☰

Реобас своими руками с дисплеем. Обзор реобасов для компьютеров. Шум от вентиляторов

Компьютер давно уже стал таким же обычным предметом в доме, как и например холодильник. Но почему-то многие пользователи компьютеров, особенно не сильно «продвинутые» считают, что современный компьютер должен шуметь. Он ведь мощный, ему нужен БП на XXX ватт, а шум - это неизбежность. Однако для большинства типичных домашних конфигураций это не так. Их можно сделать как минимум тихими, а то и вовсе практически бесшумными. Далее я расскажу, как добиться этого без значительных финансовых вложений простыми и доступными средствами.

Вместо введения

Сразу уточню, я описываю типичные домашние и офисные конфигурации. Компьютеры суровых геймеров с двумя видеокартами, разогнанными четырехядерными процессорами - совершенно другая история (хотя при желании и необходимых капиталовложениях их тоже можно сделать тихими). И примером такой типичной конфигурации пусть будет моя: AMD Athlon X2 4850e, MSI K9NGM4-F V.2, 3 Gb DDRII, Radeon X800GT, Seagate Barracuda 7200.11 500Gb, DVD, корпус Asus Ascot 6AR, БП: FSP ATX400-PNF

Источники шума

Источников шума в компьютере, по большому счету 3: вентиляторы (кулеры), жесткие диски, приводы DVD. А видов шума два: шум потоков воздуха и вибрации. И действует правило: меньше источников шума - общий шум системы меньше. Поэтому глобальная цель выглядит тривиально: максимально уменьшить количество источников шума и уменьшить количество шума от каждого оставшегося источника.

Шум от вентиляторов.

Прежде всего, определимся с простыми вещами. Бесшумный вентилятор - тот, который не крутится вообще, тихий - тот, который крутится не больше 800 оборотов в минуту. Чем больше лопасти вентилятора, тем больше воздушный поток при равных оборотах. Чем больше площадь охлаждаемой поверхности - тем качественнее происходит охлаждение. Минимальный обдув лучше полностью пассивного охлаждения примерно в 3 раза. Ну и наконец, чем меньше выделяется тепла, тем более простые системы охлаждения нужны.
На данный момент оптимальным вариантом по соотношениею уровень шума/эффективность для тихой системы являются вентиляторы, размером 120мм с небольшим количеством оборотов от 12В (до 1000 в минуту).
В типичном системнике вентиляторы могут быть: на чипсете, видеокарте, процессоре, жестком диске, в блоке питания, на корпусе (на вдув и на выдув). Рассмотрим их все.

Чипсет

Большинство современных материнских плат идут с пассивными системами охлаждения. То есть просто радиатор, без вентилятора на нем. Казалось бы, все хорошо, но не тут-то было. Дело в том, что производители материнских плат не рассчитывают, что на процессоре вентилятора может не быть, а движение воздуха внутри корпуса будет незначительным из-за отсутствия вытяжных вентиляторов. Поэтому вариантов принципиально 2: заменить радиатор на чипсете на более мощный и оставить пассивным, или применять дополнительный обдув. Если у вас стоит радиатор с вентилятором, то можно просто снять вентилятор, а существующий радиатор обдувать отдельно. Более правильный вариант - замена радиатора на чипсете на более мощный. Например, Zalman ZM-NBF47 или Zalman ZM-NB47J

Перед покупкой радиатора нужно убедиться, что он подойдет к текущей модели материнской платы. Во-первых, существующий радиатор может быть приклеен термоклеем к чипсету и снять будет весьма проблемно, плюс есть риск повреждения материнской платы или чипсета. Во-вторых, помешать может неудачное расположение чипсета относительно видеокарты или процессора, близкое расположение конденсаторов, нетипичное расположение монтажных отверстий на материнской плате.
Вывод: избавляться от вентилятора на чипсете в любом случае. Желательно заменить на мощный радиатор.

Видеокарта

Современная индустрия выпускает достаточно мощные видеокарты с пассивным охлаждением. Поэтому самый простой вариант - взять именно такую. Как и в случае с производителями материнских плат, здеть возможны те же проблемы: не все расчитывают на то, что в корпусе может быть слабая вентиляция. Поэтому при выборе видеокарты лучше смотреть на размер радиатора. Если радиаторы расположены с двух стороны видеокарты - это дополнительный плюс. Если нужна достаточно мощная видеокарта, которой нет в пассивном исполнении или существующую не хочется менять, решение проблемы - покупка отдельного пассивного радиатора, например, Zalman ZM80D-HP . Я давно использую такой радиатор, он обеспечивает пассивное охлаждение для многих видеокарт (в том числе и для моей X800GT, потребляющей до 55 Вт при нагрузке). К тому же у этого радиатора есть отличный бонус: на него можно установить 120мм вентилятор, который будет обдувать не только видеокарту, но и чипсет и процессор.

X800GT с установленным ZM80D-HP.

В качестве более дешевой альтернативы апгрейду видеокарты или покупке дорого радиатора могу предложить отключить стандартный вентилятор, снять кожух с радиатора (если он есть), и обдувать видеокарту отдельным вентилятором, который будет просто стоять на дне системника или висеть на уровне видеокарты. Качество охлаждения скорее всего снизится, но если по результатам тестов температура не будет критической, то можно и так оставить.
Для тех, кому не нужны игры могу порекомендовать посмотреть в сторону материнских плат со встроенным видео. Интегрированный Geforce8200 неплох, а сейчас начали появляться материнские платы на более быстром Geforce9300. Однако стоит учесть, что для таких плат чипсет обдувать придется в любом случае, даже если производитель поставил только радиатор.
Вывод: видеокарту лучше сразу покупать с пассивным охлаждением, или сделать охлаждение пассивным.

Процессор

Практически везде на процессоре стоит вентилятор, от которого избавиться достаточно сложно. Проблему нужно решать в комплексе: уменьшить тепловыделение процессора и купить мощный радиатор.
Если есть возможность - нужно взять процессор из серии энергоэффективных. Например, у AMD есть 2 похожие модели: Athlon X2 4800+ и Athlon X2 4850e. По производительности идентичны, а вот по TDP отличаются на 20 Вт: 65 против 45. Второй способ уменьшения тепловыделения - понижение частоты и напряжения. Все современные процессоры поддерживают возможность снижения частоты в моменты простоя и повышения до номинала при возникновении нагрузки. Существуют различные сторонние программы, которые управляют этим процессом. В висту эта функциональность встроена, достаточно только поставить драйвер процессора и покопаться в панели управления в разделе «Электропитание».
Радиатор на процессор должен быть большим и на тепловых трубках. На данный момент - это факт. Для себя я после чтения многочисленных обзоров остановился на модели Ice hammer 4400B, как наиболее оптимальной по соотношению цена/качество. Обзор можно найти . Дополнительным плюсом данного радиатора является наличие в комплекте переменного резистора, позволяющего плавно настраивать обороты вентилятора.

При таких размерах во многих случаях вентилятор на процессор вообще не понадобится.
Вывод: использовать мощный радиатор, настроить динамическое управление частотой и напряжением в зависимости от загрузки. По возможности использовать энергоэффективный процессор.

Жесткий диск

Некоторый пользователи ставят дополнительное охлаждение на жесткий диск в виде пластины с двумя сильно шумящими вентиляторами. Мое мнение: не нужно ставить, если стоит - нужно убрать. Если температура жесткого диска достигает 50 градусов - охлаждать нужно, но лучше это сделать обдувом 120мм вентилятора. В моем корпусе корзина для жестких дисков может штатно продуваться 120мм вентилятором. Также можно установить пассивное охлаждение на тепловых трубках.
Некоторые модели жестких дисков (особенно старые) свистят при работе. Можно попробовать с помощью утилит производителей за счет скорости работы уменьшит их уровень шума. Но чуда не случится. Свистящий винчестер надо просто продавать и покупать новый, желательно однопластинный: меньше пластин внутри диска - меньше шум и вибрации.

Блок питания.

Самая критичная часть системного блока. Полностью отключать вентилятор нельзя, кроме того очень сложно количественно измерить, насколько хорошо/плохо блоку питания в данный момент. Также все доработки системы охлаждения БП приводят к потере гарантии. Самый разумный способ - продать текущий блок питания, если в нем вентилятор 80мм (на задней крышке) и заменить на БП проверенной марки с вентилятором на 120мм в нижней части. Кроме уменьшенного уровня шума мы получаем отвод тепла прямо от процессора и выброс его за пределы корпуса. Соответственно, не нужен вытяжной вентилятор.
В современных блоках питания активно ставятся системы термоконтроля, которые управляют скоростью вращения вентилятора. Делают они это не очень хорошо. К тому же во многих блоках питания сами вентиляторы используются средние с точки зрения шумности. Для получения тишины придется разбирать БП, отключать схему термоконтроля и менять вентилятор. Еще раз повторюсь: это лишает гарантии.
Открываем блок, перекусываем провода к вентилятору, отключаем старый и ставим туда новый вентилятор. Умеющие держать паяльник в руках могут припаять вентилятор непосредственно к плате блока питания.

Подключать новый вентилятор я предпочитаю за пределами блока питания. Во-первых, не надо паять плату/никаких скруток в БП. Во-вторых, появляется дополнительная свобода в месте и способе подключения и дополнительный бонус в виде мониторинга скорости вращения вентиляторов.
Вывод: покупка тихого блока питания. И (или) ручная доработка охлаждения с помощью замены вентилятора и отключения схемы термоконтроля.

Уменьшение скорости вращения вентиляторов.

Все вентиляторы работают от 12В, при этом есть способ заставить работать более тихо, на меньших оборотах, понизив входное напряжение. Можно впаять резистор (но проблема найти нужный актуальна), можно сделать проще: повесить вентилятор на 7В. 7В получается, когда «землю» вентилятора подключаем к +5В. В результате между +5В и +12В разность потенциалов равна 7В.

В этом случае вентилятор работает заметно тише, но есть вероятность, что он не раскрутится с пониженного напряжения. Тут уж нужно экспериментировать и проверять.
Пример впаивания резистора. На фото готовый переходник и вентилятор на процессоре, но суть от этого не меняется.

У меня вентилятор от БП подключается к материнской плате через переменный резистор от IceHammer 4400B. Это дает возможность мониторить обороты + оптимально настроить скорость вращения. Для БП я установил скорость в 600 оборотов. Дополнительный хинт: ненужные провода легко умещаются в пространстве между верхней крышкой БП и корпусом.

Вентиляторы на вдув и выдув.

Моё мнение: не нужны. Если внутри системника нет сильно мощных источников тепла, а БП вытягивает воздух наружу, то нечего лишний шум разводить. Но если уж ставить - то обязательно 120мм вентиляторы и желательно на 7В. Опять же, не во все корпусы можно поставить 120мм вентиляторы, но к большинству современных качественных и просторных корпусов это не относится: везде есть крепления под 120мм

Вентиляторы для обдува.

Ранее я ссылался на использование вентиляторов для обдува чипсета, видеокарты, блока питания. Есть 2 правила:
  • вентиляторов, меньше 120мм быть не должно. Ни одного.
  • Максимальная скорость вращения 120мм вентилятора - 1000 оборотов.
Для меня оптимальным вариантов является скорость вращения 120мм вентилятора в 400 - 600 оборотов. Меньше они просто не раскручиваются, да и поток воздуха слишком слабый.
Я предпочитаю использовать Glacial Tech . От 12В они дают 950 - 1000 оборотов и достаточно тихие сами по себе - это первое. Второе - они идут с коннектором, как на IDE дисках. А на этом коннекторе есть +5 и +12В. Это означает, что можно легко его запитать от +7В за пару минут. Третье - от +7В они выдают около 500 оборотов и работают практически бесшумно в таком варианте.
Альтернативный вариант - Titan Green Vision 120 . Он дает 800-900 оборотов от +12В, но штатно может подключаться только к материнской плате и не раскручивается от 7В. Плюс: он прозрачный, что понравится любителем моддинга и красивых корпусов.
Вывод: Glacial Tech - оптимальный вариант. Особенно учитывания цену в 100-120р.

Общий вид системного блока

Вот общие фотографии моего системного блока в сборе

У меня в системе 2 вентилятора. Один в блоке питания, 120мм, вращается на 600 оборотах. Другой обдувает видеокарту, чипсет и немного процессор, тоже 120мм, вращается на 400 оборотах. В принципе, можно и без него, но нет смысла: из БП вентилятор не убрать, а шума второго на сильно пониженных оборотах не слышно. Общий уровень шума такой, что для определения, работает компьютер или нет, днем нужно прислушиваться. Бывало пару раз я пытался включить уже включенный компьютер.
Дальнейшее развитие невозможно без водяного охлаждения. Только в этом случае можно будет заменить на пассивный БП (например, FSP Zen), охлаждать винчестер водой, что позволит убрать его в коробку, надежно гасящую вибрации. Впрочем, водяная помпа тоже издает некоторый шум:)

Уменьшение вибраций

Последний штрих - уменьшение вибраций от компонентов системного блока. Вибрируют вентиляторы, жесткий диск и привод DVD.
Вибрацией от вентиляторов до 1000 оборотов в минуту можно пренебречь (если все же вибрация идет, попробуйте заменить другим вентилятором). На более высоких оборотах можно бороться, подкладывая специальные резиновые прокладки или двухсторонний скотч в местах крепления, но проще снизить обороты вентилятора. DVD-приводом я пользуюсь очень редко, можно и потерпеть. К тому же, там сложно что-то сделать. Остается жесткий диск.
Даже от самого тихого исходят вибрации, которые дают много шума в итоге, когда жесткий диск прикручен к корпусу. Для проверки этого открутите диск от корпуса, возьмите в руку или положите на что-нибудь гасящее вибрацию и дождитесь загрузки операционной системы (на свой страх и риск! Потерять файловую систему из-за плохого контакта провода можно очень легко). Шума от него будет существенно меньше. В моем корпусе предусмотрены подушечки для гашения вибрации от жесткого диска. Но разницы особой я не почувствовал. Поэтому нужно действовать радикально: жесткий диск не должен касаться корпуса компьютера!
Это возможно, если его повесить на резинках в отсеке для DVD. Резинки я купил в аптеке (называются они «бинт Мартенса»). Резинки натягиваются в двух местах и перекручиваются, таким образом, чтобы они стремились раскрутиться обратно. Между ними вставляем жесткий диск. Главное - убедиться, что он нигде не касается корпуса. В местах крепления резинок к корпусу нужно вставить лист бумаги, чтобы они случайно не порвались из-за соприкосновения с металлом корпуса.

У меня были сомнения насчет температуры жесткого диска при таком способе подключения, но на практике оказалось, что температура редко достигает 45 градусов, несмотря на отсутствие вентиляции и соприкосновения с корпусом. Летом тоже не перегревается, впрочем, у меня постоянно работает сплит-система, поэтому окружающая температура не сильно отличается от зимней. Текущая температура компонентов (по данным SpeedFan)

Update : В комментариях подсказали на более элегантное решение проблемы вибрации, вместо резинок. (спасибо, norguhtar)
www.scythe-eu.com/ru/produkty/komplektujushchie/hard-disk-stabilizer-2.html
Если есть возможность купить такую, наверное, это будет хорошим решением. Я у себя в городе такого не видел, попробую найти под заказ и сравнить.

Термоинтерфейс.

Я использую термопасту Алсил в шприце. Хорошее качество за доступную цену. Когда недавно собирал домашний сервер, взял обычный кулер со штатным термоинтерфейсом и поставил. Все было хорошо, пока не потребовалось снять радиатор. Ни в какую! Он приклеился к процессору, так что мне пришлось применить силу и вытащить его вместе с процессором. И это при закрытом замке. Будьте осторожны и подумайте прежде, чем ставить радиатор с уже нанесенным с завода термоинтерфейсом!

Заключение

В этой статье описаны простые и бюджетные способы уменьшения шума от компьютера. Конечно, в каждом конкретном случае выбор способа уменьшения шума индивидуален, здесь я коротко попытался описать общее «направление движения». Замечания, предложения, вопросы? - Жду в комментариях!

Теги: Добавить метки

17. 07.2018

Блог Дмитрия Вассиярова.

Реобас – залог тихой работы компьютера

Приветствую дорогих читателей моего сайта. Я готов вас порадовать рассказом об одном очень полезном устройстве. Оно сможет обеспечить вас дополнительным комфортом в процессе работы на персональном компьютере. Такую возможность предоставляет реобас, или говоря более понятным языком контроллер-регулятор работы вентиляторов системного блока.

Скажу честно, в сети я не нашел точного объяснения термину «реобас». Но у меня есть предположение, что это как-то связано с «реостатом». Это такой прибор, регулирующий напряжение за счет изменения сопротивления. Что-то общее между ними все-таки есть.

Но есть еще версия:

«Rheobase» это биологический термин, означающий минимальный ток при котором сокращается мышца.

И это объяснение близко по смыслу, поскольку и нам нужно так уменьшить ток, подаваемый на кулер, чтобы тот еще мог вращаться.

Последствия наращивания мощности

Но перейдем к делу, для чего все-таки нужен этот реобас? Я думаю ни для кого не секрет, что имеет место тенденция к постоянному росту мощностей персональных компьютеров. Увеличивается производительность процессора и видеокарты, расширяется объем основной и оперативной памяти.

Усугубляют ситуацию новые компьютерные игры с 4K разрешением. А так же ресурсоемкие программы для видеомонтажа и создания 3D анимации. Ради их стабильной работы без подтормаживаний владельцы ПК вынуждены делать кардинальный апгрейд своих машин, зачастую сопровождающийся разгоном процессора. Как вы понимаете, все это порождает цепочку взаимосвязанных процессов:

  • Содержимое системника потребляет намного больше энергии;
  • Затраченные киловатты трансформируются в тепло, выделяемое микросхемами и другими деталями;
  • Для исключения перегрева устанавливаются дополнительные и более мощные вентиляторы, общее количество которых в корпусе ПК может достигать 8-10 штук;
  • Какими бы тихоходными современные кулеры не были, их совместная работа «в оркестре» создает не только мощный поток воздуха, но и достаточно громкий и весьма неприятный шумовой фон. Который, в некоторых случаях, может вызывать головные боли.

Я думаю, конечная проблема обрисована ярко. И многие из вас уже наверняка задумывались о том, как сделать вентиляционное охлаждение более тихим. Тем более, что такая теоретическая возможность существует: компьютер ведь не всегда работает на своей максимальной мощности.

Вот это правильно, и умные люди об этом тоже уже подумали и создали устройство реобас. Оно отлично справляется с регулировкой оборотов кулеров в зависимости от загруженности системы.

Какие бывают реобасы?

Принцип работы контроллера вентиляторов прост и понятен каждому: регулировка скорости вращения за счет изменения параметров тока, подаваемого на электродвигатель кулера. Вроде бы все ясно. Но на деле реобасы отличаются конструкцией и техническими решениями, позволяющими по-разному реализовать основную функцию.

Давайте посмотрим, из чего состоит простой ручной реобас. Во-первых, это кабель для соединения с блоком питания и отдельные провода (контролеры) подключаемые для питания и контроля вентиляторов или их групп. Наибольшее распространение получили четырёхканальные приборы. В них выделяют три основных линии на БП, процессор, видеокарту и один, на усмотрение пользователя.

На каждом канале устанавливается регулятор, поворотом которого вручную можно установить нужную частоту вращения лопастей. Контролируется этот процесс небольшим ЖК дисплеем, располагаемым вместе с ручками регулировки на панели. Девайс устанавливается в 5,25 дюймовый отсек на фронтальной части системного блока. Главным в такой схеме является программируемы чип со специальной программным управлением.

Но, как вы понимаете, от ручной регулировки толку немного. А в случае с охлаждением процессора такой способ может и навредить. Поэтому я сразу предлагаю рассмотреть конструкцию реобаса, который способен с максимальной эффективностью управлять шумом и энергопотреблением вентиляторов в полностью автоматическом режиме. Главные ее отличия – это наличие отдельных термодатчиков на каждый канал и более сложный алгоритм работы.

Как работает авторегулирование?

После включения компа такая система сначала раскручивает кулеры по максимуму, фиксирует эти значения частоты вращения и принимает их за 100%. Далее обороты по каждому каналу искусственно снижаются. И уже потом автоматически регулируются в зависимости от загруженности и нагрева отдельных модулей.

При этом пользователь компа может и самостоятельно устанавливать и регулировать обороты вращения для отдельных вентиляторов. Для более удобной работы с реобасом на их панели устанавливается информативный дисплей, который в некоторых случаях делается сенсорным и цветным. С его помощью можно в удобном виде получать текущие сведения:

  • какова частота вращения кулеров;
  • температура в зоне их размещения;
  • потребляемая мощность подключенных кулеров;

Так же на дисплей выводится информация о неисправностях. В некоторых моделях реобасов имеется возможность работать со специальным ПО, которая упрощает процесс управления вентиляторами.

Технология регулирования оборотов

Кстати, о регулировке частоты оборотов. Не все двигатели способны изменять ее вследствие уменьшения или увеличения напряжения. Да и сама эта технология несовершенна, ведь при минимальных значениях U, созданного вращающего момента может оказаться недостаточно, чтобы провернуть вентилятор с грязными лопастями или с загустевшей смазкой.

Поэтому в хороших реобасах с автоматической регулировкой используют широтно-импульсную модуляцию тока.

При этом напряжение остается постоянным – 12 В. Но подается оно на вентилятор с паузами и разной периодичностью.

Это отлично видно на рисунке:

Такая схема питания более сложна в реализации и выполняется с помощью оцифровки сигнала. Поэтому иногда можно встретить 128 уровней настройки частоты вращения. Но зато она позволяет устанавливать не только точные, но и самые минимальные значения, да хоть 1 оборот в минуту.

Определить, поддерживается ли она в реобасе, можно по разъемам для подключения вентиляторов. Если они 2-3-х пиновые – это не то. А вот 4-х проводов как раз достаточно, чтобы подать напряжение, мониторить обороты и управлять ими. Не забывайте и о том, что в автоматических приборах в наличии должны еще быть и кабели с датчиками для мониторинга температур.

Эпилог

И еще небольшой бонус. В дорогих автоматических моделях с большим цветным сенсорным экраном на всю ширину блока ничего «лишнего» вы не найдете. А вот в некоторых простых реобасах с ручками и кнопочками на панели остается немного места. И производители стараются добавить функционала, разместив на ней еще USB порты, SD гнезда или другие приятные плюшки в виде подсветки.

Теперь вы знаете, что такое реобас. И как с его помощью можно заставить компьютер вести себя потише. На этом мой обзор хитрого и полезного устройства окончен.

Всем добра и до новых встреч на страницах моего сайта.

Реобасы уходят в прошлое? А вот и нет! Архитектура – наше все! Казалось бы, количество теплоты, которое выделяли еще совсем недавно топовые чипы, эффективнее рассеивать с помощью водяного охлаждения, но производители доказали, что дальнейшее увеличение частоты не столь эффективно, как совершенствование архитектуры. Соответственно, энергопотребление и выделение тепла уменьшились.

Шум и ШИМ

Но это была увертюра, а вообще-то я собирался рассказать про реобас. Мне воздушной системы охлаждения вполне хватает, но есть одна проблема (точнее, была) – надоедливый шум вентиляторов (особенно на процессоре). Я использую свой компьютер для разных задач, в том числе и для таких, при решении которых его ресурсы используются минимально (причем в основном по ночам, когда слышно, как капает вода в ванной у соседей). Зачем же мне в такие моменты мощная система охлаждения? А ведь она постоянно шумит… и шумит, и так все время… Вот и пришла в голову вполне логичная идея: сделать реобас своими руками. Купить приличный – дорого, да у меня в городе и негде (есть, конечно, но такое неприличное и непотребное, что лучше уж шум). И я начал поиск статей по данному поводу в Сети. Ничего гармоничного я, однако, не нашел, все что было – Совок (такой детский, пластмассовый). Везде – полностью аналоговая схема, а мне хотелось цифирь (!), так как используя всякого рода переменные резисторы, без четкой подстройки под данный вентилятор получить желаемые результаты нельзя. И пришел я к выводу, что надо все с нуля изобретать самому. Какие же передо мной встали задачи? Реобас должен быть цифровым, иметь минимум четыре ШИМ-канала с двумя программируемыми режимами, с индикацией текущего состояния ШИМ-каналов и, по возможности, на сенсорных кнопках. Во всем этом мне серьезно помогло увлечение микроконтроллерами AVR (Atmel). И что? И то! Получилось, даже больше, чем хотел в самом начале (это занятие сильно затягивает:)). Ко всему перечисленному выше добавился индикатор загрузки винчестера, а сенсорные кнопки реализованы на ура. А еще, ну это лишь мое мнение (и моих друзей), удалось достигнуть достаточно приличного внешнего вида. Но самое смешное во всем этом – цена. Она составила что-то около $7, что очень даже немного (если смотреть на готовые реобасы), плюс (в отличие от тех же готовых) возможность совершенствования прошивки.

Набиваем карманы

А теперь посмотрим, что же необходимо, чтобы сделать такой агрегат:

Для основной платы:

  1. AtMega8535 в DIP-корпусе – 1 шт.
  2. Транзисторы КТ815 – 4 шт.
  3. Транзисторы КТ3107 – 5 шт.
  4. R 300 Om (smd) – 8 шт.
  5. R 1 mOm (smd) – 8 шт.
  6. R 10 kOm (smd) – 5 шт.
  7. R 620 Om (млт 0,125w) – 4 шт.
  8. С 33 pF (smd) – 7 шт.
  9. С 560 pF (smd) – 7 шт.
  10. Диоды 1N4148 (кд522) – 4 шт.
  11. Панелька DIP-40 – 1 шт.
  12. Стабилитрон на 4.7 В – 1 шт.
  13. MOLEX (я не нашел нормальный, взял и порезал переходник для флопа).
  14. Радиатор от старой видеокарты или от Pentium 133 MMX (что-то в этом роде).
  15. Разъем для программирования.
  16. Разъемы под вентиляторы – 4 шт.

На заметку:

Если от букв «smd» кидает в жар, можно использовать млт 0.125w, припаивая их в предварительно сделанные отверстия в плате на месте «пятачков» для smd. Для конденсаторов – та же история. Хотя я расскажу ниже и о пайке smd.

R 620 – это резисторы для ограничения тока через базу транзисторов, к которым подключены вентиляторы. Я взял номинал 620 Ом, зная, что максимальные обороты при полностью открытом канале немного упадут. Это касается только мощных вентиляторов (для процессора). Если это критично, то можно взять номинал меньше, но не менее 330 Ом, желательно не более чем на один-два канала. Хотя если на транзисторы повесить просто большее охлаждение – свободно можно и на все четыре канала взять по 330 Ом. Панелька DIP-40 – не обязательна, но тогда надо припаивать сам кристалл, и тут шансы «убить» его возрастут в десятки раз.

Для дисплея:

  1. 7-сегментный светодиодный индикатор с общим анодом – 4 шт.
  2. Линейный светодиодный индикатор («столбик») – 1 шт.
  3. 20-ти жильный шлейф (35 см) – 1 шт.
  4. Гвозди (для кнопок) – 7 шт.
  5. Обрезки усиков от резисторов (для перемычек).

Я по собственной глупости купил индикаторы с зеленой пленкой, которые из-за нее выглядели тускло. Попробовал содрать пленку, после чего выяснилось, что пленка была еще и рассеивателем. Поэтому мне пришлось еще вешать отдельные рассеиватели, сделанные из прозрачного пакетика. Так что я не советую тебе брать именно такие индикаторы. Да! А программатор для Algorithm Builder у тебя есть? Как?! А сам Algorithm Builder? Без него никак нельзя, поэтому качаем (абсолютно бесплатно) утилиту (около 2 Мб) с сайта разработчика: http://algrom.net/russian.html

Для программатора потребуется:

  1. Разъем для COM-порта (мама) – 1 шт.
  2. Диоды 1N4148 (кд522) – 3 шт.
  3. R 1 kOm (млт 0,125w) – 7 шт.
  4. Проводки.

Платы

Ну что, начинаем собирать «железо»? Переводим картинки на текстолит – для этого печатаем их на лазерном (!) принтере на глянцевой или просто гладкой бумаге (идеально подходит журнальная), после чего переводим аккуратным проглаживанием с помощью утюга на обезжиренный текстолит. После остывания опускаем в воду или просто под струю воды, удаляем бумагу скатыванием. Внимательно просматриваем качество дорожек (пока они только обозначены тонером). Если между «пятачками» остались тонкие линии, то их необходимо удалить (например, с помощью тонкой отвертки или просто острого предмета). Если где-нибудь дорожка частично не перевелась, ее можно дорисовать цапонлаком.

Теперь переходим к травлению: для этого берем некоторую неметаллическую емкость (лишь бы плата в нее помещалась), в которую наливаем хлорное железо (лучше еще каких-нибудь железных гвоздиков ненужных накидать) и опускаем плату. Ждем, пока стравится все лишнее, после чего моем плату в воде, мелкой наждачной бумагой удаляем тонер. Затем сверлим все необходимые отверстия в текстолите. Еще раз внимательно все проверяем – желательно «прозвонить» дорожки и «пятачки» каким-нибудь тестером.

Теперь самое интересное – пайка. Я не применяю эпитет «сложное», но дело это – достаточно ответственное. Единственная реальная сложность – припаивание шлейфа (здесь без тисков не обойтись). Один конец шлейфа припаивается целиком (к плате дисплея), а другой (к основной плате) разделяется в соответствии со схемой по назначению линий и тоже припаивается. Для шлейфа я сделал дополнительные прорези в плате – это для того, чтобы он не оторвался, если нечаянно за него дернуть.

Теперь, как обещал, об smd: на один «пятачок» наносим немного припоя, затем прикладываем smd-элемент (удобнее пинцетом), придавливаем его отверткой, аккуратно паяльником расплавляем олово под ним. Теперь smd-элемент припаян с одной стороны. Другую припаять особого труда не составит, так как одна сторона уже зафиксирована. Транзисторы КТ815 должны располагаться так, чтобы металлическая часть была повернута не к плате, а наоборот, к охлаждению. На эти транзисторы после завершения пайки это самое охлаждение и крепится. Я взял радиатор от процессора Pentium 133 MMX, отрезал от него половинку и мешающий уголок, просверлил в двух местах, нарезал резьбу и прикрутил через плату сразу на все четыре транзистора. Если резьбу нарезать нечем, то свободно может подойти и просто каленый болтик, т.к. радиатор все равно из алюминия. Можно несколько раз закрутить/выкрутить болтик, предварительно смазав его маслом. При окончательной установке охлаждения не помешает и термопаста.

На заметку:

Внимательно просмотри, не соприкасается ли радиатор с чем-нибудь, кроме транзисторов, ведь он замкнут на землю!

На заметку:

Старайся при пайке сильно не перегревать элементы – и это касается не только smd!

С припаиванием остальных элементов вопросов возникнуть не должно. Теперь очень тщательно удаляем остатки флюса, по возможности тестером проверяем припаянные резисторы, диоды и т.д. И только после всех проверок можно вставлять кристалл в кроватку. С ним надо быть очень осторожным – «убить» его просто статикой от рук нет никаких проблем! Если внимательно посмотреть на фотографию главной платы, то на ней не будет стабилитрона, я его вообще-то и не предусматривал. Но материнская плата, как оказалось, подает на светодиод индикации загрузки винчестера напряжение не 0-3 В, а 2-5 В. В связи с этим и появился стабилитрон. Но печатные платы уже исправлены и предусматривают данную доработку. Что касается «кнопок» на дисплее, они делались так: я взял маленькие гвоздики, зажал их в патрон дрели и прошлифовал сначала напильником, а затем мелкой наждачной бумагой. На этом этапе красивые гвоздики можно не припаивать, так как все равно сначала надо протестировать работоспособность всей системы. Поэтому проще припаять кусочки скрепок. Вроде все готово – можно испытывать? Нет, еще пока рано. Теперь переходим к прошиванию «Меги».





Прошивка кристалла

Весь проект написан в Algorithm Builder 5.15. Algorithm Builder – графический ассемблер, наиболее удобная, на мой взгляд, среда для разработки программ под AVR. Тебе всего лишь требуется ее бесплатно скачать, ну и сделать очень простой программатор. Схема программатора находится в описании на Algorithm Builder. Запусти программу и нажми , после чего откроется manual. На странице 35 и представлена схема. Программатор я делал вообще без платы, просто по схеме спаял все в корпусе разъема для COM-порта.


Теперь открываем проект реобаса (Reobus 8535.alp). Ты можешь делать с ним все, что душе угодно (правда, не факт, что после этого он будет работать:)), но для начала советую проверить работоспособность спаянных плат. Подключаем программатор к COM-порту и к главной плате реобаса (расположение линий для программирования есть на схеме). Реобас питается от того же блока питания, что и системный блок, поэтому подключать от программатора к реобасу сигнальные 0 В просто нет смысла. Нажимаем «Программа» – > «Запуск с кристаллом».

Если ты нажмешь на счетчик, то Algorithm Builder обратится к кристаллу и покажет количество его перепрограммирований, а если что-то не так (нет связи между компьютером и кристаллом) – выдаст сообщение: «Кристалл недоступен». Если такое сообщение появилось, а у тебя все правильно подключено и питание на реобас подано, то заходим в «Опции» – > «Опции среды» – > «Порт». Галочка «Через адаптер» не (!) должна быть установлена (она устанавливается для программирования через активный программатор). Пробуем изменять номер порта, и если даже это не помогает, то ищем и удаляем в диспетчере устройств конфликтные устройства для COM-порта (у меня это оказался ИК-порт). Приступаем к прошивке кристалла: «Программа» – > «Запуск с кристаллом».

Из операций выставляем:

  1. Проверка типа кристалла.
  2. Очистка кристалла.
  3. Запись в память программы.
  4. Запись EEPROM.
  5. Запись fuse битов.

Уверенно жмем «Старт». Это все. Теперь кристалл при подаче питания начинает выполнять записанную программу.


На заметку:

Устанавливать запись fuse битов вообще-то не обязательно, так как необходимая частота для этого проекта – 1 МГц, а Mega8535, как и многие другие кристаллы Atmel, поставляется именно с такой установленной частотой внутреннего резонатора. Но если на твоем кристалле fuse биты уже записывались, то лучше их перезаписать.

На заметку:

Внимание! Если ты захочешь самостоятельно изменить установки fuse битов или блокирующих битов, будь осторожен – это может закончиться проблемами с дальнейшим перепрограммированием кристалла и его чтением!

Тестирование

Прежде чем начать тестирование, надо разобраться, как же управляется реобас. Предлагаю подключить к нему какой-нибудь вентилятор (я для удобства сделал к каждому вентилятору свой кабель-удлинитель). Те «кнопки», которые находятся внизу под индикаторами, выполняют функцию селектора каналов. Если «нажать» на одну из них, то на соответствующем индикаторе загорится точка. Пока точка горит, а горит она примерно 6 секунд после «нажатия» одной из «кнопок», правой и левой верхними «кнопками» можно менять скорость вентилятора на данном канале. Центральная верхняя «кнопка» сохраняет текущее состояние всех четырех каналов в память микроконтроллера. А если никакая точка не горит, то правая и левая верхние «кнопки» управляют переключением режимов. Градация скорости вращения идет от L (вентилятор остановлен) до H (максимальные обороты), с промежуточными положениями от 1 до 9. После включения питания первые секунды все каналы открыты на максимум (это дает вентиляторам возможность раскрутиться), после этого из памяти грузится первый режим. При переходе скорости с L на 1 для этой же цели на протяжении двух секунд канал работает на максимуме, и лишь потом переходит на 1. За счет чего же изменяется скорость вращения вентиляторов? Конечно же, реобас управляет каналами широтно-импульсной модуляцией, то есть на каком-то определенном промежутке времени лишь часть этого времени присутствует положительный сигнал. Я много раз слышал о том, что ШИМ создает такой свист, который даже перекрывает шум самих вентиляторов. Это далеко не так. Нет, определенный шум возникает, но он тише шума вентиляторов и на их фоне практически не слышен. А вообще, если ты ярый ШИМоненавистник, то можно параллельно транзисторам поставить резисторы, тогда шум должен исчезнуть (правда, для каждого вентилятора нужно подбирать свой резистор). Проводок индикатора загрузки винчестера (это который припаивается на главную плату рядом со стабилитроном) присоединяется в цепь светодиода на передней панели корпуса и материнской платы. Программа делает десять выборок, делит общий результат на два и выводит его на индикатор загрузки винчестера. Но минимальное выводимое значение – одно деление. Я пробовал в качестве минимального значения вообще ничего не выводить, но это было не очень удобно для восприятия и сильно раздражало.


Схема подключения. Ну что, все работает? Переходим дальше.

Внешний вид

Это завершающий этап. От него и зависит, насколько эффектно будет выглядеть весь проект. Для платы дисплея надо сделать лицевую панель – я смастерил ее из обычной пятидюймовой заглушки. Распечатал на принтере печатную плату дисплея (уже на обычной бумаге) и приклеил ее к заглушке. С запасом обрисовал точки под отверстия для индикаторов и пошел на балкон сверлить тонким сверлом отверстия по намеченным линиям. Также просверлил отверстия под кнопки (их диаметр зависит от толщины шлифованных гвоздиков). Затем аккуратно выломал окошки под индикаторы и обработал их напильником. Особой красоты и идеальности окошек добиваться не стоит, самое главное – проверить, проходят ли в них индикаторы. После следующего действия обитатели квартиры со мной достаточно долго не разговаривали. Речь, конечно же, о покраске:).






На заметку:

Совет: не стоит красить на балконе – как бы ты ни старался, все равно в квартире появится запах краски. Есть смысл уйти красить на улицу.

Нужен баллончик черной краски (можно самой дешевой) и что-нибудь для обезжиривания. На обезжиренную заглушку в несколько слоев наносим краску, даем немного подсохнуть и несем все обратно домой (но лучше пока еще «ароматную» заглушку отнести на тот же балкон).

Теперь понадобится тонировочная пленка. Ее можно добыть на автомобильном рынке. У меня была в гараже (вот где красить надо было) – черная 50%. Я вырезал кусочек немного больше заглушки и пошел в ванную. Полил заглушку водой (чтобы не было воздушных пузырей) и очень осторожно приложил пленку. Затем, двигаясь все время в одном направлении, разглаживанием вытеснил воду.

Пора вспоминать о гвоздиках-кнопках. Выпаиваем то, что было припаяно в качестве кнопок. Вставляем дисплей в заглушку и скрепляем обе части припаиванием гвоздиков! Главное в этом деле – не поцарапать об стол тонированную заглушку.

Платы можно покрыть цапонлаком. Далее следует установка устройства на место работы – в системный блок. Делать полноценный закрытый корпус для основной платы реобаса я не стал – это лишние проблемы при подключении/отключении вентиляторов. Я хотел через изолирующую подложку прикрепить плату к боковой стенке корзины 5.25, но уперся в результат своей скупости: взял слишком короткий шлейф (менее 20 см) для соединения плат между собой. Пришлось проложить изолирующую подложку просто на низ корзины 5.25 и здесь же закрепить плату. Изоляция сделана просто из коврика для мышки.

Теперь точно все. Можно наслаждаться тишиной… Но у меня было не все так просто, так как перед окончательной установкой реобаса внутрь системника я еще какое-то время продолжал испытывать и дорабатывать его. Недели две у меня реобас просто висел в воздухе между открученной передней панелью корпуса и, собственно, самим корпусом. Все это время к нему был подключен программатор. Испытания он достойно выдержал. Я больше всего опасался за перегрев транзисторов, но этого не произошло. Да, при большой нагрузке радиатор охлаждения транзисторов нагревается, но в разумных пределах (ему ведь надо иметь какую-то разность температур с воздухом в комнате).

Какой общий итог проделанной работы?

Во-первых, стало намного тише. Теперь, когда я сажусь за компьютер, меня больше не раздражает шум вентиляторов (зато я слышу грохот винчестера:)). Если мне надо задействовать все ресурсы на максимум (что вызывает резкое увеличение выделения тепла), для перехода к эффективному охлаждению я могу просто переключить режим на реобасе. А во-вторых, я самостоятельно сделал полноценную цифровую железку, чего и тебе желаю!



Комментариев:

Быстродействие современного компьютера достигается достаточно высокой ценой — блок питания, процессор, видеокарта зачастую нуждаются в интенсивном охлаждении. Специализированные системы охлаждения стоят дорого, поэтому на домашний компьютер обычно ставят несколько корпусных вентиляторов и кулеров (радиаторов с прикрепленными к ним вентиляторами).

Получается эффективная и недорогая, но зачастую шумная система охлаждения. Для уменьшения уровня шума (при условии сохранения эффективности) нужна система управления скоростью вращения вентиляторов. Разного рода экзотические системы охлаждения рассматриваться не будут. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные системы воздушного охлаждения.

Чтобы шума при работе вентиляторов было меньше без уменьшения эффективности охлаждения, желательно придерживаться следующих принципов:

  1. Вентиляторы большого диаметра работают эффективнее, чем маленькие.
  2. Максимальная эффективность охлаждения наблюдается у кулеров с тепловыми трубками.
  3. Четырехконтактные вентиляторы предпочтительнее, чем трехконтактные.

Основных причин, по которым наблюдается чрезмерный шум вентиляторов, может быть только две:

  1. Плохая смазка подшипников. Устраняется чисткой и новой смазкой.
  2. Двигатель вращается слишком быстро. Если возможно уменьшение этой скорости при сохранении допустимого уровня интенсивности охлаждения, то следует это сделать. Далее рассматриваются наиболее доступные и дешевые способы управления скоростью вращения.

Способы управления скоростью вращения вентилятора

Вернуться к оглавлению

Первый способ: переключение в BIOS функции, регулирующей работу вентиляторов

Функции Q-Fan control, Smart fan control и т. д. поддерживаемые частью материнских плат, увеличивают частоту вращения вентиляторов при возрастании нагрузки и уменьшают при ее падении. Нужно обратить внимание на способ такого управления скоростью вентилятора на примере Q-Fan control. Необходимо выполнить последовательность действий:

  1. Войти в BIOS. Чаще всего для этого нужно перед загрузкой компьютера нажать клавишу «Delete». Если перед загрузкой в нижней части экрана вместо надписи «Press Del to enter Setup» появляется предложение нажать другую клавишу, сделайте это.
  2. Открыть раздел «Power».
  3. Перейти на строчку «Hardware Monitor».
  4. Заменить на «Enabled» значение функций CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan Control в правой части экрана.
  5. В появившихся строках CPU и Chassis Fan Profile выбрать один из трех уровней производительности: усиленный (Perfomans), тихий (Silent) и оптимальный (Optimal).
  6. Нажав клавишу F10, сохранить выбранную настройку.

Вернуться к оглавлению

Второй способ: управление скоростью вентилятора методом переключения

Рисунок 1. Распределение напряжений на контактах.

Для большинства вентиляторов номинальным является напряжение в 12 В. При уменьшении этого напряжения число оборотов в единицу времени уменьшается — вентилятор вращается медленнее и меньше шумит. Можно воспользоваться этим обстоятельством, переключая вентилятор на несколько номиналов напряжения с помощью обыкновенного Molex-разъема.

Распределение напряжений на контактах этого разъема показано на рис. 1а. Получается, что с него можно снять три различных значения напряжений: 5 В, 7 В и 12 В.

Для обеспечения такого способа изменения скорости вращения вентилятора нужно:

  1. Открыв корпус обесточенного компьютера, вынуть коннектор вентилятора из своего гнезда. Провода, идущие к вентилятору источника питания, проще выпаять из платы или просто перекусить.
  2. Используя иголку или шило, освободить соответствующие ножки (чаще всего провод красного цвета — это плюс, а черного — минус) от разъема.
  3. Подключить провода вентилятора к контактам Molex-разъема на требуемое напряжение (см. рис. 1б).

Двигатель с номинальной скоростью вращения 2000 об/мин при напряжении в 7 В будет давать в минуту 1300, при напряжении в 5 В — 900 оборотов. Двигатель с номиналом 3500 об/мин — 2200 и 1600 оборотов, соответственно.

Рисунок 2. Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов.

Частным случаем этого метода является последовательное подключение двух одинаковых вентиляторов с трехконтактными разъемами. На каждый из них приходится половина рабочего напряжения, и оба вращаются медленнее и меньше шумят.

Схема такого подключения показана на рис. 2. Разъем левого вентилятора подключается к материнке, как обычно.

На разъем правого устанавливается перемычка, которая фиксируется изолентой или скотчем.

Вернуться к оглавлению

Третий способ: регулировка скорости вращения вентилятора изменением величины питающего тока

Для ограничения скорости вращения вентилятора можно в цепь его питания последовательно включить постоянные или переменные резисторы. Последние к тому же позволяют плавно менять скорость вращения. Выбирая такую конструкцию, не следует забывать о ее минусах:

  1. Резисторы греются, бесполезно затрачивая электроэнергию и внося свою лепту в процесс разогрева всей конструкции.
  2. Характеристики электродвигателя в различных режимах могут очень сильно отличаться, для каждого из них необходимы резисторы с разными параметрами.
  3. Мощность рассеяния резисторов должна быть достаточно большой.

Рисунок 3. Электронная схема регулировки частоты вращения.

Рациональнее применить электронную схему регулировки частоты вращения. Ее несложный вариант показан на рис. 3. Эта схема представляет собой стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения. На вход микросхемы DA1 (КР142ЕН5А) подается напряжение в 12 В. На 8-усиленный выход транзистором VT1 подается сигнал с ее же выхода. Уровень этого сигнала можно регулировать переменным резистором R2. В качестве R1 лучше использовать подстроечный резистор.

Если ток нагрузки не более 0,2 А (один вентилятор), микросхема КР142ЕН5А может быть использована без теплоотвода. При его наличии выходной ток может достигать значения 3 А. На входе схемы желательно включить керамический конденсатор небольшой емкости.

Вернуться к оглавлению

Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса

Реобас — электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

  1. Бесперебойный запуск двигателей.
  2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Пора сделать эффективное управление вентиляторами компьютера , зачем им впустую работать на полную мощность, расходуя лишнюю электроэнергию и вырабатывая свой рабочий ресурс. В этой статье будет рассмотрена схема устройства, называемого реобас. В принципе собрать реобас своими руками довольно просто, по крайней мере, тем, кто дружит с паяльником и решился на покупку дешевого реобаса китайского производства, или дорогого, сделанного известным брендом, я бы рекомендовал сделать его самостоятельно.

Давайте сразу определимся с терминологией статьи.

Кулер – вентилятор, установленный в компьютере на процессоре, на чипе видеокарты или материнской платы, также может быть установлен на корпусе, причем во множественном числе.

Реобас – устройство управления вентиляторами (кулерами) компьютера.

Самым простым реобасом является резистор, включенный в цепь питания вентилятора. Сопротивление резистора подбирается опытным путем, исходя из уменьшения шума кулера. При этом напряжение питания вентилятора снижается до 6 – 7 В. Стоит заметить, что при очередном включении компьютера есть большая вероятность, что кулер не запуститься, так как резистор ограничивает пусковой ток двигателя кулера, а это чревато выходом из строя, охлаждаемого компонента.

Допустим, мы подобрали резистор, при котором двигатель запускается десять раз из десяти. Появляется другая проблема, во время работы «тяжелого» программного обеспечения или «требовательной» игрушки необходимо максимальное охлаждение, а наш реобас схема которого – резистор, не позволяет этого, в результате перегрев и в лучшем случае перезагрузка компьютера.

Подведем итог вступления и обозначим алгоритм работы правильного реобаса. Собственно ничего сверхъестественного, схема реобаса должна обеспечивать:

  • полноценный запуск двигателя вентилятора;
  • правление скоростью вращения ротора двигателя в ручном и автоматическом режиме в зависимости от температуры охлаждаемого компонента.

В нашем реобасе, собранном своими руками, регулирование напряжения питания кулера происходит в импульсном режиме. Применение полевых транзисторов в цепи коммутации позволило уйти от потерь напряжения, так как сопротивление каналов полевого транзистора в открытом состоянии составляет доли Ома. Это значит, что пуск двигателя вентилятора произойдет однозначно и скорость вращения, в случае необходимости, будет практически максимальной, будто кулер подключен напрямую к 12 В.

Принцип действия предложенного реобаса таков: первоначально кулер, установленный на процессоре, работает в «тихом» режиме, а при достижении температуры, например, 50 °C переходит на максимальную мощность. Как только температура снижается, реобас переключает кулер обратно на «тихий» режим. Остальные вентиляторы «системника» работают на постоянной, выставленной скорости.

Пришло время взглянуть на схему реобаса , как происходит управление вентиляторами компьютера:

Схема состоит из двух равноправных каналов управления вентиляторами. Первый собран на микросхемах DA1, DA2 и транзисторах VT1 и VT2, управляет этот канал выходом XP1 к которому подключен кулер, охлаждающий процессор. Другой канал собран на микросхеме DA3 и транзисторе VT3, этот канал управляет выходом XP2, к которому подключены другие кулеры компьютера.

Микросхема DA1 это операционный усилитель, на нем построен узел управления вентилятором компьютера , а точнее процессора. Кулер начинает работать на полную мощность, когда температура теплоотвода превышает допустимую. В качестве датчика используется транзистор VT1, приклеенный к теплоотводу процессора. Точку срабатывания регулируют резистором R7. Выходной сигнал с ОУ DA1 при помощи диодов VD5 и VD6 складывается с сигналом генератора DA2 и открывает транзистор VT2 – кулер работает на полную мощность.

Микросхемы DA2 и DA3 в схеме реобаса это интегральные таймеры, на них собраны генераторы импульсов частотой 10 – 15 Гц. Скважность импульсов регулируется переменными резисторами R4, R5. Возможность регулирования скважности появилась благодаря введению в схему времязадающих конденсаторов C1, C2 и диодов VD1 – VD4, разделяющих цепи первого и второго генераторов. Регулирование скважности импульсов позволяет нам изменять частоту вращения роторов кулеров, при этом сохраняя высокий пусковой ток. Для устранения щелчков в двигателях служат конденсаторы C5 и C6, они сглаживают импульсы в моменты перепада.

Печатная плата реобаса своими руками, вид со стороны выводов:

Скачать печатную плату реобаса в формате.lay можно в конце статьи.

Используемые детали. DA1 – ОУ КР140УД708, подойдет аналогичный в таком же корпусе. Транзистор VT1 КТ315В можно заменить другим кремниевым маломощным такой же структуры с коэффициентом передачи тока не менее 100. Полевые транзисторы VT2, VT3 можно заменить на IRF640 или IRF644. Конденсаторы: C3 – пленочный, типа К73-17 или импортный аналог, остальные конденсаторы – электролитические, типа К50-35 или аналогичный импортный. Резисторы постоянные любые, мощность 0,125 Вт, подстроечные R4, R5 – СП3-44, R7 – СП4-3, также можно заменить импортными. Диоды КД522 могут быть заменены на маломощные импульсные аналоги.

Ну, вот мы и подошли к новому этапу, реобас своими руками мы собрали, займемся его настройкой. Естественно первый пуск и настройку нужно проводить на столе с питанием от проверочного БП, а уж потом подключать и устанавливать настроенный блок в корпус компьютера.

Подключаем кулеры к разъемам XP1 и XP2, устанавливаем движки резисторов R4, R5, R7 в крайнее правое положение, к разъему XS1 на контакты 2(+) и 1(-) подаем напряжение 12 В. Если все правильно собрали и подключили, а детали оказались заведомо годные, то при подаче питания вентиляторы начнут работать на максимальной скорости. Теперь медленно поворачивая движки резисторов R4, R5 добиваемся снижения скорости вращения, пока не пропадет гул и останется только звук воздушного потока.

Переходим к настройке узла управления вентилятором процессора, он собран, напоминаю, на ОУ DA1. Это один из главных этапов настройки реобаса. Нагрейте транзистор VT1 примерно до 40 °C, можно руками, затем движок резистора R7 медленно поворачивайте против часовой стрелки до момента переключения кулера на максимальную скорость вращения. Нагрев датчика (транзистор VT1) остановите, буквально в течение минуты скорость вращения снизится до первоначальной.

Установите собранный своими руками реобас в системный блок, подключите кулера, датчик (VT1) и включите компьютер. Желательно, чтобы у вас уже была установлена программа для мониторинга температуры компонентов компьютера. Рекомендую бесплатную утилиту HWMonitor , последнюю версию которой можно скачать на сайте разработчика.

Резистором R7 установите момент переключение кулера процессора на 50 °C, а резистором R4 установите скорость вращения такой, чтобы в обычном режиме работы температура процессора не превышала 30 – 40 °C. В том случае, если процессорный кулер будет часто переключаться с режима на режим, то нужно увеличить его скорость вращения, а также скорость вращения корпусных кулеров.

Теперь вы знаете, как собрать реобас своими руками и сделать правильное управление вентиляторами компьютера.

Список файлов