|
Kako se stisavaju ventilatori?
crvena zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crna zica na molexu
5V-0V=5V
7V
+ ventilatora (crvena zica)-->zuta zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crvena zica na molexu
12V-5V)=7V
Kod ovakve metode, boljka je ta sto se neki ventilatori nece moci pokrenuti na 5V (preveliki staticki moment, tranzistorske sklopke dobivaju premalu pobudu...) ili nece davati zeljeni rezultat, bilo po pitanju buke ili ucinkovitosti hladjenja. Ipak, ovaj nacin je najjednostavniji i potpuno je besplatan.
Trosak: -
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni
Stisavanje ventilatoru pomocu otpora
Slijedeca metoda je zapravo najlosija, a temelji se na Ohmovom zakonu. Dakle, za tu metodu, potrebno nam je malo racunanja. Prvo sto nam je potrebno su informacije o struji i naponu s ventilatora. Takvi podatci obicno se nalaze na naljepnicama istih, i esencijalni su za ovu metodu. Dakle, uzet cemo napon od 12V i struju od 0.1A (podatci su izmisljeni i uzeti radi lakseg racunanja).
Prvo je potrebno izracunati unutrasnji otpor samog ventilatora. To cemo postici preko formule:
U=IR; R=U/I --> R=12/0,1=120ohma
Sada kada imamo potreban unutrasnji otpor, trebamo odrediti napon na koji zelimo spustiti ventilator. Buduci da smo 5V i 7V vec dobivali preko molexa, mozemo se odluciti za 9V. Sada nam je potrebna struja na otporniku, koju cemo dobiti pomocu formule:
U=IR; I=U/R --> I=9/120= 0.075A
Drugim rijecima, struja na otporniku je 0.075A. Sada treba dobiti pad napona na tom otporniku, dakle 12V-9V=3V i pomocu formule dobiti sam otpor:
U=IR; R=U/I --> R=3/ 0.075=40ohma
Zasto sam napomenuo da ovakva metoda i nije najsretnije. Naime, vecina otpornika koje se dadu kupiti u lokalnim trgovinama elektronickom opremom imaju dopustenu snagu od 1/4W. U nasem slucaju, ta snaga je jednaka padu napona i struji, dakle:
P=UI; P=3*0.075=0.225W
Nas bi otpornik, u ovom slucaju, bio na samoj granici dopustene disipacije, a bakcati se s poprilicno neukim prodavacima i inzistirati na snaznijim otpornicima dosta je nezgodno. U svakom slucaju, ukoliko ste sigurni da vasi otpornici mogu izdrzati izracunatu snago, ova metoda nije nista losija od predhodno spomenute, nego je cak i preciznija. Dodatak ovome moze samo biti da je moguce koristiti i potenciometar, s odgovarajucim vrijednostima.
Trosak: minimalan
Otpornik 0,5W - <50 lp
Potenciometar 0,25W - ~2.5 kn
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni, cak i s potenciometrom
Stisavanje ventilatora nepromijenjivim linearnim stabilizatorima napona
Ovdje se radi o starim ali jos uvjek prilicno cesto koristenim 78xx serijama. Iako njihova upotreba danas prilicno ogranicena, za ovakve prigode su izvrsni. Nacelno, njihova maksimalna struja iznosi 1A, te do 5W disipacije ne zahtijevaju nikakvo hladjenje. Sam sklop sastoji se od tri nozice, ulaza, uzemljenja i izlaza. Logicno, na ulaz spajamo izvor napona, u nasem slucaju, najcesce 12V, da bi na izlazu dobili zeljeni napon. Sama serija 78xx krece se u rasponu od 5V (dakle, 7805) do 15V (7815), s time da su nama zanimljive vrijednosti ispod 12V. Evo jedna principijelna shema spajanja takvog tipa regulatora.
Ovaj nacin puno je bolji od onoga s otpornikom, a cijena mu je neznatno veca. Ipak, i tu se treba paziti na disipaciju i hladjenje.
Trosak: minimalan
78xx - ~2.50 kn
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni, ali sigurnija nego s otpornikom/potenciometrom uz vise mogucnosti nego s molexom
Stisavanje ventilatora promijenjivim linearnim regulatorima napona
Ovo je vjerojatno najucinkovitija metoda utisavanja ventilatora, te se njome mogu dobiti najbolji rezultati. Obicno se izvodi s LM serijom integriranih krugova(LM117, LM150, LM317, LM350). Principijelno, radi se o istim sklopovima, dok su samo izlazne struje drukcije. Ja cu objasniti princip s LM350T, koji ne bi trebao kostati vise od prosjecne kave, a moze dati 3A izlazne struje.
Dakle, evo prvo principijelna shema spajanja, nakon koje cu dati objasnjenje.
Ovaj sklop je kompliciraniji u toliko sto zahtijeva neku vrstu montaze na plocicu, bio to obican breadboard ili na bilo koji nacin jetkana plocica. No, za nekoga tko je imao doticaj s time, ne bi trebalo predstavljati nikakav problem, pa cak i za pocetnika moze sluziti kao dobra vjezba. U ovom sklopu vazni su nam otpornici, od kojih je jedan stalni a drugi promjenjivi (potenciometar). Formula za izracunavanje izlaznog napona ovog sklopa je:
U_izlazno=U_referentno*(1+R2/R1)+I_adj*R2
Standardni izbor R1 otpornika za LM350 120 ohma dok je potenciometar u nasem slucaju idealan s vrijednoscu od 1k ohma, no i druge kombinacije su moguce. Ova kombinacija ce nam pri najvecem otporu potenciometra dati nesto malo manje od 12V, dok smanjivanjem pokrivamo prakticki cijelo podrucije napona na kojima ventilator radi. Vrijednost referentnog napona U_referentno je 1.25V dok je I_adj iznosi 50uA. Izlazni kondenzator nije potreban, no za sprecavanje ringinga i ostalih nezeljenih pojava, opcionalno se moze staviti tantalov kondenzatoro od 1 uF ili aluminijski elektorlitski od 25 uF. Ovisno o opterecenju, regulator je zgodno ohladiti, a buduci da se tvornicki hladnjaci isporucuju po vrlo niskim cijenama, nije na odmet uzeti jedan za svaki slucaj. Ovisno o kucistu, cijene se za metalno TO-3 kuciste krecu oko 15 kn dok za TO-220 cijena je oko 5 kn.
Racunajte na to da regulator nece izdrzati disipaciju vecu od 1W bez heatsinka duze vrijeme. Racun izgleda ovako:
P_d=(U_ul–U_izl)*(I_izl)
Link za shemu: http://img63.imageshack.us/img63/4372/shema9gc.gif
IC1 - LM117/LM150/LM317/LM350
R1, R2 - ovisno o proracunu
C1 - 10uF, elektrolit
C2 - 0.1uF, tantal
C3 - 1uF, elektrolit
D1 - 1N4002
Trosak: osjetno veci nego u prijasnjim slucajevima
LM350T - ~10kn
Potenciometar - ~2.50 kn
Otpornik - <0.50 kn
Kondenzator - ~2.50 kn
TO-3 hladnjak - ~15 kn/ TO-220 hladnjak - ~5 kn
Tehnicka zahtijevnost: projektantski nezahtijevan, no izvedbeno moze predstavljati problem potpunim pocetnicima
Mogucnosti i ucinkovitost: iznimno velika
Pokoja za kraj
Ovo, dakako, nisu sve metode reguliranja brzine ventilatora, jer postoje jos mnoga zgodna rijesenja, ali instalacija je pri kraju pa ako bude zainteresiranih, mozemo i nastaviti. Inace, do sljedeceg edita posta (ako ga bude bilo, jelte), volio bih samo upozoriti ljude da ne spajaju RPM zicu na svoje maticne ploce, buduci da taj brojac radi s impulsima od 12V i 0V, te stoga prilikom smanjivanja napona moze doci do nezeljenih posljedica. I ovo se moze rijesiti nekim jednostavnim sklopovima, no otom potom.
Nazalost, ako mislite raditi bilo kakav ozbiljniji projekt (a mogao bi biti koji kasnije), zaboravite Chipoteku i ekipu. Jedini nacin za dobiti kvalitetne komponente su strani online ducani, kao sto su Farnell i RS Components. Njihovi zastupnici za Hrvatsku su Altpro tj. Primotronic.
Seveda, ako postoje greske (a mogle bi se podkrats), samo pucajte.
Uzivajte,
*Molex je tvrtka koja proizvodi konektore, no kolokvijalno, ono sto se u ratificiranom ATX standardu zove "Peripheral connector" mi zovemo "molex"Sumnjam da itko od vas zna kako je naporno i zamorno instaliravati OS/2, pa eto, imam viska vremena, pa cu se pozabaviti malo ovom tematikom. Ako vam se svidi, postavite ga kao sticky, ako ne, bar ne buljim u prokleti terminal slijedecih nekoliko minuta. 
Alzo, ja cu se osvrnuti na hardversko stisavanje ventilatora, a netko od kolega moze rec pokoju o softverskom (SpeedFan i slicni programi).
Vecina ventilatora je u sustini koracni motor s nesto sitno elektronike (Halova sonda, tranzistori i slicno). Isto tako, ventilatori ima 2 (3) zice, od kojih je obicno ona koja je uzemljena crna dok boja ostalih moze varirati, no najcesce je crvena, kolokvijalno, + i -. Tretja zica je ona koja daje informacije o okretajima u minuti. Za utisavanje ventilatora mozemo koristiti nekoliko metoda, koje se ne razlikuju po ucinkovitosti nego po pragmaticnosti i preciznosti utisavanja.
Stisavanje ventilatora pomocu molexa*
Prvu cinjenicu koju mozemo iskoristiti da se doticni motori pokrecu pomocu razlike potencijala izmedju uzemljenja i nekog viseg potencijala. U vecini slucajeva, drugi potencijal biti ce napisan na samom ventilatoru, kao i ostali podatci koji ce nam trebati kasnije. Isto tako, u racunalu imamo razne potencijale, a najlakse iskoristivi su oni na molex koji daju 5 tj. 12V. Dakle, kombiniranjem tih potencijala, dolazimo do napona, koji ako su nizi od onih referentnih na ventilatoru, daju manje okretaja u minuti te time i manju buku.
Stoga, prvo cemo klasificirati neke referentne pojmove. Dakle, molex se sastoji od 4 zice, 2 crne, crvene i zute. Crne zice su uzemljenje i njihov potencijal je 0. Zuta ima potencijal od 12V dok crvena ima potencijal od 5V. Dakle, kombinacije za utisavanje ventilatora spajanjem zica s ventilatora i molxa moze se sumizirati ovako:
5V
+ ventilatora (crvena zica)-->crvena zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crna zica na molexu
5V-0V=5V
7V
+ ventilatora (crvena zica)-->zuta zica na molexu
- ventilatora (crna zica)-->crvena zica na molexu
12V-5V)=7V
Kod ovakve metode, boljka je ta sto se neki ventilatori nece moci pokrenuti na 5V (preveliki staticki moment, tranzistorske sklopke dobivaju premalu pobudu...) ili nece davati zeljeni rezultat, bilo po pitanju buke ili ucinkovitosti hladjenja. Ipak, ovaj nacin je najjednostavniji i potpuno je besplatan.
Trosak: -
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni
Stisavanje ventilatoru pomocu otpora
Slijedeca metoda je zapravo najlosija, a temelji se na Ohmovom zakonu. Dakle, za tu metodu, potrebno nam je malo racunanja. Prvo sto nam je potrebno su informacije o struji i naponu s ventilatora. Takvi podatci obicno se nalaze na naljepnicama istih, i esencijalni su za ovu metodu. Dakle, uzet cemo napon od 12V i struju od 0.1A (podatci su izmisljeni i uzeti radi lakseg racunanja).
Prvo je potrebno izracunati unutrasnji otpor samog ventilatora. To cemo postici preko formule:
U=IR; R=U/I --> R=12/0,1=120ohma
Sada kada imamo potreban unutrasnji otpor, trebamo odrediti napon na koji zelimo spustiti ventilator. Buduci da smo 5V i 7V vec dobivali preko molexa, mozemo se odluciti za 9V. Sada nam je potrebna struja na otporniku, koju cemo dobiti pomocu formule:
U=IR; I=U/R --> I=9/120= 0.075A
Drugim rijecima, struja na otporniku je 0.075A. Sada treba dobiti pad napona na tom otporniku, dakle 12V-9V=3V i pomocu formule dobiti sam otpor:
U=IR; R=U/I --> R=3/ 0.075=40ohma
Zasto sam napomenuo da ovakva metoda i nije najsretnije. Naime, vecina otpornika koje se dadu kupiti u lokalnim trgovinama elektronickom opremom imaju dopustenu snagu od 1/4W. U nasem slucaju, ta snaga je jednaka padu napona i struji, dakle:
P=UI; P=3*0.075=0.225W
Nas bi otpornik, u ovom slucaju, bio na samoj granici dopustene disipacije, a bakcati se s poprilicno neukim prodavacima i inzistirati na snaznijim otpornicima dosta je nezgodno. U svakom slucaju, ukoliko ste sigurni da vasi otpornici mogu izdrzati izracunatu snago, ova metoda nije nista losija od predhodno spomenute, nego je cak i preciznija. Dodatak ovome moze samo biti da je moguce koristiti i potenciometar, s odgovarajucim vrijednostima.
Trosak: minimalan
Otpornik 0,5W - <50 lp
Potenciometar 0,25W - ~2.5 kn
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni, cak i s potenciometrom
Stisavanje ventilatora nepromijenjivim linearnim stabilizatorima napona
Ovdje se radi o starim ali jos uvjek prilicno cesto koristenim 78xx serijama. Iako njihova upotreba danas prilicno ogranicena, za ovakve prigode su izvrsni. Nacelno, njihova maksimalna struja iznosi 1A, te do 5W disipacije ne zahtijevaju nikakvo hladjenje. Sam sklop sastoji se od tri nozice, ulaza, uzemljenja i izlaza. Logicno, na ulaz spajamo izvor napona, u nasem slucaju, najcesce 12V, da bi na izlazu dobili zeljeni napon. Sama serija 78xx krece se u rasponu od 5V (dakle, 7805) do 15V (7815), s time da su nama zanimljive vrijednosti ispod 12V. Evo jedna principijelna shema spajanja takvog tipa regulatora.
Ovaj nacin puno je bolji od onoga s otpornikom, a cijena mu je neznatno veca. Ipak, i tu se treba paziti na disipaciju i hladjenje.
Trosak: minimalan
78xx - ~2.50 kn
Tehnicka zahtijevnost: minimalna
Mogucnosti i ucinkovitost: ograniceni, ali sigurnija nego s otpornikom/potenciometrom uz vise mogucnosti nego s molexom
Stisavanje ventilatora promijenjivim linearnim regulatorima napona
Ovo je vjerojatno najucinkovitija metoda utisavanja ventilatora, te se njome mogu dobiti najbolji rezultati. Obicno se izvodi s LM serijom integriranih krugova(LM117, LM150, LM317, LM350). Principijelno, radi se o istim sklopovima, dok su samo izlazne struje drukcije. Ja cu objasniti princip s LM350T, koji ne bi trebao kostati vise od prosjecne kave, a moze dati 3A izlazne struje.
Dakle, evo prvo principijelna shema spajanja, nakon koje cu dati objasnjenje.
Ovaj sklop je kompliciraniji u toliko sto zahtijeva neku vrstu montaze na plocicu, bio to obican breadboard ili na bilo koji nacin jetkana plocica. No, za nekoga tko je imao doticaj s time, ne bi trebalo predstavljati nikakav problem, pa cak i za pocetnika moze sluziti kao dobra vjezba. U ovom sklopu vazni su nam otpornici, od kojih je jedan stalni a drugi promjenjivi (potenciometar). Formula za izracunavanje izlaznog napona ovog sklopa je:
U_izlazno=U_referentno*(1+R2/R1)+I_adj*R2
Standardni izbor R1 otpornika za LM350 120 ohma dok je potenciometar u nasem slucaju idealan s vrijednoscu od 1k ohma, no i druge kombinacije su moguce. Ova kombinacija ce nam pri najvecem otporu potenciometra dati nesto malo manje od 12V, dok smanjivanjem pokrivamo prakticki cijelo podrucije napona na kojima ventilator radi. Vrijednost referentnog napona U_referentno je 1.25V dok je I_adj iznosi 50uA. Izlazni kondenzator nije potreban, no za sprecavanje ringinga i ostalih nezeljenih pojava, opcionalno se moze staviti tantalov kondenzatoro od 1 uF ili aluminijski elektorlitski od 25 uF. Ovisno o opterecenju, regulator je zgodno ohladiti, a buduci da se tvornicki hladnjaci isporucuju po vrlo niskim cijenama, nije na odmet uzeti jedan za svaki slucaj. Ovisno o kucistu, cijene se za metalno TO-3 kuciste krecu oko 15 kn dok za TO-220 cijena je oko 5 kn.
Racunajte na to da regulator nece izdrzati disipaciju vecu od 1W bez heatsinka duze vrijeme. Racun izgleda ovako:
P_d=(U_ul–U_izl)*(I_izl)
Link za shemu: http://img63.imageshack.us/img63/4372/shema9gc.gif
IC1 - LM117/LM150/LM317/LM350
R1, R2 - ovisno o proracunu
C1 - 10uF, elektrolit
C2 - 0.1uF, tantal
C3 - 1uF, elektrolit
D1 - 1N4002
Trosak: osjetno veci nego u prijasnjim slucajevima
LM350T - ~10kn
Potenciometar - ~2.50 kn
Otpornik - <0.50 kn
Kondenzator - ~2.50 kn
TO-3 hladnjak - ~15 kn/ TO-220 hladnjak - ~5 kn
Tehnicka zahtijevnost: projektantski nezahtijevan, no izvedbeno moze predstavljati problem potpunim pocetnicima
Mogucnosti i ucinkovitost: iznimno velika
Pokoja za kraj
Ovo, dakako, nisu sve metode reguliranja brzine ventilatora, jer postoje jos mnoga zgodna rijesenja, ali instalacija je pri kraju pa ako bude zainteresiranih, mozemo i nastaviti. Inace, do sljedeceg edita posta (ako ga bude bilo, jelte), volio bih samo upozoriti ljude da ne spajaju RPM zicu na svoje maticne ploce, buduci da taj brojac radi s impulsima od 12V i 0V, te stoga prilikom smanjivanja napona moze doci do nezeljenih posljedica. I ovo se moze rijesiti nekim jednostavnim sklopovima, no otom potom.
Nazalost, ako mislite raditi bilo kakav ozbiljniji projekt (a mogao bi biti koji kasnije), zaboravite Chipoteku i ekipu. Jedini nacin za dobiti kvalitetne komponente su strani online ducani, kao sto su Farnell i RS Components. Njihovi zastupnici za Hrvatsku su Altpro tj. Primotronic.
Seveda, ako postoje greske (a mogle bi se podkrats), samo pucajte.
Uzivajte,
*Molex je tvrtka koja proizvodi konektore, no kolokvijalno, ono sto se u ratificiranom ATX standardu zove "Peripheral connector" mi zovemo "molex"
__________________
Programer
Rok od dva mjeseca u stvari znači četiri, ali nikako ispod šest.
Zadnje izmijenjeno od: Bubba. 04.09.2005. u 10:44.
|