Датчик холла в кулере компьютера – Устройство компьютерного кулера – Все для “кулера” (Вентилятора) – Компьютер и электроника к нему!!!

Устройство беcколлекторного двигателя, или «кулер-тоже вертолёт».

Однажды принесли 120мм вентилятор SUNON KDE1212PMB1… Вентилятор довольно специфический (мощный), а прибор довольно критичный к обдуву — в магазинах аналогичного такого не нашлось — попросили попробовать реанимировать.

На наклейке написано 6.8 ватт… Забегая наперед — китайский мультиметр намерял при работающем агрегате потребляемый ток более полу ампера, что похоже примерно соответствует заявленной мощности.

Жалоба собственно — не стартует, дергается, притом в разные стороны.   Имея некоторые теоретические познания о работе бесколлекторных двигателей постоянного тока (а именно такой тип двигателей применяется в чуть менее чем всех кулерах), решил попробовать разобраться…

О снятии стопорной шайбы с оси крыльчатки с кольцевым магнитом писать не буду — процедура известна наверное каждому, кто когда-нибудь пытался почистить/смазать гудящий вентилятор любимого компьютера.  Перейду сразу к «препарированию».

Подобрав из подручных средств  подходящие приспособления, выбил из пластмассового основания вентилятора механизм со статором и платой управления…  На фото пластмассового основания виден типа цилиндр из лепестков — был приятно удивлен — конструкция позволила разобрать узел без необратимых последствий.

А это вид «в профиль» основной части  — статора с обмотками, платы управления, а прямо на нас смотрит важный элемент — датчик Холла, дающий сигнал о положении ротора.

Вот вид на плату со стороны основных компонентов — тот факт что блок собран на дискретных компонентах, только подогрел интерес:

 

Итак, видны….   Два N-канальных ключа 3055E  (8А 60В), затворы которых через резисторы-«нулёвки» подключены к микросхеме с маркировкой 6406, являющейся центральным управляющим компонентом.

Даташит  (полное название SK6406) называет её «2-phase dc-fan motor pre-driver ic». Среди функционала — motor lock protection,  auto-restart, rotation detection signal output.

Пинаут:

Выводы H+ и H-  — входы дифф. усилителя сигнала с датчика холла, OUT1 и OUT2 — выходы управления затворами транзисторов, коммутирующих ток в обмотках статора. CT — подключаемый сюда конденсатор определяет периодичность попыток старта вентилятора.  Вывод RD или FG (есть два варианта микросхемы) есть линией сигнала, показывающего либо заблокированность вентилятора, либо сигнала пропорционального частоте вращения.   В данном экземпляре вентилятора сигнал не использован, хотя на печатной плате видна разводка под него.

Диаграмма поясняет поведение микросхемы:

В даташите также приведена типовая схема включения, реальная схема ей практически соответствует.  Нет правда диодов — вернее их роль выполняют встроенные в ключи диоды.

(Снизу платы правда есть диод 1N4002 — стоит в линии питания и можно сказать защищает от переполюсовки…  Также снизу есть размещенный по схеме после диода небольшой электролитический конденсатор 4.7Мкф  63V , в качестве фильтра питания.)

Резистор R1 (позиционное обозначение по схеме из даташита) на плате 1K  (маркировка 102), R2 — 100 Ом (101).  Сама микросхема драйвера запитана через резистор 510 Ом (маркировка 511)

Так выглядит статор с обмотками.  Обмотки намотаны проводами разного цвета. Удобно.

Теперь, после ознакомления со схемой и устройством, перейдем к поиску неисправности.   После подачи питания на плату наблюдаем импульсы на выводе OUT1 — через одну из обмоток идет ток, всё как по-настоящему, двигатель по-идее должен запуститься. По логике, далее должен следовать импульс на OUT2, потом снова OUT1  и т.д. Но для этого драйвер должен узнать что ротор провернулся. А дает ему такой сигнал датчик холла, подключенный к выводам H+ и H-.

Типов датчиков Холла есть несколько, информация о их принципах работы достаточно легко гуглится — вкратце выходной сигнал датчика зависит от наличия/изменения магнитного поля.   Проследив печатные проводники данного датчика, становимся вольтметром на дифф. выход  (H+ и H-, 1-й и 3-й вывод) и смотрим, поднося к датчику магнит.   Получилось что при поднесении магнита одним полюсом — имеем пару десятков милливольт одной полярности, другим полюсом — дугой полярности. То есть датчик работает! (есть датчики с различными типами выходного сигнала, часто сигнал имеет TTL-уровень и одной полярности.  Кстати, встречал информацию что у датчика такого типа как в этом двигателе  в некотором роде «взаимозаменяемые» выводы — можно на 1 и 3 например подать питание — тогда выходом будет потенциал между 2 и 4. А можно как на плате — 2 и 4 питание — тогда 1 и 3 — сигнал.  Не проверял данную информацию. В принципе незачем 🙂  Еще, в двигателях попроще часто в корпусе вместе с датчиком холла расположены и коммутаторы обмоток — вся схема тогда состоит из 4-хвыводного корпуса и собственно обмоток).

Поднося для проверки датчика магнит к нему — попутно замечаем появление импульсов на OUT2.  То есть схема оказалась вполне работоспособна….  В итоге собираю, несколько подгибаю датчик поближе к магнитному кольцу — и «взлет»!  Вентилятор работает, мощность впечатляющая, все счастливы.  (так и не понял почему датчик перестал срабатывать — то ли механически «отогнулся», то ли магнит «подразмагнитился» ….   В общем такое вот «вскрытие» получилось с неожиданным но позитивным финалом.

 

recyclebin.com.ua

РЕМОНТ КУЛЕРА СВОИМИ РУКАМИ

   После сборки автомобильного усилителя, решил для охлаждения некоторых деталей использовать высокоскоростной кулер от ноутбука. В магазине аксессуаров компьютера был куплен данный вентилятор, стоил он 8$. Кулер служил верой и правдой более месяца и сломался из-за моей ошибки. Дело в том, что такой кулер может работать в двух режимах, я же подключил скоростной. Видимо они не приспособлены работать часами в этом режиме, скорее всего именно по этой причине кулер откинул копыта. 

   Ну раз уж случилось, нужно его оперировать! Сначала снимается сам винт, в этом кулере он больше похож на турбину, лопастей как минимум в 2-2,5 раза больше, чем в обычных компьютерных кулерах. 

   Затем аккуратно нужно отделить статор от пластмассового основания. На самом деле это очень трудно и очень часто основание ломается. 

   Далее мы можем увидеть сам таходатчик мотора, который собственно и заводит движок. С обратной стороны платы на SMD компонентах собран датчик, который является генератором прямоугольных импульсов, они и питают обмотки статора двигателя. 

   Сначала внимательно смотрим на плату, если есть обрывы, то припаиваем перемычку и пробуем завести двигатель.

   В моем случае ничего не получилось и было решено модернизировать мотор. Заранее с платы выпаиваются все SMD компоненты и перемычки. 

   Для мода был взят рабочий кулер от компьютерного БП ATX. Он был не совсем рабочий (были сломаны лопасти), но основная плата с драйвером работала. Снимаем винт, затем вынимаем плату.

   На плате можно увидеть драйвер - который питает весь двигатель. Выпаиваем из платы статор. Смотрим на подключение обмоток статора - обычно 3 вывода, на один из выводов идут два конца обмоток, на остальные два вывода по одному проводу.

   Вывод с двумя концами - подключается к плюсу питания, плюс подают также на первую ногу драйвера. Второй и третий вывод драйвера идут к свободным контактам (тут нет фазировки и полярности).

   Наконец, последняя нога драйвера - минус питания. 

   Далее берем крону и пробуем наш модернизированный двигатель. Ура - он работает! Таким образом мы хорошо отремонтировали электродвигатель своими руками. АКА КАСЬЯН

el-shema.ru

Магнитоуправляемые микросхемы | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 24 августа, 2013

     Ни когда не задумывался о принципе работы вентиляторов, применяемых в компьютерной и офисной технике. Но тут неожиданно сдох один из таких (Фото 1).

     Пришлось произвести вскрытие (Фото 2). И здесь обнаружилась микросхема, управляемая магнитным полем – датчик Холла. Стал искать информацию о принципе работы таких вентиляторов и нашел в журнале «Радио» за 2001 год №12 стр. 33. Статья называется «Ремонт вентиляторов электронных устройств». В моем вентиляторе стояла другая микросхема (Фото 2 ,3). Эта микросхема имеет два инверсных относительно друг друга выхода, которые меняют свое состояние на противоположное при приближении магнита и восстанавливают свое состояние, когда магнит убирают. Так, как у меня этих вентиляторов б\у много, я нашел в одном из них датчик Холла с тремя выводами (Фото 4). Эта микросхема работает немного по-другому. Изменить состояние выхода датчика можно изменением направления магнитного поля, т.е. при приближении магнита на выходе 2 микросхемы скачком появляется напряжение высокого уровня (логическая единица), при его удалении это напряжение остается, чтобы сбросить состояние выхода в «0» надо поднести магнит к датчику другим полюсом. Я провел небольшой эксперимент, взял магнит от устройства регулировки линейности строк телевизоров (Фото 5). Красной линией на фото показана нулевая плоскость между полюсами магнита. Краской помечен южный полюс магнита. Магнит закрепил гайками на шпильке, шпильку закрепил в патроне минидрели. Соединил соответствующим образом микросхему, к ее выходу подсоединил осциллограф. При приближении вращающегося магнита со скоростью 9000 об\мин на экране осциллографа наблюдались четкие прямоугольные импульсы.

     Достоинством таких микросхем, на мой взгляд, является еще и то, что изменяя напряжения питания этих микросхем их выход можно согласовывать с любым типом жесткой логики. На их основе можно сотворить датчики для различных устройств. Надо только подумать, информация к размышлению есть. До свидания. К.В.Ю.

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:12 111


www.kondratev-v.ru

Превращаем вентилятор в тахометр!: vladikoms

Те самые вентиляторы, о которых рассказывал ранее, мне были нужны исключительно в качестве тахометров. Решение проблемы оказалось весьма простым - достаточно отключить обмотки двигателя и вместо любой из обмоток подключить резистор номиналом 1 кОм. Схема прекрасно работает с ТТЛ уровнями напряжений. Ниже несколько фото процесса переделки и тестовые испытания.



Сперва пришлось разломать один из вентиляторов, чтобы посмотреть топологию печатной платы. Далее в нужные точки схемы подпаял подтягивающий резистор

Затем снял крыльчатку и с помощью иглы оторвал провода обмоток двигателя

Теперь, зная топологию печатной платы, взял целый вентилятор и в интересующем участке пластмассового корпуса выпилил технологическое окно. Туда впаял SMD резистор

Подпаял провода

И залил места подключения термоклеем

Далее снял крыльчатку и скальпелем полностью удалил обмотки двигателя. Затем обратно установил крыльчатку.

Так как у меня внезапно появился тахометр из сломанного вентилятора, решил поэкспериментировать с измерением высоких скоростей вращения. Для этого достал гравер Зубр ЗГ-160ЭК и собрал небольшой испытательный стенд

В цанговый зажим гравера установил крыльчатку, на всякий случай предварительно удалив лопасти, дабы их не оторвало на высоких оборотах. Рядом разместил датчик

На таховыход подключил осциллограф и включил гравер. Вот такая картина наблюдается при минимальной частоте вращения. Частота следования импульсов 440 Гц, что соответствует частоте вращения 13200 об/мин

На один оборот крыльчатки приходятся 2 периода изменения напряжения: фронты и спады прямоугольных импульсов следуют через каждые 90 градусов поворота вала, т.е. абсолютно также как и в классической схеме вентилятора с таховыходом.

Осцилограмма на максимальной скорости вращения. Частота следования импульсов 1250 Гц, частота вращения 37500 об/мин. Кстати, у гравера, как выяснилось, скорость не постоянна, а "плавает" в некоторых пределах даже в отсутствии нагрузки

На этом, собственно, всё. Если кому нужен простой тахометр, можете переделать любой подобный вентилятор.

vladikoms.livejournal.com

Радиолюбительская технология. Ремонт вентиляторов охлаждения в компьютерах.

Радиолюбительская технология. Ремонт вентиляторов охлаждения в компьютерах.

Радиолюбительская технология. Ремонт. Компьютеры.

Главная Обо мне Гостевая книга Обратная связь Новости Ссылки Космонавтика Софт Антенны Конструкции Схемы Модернизация Радиолюбительская технология Справочники QSL-bureau

Страница обновлена
Главная / Радиолюбительская технология / ..

Ремонт вентиляторов охлаждения в компьютерах.

    На роторе бесколлекторного ДВ имеются постоянные магниты, а на находящемся внутри него статоре — обмотки. Необходимым для поддержания вращения переключением тока в обмотках управляет встроенный электронный узел, определяющий текущее положение ротора с помощью датчика Холла [1]. Принцип его действия заключается в следующем. Если полупроводниковую пластину, по которой течет ток, поместить в магнитное поле, направленное перпендикулярно току, в полупроводнике возникнет поперечное электрическое поле, перпендикулярное и току, и магнитному полю.
    Это явление получило название эффекта Холла и объясняется боковым отклонением движущихся в магнитном поле носителей заряда — электронов и дырок.
    Датчики магнитного поля, основанные на этом эффекте, внешне напоминают транзисторы и имеют три вывода: напряжение питания, выход и общий провод. Прибор может быть аналоговым (выходное напряжение пропорционально напряженности поля) или дискретным (выходное напряжение изменяется скачком при превышении напряженностью определенного порогового значения). Направление максимальной чувствительности к магнитному полю, как правило, перпендикулярно к наибольшей из граней корпуса, а на параллельные ей составляющие поля датчик не реагирует.
    На рис. 1 показана схема ДВ SU8025-M. На статоре двигателя М1 расположены четыре идентичные катушки, каждая содержит 190 витков эмалированного провода диаметром 0,128 мм (отечественный аналог ПЭТВ-2), намотанных в два провода. В зависимости от взаимного углового положения датчика Холла ВН1 и ротора двигателя сигнал на выводе 3 датчика имеет низкий или высокий уровень. Если уровень — высокий, транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт и через обмотки группы ("фазы") А протекает ток. В результате ротор поворачивается, а с ним и вектор индукции создаваемого его постоянными магнитами поля.
    Уровень сигнала на выводе 3 датчика ВН1 сменяется низким, что приводит к закрыванию транзистора VT1, открыванию VT2, отключению от источника питания обмоток фазы А и подключению к нему обмоток фазы Б. Вращение ротора продолжается. Далее ток переключается в обмотки фазы А и процесс повторяется.

Тип Ток, А Частота -1 вращения, мин Производительн., м /мин Шум, dBA
G 1-486 0,07 4200 0,13 17,2
G1-586 0,07 4200 0,19 21,6
NO-MES 0,12 3600 0,40 28,5
N5-MPS 0,07 4200 0,19 21,6
N6-MPS 0,08 3800 0,28 28,6
KO-MPS 0,12 3600 0,40 28,5


    В моменты переключения тока на обмотках двигателя возникают выбросы напряжения самоиндукции. Для уменьшения их амплитуды параллельно участкам коллектор—эмиттер транзисторов VT1 и VT2 включены конденсаторы С1 и С2. Диод VD1 защищает устройство от подачи напряжения питания в неправильной полярности.
    Схемы других ДВ мало отличаются от рассмотренной. Например, на рис. 2 приведена схема миниатюрного ДВ MD1208PTS1, в котором датчик Холла ВН1 управляет коммутирующими транзисторами VT2 и VT3 через фазоинвертор на транзисторе VT1.
    Рассмотрим возможные причины выхода ДВ из строя. Под воздействием эксплуатационных факторов в материалах, из которых изготовлены его детали, протекают различные физикохимические процессы, влияющие на их свойства. Например, при высыхании смазки необратимые изменения происходят на поверхностях оси ротора и ее втулки, что приводит либо к увеличению эксцентриситета и повышению вибрации, либо к заклиниванию ротора.
    На надежность радиоэлементов узла управления ДВ существенно влияет цикличность работы и переходные процессы, возникающие при включении и выключении [2, З]. Опасные для транзисторов выбросы напряжения во время переходных процессов приводят к отказам двух основных видов: замыканию в результате пробоя переходов и обрыву при перегорании соединительных проводов. Еще один вредный фактор — пыль, засоряющая подшипники и снижающая сопротивление изоляции между элементами на печатной плате (особенно, если монтаж поверхностный).
    Практика показывает, что из всех перечисленных причин выхода из строя ДВ основная — пробой транзисторов в узле управления. Чтобы получить к нему доступ, необходимо отклеить заводскую этикетку на тыльной стороне ДВ, затем удалить пластмассовую стопорную шайбу и вынуть ротор вместе с осью. При разборке миниатюрного кулера, отклеив этикетку, выдавливают отверткой весь узел подшипника. Снять стопорную шайбу в этом случае весьма затруднительно, так как она утоплена в упомянутый узел на 4...7 мм.

Тип Размеры, мм Ток, А Частота вращения, об/мин Производительность, Sм /мин Шум, dBA
JF-0410S1H 40х40х10 0,11 6000 0,15 24,0
JF-0510S1H 50х50х10 0,10 5100 0,30 29,5
JF-0615S1H 60х60х15 0,17 4500 0,44 29,0
JF-0620S1H 60х60х20 0,17 4500 0,45 29,0
JF-0625S1H 60х60х25 0,23 4500 0,58 30,5
JF-0825S1H 80х80х25 0,19 3000 0,98 31,0
JF-0925S1H 90х90х25 0,35 2800 1,47 37,0
JF-1225S1H 120х120х25 0,30 2400 2,32 42,0
JA-8025S22H 80х80х25 0,05 2300 0,73 29,0
JA-8038S22H 80х80х38 0,06 2300 0,83 31,0
JA-9225S22H 92х92х25 0,06 2300 0,93 36,0
JA-1225S22H 120х120х25 0,08 2200 1,87 43,0
JA-1238S22H 120х120х38 0,10 2700 2,70 44,0

    Обмотки статора двигателя имеют малое активное сопротивление, поэтому выход из строя коммутирующего транзистора, как и остановка ротора в результате попадания в крыльчатку постороннего предмета или заклинивания подшипника, приводят к значительному возрастанию тока в обмотке и ее перегоранию. Полезно для ограничения тока в аварийном режиме включить последовательно в цепь питания ДВ токо-
ограничительный резистор сопротивлением 10 Ом.
    Перегоревшие обмотки перематывают проводом ПЭВ-2, ПЭТВ-2, ПЭЛБО, ПЭЛШО или ПЭЛКЛ соответствующего диаметра. Провод ПЭЛ с очень ненадежной лаковой изоляцией применять не рекомендуется. Следует точно соблюдать число витков, иначе обмотки будут перегреваться. Сильный постоянный перегрев может привести к необратимым изменениям микроструктуры материала и, следовательно, магнитных свойств магнитопровода двигателя.
    Вышедшие из строя транзисторы целесообразно заменять не однотипными, а имеющими некоторый запас по предельным напряжению и току. Естественно, они должны подходить по размерам. Для защиты транзисторов от перегрузок можно включить токоограничительные резисторы последовательно с обмотками. Недопустимо увеличивать номинал резистора в цепи базы, так как это приводит к снижению пробивного напряжения транзистора.
    Подбирая замену неисправному датчику Холла, обращайте внимание, прежде всего, на напряжение питания (оно не должно быть меньше 12 В), чувствительность, габариты и конструкцию корпуса. Подходящие датчики имеются, например, в каталогах фирмы Honeywell.
    Если установленные в ДВ конденсаторы рассчитаны на напряжение менее 50 В, рекомендуется заменить их более высоковольтными. Ремонт миниатюрных ДВ может быть затруднен чрезвычайно малыми размерами платы с поверхностным монтажом. В качестве замены конденсаторов, установленных на подобных платах, подойдут алюминиевые оксидные для поверхностного монтажа производства фирмы Panasonic. Диаметр этих конденсаторов емкостью 2,2 мкф на напряжение 50 В — 4 мм, высота — 5,4 мм.
    Обращайте особое внимание на качество паек, так как уровень вибрации внутри двигателя весьма высок. Следует пользоваться бескислотными флюсами — канифолью и составами на ее основе (ФКСп, ФКФ) с добавлением неактивных веществ (спирта, глицерина). Активные флюсы ФЦА на основе соляной кислоты, хлористых и фтористых соединений интенсивно растворяют оксидную пленку на поверхности металла, благодаря чему достигается высокая механическая прочность спая. Однако в дальнейшем остаток флюса вызывает интенсивную коррозию припоя и основного металла. Поэтому применять подобные флюсы нельзя. Допускается использовать антикоррозионные флюсы (например, ВТС) на основе фосфорной кислоты с добавками различных органических соединений и растворителей, а также флюсы на основе органических кислот. Остатки этих флюсов коррозии не вызывают. После окончания ремонта имеет смысл покрыть плату и детали на ней лаком, который защитит не только от пыли, но и от влаги.
    Важное значение имеет правильная смазка ДВ. Во время ремонта или профилактических работ старую смазку нередко случайно или преднамеренно удаляют, забывая вновь смазать двигатель при его сборке. Иногда смазка высыхает, что приводит к заклиниванию или поломке ДВ. Отсутствие смазки в подшипнике скольжения можно определить по характерному гулу, появляющемуся в начале работы и исчезающему через несколько минут. В случае подобного гула ДВ необходимо разобрать и смазать.
    Для подшипников скольжения применяют следующие смазки: ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6287—74), ЦИАТИМ-221 (ГОСТ 9433—80), ОКБ-122-7 (ГОСТ 18179—72). Из них наименьшее трение обеспечивает ОКБ-122-7. Что касается ЦИАТИМ-201, то она годится для двигателей с частотой вращения до 3000 об/мин.
    Следует избегать чрезмерной смазки. Ее избыток ведет к значительному увеличению момента трогания, особенно при низких температурах. Смазочным материалом заполняют приблизительно треть свободного объема подшипника. Категорически не рекомендуется использовать жидкие машинные масла из-за низкого демпфирования колебаний, особенно звукового диапазона частот.
    Ось ротора ДВ выполнена из весьма твердого материала и, как следствие, имеет низкую пластичность и высокую хрупкость. Это следует учитывать при ремонте, избегая приложения к ней больших боковых усилий и ударов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Казаков Л. А. Электромагнитные устройства РЭА. — М.: Радио и связь, 1991

2. Никулин С. М. Надежность элементов радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Энергия, 1979.

3. Фрумкин Г. Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Высшая школа, 1985.

"Радио" №12, 2001г.

На главную     Наверх


radiokaraganda.narod.ru

Два устройства для кулера - Железо - Компьютер и электроника к нему!!!

Этот статья посвящена такой немаловажной части современного компьютера, как кулер (двигатель-вентилятор, если быть точным). От него зависит охлаждение системы, а значит нормальная работа компьютера. Подробно о принципе работы кулера можно прочитать в журнале"Радио-#12 за 2001 г.
Большинство вентиляторов выполнены в виде бесколлекторных двигателей с внешним ротором, снабженным крыльчаткой. Напряжение питания обычно 12 Вольт, потребляемый ток, в зависимости от размеров и мощности, от 70 мА до 0,35 А (у наиболее мощных). Коллекторные двигатели не применяют, так как их щетки довольно быстро изнашиваются и создают сильные шумы и вибрации, а также электрические помехи.

На роторе бесколлекторного двигателя установлены постоянные магниты, а на находящемся внутри него статоре - обмотки. Переключение тока в обмотках производится с помощью узла, определяющего положение ротора по воздействию магнитного поля на датчик Холла. Такие датчики внешне напоминают транзисторы и имеют три вывода - напряжение питания, выход и общий. Напряжение на выходе может изменяться или пропорционально напряженности поля, или скачком, в зависимости от конкретной модели датчика.

На рисунке 1 приведена схема двигателя SU8025-M. На статоре двигателя расположены четыре идентичные катушки, содержащие по 190 витков. Намотаны они сложенным вдвое проводом. В зависимости от углового положения датчика Холла относительно ротора, на выходе датчика будет низкий или высокий уровень напряжения.

Если уровень высокий, то открыт транзистор VT1, VT2 закрыт, и через обмотки группы А протекает ток. Ротор поворачивается, вместе с ним поворачивается и его магнитное поле. Когда уровень сигнала на выходе ВН1 сменится низким, VT1 закроется, а VT2 откроется, пропуская ток в группу обмоток Б. Ротор вращается дальше, ток снова переключается в обмотки группы А, и процесс повторяется снова и снова...

В моменты переключения тока на обмотках двигателя возникают выбросы напряжения (благодаря явлению самоиндукции). Для уменьшения этих выбросов параллельно участкам коллектор-эмиттер транзисторов VT1 и VT2 подключены конденсаторы С1 и С2. Диод на входе защищает остальную схему от повреждений в случае неправильного подключения питания.

Есть и другие варианты схем вентиляторов.

В процессе эксплуатации, возможно высыхание смазки, что приводит к повреждению поверхности оси ротора и втулки, а это в свою очередь приводит к усилению вибрации или даже заклиниванию ротора. Так что, если появился гул, который исчезает после нескольких минут работы, - это характерный признак того, что в подшипниках нет смазки. Еще одной проблемой является загустевание смазки, по причине низкого качества или попадание пыли, что является прекрасным тормозом для ротора. Для устранения необходима разборка и смазка.

Другой тип неисправностей - электрические. Как и в любом другом устройстве, неисправности эти бывают двух видов - "нет контакта, где должен быть, или он есть там, где его не должно быть" - обрыв или замыкание. У обмоток статора малое "омическое" сопротивление, поэтому при пробое коммутирующего транзистора или остановке крыльчатки (попадание туда чего-либо или заклинивание подшипника) ток в обмотке значительно возрастает, а это может привести к перегоранию проводов.

Для ограничения тока в случае возможной аварии последовательно в цепь питания вентилятора необходимо включить резистор сопротивлением 10 Ом. Если возникло желание (просто непреодолимое) перемотать сгоревшие обмотки, следует использовать провода марок ПЭВ-2, ПЭТВ-2, ПЭЛБО, ПЭЛШО подходящего диаметра. Точно соблюдайте число витков, иначе новые обмотки будут перегреваться.

Вышедшие из строя транзисторы лучше заменять более высоковольтными, подходящими по параметрам (ну и по размерам тоже...), если сможете такие найти. Скорее всего, придется искать другой сгоревший вентилятор для разборки.

Если установленные в двигателе конденсаторы рассчитаны на напряжение меньше 50 Вольт, их рекомендуют заменять более высоковольтными. Хотя рассмотреть на мелких деталях маркировку бывает и затруднительно...

Ремонт платы, вероятно, будет затруднен из-за ее малых габаритов и особенностей поверхностного монтажа. Обратите внимание на качество пайки - при работе двигатель довольно сильно вибрирует, и иногда детали просто отваливаются.
После окончания ремонта и установки кулера на место проверьте, не мешают ли его вращению шлейфы и провода, иначе придется повторять процедуру ремонта снова.

Cигнализатор вращения кулера

Итак, двигатель вертится, и все вроде в норме. Хорошо, если плата способна контролировать обороты вентиляторов, но ведь у многих еще работают "раритеты", которые и не подозревают о существовании кулеров с датчиками оборотов. Что можно предпринять в этом случае?

Можно попробовать приобрести устройство, описанное в одном из номеров "UPGRADE", - называется оно просто и незатейливо: TTC-ALC Fan Alarm. К этому устройству подключаются до трех вентиляторов, и при остановке любого из них раздается звуковой сигнал. Cигнал будет звучать до тех пор, пока не начнет вращаться вентилятор или не отключится питание. Только вот на снижение оборотов (без полной остановки вентилятора) эта штука не реагирует... Указанная стоимость "сторожа" составляла 11 долларов.

А почему бы не попробовать сделать такого "Большого Брата" для кулера самому? Вот и схема для заинтересовавшихся - рис. 2.

Схема предназначена для контроля оборотов двигателя с датчиком вращения. Выход датчика - транзистор с "открытым коллектором", при работе этот транзистор открывается и закрывается (два импульса на каждый оборот ротора). База транзистора VT1 будет периодически соединяться с общим проводом, и транзистор будет закрыт. При снижении оборотов "замыкание" базы VT1 на корпус будет происходить все реже, и напряжение на С1 начнет увеличиваться (ведь он заряжается через R1).

Как только напряжение станет достаточным для открытия транзистора, засветится индикатор HL1 и заработает мультивибратор на транзисторах VT2 и VT3. Если вентилятор все еще пытается вращаться, то сигналы принимают вид коротких звуковых и световых импульсов.

При полной остановке ротора сигнал становится непрерывным. Недостаток данной схемы выяснился в процессе опытной проверки - если ротор полностью останавливается в определенном положении относительно статора, тревожный сигнал не подается, хотя на уменьшение оборотов схема реагирует нормально. (Возможно, просто вентилятор такой неудачный попался...)

Еще одна схема, которая рассчитана на подключение к двигателю без тахометрического датчика. Реагирует она и на замедление вращения ротора, и на полную его остановку (рис.3).

оследовательно с двигателем включен резистор R1, который ограничивает ток, подающийся на двигатель в аварийных ситуациях. В процессе работы прохождение тока через обмотки носит импульсный характер, соответственно, на R1 будут появляться импульсы напряжения. При токе через резистор, примерно равном 130 мА, падение напряжения на нем составит чуть больше 1 Вольта (в полном соответствии с законом Ома). Импульсы поступают на базу VT1, который выполняет роль "усилителя". С его коллектора через конденсатор С1 эти импульсы управляют транзистором VT2, который периодически открывается этими импульсами и разряжает конденсатор С2.

Напряжение на С2 недостаточно для открывания VT3, сигнализация молчит. При замедлении вращения ротора двигателя импульсы поступают все реже, и когда напряжение на С2 достигнет величины, достаточной для открывания транзистора VT3, загорится светодиод и зазвучит тональный сигнал. Мультивибратор - такой же, как и в предыдущей схеме. Схема, возможно, далека от оптимальной, но работает вполне надежно.

В "вопросах по железу" встретился вопрос о программе, которая бы отрубала всю деятельность процессора по превышению определенной температуры, например, при остановке кулера. Программ, которые бы отрубали процессор, вроде пока не было (если не считать команды на окончание работы и отключение).

Программы, контролирующие обороты кулеров и напряжение на плате, есть, но они работают с современными платами. А что делать остальным? Ответ такой - собрать и опробовать схему, описанную выше, и ввести туда диод, цепь которого показана штриховыми линиями. Возможно, придется увеличить емкость конденсатора С2, чтобы сброс происходил при очень малых оборотах вентилятора, недостаточных для нормального охлаждения процессора. Работать схема будет так же, как и раньше, но вдобавок при остановке кулера кроме срабатывания сигнализации будет происходить непрерывный "сброс". Световая сигнализация в данном случае просто необходима, чтобы сразу установить причину тревоги.
Еще один вариант такой схемы (рис.4), работает аналогично предидущей схеме. Индикация осуществляется светодиодом "Power", который обычно подключается к хорошо знакомому разъему "Power led" на материнской плате. Логика работы проста: если светодиод горит - все нормально, если нет - пора извлекать кулер для "профилактики".

Вопросы по изготовлению

В схемах применимы транзисторы, подобные по параметрам обычным КТ315, КТ361 с граничным рабочим напряжением коллектор-эмиттер не менее 15 Вольт. Светодиоды - любые, желательно красного цвета свечения - сигнал тревоги все-таки... Закрепить их можно в крышке свободного отсека (например, 5").

Желательно будет подписать, какой индикатор к какому вентилятору относится. Величину ограничительного резистора R1 необходимо уточнить - главное, чтобы при работе в нормальном режиме напряжение на нем было чуть более 1 Вольта.

Некоторые пользователи хотят разогнать в своем компьютере абсолютно все, включая вентиляторы. Например, пришел вопрос такого рода: "Есть желание поиздеваться над своим кулером Golden Orb, поиграть с напряжением (в основном, с повышенным). Подключил его к внешнему источнику, а хотелось бы знать и количество оборотов. Как его подключить к матери, чтобы ничего не спалить и обороты определялись?" Для ответа на этот вопрос приводится схема на рисунке 5.

Минус внешнего источника соединяется с минусовым проводом вентилятора и разъема. Плюсовой провод от вентилятора подключается к выводу внешнего источника. Выход датчика оборотов не трогаем.

Помните, что обычно для регулировки оборотов напряжение меняют в пределах 7...13,5 Вольт. Если хотите подать больше - ваше дело, только потом не говорите, что вас не предупреждали... И лучше всего держите наготове запасной кулер...

Устройство термоконтроля

Основная проблема, которая связана с работой кулера - шум, который со временем сильно надоедает. Особенно это касается небольших офисов, где на "двадцати квадратах"- может размещаться 5-6 машин. И это притом, что на таких машинах, как правило, работают программы не требующие больших ресурсов. Частично избавится от шума возможно, например, снизив скорость вращения крыльчатки вентилятора, подключив минусовой провод кулера (обычно черный) не к общему, а к +5в (красный провод питания) тем самым, снизив напряжение питания кулера до 7 вольт, или запитать кулер через стабилитрон в обратном включении. Хотя это и небезопасно, так как может привести к выходу из строя компонентов компьютера в результате недостаточного охлаждения. С вентиляторами, которые подключаются к материнской плате, еще как-то можно бороться, но с основным источником шума - вентилятором в источнике питания дело обстоит сложнее, хотя бы потому что этот вентилятор обеспечивает охлаждение системы в целом. Конечно, дорогие фирменные источники оснащены системой регулирующей работу кулера, но в большинстве компьютеров таких систем нет. Дело в том что производители компьютеров стараются максимально снизить стоимость своей продукции, применяя дешевые источники питания.
Чтобы понизить звук, издаваемый вентиляторами персонального компьютера, можно пойти по пути разумного снижения скорости их вращения. В самом деле, всегда ли нужен пропеллер, гоняющий воздух (и пыль) на полную мощность? Принудительный обдув необходим, если температура охлаждаемого объекта превышает некоторую определенную величину, а ниже нее вентиляторы могут работать вполсилы или не работать вообще, постепенно ускоряясь до своей максимальной скорости с повышением температуры. Так, например, радиаторы современных блоков питания для ПК остаются практически холодными при типовой нагрузке (обычно она заведомо меньше половины максимальных возможностей блока), то есть, нет никакой необходимости "гонять" вентилятор блока питания на полных оборотах, тем более что часто именно он дает основной вклад в шум системного блока.

Чтобы снизить тепловыделение процессора во время даже кратковременных (доли секунды) простоев применяются различные программные охладители (например, CPUidle, Waterfall и др.) которые при помощи специальных команд "усыпляют" процессор во время пауз в работе, благодаря чему его температура резко снижается. Более того, подобные средства программного охлаждения уже встроены в ядро многих современных опера систем (Windows, Linux и др.), и достаточно лишь их активизировать (например, надо установить Windows при включенной в BIOS материнской платы опции ACPI, и эти команды начнут работать автоматически). При этом температура процессора во время вашей активной работы с Word'ом, Photoshop'ом, почтой или браузером вряд ли будет подниматься выше 35 градусов! В этих ситуациях вполне логично замедлить вращение вентилятора процессорного кулера, уменьшив его шум и существенно увеличив срок службы.

Для каждого применения критическая температура регулировки вентиляторов может быть своя, однако в большинстве случаев внутри системного блока вполне подойдет единая универсальная настройка. До температуры термодатчика (расположенного в нужном месте) в 35-40 градусов Цельсия (такая температура далека от критической для любых компьютерных компонентов) вентилятор может вообще не работать, либо работать с минимальным количеством оборотов. При этом издаваемый им звук будет намного тише обычного (на 10-15 дБ при вращении на половинной скорости), а долговечность работы вырастет в несколько раз! По мере повы температуры примерно до 55 градусов вентилятор должен разгоняться на полную скорость и выше 55 градусов - работать на максимальной скорости.

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814.

рис.7 Принципиальная схема регулятора.

Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов и имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

рис.8 Внешний вид и топология печатной платы.
Существуют и более сложные схемы регулировки, например - FANSpeed (рис.9)


рис.9 Принципиальная схема и внешний вид регулятора FANSpeed.
Функция такого управления скоростью вентилятора от термодатчика реализована в простой электронной схеме (рис.9). Схема содержит простейший операционный усилитель типа КР140УД7 (можно применить и КР140УД6), один транзистор (КТ814 или КТ816 любой буквы - только для вентиляторов с максимальным током не более 220 мА), стабилитрон VD1 (любой из КС162 или КС168), несколько резисторов и конденсаторов (допуск номиналов для резисторов - 10 %, для конденсаторов - любой), и обычные кремниевые диоды общего применения (например, КД521, КД522 и др.) в качестве термодатчиков VD3 и VD4. Элементы R9, HL2 и VD6 необязательны и служат только для индикации величины выходного напряжения по яркости свечения светодиода HL2, однако светодиод HL1 необходим, поскольку стабилизирует работу схемы при измене питания.

Работа схемы регулировки скорости вращения вентиляторов от температуры основана на уменьшении с нагревом напряжения на p-n переходе диода (около 2 мВ на градус Цельсия). Настройка рабочего режима схемы сводится к установке подстроечным резистором R4 выходного напряжения, подаваемого на вентилятор, равным примерно 6,5 Вольт при температуре датчика в 37 градусов Цельсия и разомкнутом джампере JP1. Для этого этого датчик на минуту засовывают в подмышку (сухую - чтобы исключить электроконтакт с проводящей кожей). Термочувствительность схемы (скорость увеличения выходного напряжения с температурой) определяется в частности номиналом резистора R6 и для варианта с одним диодом составляет примерно 0,3 Вольта на градус, то есть при данной калибровке на выходе будет 12 Вольт при температуре примерно 55 градусов.

Большинство из 12-вольтовых вентиляторов (как больших для блоков питания, так и поменьше для процессоров и видеокарт) способны стабильно вращаться при напряжении питания 3-5 Вольт (при этом их скорость примерно вдвое меньше номинальной). Однако для уверенного запуска часто необходимо более высокое напряжение 6,5-7 Вольт. Именно с этим расчетом в схему введены диод VD5 и двухпиновых джампер JP1 - при замкнутом джампере напряжение на вентиляторе не опустится ниже примерно 6,5 Вольт даже при температуре 20-25 градусов, что обеспечит бесперебойное вращение вентилятора на низкой скорости. Если вы хотите, чтобы при температуре ниже 30 градусов вентилятор останавливался совсем, джампер надо оставить разомкнутым. Для работы схемы можно использовать один или два диодных термодатчика, включенных параллельно. В последнем случае диоды VD3 и VD4 надо подобрать с примерно одинаковым прямым падением напряжения при одинаковой температуре, а номинал резистора R6 увеличить до 20 кОм. Схема будет срабатывать по более горячему датчику, поэтому, расположив их в разных местах, можно одной приставкой контролировать сразу две температуры. Например, на фотографии один термодатчик расположен прямо на печатной плате приставки и контролирует температуру окружающего воздуха, а другой - выносной на один из радиаторов. При монтаже термодатчиков на радиаторах следует тщательно избегать электрического контакта (и утечек) между выводами диода и другими металлическими частями компьютера, иначе схема будет работать неправильно.

Изменив некоторые номиналы схемы, можно заменить диоды VD3, VD4 на стандартный выносной термодатчик для материнских плат (например, 10-кОмный термистор, см. фото) - конструкция его термочувствительной части больше подходит для монтажа на процессорных кулерах, однако и стоит он намного дороже обычного диода.

Если вентилятор оснащен датчиком скорости вращения (три провода вместо двух), то этот третий провод (контакт ј3 разъема на вентиляторе) идет в обход схемы. При этом датчик вращения будетисправно работать до напряжения на вентиляторе 4,5-5 Вольт, выдавая меандр с логическими уровнями 0 и 5 вольт и удвоенной частотой вращения ротора: два противоположно расположенных на роторе (для равновесия) магнитика по очереди "включают" датчик Холла в статоре, имеющий выход типа открытый сток (коллектор), "подтянутый" на системной плате резистором к питанию +5 В. Однако при низких скоростях вращения (обычно ниже 2600 об./мин. для питания вентилятора меньше 6,5 В) многие материнские платы не способны адекватно считать обороты, выдавая при этом 0. Уверенный счет чаще начинается с 2800-3000 об./мин., так что это нужно учитывать в работе, чтобы попусту не пугаться.

Для уменьшения шума рекомендуется применять проволочную решетку (круглого сечения) для вентиляторов блоков питания и системных блоков (трехдюймовый типоразмер). Снижает свист ветра и улучшает воздуходув по сравнению со штампованными отверстиями в жести корпусов (рис.10).

Защита системного блока от пыли. Обмен опытом.

Есть два устройства, которые создают внутри себя низкое давление, одно из них пылесос, другое компьютер

Сложно сказать чем руководствовались разработчики, применив именно такую систему охлаждения, но, тем не менее, так оно есть. И единственный способ борьбы с ней - это установка дополнительных вентиляторов в нижнюю часть передней стенки корпуса и защита их фильтрами. Вентиляторов лучше ставить два - для создания внутри повышеного давления. Нагнетаемый ими воздух частично будет вытягиваться вентилятором блока питания, частично через щели корпуса.

По материалам первых выпусков рассылки "EVM News"

cxema.my1.ru

Кулер вместо датчика холла Спорт видео

...

5 г. назад

СТО "Минутка" . Заведет Ваш автомобиль даже кулером.

...

2 г. назад

Кулер от компьютера вместо датчика Холла, работа мотора. Начало видео о проверке работоспособности тут...

...

9 мес. назад

Высоковольтный генератор для барокамеры, с использованием кулера от компютера вместо датчика холла в сист...

...

3 г. назад

Всем привет! В моём видео о датчике Холла много народа называло этот датчик герконом. В этом ролике я бы...

...

2 г. назад

Работа мотора на датчике Холла. Обзор датчика холла SS443A.

...

3 г. назад

Работа трамблера с датчиком холла от кулера.

...

4 г. назад

Полезные советы для авто,аварийное реле очень полезная и нужная деталь,для бесконтактного зажигания. Всег...

...

2 г. назад

http://radiopraktikum.blogspot.ru Как определить полюса магнита или сделать магнитный включатель-выключатель.В кулере...

...

9 мес. назад

Всем привет! Постепенно мы приближаемся к созданию погодной станции. Для отслеживания направления и скорос...

...

1 г. назад

Датчики Холла(Hall sensor): Ah366 Z4-G1, Ah377 G1 С 266-м отсутствует возможность регулировки оборотов. Включение происходи...

...

2 г. назад

самый простой способ проверки датчика холла.

...

1 г. назад

Система зажигания для УАЗ-буханки.

...

3 г. назад

видеоролик по установки датчиков холла на штатную опорную пластину датчика холла распределителя зажигани...

...

2 г. назад

Двухконтурное зажигание на УАЗ с одним ДХ.

...

4 мес. назад

https://www.instagram.com/vitaliipokora - актуальные фото проекта вк https://vk.com/id23106499.

sports-video.ru