Речь пойдет о практической реализации идеи управления угловой скоростью крыльчатки вентилятора БП компьютера.

Задумался я развернуть свой сервер, который будет обеспечивать мне централизованное хранение файлов, синхронизацию через NextCloud с мобильными устройствами, OnlyOffice, локальный гит и, до кучи, пропишу там своего телеграмм бота, который сейчас живет на VDS и подниму свой мессенджер, аля ватсап для нужд семейных.

Собрал железо. Всё отлично, но вентилятор блока питания всегда маслает на полную. Видимо БП не очень, вент очень шумит. Это напрягает, так как ночью его слышно. Сервак лежит на шкафу и этот шкаф выступает в роли резонатора. Было решено сделать простой термозависимый регулятор оборотов вентилятора. К слову, всё остальное, включая вент охлаждения процессора, работает бесшумно. Удивило, но работу красной WD’хи вообще не слышно.

Нужно определить критерии успеха сего девайса. Простота. Без всяких контроллеров, кучи рассыпухи. Лучшее решение — тупо в лоб.

Гугл/Яндекс достаточно хорошо находят готовые решения под моё ТЗ. Лучшее, что мне понравилось — это регулятор на основе линейного стабилизатора LM317.

Во-первых, всё просто. Во-вторых, паять почти не нужно. Лучшее решение — взять готовый модуль на базе этой микросхемы. В моём городе этот модуль стоит порядка 90 р. Схема его выглядит так. В галерее его внешний вид.

Теория

Как работает эта микросхема?

Да просто. Микросхема хочет (прям желает) что бы напряжение на входе ADJ всегда было 1,25 В относительно земли. По этому, в общем случае, при подачи какого-то напряжения на вход, выходное напряжение будет нарастать, пока на ADJ не будет эти самые 1,25В. Изменяя плечо делителя R1-R2, мы управляем коэффициентом деления.

Допустим, в «устаканившемся» режиме, на выходе микросхемы имеем какое-то напряжение. На входе ADJ «стоит» чёткие 1,25 В. Мы решили крутануть R2, увеличив его сопротивление. Чем выше сопротивление R2, тем выше напряжение на выходе делителя. Эту разбалансировку «замечает» микросхема и уменьшает своё выходное напряжение до тех пор, пока на входе ADJ вновь не появится 1,25В.

Вывод. Изменяя один из резисторов в цепи ADJ мы можем изменять и выходное напряжение. БИНГО!

Нам надо лишь в место одного из резисторов «всандалить» терморезистор. Терморезистор будет изменять свое сопротивление при воздействии температуры. Это повлечёт за собой изменение выходного напряжение стабилизатора. А от уровня выходного напряжение будет зависеть и скорость вращение вентилятора.

Реализация

1. Идем в магазин и покупаем модуль на осное LM317, терморезистор NTC 1к.

NTC означает то, что его сопротивление будет падать при увеличении температуры. Это важно и надо на это обратить внимание.

Паяем наш резистор параллельно R1

Схема, что выше, отличается от того блока, что у меня на руках. Вывод на «ручку» резистора соединен с выводом, который подключен к земле. Это видно по жирной дорожке, которая идет на правую клемму, нижний контакт. По этому, один из выводов NTC можно припаять прям к выводу 1 LMки. Слева — выход схемы на вентилятор. Я за кадром еще отмыл канифоль, что тоже лучше сделать, так как не понятно что там сейчас добавляют.

Изначально, в схема имеется R1 номиналом в 200 Ом. Так как наш терморезистор паяется параллельно R1, то эквивалентное сопротивление, при 25 гр. будет примерно 167 Ом. Не многим меньше 200. К слову, параллельное соединение, в итоге, всегда даёт сопротивление меньше наименьшего.

При повышении температуры, сопротивление верхнего плеча делителя будет падать, напряжение на выходе ADJ будет падать вслед за сопротивлением, а напряжение на выходе LM’ки будет нарастать.

Если есть характеристики резитора, то всё просчитывается достатоно легко.

Монтаж

Термодатчик я закрепил на радиаторе входных транзисторов.

Сначала сделал прокладку из изоленты, на нее положил датчик и усадил все это термоусадкой. Держится надежно.

Саму схему с LMкой я закрепил на вентиляторе, предварительно вплавив в отверстие для винта резьбовую втулку.

Радиатор с микросхемы я снял, сам корпус LM я загнул для того, что бы он не коснулся других элементов на плате. На вход (справа по фото) подаем напряжение с штатного разъема вентилятора. На выход (левый клеммник) цепляем сам вентилятор.

Включаем и подстраиваем резистором R2 так, что бы при работе «на столе» вентилятор тихонько вращался. В моем случае я выставил напряжение около 6,5 В. Надо учесть, что в таком виде мы никогда не получи 12В на выходе. Максимум чуть более 10В.

Недостатки

В этой реализации, для меня, только один условный недостаток — низкий диапазон регулировки. Это следствие недостаточной крутизны характеристики терморезистора. Это можно исправить, но пока мне хватает такой реализации. Нагрузка на сервер небольшая, потребление энергии минимум, потому сильно ничего не греется.