Ця стаття є результатом експерименту і не є керівництвом до дії. Автор не несе жодної відповідальності за поломку будь-якого апаратного забезпечення вашого комп'ютера, а також за збої та "глюки" в роботі будь-якого програмного забезпечення, встановленого на вашому комп'ютері.

В даний час все частіше можна зустріти на прилавках в інтернет-магазинах та на ринку різноманітні комп'ютерні аксесуари. Серія аксесуарів Thermaltake Hardcano представляє широкий спектр інтерфейсних пристроїв, а також пристроїв контролю /охолодження та ін.

Нещодавно бачив на ринку Thermaltake Hardcano 7. Що це таке? Це алюмінієва заглушка на 5.25 дюймовий відсік комп'ютера, на передній панелі якої розташовані роз'єми для одного порту IEEE1394 і двох USB, перемикач двигуна на три положення для регулювання обертів вентилятора (L-M-H), а також РКІ-панель термометра. Термометр живиться від батарейки-таблетки. Все кріплення та шнури - в комплекті. Коштує ця штука 20 доларів. Ну, порти остільки – оскільки, адже користувачів, які щодня вдома підключають/відключають цифрові фотоапарати, сканери, миші за допомогою інтерфейсу USB не так багато. Перемикач оборотів додатково встановлюються в системний блок комп'ютера вентиляторів (FanBus) актуальний для оверклокерів, які намагаються вичавити якнайбільше мегагерц зі свого заліза, і, яке, у свою чергу, потребує більш інтенсивного охолодження і хорошої циркуляції повітря всередині системного блоку.

Вдалих технічних рішень, доступних для виготовлення мануально (в домашніх умовах) можна знайти куди більше на англо- та російськомовних інтернет-ресурсах, присвячених даній тематиці, до того ж не тільки FanBus, але RheoBus і т.д. А ось термометр – це річ потрібна. Але віддавати 20 доларів США за термометр – це не є гууд. І ідея прийшла до мене в голову не відходячи від прилавка скриньки: спаяти термометр самому. А краще два термометри - як у Thermaltake Hardcano 2, який і став прототипом. Але налаштовувати їх доведеться більш ретельно, т.к. розбіжності у показаннях двох термометрів Thermaltake Hardcano (за інших рівних умов) може становити кілька градусів.

Радіотехнікою я займаюся вже дуже давно – тож, досвід є. Протягом 3-х днів було переглянуто близько десятка схем цифрових термометрів, і як найбільш підходяща була обрана принципова схема термометра . Судячи з заявлених параметрів, це те, що треба. Так, і елементна база тих часів зараз вже є загальнодоступною. У статті наведено малюнок друкованої плати, але я його повторювати не став – розробив свій. На наступний день були куплені всі необхідні радіокомпоненти на радіоринку (на все - про все я витратив 9 доларів США, що вдвічі дешевше за прототип) і були виготовлені три друковані плати: дві для двох термометрів

третя - для РКІ-панелей

Вид з боку паяння елементів:

І вид з боку монтажу елементів:

Вид з боку монтажу елементів крупним планом:

Процес налагодження та тестування термометра описаний у . Єдине, на чому хочеться загострити вашу увагу – це зв'язок атмосферного тиску та температури кипіння води, що сильно залежить від висоти над рівнем моря. Наші термометри повинні бути точно налаштовані, т.к. адже ми збираємося вимірювати температуру мікросхем нашого "залізного друга", а не навколишнього середовища.

Я заміряв атмосферний тиск барометром, помістивши його на підставці біля склянки з водою, що закипає, на одному рівні з поверхнею рідини. У мене на столі атмосферний тиск становив 728 мм.рт.ст. Наведена температура кипіння води в 100 o С при атмосферному тиску 760мм.рт.ст. А в нас різниця у двох значеннях атмосферного тиску значуща (цілих 32 мм.рт.ст., а це 1.5 o С). Цікаво, за якої температури кипітиме вода в нашому випадку? Не за 100 o З – так це точно.

Вдавшись за допомогою математичного апарату з галузі молекулярної фізики та теплофізики, я отримав, що при атмосферному тиску 728 мм.рт.ст. вода кипить вже за нормальної температури 98.28 o З, а розрахунок за формулами дає температуру кипіння води 100 o З при атмосферному тиску 775,0934286 мм.рт.ст. Промисловий термометр, поміщений у склянку з окропом показував 98.4 o С.

Я, чесно кажучи, більше довіряю математики, ніж якомусь. Якщо немає барометра, то величину атмосферного тиску можна дізнатися, наприклад, у Гідрометцентрі.

Формули для розрахунку мають вигляд:

Таким чином, у формулу (2) підставляємо температуру кипіння води в градусах Цельсія і отримане значення Т підставляємо у формулу (1) . Тобто. ми отримуємо шуканий тиск Р. Для того, щоб дізнатися за якої температури повинна кипіти вода при заданому тиску, достатньо ці дві формули "загнати" в Excel і методом підбору температури добитися мінімального розходження між діючим атмосферним тиском (в мм.рт.ст) і розрахунковим.

Наше завдання – досягти мінімальної розбіжності у показаннях двох термометрів (за інших рівних умов). У мене розбіжність у показаннях або була відсутня взагалі, або становила 0.1 o С, а це відповідає заявленій автором похибки вимірювання температури в середині температурного діапазону. Весь діапазон вимірюваних температур становить -60...+100 o З. Насправді термометр здатний вимірювати температуру як " гарячих " об'єктів, і " холодних " .

Мої термометри легко вимірювали температуру жала паяльника при розігріві і показували 175 o С. Майже також легко була виміряна температура "підігрітих" парів рідкого азоту - вона склала -78 o С (контрольні виміри проводилися паралельно за допомогою термопари в одній точці з термодатчиком ), хоча температура самого рідкого азоту становить -190 o С, я все ж таки не зважився занурювати термодатчик в рідину через загрозу його руйнування і, як наслідок, невеликого місцевого закипання рідкого азоту з викидом крапель (а то було б як у фільмі " Термінатор-2":-).

Як бачите, діапазон вимірюваних температур певною мірою визначається типом використовуваного датчика температури, але є й обмеження в діапазоні, закладені в принциповій електричній схемі термометра: реально можливий вимір температур у діапазоні від -100 o С до +199.9 o С за наявності відповідного датчика температури наприклад, термопари. Але при використанні термопар доведеться значно видозмінювати принципову електричну схему термометра.

Для встановлення плат термометрів я використав металеве шасі від зіпсованого приводу CD-ROM.

Спереду до шасі кріпиться порожня заглушка від вашого системного блоку з прорізаними дрімолем вікнами для РК-панелей, на яку попередньо встановлюється друкована плата із запаяними РК-панелями.

Як обмежувачі висоти (стійок) використані поліетиленові втулки фільтрів від сигарет "West".

На заглушку, до якої за допомогою гвинтів прикріплена друкована плата з РК-панелями, кріпиться фальш-панель з проточеними заглибленнями з внутрішньої сторони під капелюшки гвинтів. Для кріплення фальш-панелі використав клей на основі дихлоретану.

Фальш-панель можна і не виготовляти, якщо для кріплення РК-панелей до заглушки використовувати пластмасові стійки, прикріплені до заглушки з внутрішньої сторони за допомогою якого-небудь клею, наприклад, на основі того ж дихлоретану. Друкарські плати термометрів кріпляться безпосередньо до шасі на латунних стійках.

На одну з плат термометрів харчування подається за допомогою MOLEX-перехідника "тато – дві мами", у якого висновки живлення від однієї "мами" запаяні безпосередньо до друкованої плати.

Для живлення термометрів використано висновки на 12V. Для отримання напруги живлення 9V використано стабілізатор КРЕН9А. Якщо ви хочете, щоб температура відображалася і при вимкненому живленні комп'ютера, можна підключити батарею типу "Крона" через діод.

Термодатчики, які я використав у своїй конструкції, відрізняються від використаних автором. І, як наслідок, мені довелося перераховувати опір резисторів у дільниках напруг. Перераховані номінали резисторів істотно відрізняються від номіналів, наведених на принциповій схемі.

Датчики температури кріпляться куди вам завгодно. Найпростіший пристрій кріплення термодатчиків – притиск температурного датчика за допомогою дерев'яної прищіпки для білизни, але її треба істотно доопрацювати. Для кріплення термодатчиків я використав шматок ебоніту циліндричної форми діаметром 16 мм з просвердленим перпендикулярно до поздовжньої осі симетрії отвором круглої форми під радіус терморезистора. По поздовжній осі симетрії був проточений дремелем паз для кріплення датчика з торця друкованих плат. Це забезпечує максимальну легкість у встановленні на планку RAM.

і на VideoRAM...

з торця друкованої плати відеокарти, а також щільне прилягання термодатчика до мікросхеми (при використанні прищіпки для білизни сила притиску помітно вище, тому дивіться - не перестарайтеся - так можна і термодатчик роздавити) і надійне кріплення всієї системи в цілому.

У притиску для кріплення датчика на карті відео (у мене Radeon 9100 noname) спиляний один "зуб", т.к. на моїй відеокарті встановлені мікросхеми відеопам'яті в корпусах, що "йшли в історію" і з зворотного боку під мікросхемами запаяно дуже багато безкорпусної дрібниці.

У Вас пам'ять може стояти в корпусах BGA, причому, з двох сторін друкованої плати дзеркально. В цьому випадку товщини 16 мм може не вистачити.

Для кріплення датчика на планці RAM використовував симетричний притиск. Планка пам'яті RAM із закріпленим датчиком температури наведена на фото:

Ще один варіант кріплення датчика температури - офісні крокодили, якими скріплюється товста пачка сторінок різного формату. У цьому випадку доведеться прокласти твердий тонкий діелектрик між нижньою частиною притиску та друкованою платою відеокарти, щоб уникнути виходу з ладу останньої.

Пластмаси виготовлення притисків не годяться, т.к. нам потрібно, щоб періодичне нагрівання/охолодження не призводило до зміни лінійних розмірів притиску термодатчика. Можна, звичайно, використовувати і капролон (теж діелектрик), але це твердий матеріал і його обробка дуже трудомістка. Ширину внутрішнього паза, пропиляного по поздовжній осі симетрії притиску, слід підбирати практично - докладання незначних зусиль при "одяганні" притиску на планку пам'яті може коштувати дорого через мізерну різницю у висоті монтажу мікросхем пам'яті на планці в 0.055 мм.

Найзручніше термодатчик кріпиться між ребрами радіаторів охолодження чіпсетів материнських плат, відеокарт тощо.

Тепер, коли все встановлено належним чином і все працює, видно, що на штатних частотах (250/250) температура VideoRAM становить 31.7 o З, а на підвищених частотах (300/285) температура VideoRAM склала 38.3 o З при виконанні 3DMark2001SE /1024х768х32/ . Температура RAM /Mtec 256Mb/ 40.4 o З і 49 o З відповідно.

На індикаторі зліва відображається температура VideoRAM, на індикаторі праворуч – температура оперативної RAM приблизно через хвилину після увімкнення комп'ютера.

Література:

1. В.Суєтін, Радіо № 10, 1991 р., с.28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
2. А.С.Енохович, М., Освіта, Довідник з фізики та техніки, 1989р., с.115

Вдалого моддінгу Вам.

Апранич Сергій aka Pryanick

[email protected]

Дана стаття допоможе у створенні простого і в той же час надійного пристрою термоконтролю для "нагрівається" апаратури (підсилювачі, блоки живлення та будь-яких деталей, що використовують радіатори)
Принцип роботи прост... терморезистор термопастой і скобою притискається до радіатора, виставляється максимально допустима температура, і як тільки радіатор нагріється до цієї температури, ввімкнеться вентилятор і охолоджуватиме радіатор до того моменту, поки на терморезисторі не впаде температура.
Відмінне рішення для охолодження підсилювача, адже якщо слухати музику на тихій гучності охолодження вентилятором і не потрібно, нема чого створювати зайвий шум. А як тільки підсилювач працюватиме на високій потужності і радіатор нагріється до максимально допустимої температури, у роботу включиться вентилятор. Максимально допустима температура встановлюється або на дотик або за допомогою термометра. У моєму випадку методу "на дотик" цілком вистачило.

Схема:

Фото:

А тепер за схемою. Підстроювальний резистор регулює поріг спрацьовування вентилятора. Терморезистор радянського походження, коштує копійки:

Операційний підсилювач LM324 (4х канальний ОУ) можна замінити на LM358 (двоканальний ОУ) виграєте у розмірі.. але в ціні вони не відрізняються... Більше те й додати нічого.

Друкована платачотириканальна, транзистори замінені на потужніші BC639, на дурні питання "чому плата не відповідає схемі" не відповідаю:

Варіант кріплення до радіатора.

Всім привіт)
Сьогодні від мене огляд хорошого паяльника із регулюванням температури.
Кому цікаво – ласкаво просимо під кат.
А там розбирання, виміри та невелике доопрацювання…
Паяльник надано для огляду, п.18…

Характеристики паяльника:

Потужність: 40Вт
Температура: 200...450°C
Вхідна напруга: 220...240В
Довжина: 250мм

Комплект постачання, зовнішній вигляд.

Поставляється у блістері, крім паяльника нічого в комплекті немає.


Пара додаткових жал різного типу дуже б не завадили.

За габаритами схожий на Gj-907.


Регулятор температури менший, розташований ближче до дроту, що набагато зручніше. 907-го він більше і знаходиться прямо в зоні хвата за ручку, часто випадково збивається.

Довжина дроту 140 см, на кінці ворожа вилка.


Сам провід товстий, жорсткий і важкий. Як від системника. Надійність це звичайно добре, але не в даному випадку.


Під зовнішньою ізоляцією - 3 жили, заземлення жала використовується прямо з розетки. Для порівняння в 907-му двожильний провід, заземлення потрібно окремо чіпляти крокодилом.


Вилку я замінив, та й взагалі, для людини, яка купує паяльник, ця процедура не складе труднощів. Пізніше знайду відповідний провід - заміню і його, з більш тонким працювати буде набагато зручніше.

Жало, нагрівальний елемент

Жало у паяльника знімне, необгоральне.


На сторінці товару жало гостре конусне, а мені прийшов паяльник зі схожим на 2CR з цієї картинки



Особисто мені таке жало зручніше використовувати при паянні вивідних компонентів, дротів, ніж гостре. Тим паяльник з гострим у мене є. Кому потрібно жало саме таке, як на картинці магазину – майте це на увазі.


Кінчик жала добре магнітиться, а частина, куди входить нагрівач - дуже слабко.
Під необгорним покриттям - мідь (сточив трохи напилком)

Змінюється воно просто, потрібно відкрутити кожух.


Нагрівальний елемент - ніхромовий в керамічній трубці


Діаметр – 5,2 мм, довжина – 73 мм.


Від нагрівача виходить 4 дроти - 2 дроти для нагрівального елемента та 2 дроти для термодатчика. Опір нагрівального елемента 950 Ом (два білі дроти).




Жало "сідає" до кінця, обмежувальна втулка при установці не піднімає його над кінчиком нагрівача.

Внутрішній діаметр жала - 55 мм, а нагрівача 52 мм, тобто. є зазор.
В принципі, з коробки паяльник працює і так, але після години-двох роботи я оглянув нагрівач і виявив контакт з жалом.


Повітряний прошарок явно не сприяє передачі тепла до жалу.
Тому я намотав 3 шари тонкої алюмінієвої фольги, для більш щільної посадки.

Доробка дуже проста і ефективна, займає буквально пару хвилин. Наступні виміри проводилися з нею.

Плата термоконтролю

Судячи з плати і 4-х проводів від нагрівача тут реалізований зворотний зв'язок по термопарі, а не просто регулювання потужності, що подається до нагрівача. Тобто. вона повинна підтримувати саме виставлену температуру, а не потужність нагрівача, що пізніше і перевіримо.

Елементна база дуже схожа на добре себе зарекомендував серед недорогих паяльників CT-96.
Операційний посилювач

Симистор для керування нагрівачем

На платі є підстроєчник для більш точного регулювання температури, але я його не чіпав, не довелося)
У плані ремонтно-придатності паяльник хороший, дефіцитних деталей немає, деталей у SMD корпусах теж немає. У разі виходу з ладу можна без проблем замінити деталь, що перегоріла.

Вимірювання температури

Ось і підібралися до найважливішої частини огляду.
Пару слів про спосіб виміру.
Для таких цілей є спеціалізовані пристрої, але в мене на жаль такого немає.


Але є звичайний безконтактний термометр, він же пірометр. Він зовсім придатний, звісно, ​​для подібних вимірів, т.к. дуже сильно бреше на блискучих металевих поверхнях і пляма виміру набагато більша за кінчик жали.
Я спробував зняти кожух джала та пофарбував товсту частину джала маркером. Але навіть цього виявилося замало, вона все одно була вже отвором сенсора. Значення були приблизно відсотків на 40 нижче.
Тоді довелося поворухнути звивинами і придумати, як його змусити міряти температуру жала. Я нічого краще не придумав, як вирізати з фольги невелике коло (за діаметром отвору в пірометрі, надто велике було б радіатором), і пофарбувати його чорним нітромаркером. Потім поклав його на товсту частину жала і трохи обігнув його за радіусом жала (для більшої площі контакту та кращої теплопровідності). Ось що вийшло


Під час нагрівання горить червоний світлодіод, після досягнення заданої гасне.
Час розігріву з кімнатної температури до 200°C становить близько хвилини хвилини.
Для початку виставив 200 градусів, почекав, поки добре прогріється фольга, потім заміряв.
Заздалегідь перепрошую за фото, т.к. Значення на пірометрі тримаються кілька секунд, необхідно встигнути піднести до паяльнику і сфокусуватися камері.



Тепер 250 °C



та 300 °C

Як бачимо, паяльник із заводу добре відкалібрований (до підбудови навіть не торкався) і також добре тримає задану температуру! Причому результати отримані з одного разу, виставив температуру, зачекав, заміряв, сфотографував. Потім наступне значення, тощо. Щиро кажучи, не чекав за таку вартість… приємно здивований. Читаючи огляди аналогічних паяльників зібраних практично з тих же компонентів, я був готовий до перегріву, недогріву, відхиленнями від виставленої температури на 30-50 градусів та калібрування підстроювальним резистором. Але нічого цього не було і робити не довелося.
Але, повторюся, виміри проводив вже з фольгою на нагрівачі, що покращує теплообмін між жалом та нагрівачем.

Висновок:

Буду коротким, все і так докладно викладено в огляді.
Цілком хороший паяльник, з чесним регулюванням температури, добре відкалібрований із заводу. Також мені сподобалося працювати комплектним жалом та розташуванням регулятора. До плюсів можна ще віднести високу ремонтопридатність.
Однак, для більш комфортної роботи разом з вилкою бажано замінити і жорсткий провід, а також провести вкрай просту доробку у вигляді намотування фольги на нагрівач.

П.С. залишається відкритим питання щодо додаткових скарг, я так підозрюю, що підійдуть ось

Керуємо кулером (термоконтроль вентиляторів на практиці)

Тим, хто використовує комп'ютер кожен день (і особливо щоночі), дуже близька ідея Silent PC. Цій темі присвячено багато публікацій, проте на сьогоднішній день проблема шуму, який виробляється комп'ютером, далека від вирішення. Одним із головних джерел шуму в комп'ютері є процесорний кулер.

При використанні програмних засобів охолодження, таких як CpuIdle, Waterfall та інших, або під час роботи в операційних системах Windows NT/2000/XP і Windows 98SE середня температура процесора в Idle-режимі значно знижується. Однак вентилятор кулера цього не знає і продовжує працювати на повну силу з максимальним рівнем шуму. Звичайно, існують спеціальні утиліти (SpeedFan, наприклад), які вміють керувати обертами вентиляторів. Проте працюють такі програми далеко не на всіх материнських платах. Але навіть якщо й працюють, то можна сказати, не дуже розумно. Так, на етапі завантаження комп'ютера навіть при відносно холодному процесорі вентилятор працює на своїх максимальних обертах.

Вихід зі становища насправді простий: управління оборотами крильчатки вентилятора можна спорудити аналоговий регулятор з окремим термодатчиком, закріпленим на радіаторі кулера. Взагалі кажучи, існує безліч схемотехнічних рішень для таких терморегуляторів. Але на нашу увагу заслуговують дві найпростіші схеми термоконтролю, з якими ми зараз і розберемося.

Опис

Якщо кулер не має виходу таходатчика (або цей вихід просто не використовується), можна побудувати найпростішу схему, яка містить мінімальну кількість деталей (рис. 1).

Рис. 1. Принципова схема першого варіанта терморегулятора

Ще з часів "четвірок" використовувався регулятор, зібраний за такою схемою. Побудований він на основі мікросхеми компаратора LM311 (вітчизняний аналог - КР554СА3). Незважаючи на те, що застосований компаратор, регулятор забезпечує лінійне, а не ключове регулювання. Може виникнути резонне питання: "Як так вийшло, що для лінійного регулювання застосовується компаратор, а чи не операційний підсилювач?". Ну причин цього є кілька. По-перше, цей компаратор має відносно потужний вихід із відкритим колектором, що дозволяє підключати до нього вентилятор без додаткових транзисторів. По-друге, завдяки тому, що вхідний каскад побудований на p-n-p транзисторах, які включені за схемою із загальним колектором, навіть при однополярному живленні можна працювати з низькими вхідними напругами, що знаходяться практично на потенціалі землі. Так, при використанні діода як термодатчик потрібно працювати при потенціалах входів всього 0.7 В, що не дозволяють більшість операційних підсилювачів. По-третє, будь-який компаратор можна охопити негативним зворотним зв'язком, тоді він працюватиме так, як працюють операційні підсилювачі (до речі, саме таке включення і використано).

Як датчик температури дуже часто застосовують діоди. У кремнієвого діода p-n перехід має температурний коефіцієнт напруги приблизно -2.3 мВ/°C, а пряме падіння напруги - близько 0.7 В. Більшість діодів мають корпус, що зовсім не підходить для їх закріплення на радіаторі. У той самий час деякі транзистори спеціально пристосовані цього. Одними з таких є вітчизняні транзистори КТ814 та КТ815. Якщо подібний транзистор пригвинтити до радіатора, колектор транзистора опиниться з ним електрично з'єднаним. Щоб уникнути неприємностей, у схемі, де цей транзистор використовується, колектор має бути заземлений. Виходячи з цього для нашого термодатчика потрібен p-n-p транзистор, наприклад, КТ814.

Можна, звичайно, просто використовувати один із переходів транзистора як діод. Але тут ми можемо виявити кмітливість і вчинити більш хитро:) Справа в тому, що температурний коефіцієнт у діода відносно низький, а вимірювати малі зміни напруги досить важко. Тут втручаються і шуми, і перешкоди, і нестабільність напруги. Тому часто, щоб підвищити температурний коефіцієнт датчика температури, використовують ланцюжок послідовно включених діодів. У такого ланцюжка температурний коефіцієнт і пряме падіння напруги збільшуються пропорційно до кількості включених діодів. Але ж у нас не діод, а цілий транзистор! Дійсно, додавши всього два резистори, можна спорудити на транзисторі двополюсник, поведінка якого буде еквівалентна поведінці ланцюжка діодів. Що і зроблено в описуваному терморегуляторі.

Температурний коефіцієнт такого датчика визначається ставленням резисторів R2 і R3 і дорівнює Tcvd*(R3/R2+1), де Tcvd – температурний коефіцієнт одного p-n переходу. Підвищувати відношення резисторів до нескінченності не можна, тому що разом з температурним коефіцієнтом зростає і пряме падіння напруги, яке може досягти напруги живлення, і тоді схема працювати вже не буде. В регуляторі, що описується, температурний коефіцієнт обраний рівним приблизно -20 мВ/°C, при цьому пряме падіння напруги становить близько 6 В.

Датчик температури VT1R2R3 включений у вимірювальний міст, утворений резисторами R1, R4, R5, R6. Живиться міст параметричного стабілізатора напруги VD1R7. Необхідність застосування стабілізатора викликана тим, що напруга живлення +12 В усередині комп'ютера досить нестабільна (в імпульсному джерелі живлення здійснюється лише групова стабілізація вихідних рівнів +5 і +12 В).

Напруга розбалансу вимірювального моста прикладається до входів компаратора, який використовується в лінійному режимі завдяки негативному зворотному зв'язку. Підстроювальний резистор R5 дозволяє зміщувати регулювальну характеристику, а зміна номіналу резистора зворотного зв'язку R8 дозволяє змінювати її нахил. Ємності C1 та C2 забезпечують стійкість регулятора.

Змонтований регулятор на макетній платі, яка є шматочком однобічного фольгованого склотекстоліту (рис.2).

Рис. 2. Монтажна схема першого варіанта терморегулятора

Для зменшення розмірів плати бажано використовувати SMD-елементи. Хоча, в принципі, можна обійтись і звичайними елементами. Плата закріплюється на радіаторі кулера за допомогою кріплення гвинта транзистора VT1. Для цього в радіаторі слід зробити отвір, в якому бажано нарізати різьблення М3. У крайньому випадку можна використовувати гвинт і гайку. При виборі місця на радіаторі для закріплення плати потрібно подбати про доступність резистора підлаштування, коли радіатор буде знаходитися всередині комп'ютера. Таким способом можна прикріпити плату тільки до радіаторів "класичної" конструкції, а ось кріплення її до радіаторів циліндричної форми (наприклад, як у Orb-ів) може спричинити проблеми. Хороший тепловий контакт із радіатором повинен мати лише транзистор термодатчика. Тому якщо вся плата повністю не вміщається на радіаторі, можна обмежиться встановленням на ньому одного транзистора, який у цьому випадку підключають до плати за допомогою дротів. Саму плату можна розташувати у будь-якому зручному місці. Закріпити транзистор на радіаторі нескладно, навіть можна просто вставити його між ребер, забезпечивши тепловий контакт за допомогою теплопровідної пасти. Ще одним способом кріплення є застосування клею з гарною теплопровідністю.

При встановленні транзистора термодатчика на радіатор останній виявляється з'єднаним із землею. Але на практиці це не викликає особливих труднощів, принаймні, в системах з процесорами Celeron і PentiumIII (частина їхнього кристала, що стикається з радіатором, не має електричної провідності).

Електрично плата включається до розриву проводів вентилятора. За бажання можна навіть встановити роз'єми, щоб не розрізати дроти. Правильно зібрана схема практично не вимагає налаштування: потрібно лише підстроювальним резистором R5 встановити необхідну частоту обертання крильчатки вентилятора, що відповідає поточній температурі. На практиці у кожного конкретного вентилятора існує мінімальна напруга живлення, за якого починає обертатися крильчатка. Налаштовуючи регулятор, можна добитися обертання вентилятора на мінімально можливих оборотах при температурі радіатора, скажімо, близькою до навколишнього. Тим не менш, враховуючи те, що тепловий опір різних радіаторів сильно відрізняється, може знадобитися коригування нахилу характеристики регулювання. Нахил характеристики визначається номіналом резистора R8. Номінал резистора може лежати в межах від 100 К до 1 М. Чим більший цей номінал, тим при нижчій температурі радіатора вентилятор досягатиме максимальних обертів. Насправді дуже часто завантаження процесора становить лічені відсотки. Це спостерігається, наприклад, під час роботи у текстових редакторах. У разі використання програмного кулера в такі моменти вентилятор може працювати на значно знижених обертах. Саме це й має забезпечувати регулятор. Однак при збільшенні завантаження процесора його температура піднімається і регулятор повинен поступово підняти напругу живлення вентилятора до максимального, не допустивши перегріву процесора. Температура радіатора, коли досягаються повні оберти вентилятора, має бути дуже високої. Конкретні рекомендації дати складно, але принаймні ця температура повинна "відставати" на 5-10 градусів від критичної, коли вже порушується стабільність системи.

Так, ще один момент. Перше включення схеми бажано проводити від зовнішнього джерела живлення. Інакше, у разі наявності у схемі короткого замикання, підключення схеми до роз'єму материнської плати може спричинити її пошкодження.

Тепер є другий варіант схеми. Якщо вентилятор обладнаний таходатчиком, то вже не можна включати регулюючий транзистор у "земляний" провід вентилятора. Тому внутрішній транзистор компаратора не підходить. В цьому випадку потрібен додатковий транзистор, який буде проводити регулювання по ланцюгу +12 В вентилятора. В принципі, можна було просто трохи доопрацювати схему на компараторі, але для різноманітності було зроблено схему, зібрану на транзисторах, яка виявилася за обсягом навіть меншою (рис. 3).

Рис. 3. Принципова схема другого варіанта терморегулятора

Оскільки розміщена на радіаторі плата нагрівається вся, то передбачити поведінку транзисторної схеми досить складно. Тому знадобилося попереднє моделювання схеми за допомогою пакета PSpice. Результат моделювання показано на рис. 4.

Рис. 4. Результат моделювання схеми у пакеті PSpice

Як видно з малюнка, напруга живлення вентилятора лінійно підвищується від 4 при 25°C до 12 при 58°C. Така поведінка регулятора загалом відповідає нашим вимогам, і на цьому етап моделювання був завершений.

Принципові схеми цих двох варіантів терморегулятора мають багато спільного. Зокрема, датчик температури та вимірювальний міст абсолютно ідентичні. Різниця полягає лише у підсилювачі напруги розбалансу моста. У другому варіанті ця напруга надходить на каскад на транзисторі VT2. База транзистора є входом підсилювача, що інвертує, а емітер — неінвертуючим. Далі сигнал надходить на другий підсилювальний каскад на транзисторі VT3, потім вихідний каскад на транзисторі VT4. Призначення ємностей таке саме, як і першому варіанті. Ну а монтажна схема регулятора показана на рис. 5.

Рис. 5. Монтажна схема другого варіанта терморегулятора

Конструкція аналогічна першому варіанту, крім того, що плата має трохи менші розміри. У схемі можна застосувати звичайні (не SMD) елементи, а транзистори - будь-які малопотужні, тому що струм, споживаний вентиляторами, зазвичай не перевищує 100 мА. Зауважу, що цю схему можна використовувати і для управління вентиляторами з великим значенням струму, що споживається, але в цьому випадку транзистор VT4 необхідно замінити на більш потужний. Що ж до виведення тахометра, то сигнал тахогенератора TG безпосередньо проходить через плату регулятора і надходить на роз'єм материнської плати. Методика налаштування другого варіанта регулятора нічим не відрізняється від методики, наведеної для першого варіанта. Тільки в цьому варіанті налаштування роблять підстроювальним резистором R7, а нахил характеристики визначається номіналом резистора R12.

Висновки

Практичне використання терморегулятора (разом з програмними засобами охолодження) показало його високу ефективність щодо зниження шуму, виробленого кулером. Однак і сам кулер має бути досить ефективним. Наприклад, у системі з процесором Celeron566, що працює на частоті 850 МГц, боксовий кулер вже не забезпечував достатньої ефективності охолодження, тому навіть при середньому завантаженні процесора регулятор піднімав напругу живлення кулера до максимального значення. Ситуація виправилася після заміни вентилятора більш продуктивний, зі збільшеним діаметром лопатей. Зараз повні оберти вентилятор набирає лише за тривалої роботи процесора з майже 100% завантаженням.