Regulátor ventilátoru CPU
CPU fan controler

V časopisech i na Internetu bylo popsáno již několik regulátorů pro ventilátory (nejen) v PC. Zde popsaný regulátor je velmi jednoduchý a při jeho instalaci je třeba jen minimální zásah do počítače.

Popis zapojení

Když se mi zadřel ventilátor ve zdroji a vyměnil jsem jej za typ s podstatně menší hlučností, stal se v mém počítači největším zdrojem hluku ventilátor chladiče procesoru. V počítači mám boxovaný procesor Pentium III ve slotu 1, který je prakticky nerozebiratelný a výměna ventilátoru by byla obtížná. „Boxovaný“ ventilátor je typ s kuličkovým ložiskem a výměna za typ s kluzným ložiskem by sice zmenšila hlučnost chlazení, nikoli však spolehlivost. Další možností bylo zmenšit otáčky ventilátoru. Vyzkoušel jsem program SpeedFan. Ten umožňoval otáčky ventilátoru nastavit, avšak nepodařilo se mi ho přesvědčit, aby otáčky reguloval podle teploty procesoru. V napájecím zdroji mám regulátor podle [1], který se mi osvědčil již v předchozích počítačích. Chtěl jsem jej použít i pro ventilátor procesoru, dříve jsem však u svého přítele „objevil“ regulátor, který použil v nabíječce akumulátorů pro modely. Zapojení regulátoru na obr. 1 je geniálně jednoduché. Celý regulátor obsahuje jen tři součástky: čidlo – termistor NTC, trimr pro nastavení teploty regulace a tranzistor MOSFET. Tranzistor je nejlepší „standardní“ typ s prahovým napětím okolo 4 V.

Obr. 1. Alanův regulátor
Figure 1. Alan's controler

Pro použití v PC bylo nutné regulátor upravit. Především je třeba, aby byl ventilátor uzemněn, jinak nefunguje snímání otáček ventilátoru zvláštním vývodem „rotation“. Pro správnou funkci zcela stačí regulátor podle obr. 1 vyrobit s tranzistorem s opačným typem vodivosti a změnit polaritu napájecího napětí a ventilátoru. Výsledné zapojení na obr. 2 je ještě doplněno o ochranný obvod. Termistor je k regulátoru připojen krátkým kablíkem. Při častější manipulaci uvnitř PC by se mohlo stát, že se přívody někde přelomí. U regulátoru podle obr. 1 by se ventilátor přestal točit, což by mohlo mít fatální následky zvláště pro procesory AMD. U regulátoru podle obr. 2 v takovém případě přestane téci proud termistorem a trimrem, tranzistor T2 se uzavře a tranzistor T3, připojený paralelně k T1, se otevře. Ventilátor je pak napájen prakticky plným napájecím napětím. K otevření T2 stačí velmi malý proud, tranzistor je otevřen i proudem, procházejícím termistorem při -40 °C.

Obr. 2. Regulátor pro PC s ochranným obvodem
Figure 2. CPU fan controler with protection circuit

Do obvodu je možno ještě zapojit Zenerovu diodu ZD. Při jejím použití je ventilátor trvale napájen napětím asi 6,5 V a vždy se alespoň pomalu otáčí. Lze také použít rezistor s vhodným odporem. V mém případě se použití ZD ukázalo zbytečné.

Obr. 3. Závislost odporu termistoru NTC na teplotě
Figure 3. NTC thermistor resistance vs. temperature

Na obr. 3 je graf závislosti odporu termistoru NTC s jmenovitým odporem 10 kiloohmů na teplotě. Tato závislost se pro termistory NTC od různých výrobců liší jen nepatrně.

Mechanické provedení,
stavba a oživení

Regulátor je na malé desce s plošnými spoji podle obr. 4. Tato deska se zasune přímo do konektoru pro ventilátor na základní desce (MB), ventilátor se zapojí do konektoru na regulátoru a teplotní čidlo se připevní na chladič procesoru. Tím je celá instalace hotova.

Obr. 4. Deska s plošnými spoji regulátoru. Použijete-li pravé tlačítko myši a zvolíte-li "Uložit obrázek jako", získáte předlohu spojů v rozlišení 600 dpi
Figure. 4. PCB layout. Click right mouse button and choose "Save image as" to get 600 dpi resolution image

Obr. 5. Rozmístění součástek po obou stranách desky
Figure 5. Components on both board sides

Rozmístění součástek je na obr. 5. Tranzistor MOSFET a trimr jsou osazeny ze „strany součástek“, tranzistory T2, T3 a rezistor ze strany spojů. Konektor K2 pro připojení ventilátoru je standardní, jeho protějšek, který potřebujeme na připojení k MB, se prodává jen v „kabelovém“ provedení. Na pružné kontakty je třeba zapájet kousky tlustšího drátu (viz obr. 6), za které pak konektor připájíme do desky regulátoru. Při pájení je třeba dbát na to, aby cín byl jen v místech, kde bývá krimpovacími kleštěmi zalisován kabel, a nezatekl na pružné kontakty.

Obr. 6. Drát připájený ke kontaktu konektoru K1
Figure 6. K1 connector

Obr. 7. Termistory / Figure 7. Thermistors

K termistoru připájíme kablík takové délky, aby vystačil od regulátoru ke chladiči. Kablík lze zapájet de desky přímo, já jsem použil kablík s konektorem. Na termistor jsem navlékl kousek smršťovací bužírky. Termistor jsem zasunul mezi desku procesoru a chladič až téměř u kraje modulu procesoru. Přesto regulátor reaguje na zatížení procesoru během jedné až dvou minut.

Obr. 8 a 9. Regulátor shora a zdola Figure 8 & 9. Top and bottom view

Oživení spočívá jen v nastavení trimru a celkové kontrole funkce. Regulátor můžete oživit „na stole“ při napájení z laboratorního zdroje, více se mi však osvědčilo tímto způsobem pouze zkontrolovat funkci a regulátor nastavit až v PC. Programem SpeedFan nebo jinou utilitou si necháme na obrazovce vypisovat teplotu procesoru a spustíme nějaký program, který zatíží procesor na 100 %. Vhodné jsou programy pro DOS nebo pro Windows 3.1, případně komprimační programy pro zvuk nebo video. Spuštěním a zastavením programu lze procesor podle potřeby ohřívat. Trimrem pak nastavíme teplotu, při níž se ventilátor roztočí. Rozdíl mezi teplotou, při které ventilátor ještě stojí, a teplotou, při které se otáčí „naplno“, je jen několik °C. Ve svém počítači jsem regulátor nastavil na 38 °C. Tato teplota je možná zbytečně nízká.

Obr. 10, 11 a 12. Instalace regulátoru na základní desce počítače je velmi snadná Figure 10 - 12. Instalation in PC is very easy

Seznam součástek

Jaroslav Belza, Alan Maczák

[1] OB: Hučí vám v PC? Amatérské radio 8/1993, s. 20 nebo Konstrukční elektronika 3/1997, s. 100.

Regulátor je otištěn také v PE 7/2002 na s. 19

25. 6. 2002