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自動溫調(diào)速風(fēng)扇,讓你的電腦更冷靜

發(fā)布時間:2016-12-06 來源:fu-80 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】電腦機箱內(nèi)的風(fēng)扇聲總是一個噩夢,好風(fēng)扇太貴,便宜風(fēng)扇太差,中等風(fēng)扇各種難挑……雖然現(xiàn)在有4線PWM主板調(diào)速技術(shù),但是往往只有CPU風(fēng)扇能用,其他的風(fēng)扇依然是傳統(tǒng)的3線不可調(diào)速的。而且還有很多好風(fēng)扇并非4線。面對便宜大碗的風(fēng)扇而又討厭其噪聲的我,只能選擇加裝PWM溫控電路來智能調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,變相的在不下降太多散熱性能的情況下來降低機箱內(nèi)的風(fēng)扇噪聲。不要和我提手動調(diào)速,那種需要動手?jǐn)Q旋鈕的東西我才不稀罕呢!
 
電路設(shè)計
 
自動溫調(diào)速風(fēng)扇,讓你的電腦更冷靜
 
基礎(chǔ)電路就是一個LM555無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,用兩個二極管控制電容C1 100NF的充放電回路,電路的占空比可以從0~100自動的根據(jù)溫度可調(diào),具體值為R3(50K)/R1(15K)。整體電路的工作頻率是T=C1*(R1+R3)*ln2。用MJE13003擴流。
 
元器件選擇
 
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作為一個溫控電路,傳感器是不可缺少的。在這里用傳統(tǒng)的熱敏電阻來作為溫度的感應(yīng),這里用的是玻璃封裝的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,溫度越高阻值越小,耐高溫,大家可以在電磁爐的線圈中心找到這貨(不一定是負(fù)溫度系數(shù)的,可能是正溫系數(shù)的)。 
 
為了控制體積,設(shè)想就是應(yīng)該體積很小當(dāng)一個插頭直接插主板上面最好了,所以絕大部分的元器件都選用了貼片件。
 
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控制芯片選用了SOP8貼片封裝的LM555時基電路來完成,這個逆天的牛叉芯片可以廣泛的作為控制電路使用,各種電路非常多,大家可以參照其PDF文檔選用。
 
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其他的元器件也都選用貼片器件,因為555本身的輸出能力有限,而風(fēng)扇動不動就上幾W的功率,所以加了一只NPN管作為功率輸出,這里選用了巨便宜的TO220封裝直插MJE13003,輸出可以達(dá)到20W,恩恩,滿意了。
 
PCB設(shè)計
 
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因為要盡量的縮小體積,都使用了貼片元器件,輸出功率管選擇背后折疊安裝,板子作為一個插件直接安裝在風(fēng)扇插頭上,尾部加裝一個插座。測速功能還是有保留的,方便主板檢測。
 
左邊部分安裝進(jìn)插頭,右邊部分是風(fēng)扇用插座。整體面積控制在10*30MM以內(nèi),還算不錯吧。其實擠擠還能短點,不過意義不大,也就算了。因為走線小復(fù)雜就使用了雙面電路板,F(xiàn)R4材質(zhì),1.0MM的厚度,成功的控制了體積和成本。
 
安裝
 
板子在好幾天的等待之后終于到了,做的還算不錯哈。
 
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這是正面。
 
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這是反面。
 
雙面裸板,沒有做阻焊,只做了過孔。銅箔實際上是鍍錫的,銀色閃亮的,因為拍攝的緣故變身包公了。因為都是貼片,焊接起來比較費眼神,當(dāng)然對于熟練工是我來說還是完全沒問題的。速度焊接起來。
 
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唔,看起來焊接還行,沒給咱師傅丟臉,哈哈。
 
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看看反面。嚴(yán)格來說還是可以控制體積的,以后再改進(jìn)!
 
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和即將合作的SUNON風(fēng)扇放一起,是不是很小巧?感溫電阻這樣焊接的用意,是為了用線單獨牽出去,可以貼風(fēng)扇上,也可以貼其他地方,根據(jù)實際情況來決定測溫點,這樣效果會比較可控。
 
自動溫調(diào)速風(fēng)扇,讓你的電腦更冷靜
 
在原來的皮管里面穿兩根線,作為熱敏電阻的連線。
 
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在這里,熱敏電阻選擇安裝在風(fēng)扇的出風(fēng)口,用耐高溫膠帶捆扎固定在電源線的線槽內(nèi),這樣可以感應(yīng)到氣流的溫度,控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
 
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控制電路側(cè)。熱敏電阻沒有正反,直接焊接就行了。
 
調(diào)試和測試
 
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通上12V直流電,風(fēng)扇立刻啟動,轉(zhuǎn)速很低,接上示波器看輸出波形,環(huán)境溫度11.4攝氏度。
 
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示波器的輸出如圖,占空比大概只有0.17的樣子,聲音很低,風(fēng)量比較小。
 
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手心的表面溫度大概是33.3攝氏度,把熱敏電阻拿出來,用手心捂住,穩(wěn)定一會,測試結(jié)果如下:
 
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占空比迅速變化,大概是0.26不到一點。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速有顯著的變化。
 
因為這只建準(zhǔn)的風(fēng)扇沒有輸出轉(zhuǎn)速信號,所以另接了一只帶測速輸出的風(fēng)扇來作為實際轉(zhuǎn)速變化的對比。

首先測定這只風(fēng)扇的滿載轉(zhuǎn)速。
 
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臟兮兮的小酷冷,P4 478專用。
 
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運轉(zhuǎn)中,開機進(jìn)入bios,可以直接看到滿載轉(zhuǎn)速是:3375RPM,也就是說,每分鐘轉(zhuǎn)3375圈。實際聽上去噪聲還是蠻大的。
 
接上溫控板后,轉(zhuǎn)速顯示變的不穩(wěn)定且差別太大,看來是PWM太低了無法正常顯示。
 
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回到實驗室,看滿載下的示波器能看見的轉(zhuǎn)速信號輸出脈沖。
 
大概是這樣的,102HZ的方波,電腦主板的芯片也是根據(jù)這個方波來識別實際轉(zhuǎn)速。一般霍爾器件控制的電腦風(fēng)扇都是4脈沖一圈。
 
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接上溫控板,11.4攝氏度下顯示這樣,實際上因為有PWM信號的輸出間隙,可以看出來轉(zhuǎn)一圈是4個脈沖,且轉(zhuǎn)速明顯變慢了。 
 
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熱敏電阻放手心的脈沖顯示,比之前稍快一些。
 
總結(jié)
 
從個人使用經(jīng)驗看,這些元件參數(shù)已經(jīng)足夠平時使用了。如果初始的轉(zhuǎn)速過低,或者啟動不了有咔噠聲,可以適當(dāng)?shù)募哟?5K電阻的阻值或者干脆外接一個3296可調(diào)電阻來做實際調(diào)整。工作電壓從12V-5V都能正常工作,無需改動,接低壓的話風(fēng)扇也要換低啟動電壓的才行。整個電路成本極低,也就幾塊錢的事情,但是可以把原本不能自動調(diào)速的風(fēng)扇變成自動調(diào)速的品種,還是很值得的。長時間工作完全沒問題,可靠性還是很好的。
 
本文來源于果殼網(wǎng)。
 


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