Автоматичний регулятор обертів кулера від температури схема. Керуємо кулером (термоконтроль вентиляторів на практиці)

Питання від користувача

Добридень.

Погравши хвилин 40-50 в одну комп'ютерну гру (прим. назва вирізано) - температура процесора зростає до 70-80 градусів (Цельсія). Поміняв термопасту, почистив від пилу – результат такий самий.

Ось думаю, чи можна збільшити швидкість обертання кулера на процесорі до максимуму (а то, на мій погляд, він слабо обертається)? Температура без завантаження - 40°C. До речі, таке можливе через спеку? А то у нас близько 33-36 ° C за вікном.

Артур, Саранськ

Доброго дня!

Звичайно, від температури приміщення, в якому стоїть комп'ютер – сильно залежить і температура компонентів, та й навантаження на систему охолодження (тому, з перегрівом найчастіше доводиться стикатися в літню спеку). Те, що у вас температура доходить до 80 градусів – явище не нормальне (хоча деякі виробники ноутбуків допускають такий нагрів).

Звичайно, можна спробувати виставити налаштування обертання кулера на максимум (якщо це ще не так), але я все ж таки рекомендував би провести комплекс заходів (про них можете дізнатися зі статті щодо вимірювання та контролю температури процесора, відеокарти, HDD - ).

До речі, так само часто виникає зворотний бік медалі: кулери обертаються на максимумі і створюють сильний шум (у той час, як користувач взагалі нічим не навантажує комп'ютер, і вони могли б обертатися повільніше і тихіше).

Нижче розгляну, як можна відрегулювати їхню швидкість обертання, і на що звернути увагу. І так...

Збільшення/зменшення швидкості обертання кулерів

Взагалі, на сучасному комп'ютері (ноутбуці) швидкість обертання кулерів встановлює материнська плата, на основі даних від датчиків температури (тобто чим вона вище – тим швидше починають обертатися кулери) та даних із завантаження. Параметри від яких відштовхується мат. плата, як правило, можна задати в BIOS.

У чому вимірюється швидкість обертання кулера

Вона вимірюється в обертах за хвилину. Позначається цей показник, як rpm(До речі, їм вимірюються всі механічні пристрої, наприклад, ті ж жорсткі диски).

Що стосується кулера, то оптимальна швидкість обертання, як правило, становить близько 1000-3000 rpm. Але це дуже усереднене значення і сказати точне, яке потрібно виставити - не можна. Цей параметр сильно залежить від типу вашого кулера, для чого він використовується, від температури приміщення, від типу радіатора та ін.

Способи, як регулювати швидкість обертання:

SpeedFan

Безкоштовна багатофункціональна утиліта, що дозволяє контролювати температуру компонентів комп'ютера, а також проводити моніторинг за роботою кулерів. До речі, "бачить" ця програма майже всі кулери, встановлені в системі (найчастіше).

Крім цього, можна динамічно змінювати швидкість обертання вентиляторів ПК залежно від температури компонентів. Усі змінювані значення, статистику роботи тощо, програма зберігає окремий log-файл. На основі них можна подивитися графіки зміни температур і швидкостей обертання вентиляторів.

SpeedFan працює у всіх популярних Windows 7, 8, 10 (32|64 bits), підтримує російську мову (для її вибору, натисніть кнопку "Configure", потім вкладку "Options", див. скріншот нижче).

Головне вікно та зовнішній вигляд програми SpeedFan

Після встановлення та запуску утиліти SpeedFan – перед вами має з'явитися вкладка Readings (це і є головне вікно програми – див. скріншот нижче). Я на своєму скріншоті умовно розбив вікно на кілька областей, щоб прокоментувати та показати, що за що відповідає.

Блок 1 - поле "CPU Usage" вказує на завантаження процесора та його ядер. Поруч також розташовуються кнопки "Minimize" та "Configure", призначені для згортання програми та її налаштування (відповідно). Є ще в цьому полі галочка "Automatic fan speed" – її призначення автоматично регулювати температуру (про це розповім трохи нижче);
Блок 2 тут розташовуються список виявлених датчиків швидкості обертання кулерів. Зверніть увагу, що у всіх у них різна назва (SysFan, CPU Fan тощо) і навпаки кожного – своє значення rpm (тобто швидкості обертання за хвилину). Частина датчиків показують rpm по нулях - це "сміттєві" значення (на них можна не звертати увагу *). До речі, в назвах присутні незрозумілі для когось абревіатури (розшифрую про всяк випадок): CPU0 Fan - вентилятор на процесорі (тобто датчик з кулера, встромленого в роз'єм CPU_Fan на мат. платі); Aux Fun, PWR Fun тощо - аналогічно показується rpm вентиляторів підключеним до даних роз'ємів на мат. платі;
Блок 3 – тут показана температура компонентів: GPU – відеокарта, CPU – процесор, HDD – жорсткий диск. До речі, тут також зустрічаються "сміттєві" значення, на які не варто звертати уваги (Temp 1, 2 та ін.). До речі, знімати температуру зручно за допомогою AIDA64 (та ін спец. утиліт), про них тут:
Блок 4 - а ось цей блок дозволяє зменшувати/збільшувати швидкість обертання кулерів (задається у відсотковому відношенні. Змінюючи відсотки у графах Speed01, Speed02- Треба дивитися, який кулер змінив оберти (тобто що відповідає).

Важливо!Список деяких показників у SpeedFan не завжди співпадатиме з тим кулером, яким він підписаний. Справа в тому, що деякі збирачі комп'ютерів підключають (з тих чи інших міркувань), наприклад, кулер для процесора не в гніздо CPU Fan. Тому рекомендую поступово змінювати значення в програмі і дивитися на зміни швидкості обертання та температури компонентів (ще краще відкрити дах системного боку і візуально дивитися, як змінюється швидкість обертання вентиляторів).

Налаштування швидкості обертання вентиляторів у SpeedFan

Варіант 1

Як приклад, спробує відрегулювати швидкість обертання вентилятора процесора. Для цього необхідно звернути увагу на графу "CPU 0 Fan - саме в ній повинен відображатися показник rpm;
Далі по черзі змінюйте значення у графах "Pwm1", "Pwm2" та ін. rpm, і температура (див. скрін нижче);
Коли знайдете потрібний Pwm- відрегулюйте швидкість обертання кулера на оптимальну кількість обертів (про температуру процесора я також рекомендую для ознайомлення) .

Варіант 2

Якщо ви хочете, щоб був задіяний "розумний" режим роботи (тобто щоб програма динамічно змінювала швидкість обертання, залежно від температури процесора ), то необхідно зробити наступне (Див. скріншот нижче):

відкрити конфігурацію програми (прим.: кнопка "Configure") потім відкрити вкладку "Швидкості";
далі вибрати рядок, який відповідає за потрібний вам кулер (необхідно попередньо знайти експериментальним шляхом, як рекомендував у варіанті 1, див. трохи вище у статті) ;
тепер у графи "Мінімум" та "Максимум" встановіть потрібні значення у відсотках та поставте галочку "Автозміна";
у головному вікні програми поставте галочку навпроти пункту "Автошвидкість вентиляторів". Власне, таким чином і регулюється швидкість обертання кулерів.

Доповнення!Бажано також зайти у вкладку "Температури" та знайти датчик температури процесора. У його налаштуваннях задайте бажану температуру, яку буде підтримувати програма, і температуру тривоги. Якщо процесор нагріється до цієї тривожної температури - SpeedFan почне розкручувати кулер на повну потужність (до 100%)!

Для тих, хто не працює SpeedFan

Налаштування автоматичного регулювання обертання кулерів у BIOS

Не завжди утиліта SpeedFan коректно працює. Справа в тому, що в BIOS є спеціальні функції, що відповідають за автоматичне регулювання швидкості обертання кулерів. Називати у кожній версії BIOS вони можуть по-різному, наприклад, Q-Fan, Fan Monitor, Fan Optomize, CPU Fan Contolта ін. І відразу зазначу, що далеко не завжди вони працюють коректно, принаймні SpeedFan дозволяє дуже точно і тонко відрегулювати роботу кулерів, так щоб вони завдання виконували, і користувачеві не заважали ☺.

Щоб вимкнути ці режими (на фото нижче представлений Q-Fan та CPU Smart Fan Control)необхідно увійти в BIOS і перевести ці функції в режим Disable. До речі, після цього кулери запрацюють на максимальну потужність, можливо сильно шумітимуть (так буде, поки не відрегулюєте їх роботу в SpeedFan).

Гарячі клавіші для входу в меню BIOS, Boot Menu, відновлення із прихованого розділу -

На цьому сьогодні все, всім удачі та оптимальної роботи вентиляторів.

Вентилятор чи кулер. Механічне пристрій з лопатями, призначене для примусового обдування різних пристроїв з метою охолодження.

2005 р.

Основною метою всіх регуляторів швидкості обертання комп'ютерного вентилятора є зниження рівня шуму. Швидкість обертання вентилятора залежить в першу чергу від рівня напруги, що подається на нього. Чим менший рівень напруги, тим менше швидкість і навпаки.

2006 р.

Сидячи вночі за комп'ютером, я звернув увагу на зайвий шум, що лунає системою повітряного охолодження. А чому б автоматично, залежно від температури, не керувати обертами кулерів? Після двох місяців, протягом яких я шукав відповідну схему, удосконалив і налаштував її. Схема виконує релейне регулювання обертів одразу 3х кулерів залежно від температури.

2006 р.

У пропонованому блоці регулювання напруги, що живить двигуни, ведеться імпульсним методом! Як комутуючі елементи використані польові транзистори з дуже низьким (частка ома) опором каналів у відкритому стані. Вони не обмежують пусковий струми практично не зменшують напругу живлення на працюючих на повну потужність вентиляторах.

2010 р.

В основі даного пристрою лежить контролер PIC18F25K20, який дозволяє регулювати оберти вентилятора за допомогою ШІМ (широтно-імпульсної модуляції). Це дає такі переваги як: плавне регулювання обертів двигуна, низький рівень шуму, висока довговічність, більша надійність, менше енергоспоживання та пусковий струм.

2008 р.

Принцип управління вентилятором примусового охолодження УМЗЧ з тепловідведенням невеликих розмірів полягає в тому, що обдув включається за певного перевищення рівня сигналу на виході підсилювача, тому шум вентилятора при зниженій потужності практично не чутний. Пристрій з вентилятором можна рекомендувати і для встановлення в підсилювачі звичайної конструкції (з природним охолодженням конвективним), що знаходяться в складних умовах експлуатації

Вентилятори охолодження зараз стоять у багатьох побутових приладах, комп'ютерах, музичних центрах, домашніх кінотеатрах. Вони добре, справляються зі своїм завданням, охолоджують елементи, що нагріваються, проте видають при цьому несамовитий, і дуже дратівливий шум. Особливо це критично в музичних центрах та домашніх кінотеатрах, адже шум вентилятора може завадити насолоджуватися улюбленою музикою. Виробники часто економлять і підключають вентилятори, що охолоджують, безпосередньо до живлення, від чого вони обертаються завжди з максимальними оборотами, незалежно від того, потрібне охолодження в даний момент, чи ні. Вирішити цю проблему можна просто – вбудувати свій власний автоматичний регулятор обертів кулера. Він стежитиме за температурою радіатора і тільки при необхідності включати охолодження, а якщо температура продовжить підвищуватися, регулятор збільшить оберти кулера до максимуму. Крім зменшення шуму, такий пристрій значно збільшить термін служби самого вентилятора. Використовувати його можна, наприклад, при створенні саморобних потужних підсилювачів, блоків живлення або інших електронних пристроїв.

Схема

Схема вкрай проста, містить лише два транзистори, пару резисторів і термістор, але, проте, чудово працює. М1 на схемі – вентилятор, обороти якого регулюватимуться. Схема варта використання стандартних кулерів на напругу 12 вольт. VT1 – малопотужний n-p-n транзистор, наприклад КТ3102Б, BC547B, КТ315Б. Тут бажано використовувати транзистори з коефіцієнтом посилення 300 і більше. VT2 – потужний n-p-n транзистор, він комутує вентилятор. Можна застосувати недорогі вітчизняні КТ819, КТ829 знову ж таки бажано вибрати транзистор з великим коефіцієнтом посилення. R1 – терморезистор (також його називають термістором), ключова ланка схеми. Він змінює свій опір залежно від температури. Сюди підійде будь-який NTС-терморезистор опором 10-200 кОм, наприклад вітчизняний ММТ-4. Номінал підстроювального резистора R2 залежить від вибору термістора, він має бути в 1,5 – 2 рази більше. Цим резистором визначається поріг спрацьовування включення вентилятора.

Виготовлення регулятора

Схему можна легко зібрати навісним монтажем, а можна виготовити друковану плату, як я і зробив. Для підключення проводів живлення та самого вентилятора на платі передбачені клемники, а терморезистор виводиться на парі проводків та кріпиться до радіатора. Для більшої теплопровідності потрібно прикріпити його, використовуючи термопасту. Плата виконується методом ЛУТ, нижче представлено кілька фотографій процесу.

Завантажити плату:

(завантажень: 653)

Після виготовлення плати в неї, як зазвичай запаюються деталі, спочатку дрібні, потім великі. Варто звернути увагу на цоколівку транзисторів, щоб впаяти їх правильно. Після завершення збирання плату потрібно відмити від залишків флюсу, продзвонити доріжки, переконатися в правильності монтажу.

Налаштування

Тепер можна підключати до плати вентилятор та обережно подавати живлення, встановивши підстроювальний резистор у мінімальне положення (база VT1 підтягнута до землі). Вентилятор при цьому не повинен обертатися. Потім, плавно повертаючи R2, потрібно знайти такий момент, коли вентилятор почне трохи обертатися на мінімальних оборотах і повернути підстроєчник зовсім трохи назад, щоб він перестав обертатися. Тепер можна перевіряти роботу регулятора - достатньо прикласти палець до терморезистора і вентилятор знову почне обертатися. Таким чином, коли температура радіатора дорівнює кімнатній, вентилятор не крутиться, але варто їй піднятися хоч трохи, він одразу почне охолоджувати.

Спочатку – терморегулятор. При виборі схеми враховувалися такі фактори, як її простота, доступність необхідних для збирання елементів (радіодеталей), що особливо застосовуються як термодатчики, технологічність збирання та встановлення в корпус БП.

За цими критеріями найбільш вдалою, з погляду, виявилася схема В.Портунова . Вона дозволяє зменшити зношування вентилятора і знизити рівень шуму, створюваного ним. Схема цього автоматичного регулятора частоти обертання вентилятора показано на рис.1. Датчиком температури служать діоди VD1-VD4, включені у зворотному напрямку ланцюг бази складеного транзистора VT1, VT2. Вибір як датчик діодів зумовила залежність їх зворотного струму від температури, яка має більш виражений характер, ніж аналогічна залежність опору терморезисторів. Крім того, скляний корпус зазначених діодів дозволяє обійтися без будь-яких діелектричних прокладок при встановленні на тепловідвід транзисторів блоку живлення. Важливу роль відіграла поширеність діодів та їхня доступність для радіоаматорів.

Резистор R1 виключає можливість виходу з ладу транзисторів VTI, VT2 у разі теплового пробою діодів (наприклад, заклинювання електродвигуна вентилятора). Його опір вибирають, виходячи з гранично допустимого значення струму бази VT1. Резистор R2 визначає поріг спрацьовування регулятора.
Рис.1

Слід зазначити, що кількість діодів датчика температури залежить від статичного коефіцієнта передачі струму складеного транзистора VT1, VT2. Якщо при зазначеному на схемі опорі резистора R2, кімнатній температурі та включеному живленні крильчатка вентилятора нерухома, кількість діодів слід збільшити. Необхідно досягти того, щоб після подачі напруги живлення вона впевнено починала обертатися з невеликою частотою. Звичайно, якщо при чотирьох діодах датчика частота обертання занадто висока, кількість діодів слід зменшити.

Пристрій монтують у корпусі блока живлення. Однойменні висновки діодів VD1-VD4 спаюють разом, розташувавши їх корпуси в одній площині впритул одна до одної. Транзистор VT2 c припаяними до його висновків резисторами R1, R2 і транзистором VT1 (рис.2) встановлюють виведенням емітера в отвір «+12 В вентилятора» плати БП (раніше туди підключався червоний провід від вентилятора). Налагодження пристрою зводиться до підбору резистора R2 через 2.. 3 хв після включення ПК та прогрівання транзисторів БП. Тимчасово замінивши R2 змінним (100-150 кОм) підбирають такий опір, щоб при номінальному навантаженні тепловідведення транзисторів блоку живлення нагрівалися не більше 40 ºС.
Щоб уникнути ураження електричним струмом (тепловідведення знаходяться під високою напругою!) "Виміряти" температуру на дотик можна, тільки вимкнувши комп'ютер.

Просту та надійну схему запропонував І. Лаврушов (UA6HJQ). Принцип її роботи той же, що і в попередній схемі, однак як датчик температури застосований терморезистор NTC (номінал 10 кОм некритичний). Транзистор у схемі обраний типу КТ503. Як визначено досвідченим шляхом, його робота є більш стійкою, ніж інших типів транзисторів. Підстроювальний резистор бажано застосувати багатооборотний, що дозволить точніше налаштувати температурний поріг спрацьовування транзистора і, відповідно, частоту обертання вентилятора. Терморезистор приклеюється до діодного збирання 12 В. За відсутності його можна замінити двома діодами. Більш потужні вентилятори зі струмом споживання більше 100 мА слід підключати через схему складеного транзистора (другий транзистор КТ815).

Рис.3

Схеми двох інших відносно простих і недорогих регуляторів частоти обертання вентиляторів охолодження БП часто наводяться в інтернеті (CQHAM.ru). Їх особливість у тому, що як пороговий елемент застосовується інтегральний стабілізатор TL431. Досить просто "добути" цю мікросхему можна при розбиранні старих БП ПК АТХ.

Автор першої схеми (рис.4) Іван Шор (RA3WDK). При повторенні виявилася доцільність як підстроювальний резистор R1 застосовувати багатооборотний того ж номіналу. Терморезистор кріпиться на радіатор діодного складання, що охолоджується (або на її корпус) через термопасту КПТ-80.

Рис.4

Подібну схему, але двох включених паралельно КТ503 (замість одного КТ815) застосував Олександр (RX3DUR). При вказаних на схемі (рис.5) номіналах деталей вентилятор надходить 7В, підвищуючись при нагріванні терморезистора. Транзистори КТ503 можна замінити на імпортні 2SC945, усі резистори потужністю 0,25Вт.

Більш складна схема регулятора частоти обертання вентилятора охолодження описана . Тривалий час вона успішно застосовується у іншому БП. На відміну від прототипу, в ній застосовані «телевізійні» транзистори. Надішлю читачів до статті на нашому сайті «Ще один універсальний БП» та архіву, в якому представлений варіант друкованої плати (рис.5 в архіві) та журнальне джерело. Роль радіатора регульованого транзистора Т2 на ній виконує вільну ділянку фольги, залишену на лицьовій стороні плати. Ця схема дозволяє, крім автоматичного збільшення частоти обертання вентилятора при нагріванні радіатора транзисторів охолоджуваних БП або діодної збірки, встановлювати мінімальну порогову частоту обертання вручну, аж до максимуму.
Рис.6

Основною проблемою вентиляторів, які охолоджують ту чи іншу частину комп'ютера, є підвищений рівень шуму. Основи електроніки та наявні матеріали допоможуть нам вирішити цю проблему самотужки. У цій статті надана схема підключення для регулювання обертів вентилятора та фотографії як виглядає саморобний регулятор швидкості обертання.

Потрібно відзначити, що кількість оборотів в першу чергу залежить від рівня напруги, що подається на нього. Зменшуючи рівень напруги, що здається, зменшується як шум, так і число оборотів.

Схема підключення:

Ось які деталі нам знадобляться:один транзистор і два резистори.

Щодо транзистора, то беріть КТ815 або КТ817, також можна використовувати потужніше КТ819.

Вибір транзистора залежить від потужності вентилятора. В основному використовуються прості вентилятори постійного струму з напругою 12 Вольт.

Резистори потрібно брати з такими параметрами: перший постійний (1кОм), а другий змінний (від 1кОм до 5кОм) для регулювання швидкості обертів вентилятора.

Маючи вхідну напругу (12 Вольт), вихідну напругу можна регулювати, обертаючи движкову частину резистора R2. Як правило, при напрузі 5 Вольт або нижче вентилятор перестає шуміти.

При використанні регулятора із потужним вентилятором раджу встановити транзистор на невеликий тепловідвід.

Ось і все, тепер ви можете зібрати регулятор швидкості вентилятора своїми руками, без шумної роботи.

З повагою, Едгаре.