Задумал тут сконструировать блочок (заместо старого Hardcano) для динамической регулировки скорости вентиляторов системного блока мощного компьютера. Их много, и реально работа в полную силу от них требуется довольно редко, большую же часть времени это просто никому не нужный шум...

Девайс на ATmega88, четыре термодатчика на DS18S20, четыре независимых канала регуляторов, простой ЖКИ от нокиа 3210 и четыре кнопки.

Хочу прикрутить ещё RS-232 для настройки блока через графическую оболочку на компе.

Измерять обороты буду подсчитыванием фронтов сигнала с таходатчика.

Вот думаю, как сделать регулировку напряжения.
Она должна быть в полном диапазоне 0...12 вольт, ток каждого канала минимум 400-600 ма (блоки по два 12-ти сант. вентилятора).
Есть два пути - линейный стабилизатор или ШИМ напрямую через ключ.

ШИМ конечно хорошо - никакого нагрева, малое кол-во деталей - но неясно, что будет с выходным сигналом таходатчика.
Вероятнее всего, на некоторых вентиляторах он будет промодулирован частотой ШИМ, и измерение скорости вращения станет невозможным...
А хотелось бы, чтобы схема работала практически с любыми трёхпиновыми вентиляторами...

Поэтому остановился пока на линейном стабилизаторе.
Накропал схемку , прилагаю.
При выставлении скорости вращения процентов под 50 мосфет начинает довольно сильно греться, зараза, придётся посадить его на маленький радиатор. Но от этого никуда не деться...

Навыки схемотехники у меня слабые, сделал, как смог.
Без конденсатора С3 схема нестабильна, появляется генерация на выходе.
А С2 для того, чтобы ОУ не создавал мгновенных управляющих импульсов большой амплитуды, так как медленный мосфет просто не успевает за ним...

Может, кто-то уже имел опыт сборки подобных девайсов?
Если есть способы сделать всё лучше и более правильно, буду рад выслушать

На 3-й странице рассматривается решение Circuit provides bidirectional, variable-speed motor control, может подойдет.
 51602di.pdf ( 168.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 522


Сообщение отредактировал chds - Apr 24 2008, 15:05

Можно поставить LC - фильтр после ШИМ-а, только для малых размеров индуктивностей придется частоту сделать повыше, но Вам же большой точности регулировки не надо, 10-20 градаций хватит, как мне кажется, поэтому частоту можно задрать достаточно высоко

Еще вариант- поставить возвратный диод перед индуктивностью и получим DС-DС преобразователь, правда без обратной связи по напряжению

От оборотов вентилятор имеет (в теории, если его как воздушный винт рассматривать,) кубическую зависимость потребляемой мощности, для корректной работы регулятора это надо учитывать...

А я думаю просто кондёр можно поставить, без всяких там индуктивностей

А линейный стабилизаотр на 0,6 А - это круто!

Я тоже когда-то так делал... давно очень...

Может частоту ШИМ сделать достаточно малой (~2-5Гц), тогда за 1 период ШИМа сможем принять несколько импульсов от датчика Холла?

[quote name='Itch' date='Apr 24 2008, 19:43' post='402314']
Может частоту ШИМ сделать достаточно малой (~2-5Гц), тогда за 1 период ШИМа сможем принять несколько импульсов от датчика Холла?

Наоборот, её надо сделать повыше и тогда она выровняется конденсатором фильтра

М.б. лучше обойтись вообще без ШИМ? В этом случае я вижу 4 ступени регулирования:
1. Все вентиляторы выключены
2. Все 4 вентилятора включены последовательно
3. По 2 вентилятора включено последовательно, эти пары параллельно
4. Все 4 вентилятора включены параллельно
Нужно необходимую схему включения определять по максимально нагретому блоку. Так-же можно включать не все вентиляторы сразу (если они охлаждают один блок).

Да, я уже думал об этом, но не знаю, какие номиналы LC подойдут, и подойдут ли вообще...
Подскажите, пожалуйста, навскидку? Завтра после работы поэкспериментирую

Кварц у меня - 10 мегагерц, частота ШИМ - 39 килогерц. Уменьшить разрядность (меньше восьми бит) к сожалению не могу, тогда мне не получить четыре канала шима на меге88.


Насколько повыше? Думаю, если достану мегу88 AU или PU, то смогу поднять частоту до 78 килогерц. Этого достаточно?



Хочется иметь более гибкую систему.
Fan1 - это CPU. Большой кулер с большими вентиляторами. От 100% до 60-70% номинальных оборотов в зависимости от температуры.
Fan2 - два вытягивающих 80-ки на задней стенке. От 100% до полного останова, когда на компе нет никаких "тяжёлых" задач, наподобие игр.
Fan3 - вытягивающий и всасывающий 80-ки на боковой стенке системника, напротив 8800GTX. 50% - 100%.
Fan4 - две всасывающих 80-ки. Гонят воздух через винты и дальше к мат. плате. Скорость будет зависеть от температуры воздуха в комнате. Тоже в пределах 0 - 100%.



А какую надо ёмкость?
Никаких диодов не надо?
Мосфет не прошибёт от тока к.з. при, к примеру, запуске вентилятора с нуля сразу на 100%? Да и блоку питания системника может "поплохеть" от таких импульсов.
А линейный стабилизатор, он хоть и греется немного , но нагружает БП равномерно...

Вот человек такую же штуку делал. После полевика LC-фильтр.

Сам пробовал подавать ШИМ 20 кГц на вентилятор напрямую - без емкостей и индуктивностей. Работает в целом нормально, только на очень малых оборотах присутствует дребезжащий звук.

Конденсатор, тем более электролитический, в данном случае нельзя напрямую подключать к транзистору. Т.к. они будут соревноваться - кто выдержит больший ток. В Вашем случае проирывает транзистор, а мог бы нагреться и взорваться кондер. А если и транзистор, и конденсатор оба "дубовые", то плохо уже источнику питания.
Если правильно помню, допустимые пульсации у электролитов зависят от частоты и в среднем равны 10%. В противном случае, они быстро выходят из строя.
В общем, так нельзя. Или тогда ставьте м/у полевиком и конденсатором токоограничивающий резистор - у Вас получится RC-фильтр.

Скажите, пожалуйста, как Вы предполагаете измерять частоту вращения кулеров? - Внешние счетчики на рассыпухе или чисто контроллером?

Еще есть "AVR442 PC Fan Control using ATtiny13". Но там кулер переделывают полностью (

Сообщение отредактировал tazik - Apr 24 2008, 18:58

Использование ёмкости без индуктивности не отличается от линейной схемы по КПД, а по генерации помех сильно отличается в худшую сторону.

Насчёт индуктивностей я не беспокоюсь - они у меня есть. Попробую завтра подключить ШИМ на мосфет (через другой ключ), поставить после мосфета LC и похимичу с номиналами.


Частоту меряю, используя прерывания Pin Change, то есть просто подсчитываю кол-во фронтов сигнала от таходатчика за секунду. Всё это делается автоматически на прерываниях, и времени занимает очень мало. Поочерёдно измеряется частота вращения всех вентиляторов, всего за 4 секунды.

У меня с этим "затык" Либо слишком большое время измерения, либо узкий диапазон, либо малое разрешение

Описание расчета LC-фильтра с примером есть в книге Семёнова Силовая электроника для любителей и профессионалов.2001.djvu

Сообщение отредактировал tazik - Apr 24 2008, 19:22

Есть такая книга, только что полистал её



Спасибо за ссылочку, прям как у меня почти девайс!
Только без термодатчиков... и без COM интерфейса...

Подскажите ) А на сколько сложно организовать обмен по SMBus - в плане программирования софта для компьютера?

Что-то не понял вашу светлую мысль.
При чём тут КПД?
Какая ещё генерация помех?
Вспомним классическую схему БП: Транс->Мост->Электролит.
У меня на 24В/50Гц/2А электролит 4700 мкФ чуйствует себя превосходно.
На килогерцах ёмкость можно сократить пропорционально частоте.
А чтобы при пуске не было КЗ, можно поставить небольшой резистор (или терморезистор, как буржуИ делают), либо пускать постепенно.