Ten artykuł jest wynikiem eksperymentu i nie służy jako przewodnik po działaniu. Autor nie ponosi żadnej odpowiedzialności za awarie jakiegokolwiek sprzętu w Twoim komputerze, a także za awarie i „przesterki” w działaniu jakiegokolwiek oprogramowania zainstalowanego na Twoim komputerze.

Obecnie coraz częściej na półkach w sklepach internetowych i na rynku można znaleźć różnorodne akcesoria komputerowe. Seria akcesoriów Thermaltake Hardcano zapewnia szeroką gamę urządzeń interfejsowych, a także urządzeń sterujących/chłodzących/itp.

Nie tak dawno widziałem na rynku Thermaltake Hardcano 7. Co to jest? Jest to aluminiowa wtyczka do wnęki komputerowej 5,25 cala, na panelu przednim znajdują się złącza dla jednego portu IEEE1394 i dwóch portów USB, trójpozycyjny przełącznik suwakowy do regulacji prędkości wentylatora (LMH), a także termometr Panel LCD. Termometr zasilany jest baterią pastylkową. W komplecie wszystkie zapięcia i sznurki. Ten przedmiot kosztuje 20 USD. Otóż ​​porty o ile nie ma tylu użytkowników, którzy na co dzień w domu podłączają/odłączają aparaty cyfrowe, skanery, myszy przez interfejs USB. Przełącznik prędkości wentylatorów dodatkowo zainstalowany w jednostce systemowej komputera (FanBus) jest odpowiedni dla overclockerów, którzy próbują wycisnąć ze swojego sprzętu jak najwięcej megaherców, a którzy z kolei potrzebują intensywniejszego chłodzenia i dobrej cyrkulacji powietrza wewnątrz systemu jednostka.

Udane rozwiązania techniczne dostępne do ręcznej produkcji (w domu) można znaleźć znacznie więcej w anglojęzycznych i rosyjskojęzycznych zasobach internetowych poświęconych temu tematowi, oprócz nie tylko FanBus, ale także RheoBus itp. Ale termometr to niezbędna rzecz. Ale płacenie 20 dolarów za termometr nie jest dobre. I wpadł mi do głowy pomysł bez wychodzenia z lady straganu: samemu przylutować termometr. I jeszcze lepsze dwa termometry - jak Thermaltake Hardcano 2, który służył jako prototyp. Ale będziesz musiał je dokładniej skonfigurować, ponieważ. rozbieżności w odczytach dwóch termometrów Thermaltake Hardcano (ceteris paribus) mogą wynosić kilka stopni.

Zajmuję się radiotechniką od bardzo dawna - więc mam doświadczenie. W ciągu 3 dni dokonano przeglądu kilkunastu obwodów termometrów cyfrowych, a schemat obwodu termometru został wybrany jako najbardziej odpowiedni. Sądząc po zadeklarowanych parametrach - tego potrzebujesz. Tak, a baza elementów z tamtych czasów jest teraz publicznie dostępna. Artykuł przedstawia rysunek płytki drukowanej, ale nie powtórzyłem go - opracowałem własny. Następnego dnia wszystkie niezbędne komponenty radiowe zostały zakupione na targu radiowym (na wszystko - wydałem na wszystko 9 USD, co stanowi połowę ceny prototypu) i wykonano trzy płytki drukowane: dwie na dwa termometry

po trzecie - dla paneli LCD

Widok od strony elementów lutowniczych:

Oraz widok od strony montażowej elementów:

Widok w zbliżeniu od strony montażowej elementów:

Proces ustawiania i testowania termometru opisano w. Jedyne, na czym chcę zwrócić uwagę, to zależność między ciśnieniem atmosferycznym a temperaturą wrzenia wody, która silnie zależy od wysokości nad poziomem morza. Nasze termometry muszą być ustawione dokładnie tak, jak będziemy mierzyć temperaturę chipów naszego „żelaznego przyjaciela”, a nie otoczenia.

Zmierzyłem ciśnienie atmosferyczne barometrem, stawiając go na statywie w pobliżu szklanki wrzącej wody na poziomie powierzchni cieczy. Ciśnienie atmosferyczne na moim stole wynosiło 728 mm Hg. B pokazuje temperaturę wrzenia wody o temperaturze 100 o C pod ciśnieniem atmosferycznym 760 mm Hg. Mamy znaczną różnicę w obu wartościach ciśnienia atmosferycznego (aż 32 mm Hg, czyli 1,5 o C). Ciekawe w jakiej temperaturze woda w naszym przypadku się zagotuje? Nie w 100 o C - to na pewno.

Uciekając się do pomocy aparatu matematycznego z dziedziny fizyki molekularnej i fizyki cieplnej, odkryłem, że przy ciśnieniu atmosferycznym 728 mm Hg. woda wrze już w temperaturze 98,28 o C, a przeliczenie ze wzorów daje temperaturę wrzenia wody w 100 o C tylko przy ciśnieniu atmosferycznym 775,0934286 mm Hg. Termometr przemysłowy umieszczony w szklance wrzącej wody wskazywał 98,4 o C.

Szczerze mówiąc, bardziej niż komukolwiek ufam matematyce. Jeśli nie ma barometru, możesz sprawdzić wartość ciśnienia atmosferycznego, na przykład w Centrum Hydrometeorologicznym.

Wzory do obliczeń wyglądają następująco:

Tak więc w formule (2) podstawiamy temperaturę wrzenia wody w stopniach Celsjusza i otrzymaną wartość T podstawiamy do wzoru (1) . Tych. otrzymujemy żądane ciśnienie P. Aby dowiedzieć się, w jakiej temperaturze woda powinna wrzeć przy danym ciśnieniu, wystarczy „wbić” te dwie formuły do ​​Excela i metodą doboru temperatury uzyskać minimalną rozbieżność między prądem ciśnienie atmosferyczne (w mm Hg) i obliczone.

Naszym zadaniem jest osiągnięcie minimalnej rozbieżności w odczytach dwóch termometrów (ceteris paribus). Moja rozbieżność w odczytach albo w ogóle nie występowała, albo wynosiła 0,1 o C, co odpowiada zadeklarowanemu przez autora błędowi pomiaru temperatury w środku zakresu temperatur. Cały zakres mierzonych temperatur wynosi -60…+100 o C. W rzeczywistości termometr jest w stanie mierzyć temperaturę zarówno obiektów „gorących”, jak i „zimnych”.

Moje termometry bez problemu zmierzyły temperaturę grotu lutowniczego podczas nagrzewania i pokazały 175 o C. Niemal równie łatwo zmierzono temperaturę „rozgrzanych” par ciekłego azotu - wyniosła -78 o C (pomiary kontrolne były prowadzone równolegle za pomocą termopary w tym samym miejscu z czujnikiem temperatury ), mimo że temperatura samego ciekłego azotu wynosi -190 o C to nadal nie odważyłem się zanurzyć czujnika temperatury w cieczy ze względu na groźbę jego zniszczenia i jako w rezultacie niewielkie lokalne wrzenie ciekłego azotu z uwolnieniem kropli (inaczej byłoby jak w filmie „Terminator-2”:-).

Jak widać, zakres mierzonych temperatur jest w pewnym stopniu determinowany rodzajem zastosowanego czujnika temperatury, ale istnieją również ograniczenia w zakresie określonym na schemacie obwodu termometru: faktycznie możliwy jest pomiar temperatury w zakres od -100 o C do +199,9 o C z odpowiednim czujnikiem temperatury np. termoparą. Ale przy użyciu termopary konieczne będzie znaczne zmodyfikowanie schematu obwodu termometru.

Do montażu płytek termometru użyłem metalowej obudowy z uszkodzonego napędu CD-ROM.

Z przodu obudowy przymocowany jest pusty wykrój jednostki systemowej z wyciętymi dremel okienkami na panele LCD, na których wstępnie zainstalowano płytkę drukowaną z przylutowanymi panelami LCD.

Jako ograniczniki wysokości (stojaki) zastosowano polietylenowe tuleje filtrów z papierosów „Zachód”.

Na wtyku, do którego za pomocą wkrętów przymocowana jest płytka drukowana z panelami LCD, przymocowana jest ramka z wyciętymi od wewnątrz wgłębieniami na łby wkrętów. Do mocowania ramki użyłem kleju dichloroetanu.

Fałszywy panel nie może być wyprodukowany, jeśli panele LCD są przymocowane do wtyczki za pomocą plastikowych stojaków przymocowanych do wtyczki od wewnątrz za pomocą pewnego rodzaju kleju, na przykład na bazie tego samego dichloroetanu. Płytki obwodów drukowanych termometrów są przymocowane bezpośrednio do obudowy na mosiężnych słupkach.

Zasilanie jest dostarczane do jednej z płytek termometru za pomocą przejściówki MOLEX "mężczyzna - dwie żeńskie", w której przewody zasilające z jednej "matki" są przylutowane bezpośrednio do płytki drukowanej.

Do zasilania termometrów wykorzystywane są przewody 12V. Aby uzyskać napięcie zasilania 9V zastosowano stabilizator KREN9A. Jeśli chcesz, aby temperatura była wyświetlana nawet przy wyłączonym komputerze, możesz podłączyć baterię Krona przez diodę.

Czujniki termiczne, które zastosowałem w swoim projekcie, różnią się od tych użytych przez autora. I w rezultacie musiałem przeliczyć rezystancję rezystorów w dzielnikach napięcia. Przeliczone wartości rezystorów znacznie odbiegają od wartości pokazanych na schemacie obwodu.

Czujniki temperatury są montowane w dowolnym miejscu. Najprostszym urządzeniem do mocowania czujników temperatury jest dociśnięcie czujnika temperatury drewnianą spinką do bielizny, ale trzeba to znacznie poprawić. Do zamocowania czujników temperatury użyłem kawałka cylindrycznego ebonitu o średnicy 16 mm z okrągłym otworem wywierconym prostopadle do podłużnej osi symetrii na promień termistora. Wzdłuż podłużnej osi symetrii dremel wykonał również rowek do mocowania czujnika od końca płytek drukowanych. Zapewnia to maksymalną łatwość instalacji na pasku RAM...

i na VideoRAM...

od końca płytki drukowanej karty graficznej, a także dokładne dopasowanie czujnika temperatury do mikroukładu (przy użyciu spinacza do bielizny siła zacisku jest zauważalnie wyższa, więc spójrz - nie przesadzaj - możesz zmiażdżyć czujnik temperatury w ten sposób) i bezpieczne zamocowanie całego systemu jako całości.

Zacisk do mocowania czujnika do karty graficznej (mam Radeona 9100 noname) ma jeden odcięty „ząb”. na mojej karcie graficznej układy pamięci wideo są instalowane w „zanikających” obudowach, a na odwrocie, pod układami, lutowanych jest wiele nieopakowanych drobiazgów.

Twoja pamięć może znajdować się w pakietach BGA i mieć dublowanie po obu stronach płytki drukowanej. W takim przypadku grubość 16 mm może nie wystarczyć.

Do zamontowania czujnika na listwie RAM użyłem zacisku symetrycznego. Pasek pamięci RAM ze stałym czujnikiem temperatury pokazano na zdjęciu:

Inną opcją mocowania czujnika temperatury są biurowe „krokodyle”, które spinają gruby stos kartek o różnych formatach. W takim przypadku będziesz musiał położyć solidny, cienki dielektryk między dolną częścią zacisku a płytką drukowaną karty graficznej, aby uniknąć awarii tej ostatniej.

Tworzywa sztuczne do produkcji zacisków nie nadają się, ponieważ. potrzebujemy, aby okresowe nagrzewanie/chłodzenie nie prowadziło do zmiany wymiarów liniowych zacisku czujnika temperatury. Można oczywiście zastosować kaprolon (również dielektryk), ale jest to bardzo twardy materiał i jego obróbka jest bardzo pracochłonna. Szerokość rowka wewnętrznego, ciętego wzdłuż osi symetrii docisku, należy dobrać praktycznie - zastosowanie niewielkiego wysiłku przy "układaniu" docisku na belce pamięciowej może sporo kosztować ze względu na znikomą różnicę w wysokości montażu chipów pamięci na pasku w 0,055 mm.

Najwygodniejszym sposobem jest zamocowanie czujnika temperatury między żebrami radiatorów w celu chłodzenia chipsetów płyt głównych, kart graficznych itp.

Teraz, gdy wszystko jest poprawnie skonfigurowane i wszystko działa, możesz zauważyć, że przy standardowych częstotliwościach (250/250) temperatura VideoRAM wynosi 31,7 o C, a przy wyższych częstotliwościach (300/285) temperatura VideoRAM wynosi 38,3 o C przy uruchomieniu 3DMark2001SE /1024x768x32/ . Temperatura RAM /Mtec 256Mb/ 40,4oC i 49oC odpowiednio.

Wskaźnik po lewej stronie pokazuje temperaturę VideoRAM, wskaźnik po prawej pokazuje temperaturę operacyjnej pamięci RAM około minuty po włączeniu komputera.

Literatura:

1. V. Suetin, Radio nr 10, 1991, s. 28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
2. A.S. Enohovich, M., Oświecenie, Handbook of Physics and Technology, 1989, s.115

Powodzenia w modowaniu.

Apranich Sergey aka Pryanick

[e-mail chroniony]

Ten artykuł pomoże w stworzeniu prostego i jednocześnie niezawodnego urządzenia do kontroli termicznej sprzętu „ogrzewającego” (wzmacniacze, zasilacze i wszelkie części wykorzystujące grzejniki)
Zasada działania jest prosta... termistor dociskany jest do grzejnika pastą termiczną i wspornikiem, ustawiana jest maksymalna dopuszczalna temperatura, a jak tylko grzejnik nagrzeje się do tej temperatury włącza się wentylator i chłodzi grzejnik aż temperatura na termistorze spadnie.
Świetne rozwiązanie do chłodzenia wzmacniacza, ponieważ jeśli słuchasz muzyki z małą głośnością, chłodzenie wentylatorem nie jest konieczne, nie ma potrzeby tworzenia niepotrzebnego hałasu. A gdy tylko wzmacniacz zacznie pracować z dużą mocą, a grzejnik nagrzeje się do maksymalnej dopuszczalnej temperatury, włączy się wentylator. Maksymalna dopuszczalna temperatura jest ustawiana „dotykowo” lub termometrem. W moim przypadku wystarczyła metoda „dotyk”.

Schemat:

Zdjęcie:

A teraz zgodnie ze schematem. Rezystor dostrajający reguluje próg wentylatora. Termistor pochodzenia radzieckiego, wart grosza:

Wzmacniacz operacyjny LM324 (4-kanałowy op-amp) można zastąpić LM358 (dwukanałowy op-amp) wygrasz w rozmiarze..ale nie różnią się one ceną... Wentylator to zwykły wentylator komputerowy przy 12V ... Tranzystor można zastąpić dowolną podobną konstrukcją. Nie ma nic więcej do dodania...

Płytka drukowana czterokanałowy, tranzystory zastępuje mocniejszy BC639, nie odpowiadam na głupie pytania „dlaczego płytka nie pasuje do schematu”:

Możliwość montażu grzejnika.

Cześć)
Dzisiaj ode mnie recenzja dobrej lutownicy z regulacją temperatury.
Kogo to obchodzi - witaj pod kotem.
A jest demontaż, pomiary i trochę dopracowania...
Do przeglądu dostarczono lutownicę, pozycja 18…

Specyfikacja lutownicy:

Moc: 40W
Temperatura: 200...450°C
Napięcie wejściowe: 220...240V
Długość: 250mm

Zestaw dostawczy, wygląd.

Dostarczany w blistrze, z wyjątkiem lutownicy, w zestawie nic nie ma.


Kilka dodatkowych użądleń różnego rodzaju nie zaszkodziłoby bardzo ...

Podobny rozmiar do Gj-907


Regulator temperatury jest mniejszy, znajduje się bliżej przewodu, co jest znacznie wygodniejsze. W 907 jest większy i znajduje się tuż przy uchwycie rękojeści, często przypadkowo oderwany.

Długość przewodu 140 cm, na końcu wtyczki "wroga".


Sam drut jest gruby, twardy i ciężki. Dokładnie jak od managera systemu. Niezawodność jest z pewnością dobra, ale nie w tym przypadku.


Pod izolacją zewnętrzną - 3 rdzenie, uziemienie żądła stosuje się "prosto z wylotu". Dla porównania, w 907. drut jest dwuprzewodowy, uziemienie musi być oddzielnie zaczepione za pomocą krokodyla.


Wymieniłem wtyczkę i rzeczywiście dla osoby, która kupuje lutownicę ta procedura nie jest trudna. Później znajdę odpowiedni drut - wymienię, dużo wygodniej będzie pracować z cieńszym.

Żądło, element grzewczy

Grot lutownicy jest zdejmowany, niepalny.


Na stronie produktu jest ostra stożkowa końcówka i otrzymałem lutownicę z podobną do 2CR z tego zdjęcia



Osobiście wygodniej jest mi używać takiego żądła przy lutowaniu elementów wyjściowych, przewodów niż ostrego. Poza tym mam lutownicę z ostrą. Kto potrzebuje żądła dokładnie tak samo jak na zdjęciu sklepu - miej to na uwadze.


Końcówka końcówki jest dobrze namagnesowana, a część, w którą wchodzi grzałka, jest bardzo słaba.
Pod powłoką ognioodporną - miedź (trochę naostrzona pilnikiem)

Łatwo go zmienić, trzeba odkręcić obudowę.


Element grzejny - nichrom w rurce ceramicznej


Średnica - 5,2 mm, długość - 73 mm.


Z grzałki wychodzą 4 przewody - 2 przewody do grzałki i 2 przewody do czujnika temperatury. Rezystancja elementu grzejnego 950 Ohm (dwa białe przewody).




Żądło „siedzi” do końca, tuleja ograniczająca podczas montażu nie podnosi jej ponad końcówkę grzałki.

Średnica wewnętrzna końcówki wynosi 5,5 mm, a grzałki 5,2 mm, tj. jest luka.
W zasadzie lutownica działa po wyjęciu z pudełka, ale po godzinie lub dwóch pracy zbadałem grzałkę i znalazłem miejsce kontaktu z grotem.


Szczelina powietrzna wyraźnie nie przyczynia się do przenoszenia ciepła na użądlenie.
Więc owinąłem 3 warstwy cienkiej folii aluminiowej, aby lepiej pasowały.

Wykonanie jest niezwykle proste i skuteczne, zajmuje zaledwie kilka minut. Kolejne pomiary zostały już z nią wykonane.

Płytka sterowania termicznego

Sądząc po płytce i 4 przewodach od grzałki, zaimplementowano tu sprzężenie zwrotne termopary, a nie tylko regulację mocy dostarczanej do grzałki. Tych. musi utrzymywać dokładnie ustawioną temperaturę, a nie moc grzałki, co później sprawdzimy.

Podstawa elementu jest bardzo podobna do CT-96, która sprawdziła się wśród niedrogich lutownic.
Wzmacniacz operacyjny

Triak do sterowania grzałką

Na desce jest trymer do dokładniejszej kontroli temperatury, ale nie dotknąłem go, nie musiałem)
Pod względem łatwości konserwacji lutownica jest dobra, nie ma brakujących części, nie ma też części w obudowach SMD. W przypadku awarii możesz łatwo wymienić spaloną część.

Pomiar temperatury

Dotarliśmy więc do najważniejszej części recenzji.
Kilka słów o metodzie pomiaru.
Istnieją specjalistyczne urządzenia do takich celów, ale niestety nie mam.


Ale jest też zwykły termometr bezkontaktowy, znany również jako pirometr. Oczywiście nie do końca nadaje się do takich pomiarów, ponieważ leży bardzo mocno na błyszczących metalowych powierzchniach, a plamka pomiarowa jest znacznie większa niż czubek żądła.
Próbowałem zdjąć osłonę żądła i pomalowałem grubą część żądła markerem. Ale nawet to nie wystarczyło, nadal był węższy niż otwory czujnika. Wartości były o około 40 proc. niższe.
Potem musiałem poruszyć moje zwoje i wymyślić, jak zmusić go do pomiaru temperatury użądlenia. Nie wymyśliłem nic lepszego niż wycięcie małego kółka z folii (zgodnie ze średnicą otworu w pirometrze byłoby to za duże na kaloryfer) i pomalowanie go czarnym markerem nitro. Następnie nałożył go na grubszą część żądła i lekko zaokrąglił wzdłuż promienia żądła (dla większej powierzchni styku i lepszej przewodności cieplnej). Tak właśnie było


Podczas grzania zapala się czerwona dioda, po osiągnięciu ustawionej wartości gaśnie.
Czas nagrzewania od temperatury pokojowej do temperatury zadanej 200°C wynosi około jednej minuty.
Na początek ustawiłem na 200 stopni, odczekałem, aż folia dobrze się nagrzeje, po czym zmierzyłem.
Z góry przepraszam za zdjęcie, bo wartości na pirometrze trwają kilka sekund, trzeba mieć czas na doprowadzenie go do lutownicy i zogniskowanie aparatu.



Teraz 250°C



i 300°C

Jak widać lutownica z fabryki jest idealnie skalibrowana (nie dotykałem nawet trymera) i doskonale utrzymuje zadaną temperaturę! Poza tym wyniki były uzyskiwane od 1 raz, ustawiałem temperaturę, czekałem, mierzyłem, fotografowałem. Potem następna wartość i tak dalej. Szczerze mówiąc nie spodziewałem się za taką cenę... mile zaskoczony. Czytając recenzje podobnych lutownic zmontowanych z prawie tych samych elementów, byłem gotowy na przegrzanie, niedogrzanie, odchylenia od ustawionej temperatury o 30-50 stopni i kalibrację rezystorem strojenia. Ale nic z tego się nie wydarzyło i nie było takiej potrzeby.
Ale powtarzam, pomiary były już wykonane z folią na grzałce, co poprawia przenoszenie ciepła między końcówką a grzałką.

Wniosek:

Powiem krótko, wszystko jest już szczegółowo opisane w recenzji.
Całkiem dobra lutownica, z uczciwą kontrolą temperatury, dobrze skalibrowana fabrycznie. Podobała mi się również praca z kompletnym żądłem i lokalizacją regulatora. Kolejną zaletą jest wysoka łatwość konserwacji.
Jednak dla wygodniejszej pracy z wtyczką wskazana jest wymiana twardego drutu, a także wykonanie niezwykle prostej rewizji w postaci folii nawojowej na grzałkę.

PS kwestia dodatkowych użądleń pozostaje otwarta, podejrzewam, że tu się zmieszczą

Sterujemy chłodnicą (w praktyce termoregulacja wentylatorów)

Dla tych, którzy korzystają z komputera na co dzień (a zwłaszcza co noc), idea Silent PC jest bardzo bliska. Wiele publikacji poświęconych jest temu tematowi, ale dziś problem szumu komputerowego jest daleki od rozwiązania. Jednym z głównych źródeł hałasu w komputerze jest chłodzenie procesora.

Podczas korzystania z programowych narzędzi chłodzących, takich jak CpuIdle, Waterfall i inne, lub podczas pracy w systemach operacyjnych Windows NT/2000/XP i Windows 98SE, średnia temperatura procesora w trybie bezczynności znacznie spada. Jednak wentylator chłodnicy nie wie o tym i nadal pracuje na pełnych obrotach przy maksymalnym poziomie hałasu. Oczywiście istnieją specjalne narzędzia (na przykład SpeedFan), które mogą kontrolować prędkość wentylatora. Jednak takie programy nie działają na wszystkich płytach głównych. Ale nawet jeśli działają, można powiedzieć, że nie jest to zbyt rozsądne. Tak więc na etapie uruchamiania komputera, nawet przy stosunkowo zimnym procesorze, wentylator pracuje z maksymalną prędkością.

Wyjście jest naprawdę proste: do sterowania prędkością wirnika wentylatora można zbudować sterownik analogowy z osobnym czujnikiem temperatury zamontowanym na chłodnicy. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje niezliczona ilość rozwiązań obwodów dla takich regulatorów temperatury. Na uwagę zasługują jednak dwa najprostsze schematy regulacji termicznej, którymi teraz zajmiemy się.

Opis

Jeśli chłodnica nie ma wyjścia obrotomierza (lub to wyjście po prostu nie jest używane), możesz zbudować najprostszy obwód, który zawiera minimalną liczbę części (ryc. 1).

Ryż. 1. Schemat ideowy pierwszej wersji termostatu

Od czasów „czwórek” stosowano regulator zmontowany według takiego schematu. Jest zbudowany na podstawie układu porównawczego LM311 (krajowy odpowiednik to KR554CA3). Pomimo zastosowania komparatora regulator zapewnia regulację liniową, a nie kluczową. Może pojawić się uzasadnione pytanie: „Jak to się stało, że do regulacji liniowej zastosowano komparator, a nie wzmacniacz operacyjny?”. Cóż, jest kilka powodów. Po pierwsze, ten komparator ma stosunkowo mocne wyjście typu otwarty kolektor, co pozwala na podłączenie do niego wentylatora bez dodatkowych tranzystorów. Po drugie, dzięki temu, że stopień wejściowy zbudowany jest na tranzystorach p-n-p, które są połączone wspólnym obwodem kolektora, nawet przy zasilaniu jednobiegunowym, możliwa jest praca z niskimi napięciami wejściowymi, które są praktycznie na potencjale ziemi. Tak więc, używając diody jako czujnika temperatury, musisz pracować przy potencjałach wejściowych tylko 0,7 V, na co nie pozwala większość wzmacniaczy operacyjnych. Po trzecie, każdy komparator można pokryć ujemnym sprzężeniem zwrotnym, wtedy będzie on działał tak, jak pracują wzmacniacze operacyjne (swoją drogą taka była zastosowana inkluzja).

Diody są często używane jako czujnik temperatury. Złącze p-n diody krzemowej ma współczynnik temperaturowy napięcia około -2,3 mV / ° C i spadek napięcia w kierunku przewodzenia około 0,7 V. Większość diod ma obudowę całkowicie nieprzydatną do montażu na radiatorze. Jednocześnie niektóre tranzystory są do tego specjalnie przystosowane. Jednym z nich są tranzystory domowe KT814 i KT815. Jeśli taki tranzystor zostanie przykręcony do radiatora, kolektor tranzystora zostanie z nim elektrycznie połączony. Aby uniknąć problemów, w obwodzie, w którym używany jest ten tranzystor, kolektor musi być uziemiony. Na tej podstawie nasz czujnik temperatury potrzebuje tranzystora p-n-p, na przykład KT814.

Możesz oczywiście użyć tylko jednego ze złącz tranzystorowych jako diody. Ale tutaj możemy być sprytniejsi i działać sprytniej :) Faktem jest, że współczynnik temperaturowy diody jest stosunkowo niski i dość trudno jest zmierzyć małe zmiany napięcia. Tutaj interweniują i szumy i zakłócenia i niestabilność napięcia zasilania. Dlatego często w celu zwiększenia współczynnika temperaturowego czujnika temperatury stosuje się szereg diod połączonych szeregowo. W takim obwodzie współczynnik temperaturowy i spadek napięcia przewodzenia rosną proporcjonalnie do liczby włączonych diod. Ale nie mamy diody, tylko cały tranzystor! Rzeczywiście, dodając tylko dwa rezystory, można zbudować urządzenie z dwoma zaciskami na tranzystorze, którego zachowanie będzie równoważne zachowaniu łańcucha diod. Co się dzieje w opisywanym termostacie.

Współczynnik temperaturowy takiego czujnika jest określony przez stosunek rezystorów R2 i R3 i jest równy T cvd *(R3/R2+1), gdzie T cvd jest współczynnikiem temperaturowym jednego złącza p-n. Nie da się zwiększyć stosunku oporników do nieskończoności, ponieważ wraz ze współczynnikiem temperaturowym rośnie również stały spadek napięcia, który łatwo może osiągnąć napięcie zasilania, a wtedy obwód przestanie działać. W opisywanym sterowniku współczynnik temperaturowy dobiera się na około -20 mV/°C, natomiast spadek napięcia w kierunku przewodzenia wynosi około 6 V.

Czujnik temperatury VT1R2R3 jest zawarty w mostku pomiarowym, który tworzą rezystory R1, R4, R5, R6. Mostek zasilany jest parametrycznym regulatorem napięcia VD1R7. Konieczność zastosowania stabilizatora wynika z faktu, że napięcie zasilania +12 V wewnątrz komputera jest dość niestabilne (w zasilaczu impulsowym realizowana jest tylko stabilizacja grupowa poziomów wyjściowych +5 V i +12 V).

Napięcie asymetrii mostka pomiarowego jest podawane na wejścia komparatora, który pracuje w trybie liniowym w wyniku działania ujemnego sprzężenia zwrotnego. Rezystor strojenia R5 pozwala na przesunięcie charakterystyki sterowania, a zmiana wartości rezystora sprzężenia zwrotnego R8 pozwala na zmianę jego nachylenia. Pojemności C1 i C2 zapewniają stabilność regulatora.

Regulator montowany jest na płytce stykowej, która jest kawałkiem jednostronnej folii z włókna szklanego (rys. 2).

Ryż. 2. Schemat połączeń pierwszej wersji termostatu

Aby zmniejszyć wymiary tablicy, pożądane jest zastosowanie elementów SMD. Chociaż w zasadzie można sobie poradzić ze zwykłymi elementami. Płytka jest mocowana na chłodnicy za pomocą śruby mocującej tranzystor VT1. Aby to zrobić, w grzejniku należy wykonać otwór, w którym pożądane jest przecięcie gwintu M3. W skrajnych przypadkach możesz użyć śruby i nakrętki. Wybierając miejsce na radiatorze do zabezpieczenia płytki, należy zadbać o dostępność trymera, gdy radiator znajduje się wewnątrz komputera. W ten sposób deskę można przymocować tylko do grzejników o „klasycznej” konstrukcji, ale dołączenie jej do grzejników cylindrycznych (np. typu Orbs) może sprawiać problemy. Dobry kontakt termiczny z radiatorem powinien mieć tylko tranzystor czujnika termicznego. Dlatego jeśli cała płytka nie mieści się na grzejniku, możesz ograniczyć się do zainstalowania na niej jednego tranzystora, który w tym przypadku jest połączony z płytką za pomocą przewodów. Samą tablicę można umieścić w dowolnym dogodnym miejscu. Mocowanie tranzystora na radiatorze nie jest trudne, można go nawet po prostu włożyć między żeberka, zapewniając kontakt termiczny za pomocą pasty przewodzącej ciepło. Inną metodą mocowania jest użycie kleju o dobrej przewodności cieplnej.

Podczas instalowania tranzystora czujnika temperatury na grzejniku, ten ostatni jest podłączony do masy. Ale w praktyce nie sprawia to żadnych szczególnych trudności, przynajmniej w systemach z procesorami Celeron i PentiumIII (część ich kryształu, która styka się z radiatorem, nie ma przewodności elektrycznej).

Elektrycznie płytka znajduje się w szczelinie przewodów wentylatora. W razie potrzeby możesz nawet zainstalować złącza, aby nie przeciąć przewodów. Prawidłowo zmontowany obwód praktycznie nie wymaga strojenia: wystarczy ustawić wymaganą prędkość wirnika wentylatora odpowiadającą aktualnej temperaturze za pomocą rezystora trymującego R5. W praktyce każdy wentylator ma minimalne napięcie zasilania, przy którym wirnik zaczyna się obracać. Regulując regulator, możliwe jest osiągnięcie obrotów wentylatora z najniższą możliwą prędkością przy temperaturze grzejnika, powiedzmy, zbliżonej do otoczenia. Jednak biorąc pod uwagę, że opór cieplny różnych radiatorów jest bardzo różny, może być konieczne skorygowanie nachylenia charakterystyki sterowania. Nachylenie charakterystyki jest ustalane przez wartość rezystora R8. Wartość rezystora może wynosić od 100 K do 1 M. Im większa wartość, tym niższa temperatura grzejnika, wentylator osiągnie maksymalną prędkość. W praktyce bardzo często obciążenie procesora wynosi kilka procent. Obserwuje się to na przykład podczas pracy w edytorach tekstu. W takich momentach przy korzystaniu z oprogramowania chłodzącego wentylator może pracować ze znacznie zmniejszoną prędkością. To jest dokładnie to, co powinien zapewnić regulator. Jednak wraz ze wzrostem obciążenia procesora rośnie jego temperatura, a regulator musi stopniowo zwiększać napięcie zasilania wentylatora do maksimum, zapobiegając przegrzaniu procesora. Temperatura radiatora po osiągnięciu pełnej prędkości wentylatora nie powinna być bardzo wysoka. Trudno podać konkretne zalecenia, ale przynajmniej ta temperatura powinna „opóźnić się” o 5-10 stopni w stosunku do krytycznej, gdy stabilność systemu jest już naruszona.

Tak, jeszcze jedno. Pożądane jest wykonanie pierwszego włączenia obwodu z dowolnego zewnętrznego źródła zasilania. W przeciwnym razie, jeśli w obwodzie występuje zwarcie, podłączenie obwodu do złącza na płycie głównej może spowodować jego uszkodzenie.

Teraz druga wersja schematu. Jeśli wentylator jest wyposażony w obrotomierz, nie jest już możliwe umieszczenie tranzystora sterującego w przewodzie „masowym” wentylatora. Dlatego wewnętrzny tranzystor komparatora nie jest tutaj odpowiedni. W takim przypadku wymagany jest dodatkowy tranzystor, który będzie regulował obwód wentylatora +12 V. W zasadzie można było po prostu trochę zmodyfikować obwód na komparatorze, ale dla odmiany zmontowano obwód na tranzystorach, które okazały się jeszcze mniejsze (ryc. 3).

Ryż. 3. Schemat ideowy drugiej wersji termostatu

Ponieważ nagrzewa się cała płytka umieszczona na radiatorze, raczej trudno przewidzieć zachowanie układu tranzystorowego. Dlatego konieczne było przeprowadzenie wstępnej symulacji układu przy użyciu pakietu PSpice. Wynik symulacji przedstawiono na ryc. 4.

Ryż. 4. Wynik symulacji obwodu w pakiecie PSpice

Jak widać na rysunku, napięcie zasilania wentylatora wzrasta liniowo od 4V przy 25°C do 12V przy 58°C. Takie zachowanie regulatora generalnie spełnia nasze wymagania iw tym momencie etap modelowania został zakończony.

Schematy ideowe tych dwóch wersji termostatu mają ze sobą wiele wspólnego. W szczególności czujnik temperatury i mostek pomiarowy są całkowicie identyczne. Jedyną różnicą jest wzmacniacz napięcia asymetrii mostka. W drugiej wersji to napięcie jest dostarczane do kaskady na tranzystorze VT2. Podstawą tranzystora jest wejście odwracające wzmacniacza, a emiter jest wejściem nieodwracającym. Następnie sygnał trafia do drugiego stopnia wzmacniającego na tranzystorze VT3, a następnie do stopnia wyjściowego na tranzystorze VT4. Przeznaczenie pojemników jest takie samo jak w pierwszym wariancie. Cóż, schemat połączeń regulatora pokazano na ryc. pięć.

Ryż. 5. Schemat połączeń drugiej wersji termostatu

Konstrukcja jest podobna do pierwszej opcji, z tą różnicą, że deska ma nieco mniejszy rozmiar. W obwodzie można stosować zwykłe (nie SMD) elementy i dowolne tranzystory małej mocy, ponieważ prąd pobierany przez wentylatory zwykle nie przekracza 100 mA. Zwracam uwagę, że ten obwód może być również używany do sterowania wentylatorami o dużym poborze prądu, ale w tym przypadku tranzystor VT4 należy wymienić na mocniejszy. Jeśli chodzi o wyjście obrotomierza, sygnał z tachogeneratora TG przechodzi bezpośrednio przez płytkę regulatora i wchodzi do złącza płyty głównej. Procedura ustawienia drugiej wersji regulatora nie różni się od metody podanej dla wersji pierwszej. Tylko w tym wariancie nastawy dokonuje rezystor strojenia R7, a nachylenie charakterystyki ustawia wartość rezystora R12.

wnioski

Praktyczne zastosowanie termostatu (wraz z programowymi narzędziami chłodzącymi) wykazało jego wysoką skuteczność w zakresie redukcji hałasu wytwarzanego przez chłodnicę. Jednak sama chłodnica musi być wystarczająco wydajna. Na przykład w systemie z procesorem Celeron566 pracującym z częstotliwością 850 MHz, pudełkowany cooler nie zapewniał już wystarczającej wydajności chłodzenia, więc nawet przy średnim obciążeniu procesora regulator podniósł napięcie zasilania chłodnicy do wartości maksymalnej. Sytuację poprawiła wymiana wentylatora na wydajniejszy, o zwiększonej średnicy łopatek. Teraz wentylator nabiera pełnej prędkości tylko wtedy, gdy procesor pracuje przez długi czas przy prawie 100% obciążeniu.