Regulátor otáček ventilátoru v PC
PC fan controler

Napájecí zdroje dnešních počítačů PC mohou dodat výkon až 200 W. Běžné PC vybavené pevným diskem, jednotkou CD-ROM, jednotkou pružných disků, grafickou a zvukovou kartou má však příkon (ze sítě) zpravidla 30 až 50 W. Je tedy nesmyslné, aby ventilátor, umístěný nejčastěji v napájecím zdroji, pracoval na plný výkon. Ventilátor je zpravidla největším zdrojem hluku v počítači. Zmenšíme-li jeho hlučnost, zmenší se výrazně hlučnost celého počítače.

Ventilátor není možné zcela odpojit, protože zajišťuje cirkulaci vzduchu ve skříni počítače. Bez jisté výměny vzduchu by hrozilo nejen přehřátí procesoru počítače, ale také jiných integrovaných obvodů v počítači. Poměrně značný příkon má například grafická karta a pevný disk. Rovněž chladiče v napájecím zdroji mají minimální rozměry, neboť se spoléhá na chlazení ventilátorem.

V nejjednodušším případě lze do série s ventilátorem zapojit rezistor s odporem 33 až 56 Ohmů. Ventilátor se rozbíhá při napětí 5 až 7 V a při rozběhu odebírá poněkud větší proud. Nelze tak dosáhnout minimálních otáček, pokud chceme zajistit spolehlivé roztočení ventilátoru. Otáčky ventilátoru jsou navíc pevně nastaveny a při extrémních klimatických podmínkách nemusí být pak chlazení počítače dostatečné.

Popis zapojení

Problém lze vyřešit vhodným regulátorem. Jedno z možných zapojení je na obr. 1. Vypustíme-li diodu D2 a rezistor R6, pracuje obvod jako teplotní spínač. Pokud je úbytek napětí na diodě D1 větší než na sériově zapojených rezistorech P1 a R2, ventilátor se netočí. Při zvýšení teploty se zmenší úbytek napětí na D1, komparátor s operačním zesilovačem se překlopí a tranzistor T1 připojí napájení na ventilátor. Napájecí napětí pro snímač teploty stabilizuje integrovaný obvod TL431C. Nastavení regulátoru je pak nezávislé na napětí zdroje. Součástky jsou zvoleny tak, aby na vývodu K stabilizátoru bylo napětí 6,5 až 7 V. Napětí na invertujícím vstupu OZ je asi o půl voltu menší a jen nepatrně se mění s teplotou. Zapojením diody D2 zavedeme zápornou zpětnou vazbu, která způsobí, že i při nižší teplotě je ventilátor napájen napětím asi o 1 V menším než je napětí na vývodu K stabilizátoru. Ventilátor se otáčí i při nízké teplotě. Při zvýšení teploty se otáčky skokem zvětší. Při zapojeném rezistoru R6 se otáčky zvětšují plynule se zvyšováním teploty. Zvolíme-li R6 = 330 kOhm, je rozdíl teploty pro dosažení maximálních otáček asi 12 °C, pro R6 = 1 MOhm asi 4 °C.

Obr. 1. Zapojení regulátoru otáček ventilátoru
Fig. 1. PC fan controler

Stavba regulátoru

Deska s plošnými spoji pro regulátor ventilátoru je na obr. 2. Regulátor umístíme nejlépe do skříňky zdroje, ovšem až po důkladném oživení mimo zdroj. Použijete-li regulátor ke chlazení procesoru, připevněte regulátor přímo k chladiči. Při montáži do zdroje je nutné postupovat opatrně, neboť část zdroje je galvanicky spojena se sítí. Trimrem P1 nastavujeme teplotu, při níž se začnou zvětšovat otáčky ventilátoru. Diodu D1 buď zapájíme do desky s plošnými spoji – pak snímá okolní teplotu (regulátor nastavíme tak, aby reagoval při 30 až 35 °C) – nebo ji přes izolační podložku připevníme k chladiči výkonových tranzistorů nebo diod (40 až 50 °C). Místo diody D1 je možná lepší použít i tranzistor, u kterého spojíme bázi s kolektorem. To může v některých případech usnadnit montáž, zvláště použijeme-li tranzistor s vhodným pouzdrem – např. KD135 apod.

Obr. 2. Deska s plošnými spoji regulátoru. Kliknutím získáte obrázek v rozlišení 300 dpi
Fig. 2. Fan controler PCB layout. Click to get 300 dpi resolution image

Obr. 3. Rozmístění součástek na desce
Fig. 3. Locations of components on the board

Obr. 4. Regulátor ventilátoru chladiče CPU. Použita jiná verze desky s plošnými spoji
Fig. 4. CPU fan cooler controler. Different PCB layout used

Rozpiska součástek

Jaroslav Belza

Konstrukční elektronika 3/1997 s. 100
Hučí vám v PC? Amatérské radio 8/1993 s. 20 (pod pseudonymem OB)

9. 4. 2000