«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.

Рис. 1 — Принципиальная схема регулятора.

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…

Советую также прочесть следующие записи блога:

«Лето солнечного цвета»…: 2 комментария

  1. Дима, решение интересное, но имею 2 вопроса:
    1) Если уж использовал свичи, то почему было не развести их, хотя бы частично, на имеющиеся «частичные» напруги (5, 7 и 12В)? Зачем лишнее энергопотребление стабом?
    2) Реализации очень не хватает простенького t-автомата
    Ка**н

  2. 1) Причина проста — моя «нелюбовь» к коммутации в силовых цепях с последующими пригорающими контактами. По этому, этот вариант и не рассматривался сразу, хотя дополнительной причиной может послужить и отсутствие на тот момент под рукой переключателя, который мог бы использоваться для этого. К тому же, мы получаем «неоторванную» землю, что для случая трех-контактных кулеров дает работу встроенного датчика скорости. Ну и индикация получилась «типа сама слобой»…

    2) Я сейчас больше скрипты пишу под Linux, а не прошивки для микроконтроллеров… А «простейший регулятор с термодатчиком» Ридико в интернете опубликовал достаточно давно, гуглится легко…

Обсуждение закрыто.