистор R2, назначение которого ограничить минимальные обороты вентилятора, для того, что бы даже при самых низких оборотах обеспечить его надёжный запуск. Иначе пользователь может поставить слишком низкое напряжение на вентиляторе, при котором он будет продолжать крутиться, но которого будет недостаточно для его запуска при включении.
Детали.
- В схеме применен довольно распространенный транзистор КТ815, его несложно приобрести на радио рынке, или даже выпаять из старой советской аппаратуры. Подойдет любой транзистор из серии КТ815, КТ817 или КТ819, с любой буквой в конце.
- Переменный резистор, применяемый в схеме, может быть совершенно любым, подходящим по габаритам, главное, он должен иметь сопротивление 1кОм.
- Постоянный резистор может быть любого типа с сопротивлением 1 или 1.2 кОм.
Монтаж и подключение регулятора скорости.
Монтаж всей схемы осуществляется прямо на ножках переменного резистора, и проводится очень просто:
Подключается наш
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.
