실제로 팬의 쿨러 열 제어를 관리합니다. 정직한 온도 조절이 가능한 납땜 인두 LODESTAR L409040 (온도 측정, 분해)

이 글은 실험의 결과이며 행동 지침이 되지 않습니다. 작성자는 컴퓨터 하드웨어의 고장, 컴퓨터에 설치된 소프트웨어 작동의 실패 및 "결함"에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다.

현재 점점 더 자주 온라인 상점과 시장의 선반에서 다양한 컴퓨터 액세서리를 찾을 수 있습니다. Thermaltake Hardcano 시리즈 액세서리는 제어/냉각/기타 장치뿐만 아니라 광범위한 인터페이스 장치를 제공합니다.

얼마 전에 나는 Thermaltake Hardcano 7을 시장에서 보았습니다. 이것은 5.25인치 컴퓨터 베이용 알루미늄 플러그입니다. 전면 패널에는 1개의 IEEE1394 포트와 2개의 USB 포트용 커넥터, 팬 속도(L-M-H)를 조정하기 위한 3위치 슬라이드 스위치 및 온도계가 있습니다. LCD 패널. 온도계는 코인 셀 배터리로 구동됩니다. 모든 패스너와 코드가 포함되어 있습니다. 이 항목의 가격은 $20입니다. 음, 집에서 매일 USB 인터페이스를 통해 디지털 카메라, 스캐너, 마우스를 연결/분리하는 사용자가 많지 않은 한 포트에 있습니다. 컴퓨터 시스템 장치(FanBus)에 추가로 설치된 팬용 속도 스위치는 하드웨어에서 최대한 많은 메가헤르츠를 짜내려고 하는 오버클럭커와 관련이 있으며, 그 결과 시스템 내부에 더 집중적인 냉각과 양호한 공기 순환이 필요합니다. 단위.

가정에서 수동 제조에 사용할 수 있는 성공적인 기술 솔루션은 FanBus뿐만 아니라 RheoBus 등 이 주제에 관한 영어 및 러시아어 인터넷 리소스에서 훨씬 더 많이 찾을 수 있습니다. 그러나 온도계는 필수품입니다. 그러나 온도계에 20달러를 지불하는 것은 좋지 않습니다. 그리고 매점 카운터를 떠나지 않고 아이디어가 떠올랐습니다. 온도계를 직접 납땜하는 것입니다. 그리고 프로토타입으로 사용된 Thermaltake Hardcano 2와 같은 더 나은 두 개의 온도계가 있습니다. 그러나 더 신중하게 구성해야 합니다. 두 Thermaltake Hardcano 온도계(ceteris paribus)의 판독값 불일치는 몇 도일 수 있습니다.

저는 라디오 엔지니어링을 아주 오랫동안 해왔기 때문에 경험이 있습니다. 3일 이내에 약 12개의 디지털 온도계 회로를 검토한 결과 온도계 회로도가 가장 적합한 것으로 선택되었습니다. 선언 된 매개 변수로 판단하면 이것이 필요한 것입니다. 예, 그 시대의 요소 기반은 이제 공개적으로 사용 가능합니다. 이 기사는 인쇄 회로 기판의 도면을 보여 주지만 반복하지 않고 직접 개발했습니다. 다음날 라디오 시장에서 필요한 모든 라디오 구성 요소를 구입했으며(모든 것에 대해 9달러를 썼습니다. 프로토타입 가격의 절반임) 인쇄 회로 기판 3개가 만들어졌습니다. 온도계 2개용 2개

세 번째 - LCD 패널용

납땜 요소의 측면에서 보기:

그리고 요소의 장착 측면에서 본 보기:

요소의 장착 측면에서 클로즈업 보기:

온도계를 설정하고 테스트하는 과정은 에 설명되어 있습니다. 내가 주의를 집중시키고 싶은 유일한 것은 해발 높이에 크게 의존하는 대기압과 물의 끓는점 사이의 관계입니다. 온도계는 정확히 다음과 같이 설정해야 합니다. 우리는 환경이 아닌 "철의 친구"의 미세 회로 온도를 측정할 것입니다.

나는 기압계로 대기압을 측정하여 액체 표면과 같은 높이의 끓는 물 한 컵 근처의 스탠드에 올려 놓았습니다. 내 테이블의 기압은 728mmHg였습니다. B는 760mmHg의 대기압에서 100oC에서 물의 끓는점을 보여줍니다. 우리는 대기압의 두 값에 상당한 차이가 있습니다(최대 32mmHg, 즉 1.5oC). 우리의 경우 물이 몇 도에서 끓을지 궁금합니다. 100 o C가 아닙니다. 그건 확실합니다.

분자 물리학 및 열 물리학 분야의 수학적 장치의 도움을 받아 대기압 728mmHg에서 발견했습니다. 물은 이미 98.28 o C의 온도에서 끓고 공식에 의한 계산은 대기압 775.0934286 mm Hg에서만 100 o C에서 물의 끓는점을 제공합니다. 끓는 물 한 컵에 넣은 산업용 온도계는 98.4 o C를 나타냅니다.

솔직히 저는 수학을 누구보다 신뢰합니다. 기압계가 없으면 예를 들어 수문 기상 센터에서 대기압 값을 찾을 수 있습니다.

계산 공식은 다음과 같습니다.

따라서 공식에서 (2) 우리는 물의 끓는점을 섭씨로 대체하고 T의 결과 값은 공식으로 대체됩니다. (1) . 저것들. 원하는 압력 P를 얻습니다. 주어진 압력에서 물이 끓어야 하는 온도를 알아내려면 이 두 공식을 Excel로 "구동"하고 온도 선택 방법을 사용하여 현재 대기압(mm Hg) 및 계산.

우리의 임무는 두 온도계(ceteris paribus)의 판독값에서 최소한의 불일치를 달성하는 것입니다. 내 판독값의 불일치는 전혀 없거나 0.1oC였으며 이는 온도 범위 중간에서 작성자가 선언한 온도 측정 오류에 해당합니다. 측정된 온도의 전체 범위는 -60 ... +100 o C입니다. 실제로 온도계는 "뜨거운" 물체와 "차가운" 물체의 온도를 모두 측정할 수 있습니다.

내 온도계는 가열하는 동안 납땜 팁의 온도를 쉽게 측정했으며 175 o C를 보여주었습니다. 액체 질소의 "예열 된"증기 온도는 거의 쉽게 측정되었습니다. -78 o C였습니다 (제어 측정은 병렬로 수행되었습니다 온도 센서와 같은 지점에서 열전대 사용), 액체 질소 자체의 온도는 -190 o C이지만 파괴의 위협 때문에 여전히 온도 센서를 액체에 담그지 못했습니다. 결과적으로 액체 질소가 약간 국부적으로 끓으면서 물방울이 떨어집니다(그렇지 않으면 영화 "터미네이터-2":-).

보시다시피 측정된 온도의 범위는 사용된 온도 센서의 유형에 따라 어느 정도 결정되지만 온도계의 회로도에 명시된 범위에도 제한이 있습니다. 실제로 온도를 측정하는 것이 가능합니다. 열전대와 같은 적절한 온도 센서를 사용하여 -100 o C ~ +199.9 o C 범위. 그러나 열전대를 사용할 때는 온도계의 회로도를 크게 수정해야 합니다.

온도계 보드를 설치하기 위해 손상된 CD-ROM 드라이브의 금속 섀시를 사용했습니다.

섀시 전면에는 LCD 패널용 dremel-cut 창이 있는 시스템 장치의 빈 블랭크가 부착되어 있으며, 여기에는 납땜된 LCD 패널이 있는 인쇄 회로 기판이 사전 설치되어 있습니다.

높이 제한기(랙)로 "서쪽" 담배 필터의 폴리에틸렌 부싱이 사용되었습니다.

LCD 패널이 있는 인쇄 회로 기판이 나사로 부착되는 플러그에는 나사 머리용 내부에 가공된 홈이 있는 베젤이 부착됩니다. 베젤을 부착하기 위해 디클로로에탄 접착제를 사용했습니다.

동일한 디클로로에탄을 기본으로 하는 일종의 접착제로 내부에서 플러그에 부착된 플라스틱 랙을 사용하여 LCD 패널을 플러그에 고정하는 경우 거짓 패널이 제조되지 않을 수 있습니다. 온도계의 인쇄 회로 기판은 황동 기둥의 섀시에 직접 부착됩니다.

전원은 MOLEX 어댑터 "수컷 - 암컷 2개"를 통해 온도계 보드 중 하나에 공급되며, 여기서 하나의 "어머니"의 전원 리드가 인쇄 회로 기판에 직접 납땜됩니다.

온도계에 전원을 공급하기 위해 12V 리드가 사용됩니다. 9V의 공급 전압을 얻기 위해 KREN9A 안정기가 사용되었습니다. 컴퓨터 전원이 꺼진 상태에서도 온도가 표시되게 하려면 다이오드를 통해 Krona 배터리를 연결하면 됩니다.

내 디자인에 사용한 열 센서는 작성자가 사용하는 것과 다릅니다. 결과적으로 전압 분배기에서 저항의 저항을 다시 계산해야 했습니다. 다시 계산된 저항 값은 회로도에 표시된 값과 크게 다릅니다.

온도 센서는 원하는 곳에 장착됩니다. 온도 센서를 고정하는 가장 간단한 장치는 나무 빨래 집게로 온도 센서를 누르는 것이지만 크게 개선해야합니다. 온도 센서를 고정하기 위해 직경 16mm의 원통형 에보나이트 조각을 사용했으며, 원형 구멍은 서미스터 반경에 대해 세로 대칭축에 수직으로 뚫렸습니다. 세로 대칭 축을 따라 홈은 또한 인쇄 회로 기판의 끝에서 센서를 장착하기 위해 dremel에 의해 가공되었습니다. 이렇게 하면 RAM 바에 쉽게 설치할 수 있습니다...

그리고 VideoRAM에...

비디오 카드의 인쇄 회로 기판 끝에서 온도 센서를 미세 회로에 꼭 맞게 끼워 넣습니다(옷핀을 사용할 때 클램핑 력이 눈에 띄게 높으므로 과도하게 사용하지 마십시오. 이러한 방식으로 온도 센서를 제거하고 전체 시스템을 전체적으로 단단히 고정합니다.

센서를 비디오 카드에 부착하기 위한 클램프(나는 Radeon 9100 noname이 있음)에 "치아"가 하나 잘려 있습니다. 내 비디오 카드에서 비디오 메모리 칩은 "페이딩"케이스에 설치되고 뒷면에는 칩 아래에 많은 포장되지 않은 사소한 일이 납땜됩니다.

메모리는 BGA 패키지에 포함될 수 있으며 인쇄 회로 기판의 양면에 미러링됩니다. 이 경우 16mm의 두께로는 충분하지 않을 수 있습니다.

RAM 바에 센서를 장착하기 위해 대칭 클램프를 사용했습니다. 고정 온도 센서가 있는 RAM 메모리 막대가 사진에 표시되어 있습니다.

온도 센서를 부착하는 또 다른 옵션은 다양한 형식의 두꺼운 페이지 더미를 고정하는 사무실 "악어"입니다. 이 경우 비디오 카드의 인쇄 회로 기판과 클램프 바닥 사이에 단단하고 얇은 유전체를 놓아야 후자의 고장을 방지할 수 있습니다.

클램프 제조용 플라스틱은 적합하지 않습니다. 주기적인 가열/냉각으로 인해 온도 센서 클램프의 선형 치수가 변경되지 않아야 합니다. 물론 카프로론(유전체)을 사용할 수도 있지만 이것은 매우 단단한 재료이며 가공이 매우 어렵습니다. 클램프의 세로 대칭 축을 따라 톱질한 내부 홈의 너비는 실제로 선택해야 합니다. 메모리 막대에 클램프를 "붙일" 때 약간의 노력을 기울이면 높이 차이가 거의 없기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다. 0.055mm의 막대에 메모리 칩을 장착하는 경우.

가장 편리한 방법은 마더보드, 비디오 카드 등의 칩셋 냉각을 위해 라디에이터 핀 사이에 온도 센서를 고정하는 것입니다.

이제 모든 것이 올바르게 설정되고 모든 것이 작동하므로 3DMark2001SE를 실행할 때 기본 주파수(250/250)에서 VideoRAM 온도가 31.7 o C이고 더 높은 주파수(300/285)에서 VideoRAM 온도가 38.3 o C임을 알 수 있습니다. /1024x768x32/ . 온도 RAM /Mtec 256Mb/ 40.4 o C 및 49 o C 각각.

왼쪽의 표시기는 VideoRAM의 온도를 나타내고 오른쪽의 표시기는 컴퓨터를 켠 후 약 1분 동안 작동 중인 RAM의 온도를 나타냅니다.

문학:

  1. V. Suetin, 라디오 No. 10, 1991, p.28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
  2. A.S. Enohovich, M., 계몽, 물리 및 기술 핸드북, 1989, p.115
모딩에 행운을 빕니다.
Apranich Sergey 일명 Prianick
[이메일 보호됨]
이 기사는 "가열" 장비(증폭기, 전원 공급 장치 및 라디에이터를 사용하는 모든 부품)를 위한 간단하고 동시에 안정적인 열 제어 장치를 만드는 데 도움이 될 것입니다.
작동 원리는 간단합니다 ... 서미스터를 서멀 페이스트와 브래킷으로 라디에이터에 대고 최대 허용 온도를 설정하고 라디에이터가이 온도까지 가열되는 즉시 팬이 켜지고 라디에이터를 냉각시킵니다. 서미스터의 온도가 떨어질 때까지.
낮은 볼륨으로 음악을 듣는 경우 팬 냉각이 필요하지 않고 불필요한 소음을 생성할 필요가 없기 때문에 앰프 냉각을 위한 탁월한 솔루션입니다. 그리고 앰프가 고출력으로 작동하고 라디에이터가 최대 허용 온도까지 가열되면 팬이 켜집니다. 최대 허용 온도는 "터치" 또는 온도계로 설정됩니다. 제 경우에는 "터치" 방식으로 충분했습니다.

계획:


사진:

그리고 이제 계획에 따라. 트리밍 저항은 팬 임계값을 조정합니다. 1페니 가치가 있는 소비에트 기원의 서미스터:


연산 증폭기 LM324(4채널 연산 증폭기)를 LM358(2채널 연산 증폭기)로 교체하면 크기가 ..하지만 가격이 다르지 않습니다 ... 팬은 일반 컴퓨터 팬입니다. 12V에서 ... 트랜지스터는 유사한 구조로 대체될 수 있습니다. 더 추가할 내용이 없습니다...

인쇄 회로 기판 4채널 트랜지스터는 더 강력한 BC639로 대체되었으며 "보드가 다이어그램과 일치하지 않는 이유"라는 어리석은 질문에는 대답하지 않습니다.

라디에이터 장착 옵션.

여보세요)
오늘은 온도 조절이 가능한 좋은 납땜 인두에 대한 리뷰입니다.
누가 상관 - 고양이 아래에 오신 것을 환영합니다.
그리고 분해, 측정 및 약간의 정제가 있습니다 ...
검토를 위해 제공되는 납땜 인두, 항목 18

납땜 인두 사양:

전력: 40W
온도: 200...450°C
입력 전압: 220...240V
길이: 250mm

배달 세트, 모습입니다.

블리스터로 제공되며 납땜 인두를 제외하고 키트에는 아무것도 없습니다.


다양한 유형의 몇 가지 추가 침은별로 아프지 않을 것입니다 ...




Gj-907과 크기가 비슷합니다.


온도 조절기는 더 작고 전선에 더 가깝기 때문에 훨씬 더 편리합니다. 907에서는 더 크고 핸들의 그립 영역에 바로 위치하여 종종 실수로 떨어집니다.

"적" 플러그의 끝에서 와이어 길이 140cm.


와이어 자체는 두껍고 단단하며 무겁습니다. 시스템 관리자에서와 정확히 같습니다. 신뢰성은 확실히 좋지만 이 경우는 아닙니다.


외부 절연 - 3 코어에서 찌르기의 접지는 "콘센트에서 바로"사용됩니다. 비교를 위해 907번은 전선이 2선식인데 접지는 따로 악어로 연결해야 합니다.


나는 플러그를 교체했고 실제로 납땜 인두를 사는 사람에게는이 절차가 어렵지 않습니다. 나중에 적절한 와이어를 찾을 것입니다. 교체하겠습니다. 더 얇은 와이어로 작업하는 것이 훨씬 편리합니다.

찌르기, 발열체

납땜 인두의 끝은 제거 가능하며 불연성입니다.


상품페이지에 뾰족한 원뿔형 팁이 있는데 이 사진에서 2CR과 비슷한 인두를 받았습니다



개인적으로 출력 부품, 전선을 납땜 할 때 날카로운 것보다 그런 찌름을 사용하는 것이 더 편리합니다. 게다가, 나는 날카로운 인두가 있는 인두를 가지고 있습니다. 가게 사진과 똑같은 찌르기가 필요한 사람 - 이것을 염두에 두십시오.


팁의 끝부분은 자화가 잘 되어 있고 히터가 들어가는 부분은 매우 약합니다.
내화 코팅 - 구리 (줄로 약간 날카롭게)







변경하기 쉽고 케이스의 나사를 풀어야합니다.


발열체 - 세라믹 튜브의 니크롬


지름 - 5.2mm, 길이 - 73mm.


히터에서 나오는 4개의 와이어가 있습니다. 2개의 와이어는 발열체용이고 2개의 와이어는 온도 센서용입니다. 발열체 저항 950 Ohm(흰색 전선 2개).




찌르기는 끝에 "앉아"있고 설치 중 제한 슬리브는 히터 끝 위로 들어 올리지 않습니다.

팁의 내경은 5.5mm이고 히터의 내경은 5.2mm입니다. 틈이 있다.
납땜 인두는 원칙적으로 기본적으로 작동하지만 1-2 시간 작업 후 히터를 검사하고 팁과 접촉하는 곳을 찾았습니다.


에어 갭은 분명히 찌르기에 열을 전달하는 데 기여하지 않습니다.
그래서 좀 더 밀착되도록 얇은 알루미늄 호일을 3겹으로 감았습니다.

완료는 매우 간단하고 효과적이며 몇 분 밖에 걸리지 않습니다. 후속 측정은 이미 그녀와 함께 수행되었습니다.

열 제어 보드

기판과 히터의 4선으로 판단하면 히터에 공급되는 전원의 조정뿐만 아니라 열전대 피드백이 여기에서 구현됩니다. 저것들. 히터 전원이 아닌 설정 온도를 정확히 유지해야 합니다. 나중에 확인하겠습니다.


요소베이스는 저렴한 납땜 인두 사이에서 입증 된 CT-96과 매우 유사합니다.
연산 증폭기

히터 제어용 트라이악

더 정확한 온도 조절을 위해 보드에 트리머가 있는데 만지지도 않고 굳이 만질 필요도 없었어요)
유지보수성 면에서 납땜인두가 좋고, SMD 케이스도 부품이 부족하지 않고, 부족한 부분도 없습니다. 고장이 났을 때 탄 부분을 쉽게 교체할 수 있습니다.

온도 측정

그래서 우리는 리뷰의 가장 중요한 부분에 도달했습니다.
측정 방법에 대한 몇 마디.
이러한 목적을 위한 특수 장치가 있지만 불행히도 저는 없습니다.


그러나 고온계라고도 하는 일반 비접촉 온도계가 있습니다. 물론 이러한 측정에는 완전히 적합하지 않습니다. 반짝이는 금속 표면에 매우 강하게 놓여 있고 측정 지점이 쏘인 끝보다 훨씬 큽니다.
스팅어 커버를 제거하려고 하고 스팅어의 두꺼운 부분을 마커로 칠해보았습니다. 하지만 이것으로도 부족했고, 여전히 센서 구멍보다 좁았다. 값은 약 40% 낮았습니다.
그런 다음 나는 내 회선을 움직여 그가 쏘는 온도를 측정하게 하는 방법을 알아내야 했습니다. 호일에서 작은 원을 자르고(고온계의 구멍 직경에 따라 라디에이터에 비해 너무 큼) 검은색 니트로 마커로 칠하는 것보다 더 좋은 방법은 생각나지 않았습니다. 그런 다음 그는 그것을 침의 두꺼운 부분에 놓고 침의 반경을 따라 약간 둥글게 만들었습니다(더 큰 접촉 면적과 더 나은 열전도율을 위해). 그 일이 일어난거야


가열 중에는 적색 LED가 점등되고, 설정값에 도달하면 소등됩니다.
실온에서 설정온도 200°C까지 워밍업 시간은 약 1분입니다.
우선 200도에 놓고 호일이 잘 ​​예열될 때까지 기다렸다가 측정을 했습니다.
사진때문에 미리 사과드립니다 고온계의 값은 몇 초 동안 지속되므로 납땜 인두로 가져와 카메라에 초점을 맞출 시간이 필요합니다.



현재 250°C



300°C


보시다시피 공장에서 나온 납땜 인두는 완벽하게 보정되고(트리머는 만지지도 않았습니다) 설정 온도도 완벽하게 유지됩니다! 게다가 1회부터 결과를 얻었고, 온도를 설정하고, 기다리고, 측정하고, 사진을 찍었다. 그런 다음 다음 값 등이 있습니다. 솔직히 이런 가격에 기대하지도 않았는데... 기분좋게 놀랐습니다. 거의 동일한 구성 요소로 조립된 유사한 납땜 인두에 대한 리뷰를 읽고 과열, 과열, 설정 온도에서 30-50도 편차 및 조정 저항기로 교정할 준비가 되었습니다. 하지만 이런 일은 일어나지 않았고, 그럴 필요도 없었습니다.
그러나 반복합니다. 측정은 이미 히터에 호일로 수행되어 팁과 히터 사이의 열 전달을 향상시킵니다.

결론:

나는 간략할 것입니다. 모든 것은 이미 리뷰에 자세히 설명되어 있습니다.
정직한 온도 조절이 가능한 아주 좋은 납땜 인두는 공장에서 잘 보정되어 있습니다. 나는 또한 완전한 스팅과 레귤레이터의 위치로 작업하는 것을 좋아했습니다. 또 다른 장점은 높은 유지 보수성입니다.
그러나 플러그로보다 편안하게 작업하려면 하드 와이어를 교체하고 히터에 호일을 감는 형태로 매우 간단한 수정을 수행하는 것이 좋습니다.

추신 추가 찌르기에 대한 질문은 여전히 ​​​​남아 있으며 여기에 적합하다고 생각합니다.

우리는 쿨러를 제어합니다 (실제로 팬의 열 제어)

매일(특히 매일 밤) 컴퓨터를 사용하는 사람들에게 사일런트 PC라는 아이디어는 매우 가깝습니다. 많은 출판물이 이 주제에 전념하지만 오늘날 컴퓨터 소음 문제는 해결되지 않았습니다. 컴퓨터 소음의 주요 원인 중 하나는 CPU 쿨러입니다.

CpuIdle, Waterfall 등과 같은 소프트웨어 냉각 도구를 사용하거나 Windows NT/2000/XP 및 Windows 98SE 운영 체제에서 작업할 때 유휴 모드의 평균 프로세서 온도가 크게 떨어집니다. 하지만 쿨러팬은 이를 모르고 최대 소음 수준으로 계속 전속력으로 작동한다. 물론 팬 속도를 제어할 수 있는 특수 유틸리티(예: SpeedFan)가 있습니다. 그러나 이러한 프로그램은 모든 마더보드에서 작동하지 않습니다. 하지만 효과가 있다고 해도 그다지 합리적이지 않다고 할 수 있다. 따라서 컴퓨터 부팅 단계에서 상대적으로 차가운 프로세서에서도 팬은 최대 속도로 작동합니다.

탈출구는 정말 간단합니다. 팬 임펠러의 속도를 제어하기 위해 냉각기 라디에이터에 부착된 별도의 온도 센서로 아날로그 컨트롤러를 구축할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 온도 컨트롤러에는 수많은 회로 솔루션이 있습니다. 그러나 가장 단순한 열 제어 방식 중 두 가지에 관심을 기울일 가치가 있으며 이제 이에 대해 다룰 것입니다.

설명

쿨러에 회전 속도계 출력이 없는 경우(또는 이 출력이 단순히 사용되지 않는 경우) 최소 부품 수를 포함하는 가장 간단한 회로를 구축할 수 있습니다(그림 1).

쌀. 1. 온도 조절기의 첫 번째 버전의 개략도

이러한 계획에 따라 조립된 조절기가 "4개" 시대부터 사용되었습니다. LM311 비교기 칩(국내 아날로그는 KR554CA3)을 기반으로 구축되었습니다. 비교기가 사용된다는 사실에도 불구하고 레귤레이터는 키 레귤레이션이 아닌 선형을 제공합니다. 합리적인 질문이 생길 수 있습니다. "비교기가 연산 증폭기가 아니라 선형 조정에 어떻게 사용되었습니까?" 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 이 비교기는 비교적 강력한 오픈 컬렉터 출력을 가지고 있어 추가 트랜지스터 없이 팬을 연결할 수 있습니다. 둘째, 입력단이 공통 컬렉터 회로에 따라 연결된 p-n-p 트랜지스터를 기반으로 하기 때문에 단극 전원을 사용하더라도 실질적으로 접지 전위에 있는 낮은 입력 전압으로 작업할 수 있습니다. 따라서 다이오드를 온도 센서로 사용할 때는 대부분의 연산 증폭기에서 허용하지 않는 0.7V의 입력 전위에서만 작업해야 합니다. 셋째, 모든 비교기는 네거티브 피드백으로 덮일 수 있으며 연산 증폭기가 작동하는 방식으로 작동합니다(그런데 이것은 사용된 포함입니다).

다이오드는 종종 온도 센서로 사용됩니다. 실리콘 다이오드 p-n 접합의 전압 온도 계수는 약 -2.3mV/°C이고 순방향 전압 강하는 약 0.7V입니다. 대부분의 다이오드에는 방열판에 장착하기에 완전히 부적합한 하우징이 있습니다. 동시에 일부 트랜지스터는 이를 위해 특별히 조정되었습니다. 이들 중 하나는 국내 트랜지스터 KT814 및 KT815입니다. 이러한 트랜지스터를 방열판에 나사로 고정하면 트랜지스터의 컬렉터가 전기적으로 연결됩니다. 이 트랜지스터를 사용하는 회로에서는 문제를 피하기 위해 콜렉터를 접지해야 합니다. 이를 기반으로 온도 센서에는 KT814와 같은 p-n-p 트랜지스터가 필요합니다.

물론 트랜지스터 접합 중 하나를 다이오드로 사용할 수 있습니다. 그러나 여기서 우리는 더 똑똑하고 더 교활하게 행동할 수 있습니다. :) 사실 다이오드의 온도 계수가 상대적으로 낮고 작은 전압 변화를 측정하는 것은 상당히 어렵습니다. 여기에 간섭 및 노이즈, 간섭 및 공급 전압의 불안정성이 있습니다. 따라서 온도 센서의 온도 계수를 높이기 위해 직렬로 연결된 다이오드 체인이 사용되는 경우가 많습니다. 이러한 회로에서 온도 계수와 순방향 전압 강하는 켜진 다이오드의 수에 비례하여 증가합니다. 그러나 우리는 다이오드가 아니라 전체 트랜지스터를 가지고 있습니다! 실제로 두 개의 저항만 추가하면 트랜지스터에 2단자 장치를 구축할 수 있으며, 그 동작은 다이오드 체인의 동작과 동일합니다. 설명 된 온도 조절기에서 수행되는 작업.

이러한 센서의 온도 계수는 저항 R2 및 R3의 비율에 의해 결정되며 T cvd *(R3/R2+1)와 같습니다. 여기서 T cvd는 하나의 p-n 접합의 온도 계수입니다. 무한대에 대한 저항의 비율을 높이는 것은 불가능합니다. 온도 계수와 함께 직접 전압 강하도 증가하여 공급 전압에 쉽게 도달할 수 있고 그러면 회로가 더 이상 작동하지 않기 때문입니다. 설명된 컨트롤러에서 온도 계수는 약 -20mV/°C로 선택되는 반면 순방향 전압 강하는 약 6V입니다.

온도 센서 VT1R2R3은 저항 R1, R4, R5, R6으로 구성된 측정 브리지에 포함되어 있습니다. 브리지는 파라메트릭 전압 조정기 VD1R7에 의해 전원이 공급됩니다. 안정기를 사용해야 하는 이유는 컴퓨터 내부의 +12V 공급 전압이 다소 불안정하기 때문입니다(스위칭 전원 공급 장치에서는 +5V 및 +12V 출력 레벨의 그룹 안정화만 수행됨).

측정 브리지의 불균형 전압은 네거티브 피드백의 작용으로 인해 선형 모드에서 사용되는 비교기의 입력에 적용됩니다. 튜닝 저항 R5를 사용하면 제어 특성을 이동할 수 있으며 피드백 저항 R8의 값을 변경하면 기울기를 변경할 수 있습니다. 커패시턴스 C1 및 C2는 레귤레이터의 안정성을 보장합니다.

조절기는 단면 호일 유리 섬유 조각인 브레드보드에 장착됩니다(그림 2).


쌀. 2. 온도 조절기의 첫 번째 버전의 배선도

보드의 치수를 줄이려면 SMD 요소를 사용하는 것이 바람직합니다. 원칙적으로 평범한 요소를 사용할 수 있지만. 보드는 트랜지스터 VT1 고정 나사를 사용하여 쿨러 라디에이터에 고정됩니다. 이렇게하려면 M3 실을 자르는 것이 바람직한 라디에이터에 구멍을 만들어야합니다. 극단적 인 경우 나사와 너트를 사용할 수 있습니다. 방열판에서 보드를 고정할 위치를 선택할 때 방열판이 컴퓨터 내부에 있을 때 트리머의 가용성을 관리해야 합니다. 이런 식으로 "클래식" 디자인의 라디에이터에만 보드를 부착할 수 있지만 원통형 라디에이터(예: Orbs)에 ​​부착하면 문제가 발생할 수 있습니다. 방열판과의 양호한 열 접촉에는 열 센서 트랜지스터만 있어야 합니다. 따라서 전체 보드가 라디에이터에 맞지 않으면 하나의 트랜지스터를 설치하는 것으로 제한할 수 있습니다. 이 경우 와이어로 보드에 연결됩니다. 보드 자체는 편리한 장소에 놓을 수 있습니다. 라디에이터에 트랜지스터를 고정하는 것은 어렵지 않습니다. 핀 사이에 간단히 삽입하여 열 전도 페이스트를 사용하여 열 접촉을 제공할 수도 있습니다. 또 다른 고정 방법은 열전도율이 좋은 접착제를 사용하는 것입니다.

라디에이터에 온도 센서 트랜지스터를 설치할 때 후자는 접지에 연결됩니다. 그러나 실제로 이것은 Celeron 및 PentiumIII 프로세서(방열판과 접촉하는 크리스탈 부분에는 전기 전도성이 없음)가 있는 시스템에서 특별한 어려움을 일으키지 않습니다.

전기적으로 보드는 팬 와이어의 간격에 포함됩니다. 원하는 경우 전선을 자르지 않도록 커넥터를 설치할 수도 있습니다. 올바르게 조립된 회로는 실제로 튜닝이 필요하지 않습니다. 트리밍 저항 R5를 사용하여 현재 온도에 해당하는 팬 임펠러 속도를 설정하기만 하면 됩니다. 실제로 각 특정 팬에는 임펠러가 회전하기 시작하는 최소 공급 전압이 있습니다. 레귤레이터를 조정하여 라디에이터 온도, 예를 들어 주변 온도에 가까운 가능한 가장 낮은 속도로 팬 회전을 달성할 수 있습니다. 그러나 방열판의 열 저항이 매우 다르기 때문에 제어 특성의 기울기를 보정해야 할 수도 있습니다. 특성의 기울기는 저항 R8의 값으로 설정됩니다. 저항 값의 범위는 100K ~ 1M입니다. 이 값이 클수록 라디에이터의 온도가 낮을수록 팬이 최대 속도에 도달합니다. 실제로 매우 자주 프로세서 로드는 몇 퍼센트입니다. 이것은 예를 들어 텍스트 편집기에서 작업할 때 관찰됩니다. 이 때 소프트웨어 쿨러를 사용하면 팬이 현저히 감소된 속도로 작동할 수 있습니다. 이것이 바로 레귤레이터가 제공해야 하는 것입니다. 그러나 프로세서 부하가 증가함에 따라 온도가 상승하고 레귤레이터는 팬 공급 전압을 최대로 점진적으로 높여 프로세서가 과열되는 것을 방지해야 합니다. 최대 팬 속도에 도달했을 때 방열판 온도는 너무 높아서는 안 됩니다. 특정 권장 사항을 제공하기는 어렵지만 시스템의 안정성이 이미 위반되었을 때 적어도 이 온도는 임계 온도에서 5 - 10도 "지연"되어야 합니다.

예, 한 가지 더. 외부 전원에서 회로의 첫 번째 스위치를 켜는 것이 바람직합니다. 그렇지 않으면 회로에 단락이 있는 경우 회로를 마더보드 커넥터에 연결하면 회로가 손상될 수 있습니다.

이제 계획의 두 번째 버전입니다. 팬에 회전 속도계가 장착되어 있으면 더 이상 팬의 "접지" 와이어에 제어 트랜지스터를 포함할 수 없습니다. 따라서 비교기의 내부 트랜지스터는 여기에 적합하지 않습니다. 이 경우 +12V 팬 회로를 조절하는 추가 트랜지스터가 필요합니다. 원칙적으로 비교기의 회로를 약간 수정하는 것이 가능했지만 변경을 위해 트랜지스터에 조립된 회로가 만들어졌으며 부피가 훨씬 작아졌습니다(그림 3).


쌀. 3. 온도 조절기의 두 번째 버전의 개략도

라디에이터에 장착된 기판은 전체적으로 가열되기 때문에 트랜지스터 회로의 동작을 예측하기가 상당히 어렵습니다. 따라서 PSpice 패키지를 사용하여 회로의 예비 시뮬레이션을 수행했습니다. 시뮬레이션 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 4.


쌀. 4. PSpice 패키지의 회로 시뮬레이션 결과

그림에서 볼 수 있듯이 팬 공급 전압은 25°C에서 4V에서 58°C에서 12V로 선형적으로 증가합니다. 일반적으로 레귤레이터의 이러한 동작은 우리의 요구 사항을 충족하며 이 시점에서 모델링 단계가 완료되었습니다.

이 두 가지 온도 조절기 버전의 개략도에는 공통점이 많습니다. 특히 온도 센서와 측정 브리지는 완전히 동일합니다. 유일한 차이점은 브리지 불균형 전압 증폭기입니다. 두 번째 버전에서 이 전압은 트랜지스터 VT2의 캐스케이드에 공급됩니다. 트랜지스터의 베이스는 증폭기의 반전 입력이고 이미터는 비반전 입력입니다. 다음으로 신호는 트랜지스터 VT3의 두 번째 증폭 단계로 이동한 다음 트랜지스터 VT4의 출력 단계로 이동합니다. 컨테이너의 목적은 첫 번째 변형과 동일합니다. 음, 레귤레이터의 배선도가 그림 1에 나와 있습니다. 5.


쌀. 5. 온도 조절기의 두 번째 버전의 배선도

보드 크기가 약간 더 작다는 점을 제외하면 디자인은 첫 번째 옵션과 유사합니다. 팬에서 소비하는 전류는 일반적으로 100mA를 초과하지 않기 때문에 회로의 일반(SMD 아님) 요소와 모든 저전력 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 이 회로를 사용하여 소비 전류가 큰 팬을 제어할 수도 있지만 이 경우 VT4 트랜지스터를 더 강력한 것으로 교체해야 합니다. 타코미터 출력의 경우 TG 타코제너레이터 신호는 레귤레이터 보드를 직접 통과하여 마더보드 커넥터로 들어갑니다. 레귤레이터의 두 번째 버전을 설정하는 절차는 첫 번째 버전에 제공된 방법과 다르지 않습니다. 이 변형에서만 설정은 튜닝 저항 R7에 의해 이루어지고 특성의 기울기는 저항 R12의 값에 의해 설정됩니다.

결과

온도 조절 장치의 실제 사용(소프트웨어 냉각 도구와 함께)은 냉각기에서 생성되는 소음을 줄이는 측면에서 높은 효율성을 보여주었습니다. 그러나 쿨러 자체는 충분히 효율적이어야 합니다. 예를 들어, 850MHz에서 실행되는 Celeron566 프로세서가 있는 시스템에서 박스형 쿨러는 더 이상 충분한 냉각 효율을 제공하지 않으므로 평균 프로세서 부하에서도 레귤레이터는 쿨러 공급 전압을 최대값으로 올렸습니다. 팬을 블레이드의 직경이 증가된 보다 효율적인 팬으로 교체한 후 상황이 수정되었습니다. 이제 팬은 프로세서가 거의 100% 부하로 장시간 실행될 때만 최대 속도를 얻습니다.

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