Questo articolo è il risultato di un esperimento e non funge da guida all'azione. L'autore non si assume alcuna responsabilità per il guasto di qualsiasi hardware del tuo computer, così come per guasti e "glitch" nel funzionamento di qualsiasi software installato sul tuo computer.

Attualmente, sempre più spesso puoi trovare una varietà di accessori per computer sugli scaffali dei negozi online e sul mercato. La serie di accessori Thermaltake Hardcano fornisce un'ampia gamma di dispositivi di interfaccia, nonché dispositivi di controllo/raffreddamento/ecc.

Non molto tempo fa ho visto sul mercato Thermaltake Hardcano 7. Che cos'è? Si tratta di un connettore in alluminio per un vano per computer da 5,25 pollici, sul cui pannello frontale sono presenti i connettori per una porta IEEE1394 e due porte USB, un interruttore a scorrimento a tre posizioni per la regolazione della velocità della ventola (L-M-H), nonché un termometro Pannello LCD. Il termometro è alimentato da una batteria a bottone. Tutti gli elementi di fissaggio e le corde sono inclusi. Questo articolo costa $ 20. Ebbene, porte nella misura in cui non ci sono così tanti utenti che collegano/scollegano fotocamere digitali, scanner, mouse tramite l'interfaccia USB tutti i giorni a casa. L'interruttore di velocità per le ventole installato in aggiunta nell'unità di sistema del computer (FanBus) è rilevante per gli overclocker che cercano di spremere quanti più megahertz possibile dal proprio hardware e che, a loro volta, necessitano di un raffreddamento più intenso e di una buona circolazione dell'aria all'interno del sistema unità.

Soluzioni tecniche di successo disponibili per la produzione manuale (a casa) possono essere trovate molto di più su risorse Internet in lingua inglese e russa dedicate a questo argomento, oltre non solo FanBus, ma anche RheoBus, ecc. Ma il termometro è una cosa necessaria. Ma pagare $ 20 per un termometro non va bene. E l'idea mi è venuta in mente senza uscire dal bancone della bancarella: saldare io stesso il termometro. E meglio due termometri, come Thermaltake Hardcano 2, che è servito da prototipo. Ma dovrai configurarli con più attenzione, perché. le discrepanze nelle letture di due termometri Thermaltake Hardcano (ceteris paribus) possono essere di diversi gradi.

Mi occupo di ingegneria radiofonica da molto tempo, quindi ho esperienza. In 3 giorni sono stati rivisti circa una dozzina di circuiti di termometri digitali e, come il più idoneo, è stato scelto lo schema elettrico del termometro. A giudicare dai parametri dichiarati, questo è ciò di cui hai bisogno. Sì, e la base degli elementi di quei tempi è ora disponibile pubblicamente. L'articolo mostra un disegno di un circuito stampato, ma non l'ho ripetuto: l'ho sviluppato da solo. Il giorno successivo sono stati acquistati tutti i componenti radio necessari al mercato radiofonico (per tutto - ho speso $ 9 per tutto, che è la metà del prezzo del prototipo) e sono state realizzate tre schede a circuito stampato: due per due termometri

terzo - per pannelli LCD

Vista dal lato degli elementi di saldatura:

E una vista dal lato di montaggio degli elementi:

Vista ravvicinata dal lato di montaggio degli elementi:

Il processo di installazione e test di un termometro è descritto in. L'unica cosa su cui voglio attirare la vostra attenzione è il rapporto tra la pressione atmosferica e il punto di ebollizione dell'acqua, che dipende fortemente dall'altezza sul livello del mare. I nostri termometri devono essere impostati esattamente come misureremo la temperatura dei trucioli del nostro "amico di ferro", non l'ambiente.

Ho misurato la pressione atmosferica con un barometro, posizionandolo su un supporto vicino a un bicchiere di acqua bollente allo stesso livello della superficie del liquido. La pressione atmosferica sul mio tavolo era di 728 mm Hg. B mostra il punto di ebollizione dell'acqua a 100 o C ad una pressione atmosferica di 760 mm Hg. Abbiamo una differenza significativa nei due valori di pressione atmosferica (ben 32 mm Hg, che è 1,5 o C). Mi chiedo a che temperatura bollirà l'acqua nel nostro caso? Non a 100°C - questo è certo.

Dopo aver fatto ricorso all'aiuto di un apparato matematico nel campo della fisica molecolare e della fisica termica, ho scoperto che a una pressione atmosferica di 728 mm Hg. l'acqua bolle già a una temperatura di 98,28 o C e il calcolo mediante formule fornisce il punto di ebollizione dell'acqua a 100 o C solo a pressione atmosferica 775,0934286 mm Hg. Un termometro industriale posto in un bicchiere di acqua bollente indicava 98,4 o C.

Ad essere onesti, mi fido della matematica più di ogni altra. Se non c'è un barometro, puoi scoprire il valore della pressione atmosferica, ad esempio, presso il Centro idrometeorologico.

Le formule per il calcolo sono simili a:

Così, nella formula (2) sostituiamo il punto di ebollizione dell'acqua in gradi Celsius e il valore risultante di T viene sostituito nella formula (1) . Quelli. otteniamo la pressione desiderata P. Per scoprire a quale temperatura deve bollire l'acqua ad una determinata pressione, è sufficiente "guidare" queste due formule in Excel e, utilizzando il metodo di selezione della temperatura, ottenere la minima discrepanza tra la corrente pressione atmosferica (in mm Hg) e calcolata.

Il nostro compito è quello di ottenere una discrepanza minima nelle letture di due termometri (ceteris paribus). La mia discrepanza nelle letture era del tutto assente o era di 0,1 o C, e ciò corrisponde all'errore di misurazione della temperatura dichiarato dall'autore a metà dell'intervallo di temperatura. L'intero intervallo di temperature misurate è -60 ... +100 o C. Infatti, il termometro è in grado di misurare la temperatura di oggetti sia "caldi" che "freddi".

I miei termometri misuravano facilmente la temperatura della punta di saldatura durante il riscaldamento e mostravano 175 o C. La temperatura dei vapori di azoto liquido "riscaldati" era quasi altrettanto facilmente misurabile - era -78 o C (le misurazioni di controllo venivano eseguite in parallelo utilizzando una termocoppia nello stesso punto con un sensore di temperatura ), sebbene la temperatura dell'azoto liquido stesso sia -190 o C, non ho ancora osato immergere il sensore di temperatura nel liquido a causa della minaccia della sua distruzione e, come risultato, una piccola ebollizione locale di azoto liquido con rilascio di gocce (altrimenti sarebbe come nel film " Terminator-2 :-).

Come si può notare, il range delle temperature misurate è in parte determinato dal tipo di sensore di temperatura utilizzato, ma ci sono anche dei limiti nel range previsto dallo schema elettrico del termometro: è infatti possibile misurare le temperature nel gamma da -100 o C a +199,9 o C con il sensore di temperatura appropriato come le termocoppie. Ma quando si utilizza una termocoppia, sarà necessario modificare in modo significativo lo schema elettrico del termometro.

Per installare le schede del termometro, ho utilizzato uno chassis in metallo da un'unità CD-ROM danneggiata.

Attaccato alla parte anteriore dello chassis c'è uno spazio vuoto dell'unità di sistema con finestre tagliate con dremel per pannelli LCD, su cui è preinstallata una scheda a circuito stampato con pannelli LCD saldati.

Come limitatori di altezza (rack) sono state utilizzate boccole in polietilene dei filtri delle sigarette "West".

Sulla spina, alla quale è fissato con viti un circuito stampato con pannelli LCD, è fissata una cornice con rientranze lavorate all'interno per le teste delle viti. Ho usato l'adesivo dicloroetano per attaccare la lunetta.

Il falso pannello potrebbe non essere realizzato se i pannelli LCD sono fissati alla presa mediante cremagliere di plastica fissate alla presa dall'interno con una sorta di colla, ad esempio a base dello stesso dicloroetano. I circuiti stampati dei termometri sono fissati direttamente al telaio su perni in ottone.

L'alimentazione viene fornita a una delle schede termometro per mezzo di un adattatore MOLEX "maschio - due femmine", in cui i cavi di alimentazione da una "madre" sono saldati direttamente al circuito stampato.

Per alimentare i termometri vengono utilizzati cavi da 12V. Per ottenere una tensione di alimentazione di 9V è stato utilizzato uno stabilizzatore KREN9A. Se si desidera visualizzare la temperatura anche quando il computer è spento, è possibile collegare una batteria Krona tramite un diodo.

I sensori termici che ho usato nel mio progetto sono diversi da quelli usati dall'autore. E, di conseguenza, ho dovuto ricalcolare la resistenza dei resistori nei divisori di tensione. I valori del resistore ricalcolato differiscono significativamente dai valori mostrati nello schema elettrico.

I sensori di temperatura sono montati ovunque tu voglia. Il dispositivo più semplice per fissare i sensori di temperatura è premere il sensore di temperatura con una molletta di legno, ma deve essere notevolmente migliorato. Per il fissaggio dei sensori di temperatura ho utilizzato un pezzo di ebanite cilindrica del diametro di 16 mm con un foro tondo praticato perpendicolarmente all'asse longitudinale di simmetria per il raggio del termistore. Lungo l'asse di simmetria longitudinale, un dremel ha anche lavorato una scanalatura per il montaggio del sensore dall'estremità dei circuiti stampati. Ciò garantisce la massima facilità di installazione su una barra RAM...

e su VideoRAM...

dall'estremità del circuito stampato della scheda video, nonché un adattamento aderente del sensore di temperatura al microcircuito (quando si utilizza una molletta, la forza di serraggio è notevolmente superiore, quindi guarda - non esagerare - puoi schiacciare sensore di temperatura in questo modo) e un fissaggio sicuro dell'intero sistema nel suo insieme.

Il morsetto per collegare il sensore alla scheda video (ho una Radeon 9100 noname) ha un "dente" tagliato. sulla mia scheda video, i chip di memoria video sono installati in custodie "sbiadite" e sul retro, sotto i chip, vengono saldate molte sciocchezze non imballate.

La tua memoria può essere in pacchetti BGA e specchiata su entrambi i lati del circuito stampato. In questo caso uno spessore di 16 mm potrebbe non essere sufficiente.

Per montare il sensore sulla RAM bar ho utilizzato un morsetto simmetrico. Nella foto è mostrata la barra di memoria RAM con sensore di temperatura fisso:

Un'altra opzione per collegare un sensore di temperatura sono i "coccodrilli" da ufficio, che fissano una spessa pila di pagine di vari formati. In questo caso bisognerà interporre un dielettrico solido e sottile tra il fondo della pinza e il circuito stampato della scheda video per evitare il guasto di quest'ultima.

Le materie plastiche per la produzione di morsetti non sono adatte, perché. è necessario che il riscaldamento/raffreddamento periodico non comporti una modifica delle dimensioni lineari del morsetto del sensore di temperatura. Ovviamente potete usare il caprolon (anche un dielettrico), ma questo è un materiale molto duro e la sua lavorazione è molto laboriosa. La larghezza della scanalatura interna, segata lungo l'asse longitudinale di simmetria del morsetto, dovrebbe essere scelta in modo pratico: l'applicazione di un piccolo sforzo quando "metti" il morsetto sulla barra di memoria può costare molto a causa della scarsa differenza di altezza di montaggio dei chip di memoria sulla barra in 0,055 mm.

Il modo più conveniente è fissare il sensore di temperatura tra le alette dei radiatori per il raffreddamento dei chipset di schede madri, schede video, ecc.

Ora che tutto è impostato correttamente e tutto funziona, puoi vedere che alle frequenze stock (250/250) la temperatura della VideoRAM è di 31,7 °C e alle frequenze più alte (300/285) la temperatura della VideoRAM è di 38,3 °C quando si esegue 3DMark2001SE /1024x768x32/ . Temperatura RAM /Mtec 256Mb/ 40,4 o C e 49 o C, rispettivamente.

L'indicatore a sinistra mostra la temperatura della VideoRAM, l'indicatore a destra mostra la temperatura della RAM operativa circa un minuto dopo l'accensione del computer.

Letteratura:

1. V. Suetin, Radio n. 10, 1991, p. 28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
2. AS Enohovich, M., Enlightenment, Handbook of Physics and Technology, 1989, p.115

Buona fortuna con il tuo modding.

Apranich Sergey alias Pryanick

[email protetta]

Questo articolo aiuterà a creare un dispositivo di controllo termico semplice e allo stesso tempo affidabile per apparecchiature di "riscaldamento" (amplificatori, alimentatori e qualsiasi parte che utilizza radiatori)
Il principio di funzionamento è semplice ... il termistore viene premuto contro il radiatore con pasta termica e una staffa, viene impostata la temperatura massima consentita e non appena il radiatore si riscalda a questa temperatura, la ventola si accende e raffredda il radiatore fino a quando la temperatura sul termistore non scende.
Un'ottima soluzione per raffreddare l'amplificatore, perché se si ascolta musica a basso volume non è necessario il raffreddamento della ventola, non c'è bisogno di creare rumori inutili. E non appena l'amplificatore funziona ad alta potenza e il radiatore si riscalda alla temperatura massima consentita, la ventola si accende. La temperatura massima consentita viene impostata "al tocco" o con un termometro. Nel mio caso è bastato il metodo "touch".

Schema:

Una foto:

E ora secondo lo schema. La resistenza di trimming regola la soglia della ventola. Termistore di origine sovietica, del valore di un centesimo:

L'amplificatore operazionale LM324 (amplificatore operazionale a 4 canali) può essere sostituito con un LM358 (amplificatore operazionale a due canali) vincerai in termini di dimensioni .. ma non differiscono nel prezzo ... La ventola è una normale ventola per computer a 12V ... Il transistor può essere sostituito con qualsiasi struttura simile. Non c'è altro da aggiungere...

Scheda a circuito stampato a quattro canali, i transistor sono sostituiti da BC639 più potenti, non rispondo a domande stupide "perché la scheda non corrisponde al diagramma":

Possibilità di montaggio per radiatore.

Ciao)
Oggi da me è una recensione di un buon saldatore con controllo della temperatura.
Chi se ne frega - benvenuto sotto la cat.
E c'è lo smontaggio, le misurazioni e un po' di raffinatezza...
Saldatore fornito per la revisione, voce 18…

Specifiche del saldatore:

Potenza: 40 W
Temperatura: 200...450°C
Tensione di ingresso: 220...240V
Lunghezza: 250 mm

Set di consegna, aspetto.

Fornito in blister, a parte il saldatore, nel kit non c'è nulla.


Un paio di punture aggiuntive di vario tipo non farebbero molto male...

Di dimensioni simili a Gj-907


Il regolatore di temperatura è più piccolo, posizionato più vicino al filo, il che è molto più conveniente. Nella 907 è più grande e si trova proprio nella zona di presa dell'impugnatura, spesso accidentalmente staccata.

Lunghezza filo 140 cm, all'estremità della spina "nemica".


Il filo stesso è spesso, duro e pesante. Esattamente come dal gestore di sistema. L'affidabilità è certamente buona, ma non in questo caso.


Sotto l'isolamento esterno - 3 nuclei, viene utilizzata la messa a terra del pungiglione "direttamente dall'uscita". Per fare un confronto, nel 907th, il filo è a due fili, la messa a terra deve essere collegata separatamente con un coccodrillo.


Ho sostituito la spina, e infatti, per una persona che acquista un saldatore, questa procedura non è difficile. Più tardi troverò un filo adatto: lo sostituirò, sarà molto più conveniente lavorare con uno più sottile.

Sting, elemento riscaldante

La punta del saldatore è rimovibile, non infiammabile.


Nella pagina del prodotto c'è una punta conica affilata e ho ricevuto un saldatore con uno simile a 2CR da questa immagine



Personalmente, è più conveniente per me usare una tale puntura quando si saldano componenti di uscita, fili rispetto a uno affilato. Inoltre, ho un saldatore con uno affilato. Chi ha bisogno di una puntura esattamente come nella foto del negozio, tienilo a mente.


La punta della punta è ben magnetizzata e la parte in cui entra il riscaldatore è molto debole.
Sotto rivestimento ignifugo - rame (affilato leggermente con una lima)

È facile da cambiare, è necessario svitare l'involucro.


Elemento riscaldante - nichelcromo in un tubo di ceramica


Diametro - 5,2 mm, lunghezza - 73 mm.


Ci sono 4 fili che escono dal riscaldatore: 2 fili per l'elemento riscaldante e 2 fili per il sensore di temperatura. Resistenza elemento riscaldante 950 Ohm (due fili bianchi).




La puntura "si siede" fino alla fine, il manicotto restrittivo durante l'installazione non lo solleva sopra la punta del riscaldatore.

Il diametro interno della punta è 5,5 mm e quello del riscaldatore è 5,2 mm, cioè c'è un divario.
In linea di principio, il saldatore funziona fuori dalla scatola, ma dopo un'ora o due di lavoro, ho esaminato il riscaldatore e ho trovato il punto di contatto con la punta.


Il traferro chiaramente non contribuisce al trasferimento di calore alla puntura.
Quindi ho avvolto 3 strati di sottile foglio di alluminio per una vestibilità più aderente.

Il completamento è estremamente semplice ed efficace, bastano solo un paio di minuti. Le misurazioni successive sono state già effettuate con lei.

Scheda di controllo termico

A giudicare dalla scheda e dai 4 fili del riscaldatore, qui viene implementato il feedback della termocoppia e non solo una regolazione della potenza fornita al riscaldatore. Quelli. deve mantenere esattamente la temperatura impostata, e non la potenza del riscaldatore, che verificheremo in seguito.

La base dell'elemento è molto simile al CT-96, che si è affermato tra i saldatori economici.
Amplificatore operazionale

Triac per il controllo del riscaldatore

C'è un trimmer sulla scheda per un controllo della temperatura più preciso, ma non l'ho toccato, non dovevo)
In termini di manutenibilità, il saldatore è buono, non ci sono parti scarse, non ci sono parti nemmeno nelle custodie SMD. In caso di guasto, è possibile sostituire facilmente la parte bruciata.

Misura della temperatura

Quindi siamo arrivati ​​alla parte più importante della recensione.
Qualche parola sul metodo di misurazione.
Esistono dispositivi specializzati per tali scopi, ma sfortunatamente non ne ho uno.


Ma poi c'è un normale termometro senza contatto, noto anche come pirometro. Non è del tutto adatto, ovviamente, per tali misurazioni, perché si trova molto fortemente su superfici metalliche lucide e il punto di misurazione è molto più grande della punta del pungiglione.
Ho provato a rimuovere la copertura del pungiglione e ho dipinto la parte spessa del pungiglione con un pennarello. Ma anche questo non bastava, era comunque più stretto dei fori del sensore. I valori erano inferiori di circa il 40 percento.
Poi ho dovuto muovere le mie circonvoluzioni e capire come fargli misurare la temperatura del pungiglione. Non ho pensato a niente di meglio di come tagliare un piccolo cerchio di alluminio (secondo il diametro del foro nel pirometro, sarebbe troppo grande per un radiatore) e dipingerlo con un pennarello nitro nero. Quindi lo mise sulla parte spessa del pungiglione e lo arrotondava leggermente lungo il raggio del pungiglione (per una maggiore area di contatto e una migliore conduttività termica). Questo è quello che è successo


Durante il riscaldamento il led rosso si accende, al raggiungimento del valore impostato si spegne.
Il tempo di riscaldamento dalla temperatura ambiente alla temperatura impostata di 200°C è di circa un minuto.
Per cominciare, l'ho impostato a 200 gradi, ho aspettato che il foglio si fosse riscaldato bene, quindi l'ho misurato.
Mi scuso in anticipo per la foto, perché i valori sul pirometro durano un paio di secondi, bisogna avere il tempo di portarlo al saldatore e mettere a fuoco la fotocamera.



Adesso 250°C



e 300°C

Come puoi vedere, il saldatore di fabbrica è perfettamente calibrato (non ho nemmeno toccato il trimmer) e mantiene perfettamente anche la temperatura impostata! Inoltre, i risultati sono stati ottenuti dalla 1a volta, ho impostato la temperatura, atteso, misurato, fotografato. Quindi il valore successivo e così via. Ad essere sincero, non me lo aspettavo per un prezzo del genere... piacevolmente sorpreso. Leggendo le recensioni di saldatori simili assemblati con quasi gli stessi componenti, ero pronto per il surriscaldamento, il surriscaldamento, le deviazioni dalla temperatura impostata di 30-50 gradi e la calibrazione con un resistore di regolazione. Ma niente di tutto questo è successo, e non c'era bisogno di farlo.
Ma, ripeto, le misurazioni sono state già effettuate con la pellicola sul riscaldatore, che migliora il trasferimento di calore tra la punta e il riscaldatore.

Conclusione:

Sarò breve, tutto è già dettagliato nella recensione.
Un buon saldatore, con un onesto controllo della temperatura, ben tarato di fabbrica. Mi è piaciuto anche lavorare con una puntura completa e la posizione dell'erogatore. Un altro vantaggio è l'elevata manutenibilità.
Tuttavia, per un lavoro più confortevole con la spina, è consigliabile sostituire il filo rigido, nonché eseguire una revisione estremamente semplice sotto forma di lamina di avvolgimento sul riscaldatore.

PS la questione delle punture aggiuntive rimane aperta, sospetto che si adatteranno qui

Controlliamo il refrigeratore (controllo termico delle ventole in pratica)

Per chi usa un computer tutti i giorni (e soprattutto tutte le sere), l'idea del Silent PC è molto vicina. Molte pubblicazioni sono dedicate a questo argomento, ma oggi il problema del rumore del computer è lungi dall'essere risolto. Una delle principali fonti di rumore in un computer è il dissipatore della CPU.

Quando si utilizzano strumenti di raffreddamento del software come CpuIdle, Waterfall e altri, o quando si lavora con i sistemi operativi Windows NT/2000/XP e Windows 98SE, la temperatura media del processore in modalità Idle diminuisce notevolmente. Tuttavia, la ventola del dispositivo di raffreddamento non lo sa e continua a funzionare a pieno regime con il massimo livello di rumorosità. Naturalmente, ci sono utilità speciali (SpeedFan, per esempio) che possono controllare la velocità della ventola. Tuttavia, tali programmi non funzionano su tutte le schede madri. Ma anche se funzionano, si può dire che non è molto ragionevole. Quindi, nella fase di avvio del computer, anche con un processore relativamente freddo, la ventola funziona alla massima velocità.

La via d'uscita è davvero semplice: per controllare la velocità della girante della ventola, puoi costruire un controller analogico con un sensore di temperatura separato montato sul radiatore del radiatore. In generale, ci sono innumerevoli soluzioni di circuito per tali regolatori di temperatura. Ma due dei più semplici schemi di controllo termico meritano la nostra attenzione, di cui ora ci occuperemo.

Descrizione

Se il refrigeratore non ha un'uscita contagiri (o questa uscita semplicemente non viene utilizzata), è possibile costruire il circuito più semplice che contenga il numero minimo di parti (Fig. 1).

Riso. 1. Schema schematico della prima versione del termostato

Fin dai tempi dei "quattro" è stato utilizzato un regolatore assemblato secondo un tale schema. È costruito sulla base del chip comparatore LM311 (l'analogo domestico è KR554CA3). Nonostante venga utilizzato un comparatore, il regolatore fornisce una regolazione lineare anziché chiave. Potrebbe sorgere una domanda ragionevole: "Come è possibile che per la regolazione lineare venga utilizzato un comparatore e non un amplificatore operazionale?". Bene, ci sono diverse ragioni per questo. In primo luogo, questo comparatore ha un'uscita a collettore aperto relativamente potente, che consente di collegare una ventola ad esso senza transistor aggiuntivi. In secondo luogo, poiché lo stadio di ingresso è costruito su transistor p-n-p, che sono collegati secondo un circuito di collettore comune, anche con alimentazione unipolare, è possibile lavorare con basse tensioni di ingresso che sono praticamente al potenziale di terra. Quindi, quando si utilizza un diodo come sensore di temperatura, è necessario lavorare con potenziali di ingresso di soli 0,7 V, che la maggior parte degli amplificatori operazionali non consente. In terzo luogo, qualsiasi comparatore può essere coperto con feedback negativo, quindi funzionerà nel modo in cui funzionano gli amplificatori operazionali (a proposito, questa è l'inclusione che è stata utilizzata).

I diodi sono spesso usati come sensori di temperatura. Una giunzione p-n del diodo al silicio ha un coefficiente di temperatura della tensione di circa -2,3 mV / ° C e una caduta di tensione diretta di circa 0,7 V. La maggior parte dei diodi ha un alloggiamento completamente inadatto per il montaggio su un dissipatore di calore. Allo stesso tempo, alcuni transistor sono appositamente adattati per questo. Uno di questi sono i transistor domestici KT814 e KT815. Se un tale transistor viene avvitato a un dissipatore di calore, il collettore del transistor sarà collegato elettricamente ad esso. Per evitare problemi, in un circuito in cui viene utilizzato questo transistor, il collettore deve essere collegato a terra. Sulla base di ciò, il nostro sensore di temperatura necessita di un transistor p-n-p, ad esempio KT814.

Ovviamente puoi semplicemente usare una delle giunzioni del transistor come diodo. Ma qui possiamo essere intelligenti e agire in modo più astuto :) Il fatto è che il coefficiente di temperatura del diodo è relativamente basso ed è abbastanza difficile misurare piccole variazioni di tensione. Qui intervengono e il rumore, e l'interferenza e l'instabilità della tensione di alimentazione. Pertanto, spesso, per aumentare il coefficiente di temperatura del sensore di temperatura, viene utilizzata una catena di diodi collegati in serie. In un tale circuito, il coefficiente di temperatura e la caduta di tensione diretta aumentano in proporzione al numero di diodi accesi. Ma non abbiamo un diodo, ma un intero transistor! Infatti, aggiungendo solo due resistori, è possibile costruire un dispositivo a due terminali su un transistor, il cui comportamento sarà equivalente al comportamento di una catena di diodi. Cosa si fa nel termostato descritto.

Il coefficiente di temperatura di tale sensore è determinato dal rapporto tra i resistori R2 e R3 ed è uguale a T cvd *(R3/R2+1), dove T cvd è il coefficiente di temperatura di una giunzione p-n. È impossibile aumentare il rapporto dei resistori all'infinito, poiché insieme al coefficiente di temperatura cresce anche la caduta di tensione continua, che può facilmente raggiungere la tensione di alimentazione, quindi il circuito non funzionerà più. Nel controllore descritto, il coefficiente di temperatura è scelto di circa -20 mV/°C, mentre la caduta di tensione diretta è di circa 6 V.

Il sensore di temperatura VT1R2R3 è incluso nel ponte di misura, che è formato dai resistori R1, R4, R5, R6. Il ponte è alimentato da un regolatore di tensione parametrico VD1R7. La necessità di utilizzare uno stabilizzatore è dovuta al fatto che la tensione di alimentazione +12 V all'interno del computer è piuttosto instabile (in un alimentatore switching viene eseguita solo la stabilizzazione di gruppo dei livelli di uscita +5 V e +12 V).

La tensione di squilibrio del ponte di misura viene applicata agli ingressi del comparatore, che viene utilizzato in modalità lineare per l'azione della retroazione negativa. Il resistore di sintonizzazione R5 consente di spostare la caratteristica di controllo e la modifica del valore del resistore di feedback R8 consente di modificarne la pendenza. Le capacità C1 e C2 garantiscono la stabilità del regolatore.

Il regolatore è montato su una breadboard, che è un pezzo di fibra di vetro a foglio unilaterale (Fig. 2).

Riso. 2. Schema elettrico della prima versione del termostato

Per ridurre le dimensioni della scheda, è preferibile utilizzare elementi SMD. Anche se, in linea di principio, puoi cavartela con elementi ordinari. La scheda è fissata sul radiatore del radiatore con l'aiuto della vite di fissaggio del transistor VT1. Per fare ciò, è necessario praticare un foro nel radiatore, in cui è opportuno tagliare la filettatura M3. In casi estremi, puoi usare una vite e un dado. Quando si sceglie un posto sul dissipatore di calore per fissare la scheda, è necessario prestare attenzione alla disponibilità del trimmer quando il dissipatore di calore è all'interno del computer. In questo modo puoi attaccare la scheda solo a radiatori dal design "classico", ma attaccarla a radiatori cilindrici (ad esempio, come gli Orbs) può causare problemi. Un buon contatto termico con il dissipatore di calore dovrebbe avere solo un transistor con sensore termico. Pertanto, se l'intera scheda non si adatta al radiatore, puoi limitarti a installare un transistor su di essa, che in questo caso è collegato alla scheda con fili. La scheda stessa può essere posizionata in qualsiasi posto conveniente. Non è difficile fissare il transistor sul radiatore, puoi anche semplicemente inserirlo tra le alette, fornendo un contatto termico con l'aiuto della pasta termoconduttrice. Un altro metodo di fissaggio è l'uso di colla con una buona conduttività termica.

Quando si installa il transistor del sensore di temperatura su un radiatore, quest'ultimo è collegato a terra. Ma in pratica questo non crea particolari difficoltà, almeno nei sistemi con processori Celeron e PentiumIII (la parte del loro cristallo che è a contatto con il dissipatore non ha conducibilità elettrica).

Elettricamente, la scheda è inclusa nella fessura dei cavi della ventola. Se lo si desidera, è anche possibile installare connettori per non tagliare i fili. Un circuito correttamente assemblato non richiede praticamente alcuna messa a punto: è sufficiente impostare la velocità della girante del ventilatore richiesta corrispondente alla temperatura attuale con una resistenza di trimming R5. In pratica ogni particolare ventilatore ha una tensione di alimentazione minima alla quale la girante inizia a ruotare. Regolando il regolatore, è possibile ottenere la rotazione della ventola alla velocità più bassa possibile a una temperatura del radiatore, diciamo, prossima a quella ambiente. Tuttavia, dato che la resistenza termica dei diversi dissipatori di calore è molto diversa, potrebbe essere necessario correggere la pendenza della caratteristica di controllo. La pendenza della caratteristica è impostata dal valore del resistore R8. Il valore della resistenza può variare da 100 K a 1 M. Maggiore è questo valore, minore è la temperatura del radiatore, la ventola raggiungerà la velocità massima. In pratica, molto spesso il carico del processore è di pochi punti percentuali. Ciò si osserva, ad esempio, quando si lavora in editor di testo. Quando si utilizza un dispositivo di raffreddamento del software in tali momenti, la ventola può funzionare a una velocità notevolmente ridotta. Questo è esattamente ciò che il regolatore dovrebbe fornire. Tuttavia, all'aumentare del carico del processore, la sua temperatura aumenta e il regolatore deve aumentare gradualmente al massimo la tensione di alimentazione della ventola, prevenendo il surriscaldamento del processore. La temperatura del dissipatore di calore quando viene raggiunta la velocità massima della ventola non dovrebbe essere molto alta. È difficile dare raccomandazioni specifiche, ma almeno questa temperatura dovrebbe "ritardare" di 5 - 10 gradi rispetto a quella critica, quando la stabilità del sistema è già violata.

Sì, un'altra cosa. È auspicabile effettuare la prima accensione del circuito da qualsiasi fonte di alimentazione esterna. In caso contrario, in caso di cortocircuito nel circuito, il collegamento del circuito al connettore della scheda madre potrebbe danneggiarlo.

Ora la seconda versione dello schema. Se la ventola è dotata di un contagiri, non è più possibile includere un transistor di controllo nel filo di "massa" della ventola. Pertanto, il transistor interno del comparatore non è adatto qui. In questo caso, è necessario un transistor aggiuntivo, che regolerà il circuito della ventola +12 V. In linea di principio, era possibile semplicemente modificare leggermente il circuito sul comparatore, ma per cambiare è stato realizzato un circuito assemblato su transistor, che si è rivelato ancora più piccolo di volume (Fig. 3).

Riso. 3. Schema schematico della seconda versione del termostato

Poiché la scheda posta sul radiatore si riscalda nel suo insieme, è abbastanza difficile prevedere il comportamento del circuito del transistor. Pertanto, è stata necessaria una simulazione preliminare del circuito utilizzando il pacchetto PSpice. Il risultato della simulazione è mostrato in fig. 4.

Riso. 4. Il risultato della simulazione del circuito nel pacchetto PSpice

Come si può notare dalla figura, la tensione di alimentazione del ventilatore aumenta linearmente da 4V a 25°C a 12V a 58°C. Questo comportamento del regolatore, in generale, soddisfa i nostri requisiti ea questo punto la fase di modellazione è stata completata.

I diagrammi schematici di queste due versioni del termostato hanno molto in comune. In particolare, il sensore di temperatura e il ponte di misura sono completamente identici. L'unica differenza è l'amplificatore di tensione di squilibrio del ponte. Nella seconda versione, questa tensione viene fornita alla cascata sul transistor VT2. La base del transistor è l'ingresso invertente dell'amplificatore e l'emettitore è l'ingresso non invertente. Successivamente, il segnale passa al secondo stadio di amplificazione sul transistor VT3, quindi allo stadio di uscita sul transistor VT4. Lo scopo dei contenitori è lo stesso della prima variante. Bene, lo schema elettrico del regolatore è mostrato in Fig. 5.

Riso. 5. Schema elettrico della seconda versione del termostato

Il design è simile alla prima opzione, tranne per il fatto che la scheda ha una dimensione leggermente più piccola. È possibile utilizzare elementi ordinari (non SMD) nel circuito e qualsiasi transistor a bassa potenza, poiché la corrente consumata dalle ventole di solito non supera i 100 mA. Prendo atto che questo circuito può essere utilizzato anche per controllare ventole con un grande consumo di corrente, ma in questo caso il transistor VT4 deve essere sostituito con uno più potente. Per quanto riguarda l'uscita del contagiri, il segnale del generatore tachimetrico TG passa direttamente attraverso la scheda del regolatore ed entra nel connettore della scheda madre. La procedura per impostare la seconda versione del regolatore non è diversa da quella data per la prima versione. Solo in questa variante, l'impostazione è effettuata dal resistore di sintonia R7 e la pendenza della caratteristica è impostata dal valore del resistore R12.

risultati

L'uso pratico del termostato (insieme agli strumenti software di raffreddamento) ha mostrato la sua elevata efficienza in termini di riduzione del rumore prodotto dal refrigeratore. Tuttavia, il dispositivo di raffreddamento stesso deve essere sufficientemente efficiente. Ad esempio, in un sistema con un processore Celeron566 funzionante a 850 MHz, il dispositivo di raffreddamento in scatola non forniva più un'efficienza di raffreddamento sufficiente, quindi anche con un carico medio del processore, il regolatore ha aumentato la tensione di alimentazione del dispositivo di raffreddamento al valore massimo. La situazione è stata corretta dopo la sostituzione della ventola con una più efficiente, con diametro delle pale maggiorato. Ora la ventola raggiunge la massima velocità solo quando il processore è in funzione per molto tempo con quasi il 100% di carico.