Реиннкарнация сгоревшего свича, или простой эффективный ШИМ-регулятор для кулера
У себя в хозяйстве я обнаружил несколько свичей с выгоревшими портами. «Пусть послужат науке», подумал, и решить посмотреть, как устроена система их питания – ведь в блоках питания свичей стоИт только трасформатор, на свич подается переменное напряжение.
Оказалось, что у очень многих – весьма разных – свичей в системе питания, кроме очевидного выпрямителя, стоит ШИМ-стабилизатор на одной и той же микросхеме: *34063* (вместо звездочек могут быть буквы, означающие производителя и мелкие несущественные особенности конструкции).
Мысль реализовать на этой микросхеме ШИМ для питания кулеров и снижение шума от них родилась сразу.
Найденный с некоторым трудом datasheet на микросхему показал, что это – ШИМ-регулятор с очень простой схемой включения.
Повторюсь — микросхема весьма популярна в свичах:
Итак, из сгоревшего свича выпаиваем три элемента: саму микросхему, катушку фильтра (она рядом с ней) и диод:
Собираем очень простую схему по рисунку:
Как видно, к извлеченным из свича элементам добавились только: собственно регулятор — переменный резистор R1, резистор R2 (о его назначении ниже), и два конденсатора.
Конденсатор C1 задает частоту генерации регулятора. При 1000 пикофарад (обозначается 102) частота генерации около 15 килогерц, писка не слышно. Емкость некритична, можно вариьровать в пределах нескольких раз.
Конденсатор С2 – сглаживающий. Кулеру он не нужен, но с выхода регулятора подается сигнал обратной связи, и сгладить напряжение необходимо. Емкость тоже не очень критична, но снижать в десятки раз не стОит.
Диод и катушка – те самые, из свича, и вместе образуют классическую схему выхода понижающего ШИМ-регулятора.
На резисторах и R1 R2 остановимся подробнее.
Принцип стабилизации напряжения в такой схеме – поддержание постоянного уровня напряжения на выводе 5 микросхемы. К слову, это напряжение равно 1,25В и почти не зависит от выходного напряжения (это для любителей расчетов и оптимизации схем).
Отсюда следует, что чем ближе к «земле» движок переменного резистора R1, тем больше напряжение на выходе и скорость вращения кулера, и наоборот. Резистор R2 нужен, чтобы напряжение на кулере не стало менее 5Вольт – есть риск остановки или неуверенного запуска кулера.
Номиналы резисторов некритичны, изменяться могут в обе стороны до 10 раз, но отношение сопротивлений нужно оставлять постоянным.
Вот и все. После сборки схема работает сразу, напряжение на кулере регулируется в пределах от 5 до 10 Вольт, шум кулера – от совсем неслышного до обычного.
Вид собранной схемы на черновой макетной плате (к сожалению, не видно, как вращается кулер):
После сборки и установки в машину убедитесь, что кулеры уверенно вращаются в минимальном положении регулятора и продолжают вращение, если их принудительно остановить рукой.
При питании трех вентиляторов: процессор, видеокарта, блок питания от такой схемы нагрев микросхемы регулятора рукой не ощущается, охлаждение и теплоотвод не требуются.
Простота схемы позволяет собрать ее за полчаса на любой подходящей макетной плате и разместить внутри машины как удобно. Регулятор можно вынести на переднюю панель.
И в заключение. Если вы снижаете скорость вращения кулеров, не поленитесь: первое время – постоянно, потом – иногда контролировать температуру узлов машины, Everest вам в помощь.
P.S. Не опасно ли снижать скорость вращения кулеров? Если с умом, то нет, ведь есть фабричные устройства такого рода.
P.P.S. Что такое ШИМ? Если не поняли из Википедии (что реально), то — в данном контексте — это способ регулирования напряжения путем подачи его порциями в нагрузку.