PWM regulátor 8 ventilátorů

Potřeba jednoduše a levně řídit otáčky více ventilátoru v PC mne vedla k následující konstrukci s těmito vlastnostmi:

  • regulace otáček 8 ventilátorů na 12V/300mA (každý ventilátor, lze posílit), vyhoví až pro silné 92mm ventilátory
    maximální proud je 500mA (viz ULN2801A-5A.pdf), ale není nad rezervu
  • PWM regulace minimalizuje tepelné vyzařování
  • jednoduchá a levná konstrukce
  • řízení přes sériový port
  • po zapnutí PC jsou ventilátory zapnuty naplno a otáčky jsou nastaveny po startu operačního systému
  • pro RPM monitoring nutná drobná úprava (jeden tranzistor, kondik a odpor)
  • nevýhodou může být u některých ventilátorů rušivá (akusticky) spínací frekvence

Fotografie prototypu

Ovládací program pro nastavení otáček

Ovládací klient

ShortCut for autopreset

(Zástupce pro automatické nastavení po startu OS spouštěný ze složky Po Spuštění či StartUp)

Návod na stavbu

(schéma regulátoru)

(plošný spoj)

(rozmístnění součástek na plošném spoji)

Výrobu započneme výrobou plošného spoje dle předlohy (sekce download) nebo
si jej necháme vyrobit u specializované firmy
(seznam výrobců, , např.pro amatéry Spoj, Semach).
Nakoupíme součástky dle seznamu a do IO1 AT89C2051 si necháme vypálit program
(tuto službu nabízejí např. v
www.gme.cz v reklamačním oddělení na Sokolovské).
Součástky osadíme na desku plošných spojů dle obrázku nahoře, IO1 AT89C2051 nebudeme
letovat přímo, ale použijeme patici (kondenzátor C1 je umístěn v prostoru patice).
Plošný spoj má jednu drátovou propojku (mezi T1 a D1).
Pokud neseženete odporovou sít R-SIP použijte 8 odporů, napájecí konektor může být do PCB nebo na kabelu.
Po pečlivém osazení a zaletování součástek připojíme napájecí kabel
(žlutý drát +12V je blíže ke konektorům ventilátorů !!! viz
foto5.jpg) a kabel k sériovému portu.

Po zapnutí jsou všechny ventilátory puštěny naplno a jejich rychlost je nastavena až ovládacím programem po startu OS.

Seznam součástek:

IO1 AT89C2051-24PI 45,-
IO2 ULN2801A 25,-
xtal 24MHz nebo 11,059MHz 15,-
T1 BC546B 2,-
D1 1N4148 1,-
R1, R2 2x 4k7 / 0,6W 2,-
R-SIP R-SIP 8x2k7 9pin (RR8x2k7), nebo 8 odporů 2k7 4,-
C0 2uF / 25V 2,-
C1 100nF ceramic 2,-
Cx1, Cx2 2x 33pF ceramic 4,-
MOLEX konektor MOLEX na kabel 8,-
CANON 9F konektor CANON 9F na kabel + krytka 16,-
Fkon1-8 8x konektor PSH02-02P nebo PSH02-03P (3pin) 12,-
socket DIL20 socket DIL20 4,-
PCB PCB (nebo universalni vrtany PCB) 30,-
CELKEM ~ $6 US ~ 180 Kč ~ 180,-

Ceny jsou dle ceníku http://www.gme.cz/.

Později až budu mít možnost připojím fotografie zařízení. Pokud si regulátor postavíte dejte vědět,
abych věděl kolik jich existuje.

Download všeho potřebného (412kB)

[ Home ]


Další možné úpravy

a) místo tranzistorového pole použít samostatné silnější tranzistory
b) použít zapojení z obrázku vpravo (např. kombinace Ro3=220R a To3=BD140 umožňuje proudy až 750mA), stačí zvolit vhodný tranzistor dle žátěže).
Pouze tato varianta umožňuje RPM monitoring, protože ventilátor je stále uzemněn a filtrační C musí zajistit minimálně 4V. Ale spolehlivě funguje cca od 50% výše, podle typu ventilátoru a tranzistor musí být dimenzován na vyšší proud, kvůli nabíjení kondenzátoru.
  • Popis ovládání modulu:
Komunikace probíhá pouze vysíláním ze sériového portu rychlostí 9600b/s 8bitů 1 stopbit bez parity.
Faktor PWM modulace každého kanálu je nastaven textovým řetězcem v tomto formátu:
PWM[číslo kanálu:byte][pwm faktor:byte];

Např.: PWM[0h][0FFh]; zapne kanál 0 na 100%
Např.: PWM[0h][0h]; zapne kanál 0 na 0%, čili vypne
Např.: PWM[0h][080h]; zapne kanál 0 na 50%

Modulační kmitočet lze také částečně nastavit 61-488Hz (pro 24Mhz krystal).
S vyšším modulačním kmitočtem, ale klesá efektivní rozlišení PWM faktoru z 8bitů až na 4 bity (t.j. 256-16 úrovně)
Modulační kmitočet nastavíme číslem, které je mocnou čísla 2 (1, 2, 4 až 64) takto:

DIV[dělitel:byte];

Např.: DIV[08h]; dělitel 8 nastaví modulační kmitočet 244Hz, efektivní rozlišení bude 5 bitů (32 úrovní), platí pro krystal 24MHz, pro krystal 11,05Mhz je frekvence cca poloviční.

[ Home ]