Понадобилось мне как-то снизить частоту вращения у вентилятора на кулере, чтобы меньше шумел. Процессор все равно даже на минимальных оборотах был вполне себе холодным.
Ну, думаю, чего резистором гасить, это ж тепло выделяться будет попусту, неэнергоэффективно, неэкологично. Вентилятор 4-pin, управляется ШИМ, сейчас как сделаю маленький коэффициент заполнения, он у меня сразу замедлится!
В BIOS коэффициент заполнения меньше 20% не ставился, решила сделать укорачиватель импульсов, чтобы уменьшить его до 5-10%.
Итак, схема:
Длительность формируемого импульса зависит от t = (R1 + R2)*C1.
Подбираем постоянную времени такую, чтобы 1/RC ≈ 21-28 кГц (стандартный диапазон частот ШИМ для управления вентилятором, типовой считается частота 25 кГц).
Экспериментально (на модели :) выяснилось, что для C1 = 4,7 нФ нужны такие соотношения сопротивлений:
Распиновку 4-pin на всякий случай приложу :)
Нарисовала схему в Альтиуме:
Немного пояснений по схеме:
1. Расчет RC-цепочки
Под конденсатор C1 = 4,7 нФ подбираем резистор R3 и потенциометр R1... из того, что есть. Взяла на 1 кОм и 5 кОм соответственно, диапазон регулирования, конечно, похуже, но все равно работает.
2. Питание схемы
Для питания микросхемы D74HC14C нужно напряжение 2...6 В (стандартное напряжение питания 5 В), питание 12 В с блока питания ПК не пойдет. Мне не хотелось тянуть к схеме провод с питанием 5 В с БП, поэтому для получения питания 5 В взяла стабилитрон на 5,1 В.
Потребление у КМОП-микросхем мизерное (у современных ток питания по даташиту Icc = 2...40 мкА). Но тут микросхема не очень новая, да и ток стабилизации у стабилитрона вряд ли меньше 1 мА (в даташитах "типичные" характеристики для таких "стеклянных" даны при токе стабилизации 5 мА).
Отсюда посчитаем сопротивление резистора R2:
Взяла сопротивление поменьше R2 = 1 кОм, тогда ток стабилизации был ~7 мА, такого хватит с головой.
Возле входа питания по классике ставим шунтирующий конденсатор C2 = 0,1 мкФ. Он нужен для фильтрации высокочастотных помех по питанию.
3. Ненужные входы триггера притянула к земле, чтобы не висели.
Плату развела в Альтиуме, ибо изучала его тогда.
Сейчас я бы сделала заливки поменьше и с большим расстоянием от проводников - паять очень неудобно. И сделала бы вход-выход с стандартными разъемами под компьютерный вентилятор (тогда у меня их просто не было на руках и решила просто "врезать" в провод к кулеру).
Вот такой формирователь получился:
Формирователь работает, но желаемого эффекта он мне не дал, потому что микросхема, управляющая вентилятором, коэффициента заполнения меньше 20% все равно не понимала, и скорость вращения меньше стандартных 900 об/мин не становилась.
Пришлось поставить обыкновенный резистор, чтобы снизить обороты :) А схема валялась в столе пару лет, ну, решила в статью оформить.
В принципе, её можно использовать в качестве реобаса, если "изначальный" ШИМ будет иметь коэффициент заполнения больше 20%.
Хотя кто в наше время пользуется реобасами...
Я честно хотела снять видео работы, вот фото испытательного стенда с генератором ШИМ на Ардуино, компьютер лень из под стола доставать было.
Но, то ли фирменный интеловский кулер взял слишком много с выхода микросхемы, то ли я как-то неудачно махнула рукой и что-то замкнула... Схема перестала нормально работать.
Покупать или искать новую микросхему ради ненужной в хозяйстве схемы уже не хотелось, простите, дорогие подписчики...
На последок - связанные с тематикой статьи:
Как настроить ШИМ на ATmega328, можно почитать туть:
Небольшая статья про другие схемы с использованием резисторов, диодов и триггеров Шмитта:
И пара статей о мониторинге температуры ПК (некоторые программы из списка могут еще и управлять вентиляторами).
Видеокарта - самый горячий компонент компьютера. Можно сделать ее холоднее и тише без физического вмешательства. Как это сделать, читайте туть: