«Лето солнечного цвета»…

Таки это было жаркое лето…

По мере усиления жары прошедшим летом, я все отчетливее слышал свой «домашний сервер».  А точнее — его вентилятор, установленный на процессоре. В bios-е комппьютера была включена функции Smart Fan Control, и по мере роста температуры процессора система разгоняла вентилятор все сильнее. И если при скорости вращения ниже 2000 об/мин. его шум был больше похож на низкочастотный гул, то при превышении значения в 2500 об/мин этот шум переходил в весьма занудный вой.

Решено было помочь вентилятору процессора. В корпус (старый ATX) добавилось два 8-сантиметровых вентилятора на заднюю стенку, и еще один 8-сантиметровый вентилятор был установлен на переднюю стенку перед винчестерами, чтобы охлаждать их. Таким образом сквозь корпус был организован дополнительный «сквозняк», и вентилятор процессора подуспокоился. Но три 12-Вольтовых вентилятора, работающие на полных оборотах, тоже шумят прилично. Решил немного подсбросить им обороты. Можно, конечно, было просто подать на вентиляторы 7 Вольт, включив их между шинами 5 и 12 Вольт.  Или же можно было в цепь питания каждого вентилятора поставить ограничительный резистор, чтобы снизить поступающее на него напряжение. Но мне, во первых, захотелось оставить вентиляторы в «нетронутом» состоянии, а во вторых, иметь возможность хоть как-то регулировать их скорость вращения! По этому, за пять минут, как говорится, «на коленке» был спаян простенький регулятор. Схема регулятора приведена на рис. 1 ниже.

Напряжение 12 Вольт поступает от блока питания компьютера на вход XS1 регулятора. Сам регулирующий элемент выполнен на широко распространенной «трехкопеечной» ИМС LM7805 (КР142ЕН5Б). Отрегулированное напряжение подается на выходной разъем XP1, к которому подключаются вентиляторы. Разъемы XS1 и XP1 использованы типа MOLEX, соответственно «мама» и «папа». Вы спросите: «А как же регулировка, ведь использованная ИМС LM7805 является стабилизатором с фиксированным выходным напряжением 5 Вольт?». Не буду спорить, при использовании, например, микросхемы регулятора LM317 и пары резисторов, один из которых переменный, получился бы плавный регулятор. Но во первых, на момент создания сего «чуда» у меня просто не оказалось ее под рукой, а бежать на радиобазар мне было лень. А во вторых, получившееся у меня в итоге устройство сочетает в себе одновременно и регулировку и индикацию, что на мой взгляд, даже более «интересно».

«Общеизвестно», что повысить выходное напряжение LM7805 можно, если ее вывод GND подключить на «землю» не непосредственно, а через стабилитрон. При этом выходное напряжение LM7805 повысится на напряжение стабилизации установленного стабилитрона. С другой стороны, в некотором смысле «стабилитроном» можно назвать и обычный светодиод, т.к. падение напряжения на нем более-менее стабильно в некотором диапазоне токов, и составляет около 2 Вольт. В итоге, комбинация LM7805, трех светодиодов и одного (галетного) переключателя на три положения позволили сделать ступенчатый регулятор с одновременной индикацией выходного напряжения.

Выбор выходного напряжения из ряда 7, 9 и 11 Вольт осуществляется  переключателем SW1. Например, переключатель установлен в положение «7 Volt». В таком случае вывод GND ИМС LM7805 подключен к «земле» через один светодиод D3 зеленого цвета. К выходному напряжению LM7805 добавляется 2 вольта, и на выход схемы поступает 7 Вольт.  Светодиод D3 горит, индицируя выходное напряжение в 7 Вольт. Теперь установим перелючатель в положение «9 Volt».  При этом микросхема LM7805 будет подключена к «земле» уже через два светодиода — D3 (зеленого цвета) и D2 (желтого цвета). Выходное напряжение LM7805 повышается уже на 4 Вольта, и на выходе схемы будет уже 9 Вольт. Горят уже два светодиода — D3 и D2, индицируя, что выходное напряжение равно 9 Вольт. И наконец рассмотрим, что будет, если перелючатель установить в положение «11 Volt».  Между «землей» и выводом  микросхемы LM7805 теперь уже подключены три светодиода — D3 (зеленого цвета), D2 (желтого цвета) и D1 (красного цвета). Естественно, горят сразу все три светодиода, что означает, что включен режим «11 Вольт». В таком случае выходное напряжение LM7805 должно было бы повыситься уже на 6 Вольт, и составить 11 Вольт. Однако, в том виде как есть, эта схема дает напряжение менее 11 Вольт. Это связано с тем, что на вход схемы от блока питания поступает 12 Вольт, а минимальное падение напряжения на регуляторе LM7805, согласно datasheet-а, составляет 2 Вольта. Таким образом, реально напряжение на выходе регулятора равно не 11, а 10 Вольт. Чтобы избежать этого, в качестве регулятора нужно использовать т.н. «Low Dropout» ИМС.

Ну и напоследок, если у вас есть переключатель на 4 положения, то его  четвертый «неподвижный» контакт можно подключить непосредственно к выводу GND микросхемы LM7805. Тогда в этом положении переключателя напряжение, подаваемое на вентиляторы, составит 5 Вольт, а все светодиоды будут погашены.

Плата для устройства не разрабатывалась, все было выполнено навесным монтажом…