DIY:自製智能小巧溫控調速風扇【附電路圖】
發布時間:2013-08-21 責任編輯:eliane
【導讀】diannaojixiangneidefengshanshengzongshiyigeemeng,haofengshantaigui,bianyidefengshanzaoshengyourangrenshoubule,yushi,mianduibianyidawandefengshaneryoutaoyanqizaoshengdewo,zhinengxuanzejiazhuangPWM溫wen控kong電dian路lu來lai智zhi能neng調tiao節jie風feng扇shan的de轉zhuan速su,變bian相xiang的de在zai不bu下xia降jiang太tai多duo散san熱re性xing能neng的de情qing況kuang下xia來lai降jiang低di機ji箱xiang內nei的de風feng扇shan噪zao聲sheng。天tian氣qi太tai熱re,是shi時shi候hou該gai讓rang電dian腦nao冷leng靜jing下xia來lai了le。
電腦機箱內的風扇聲總是一個噩夢,好風扇太貴,便宜風扇太差,中等風扇各種難挑…雖然現在有4線PWM主板調速技術,但是往往隻有CPU風扇能用,其他的風扇依然是傳統的3線不可調速的。而且還有很多好風扇並非4線。麵對便宜大碗的風扇而又討厭其噪聲的我,隻能選擇加裝PWMwenkongdianlulaizhinengtiaojiefengshandezhuansu,bianxiangdezaibuxiajiangtaiduosanrexingnengdeqingkuangxialaijiangdijixiangneidefengshanzaosheng。buyaohewotishoudongtiaosu,nazhongxuyaodongshouningxuanniudedongxiwocaibuxihanne!
DIY溫控調速風扇電路設計

基礎電路就是一個LM555無穩態多諧振蕩器,用兩個二極管控製電容C1 100NF的充放電回路,電路的占空比可以從0~100自動的根據溫度可調,具體值為R3(50K)/R1(15K)。整體電路的工作頻率是T=C1*(R1+R3)*ln2。用MJE13003擴流。
DIY元器件選擇

zuoweiyigewenkongdianlu,chuanganqishibukequeshaode。zaizheliyongchuantongderemindianzulaizuoweiwendudeganying,zheliyongdeshibolifengzhuangdefuwenduxishuremindianzu,wenduyuegaozuzhiyuexiao,naigaowen,dajiakeyizaidianciludexianquanzhongxinzhaodaozhehuo(不一定是負溫度係數的,可能是正溫係數的)。
為了控製體積,設想是應該體積很小當一個插頭直接插主板上麵最好了,所以絕大部分元器件都選用了貼片件。

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控製芯片選用了SOP8貼片封裝的LM555時基電路來完成,這個逆天的牛叉芯片可以廣泛的作為控製電路使用,各種電路非常多,大家可以參照其PDF文檔選用。

其他的元器件也都選用貼片器件,因為555本身的輸出能力有限,而風扇動不動就上幾W的功率,所以加了一隻NPN管作為功率輸出,這裏選用了巨便宜的TO220封裝直插MJE13003,輸出可以達到20W。
溫控調速風扇PCB設計

因(yin)為(wei)要(yao)盡(jin)量(liang)的(de)縮(suo)小(xiao)體(ti)積(ji),都(dou)使(shi)用(yong)了(le)貼(tie)片(pian)元(yuan)器(qi)件(jian),輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)管(guan)選(xuan)擇(ze)背(bei)後(hou)折(zhe)疊(die)安(an)裝(zhuang),板(ban)子(zi)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)插(cha)件(jian)直(zhi)接(jie)安(an)裝(zhuang)在(zai)風(feng)扇(shan)插(cha)頭(tou)上(shang),尾(wei)部(bu)加(jia)裝(zhuang)一(yi)個(ge)插(cha)座(zuo)。測(ce)速(su)功(gong)能(neng)還(hai)是(shi)有(you)保(bao)留(liu)的(de),方(fang)便(bian)主(zhu)板(ban)檢(jian)測(ce)。
左邊部分安裝進插頭,右邊部分是風扇用插座。整體麵積控製在10*30MM以內,還算不錯吧。其實擠擠還能短點,不過意義不大,也就算了。因為走線小複雜就使用了雙麵電路板,FR4材質,1.0MM的厚度,成功的控製了體積和成本。
安裝
板子在好幾天的等待之後終於到了,做的還算不錯哈。

這是正麵。

這是反麵。
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雙麵裸板,沒有做阻焊,隻做了過孔。銅箔實際上是鍍錫的,銀色閃亮的,因為拍攝的緣故變身包公了。因為都是貼片,焊接起來比較費眼神,當然對於熟練工是我來說還是完全沒問題的。速度焊接起來。

唔,看起來焊接還行,沒給咱師傅丟臉,哈哈。

看看反麵。嚴格來說還是可以控製體積的,以後再改進!

和即將合作的SUNON風(feng)扇(shan)放(fang)一(yi)起(qi),是(shi)不(bu)是(shi)很(hen)小(xiao)巧(qiao)?感(gan)溫(wen)電(dian)阻(zu)這(zhe)樣(yang)焊(han)接(jie)的(de)用(yong)意(yi),是(shi)為(wei)了(le)用(yong)線(xian)單(dan)獨(du)牽(qian)出(chu)去(qu),可(ke)以(yi)貼(tie)風(feng)扇(shan)上(shang),也(ye)可(ke)以(yi)貼(tie)其(qi)他(ta)地(di)方(fang),根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)來(lai)決(jue)定(ding)測(ce)溫(wen)點(dian),這(zhe)樣(yang)效(xiao)果(guo)會(hui)比(bi)較(jiao)可(ke)控(kong)。

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在原來的皮管裏麵穿兩根線,作為熱敏電阻的連線。

zaizheli,remindianzuxuanzeanzhuangzaifengshandechufengkou,yongnaigaowenjiaodaikunzhagudingzaidianyuanxiandexiancaonei,zheyangkeyiganyingdaoqiliudewendu,kongzhifengshandezhuansu。

控製電路側。熱敏電阻沒有正反,直接焊接就行了。
調試和測試

通上12V直流電,風扇立刻啟動,轉速很低,接上示波器看輸出波形,環境溫度11.4攝氏度。

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示波器的輸出如圖,占空比大概隻有0.17的樣子,聲音很低,風量比較小。

手心的表麵溫度大概是33.3攝氏度,把熱敏電阻拿出來,用手心捂住,穩定一會,測試結果如下:

占空比迅速變化,大概是0.26不到一點。風扇轉速有顯著的變化。
因為這隻建準的風扇沒有輸出轉速信號,所以另接了一隻帶測速輸出的風扇來作為實際轉速變化的對比。
首先測定這隻風扇的滿載轉速。

髒兮兮的小酷冷,P4 478專用。


運轉中,開機進入bios,可以直接看到滿載轉速是:3375RPM,也就是說,每分鍾轉3375圈。實際聽上去噪聲還是蠻大的。
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接上溫控板後,轉速顯示變的不穩定且差別太大,看來是PWM太低了無法正常顯示。

回到實驗室,看滿載下的示波器能看見的轉速信號輸出脈衝。
大概是這樣的,102HZ的方波,電腦主板的芯片也是根據這個方波來識別實際轉速。一般霍爾器件控製的電腦風扇都是4脈衝一圈。

接上溫控板,11.4攝氏度下顯示這樣,實際上因為有PWM信號的輸出間隙,可以看出來轉一圈是4個脈衝,且轉速明顯變慢了。

熱敏電阻放手心的脈衝顯示,比之前稍快一些。
DIY總結
從個人使用經驗看,這些元件參數已經足夠平時使用了。如果初始的轉速過低,或者啟動不了有哢噠聲,可以適當的加大15K電阻的阻值或者幹脆外接一個3296可調電阻來做實際調整。工作電壓從12V-5V都dou能neng正zheng常chang工gong作zuo,無wu需xu改gai動dong,接jie低di壓ya的de話hua風feng扇shan也ye要yao換huan低di啟qi動dong電dian壓ya的de才cai行xing。整zheng個ge電dian路lu成cheng本ben極ji低di,也ye就jiu幾ji塊kuai錢qian的de事shi情qing,但dan是shi可ke以yi把ba原yuan本ben不bu能neng自zi動dong調tiao速su的de風feng扇shan變bian成cheng自zi動dong調tiao速su的de品pin種zhong,還hai是shi很hen值zhi得de的de。長chang時shi間jian工gong作zuo完wan全quan沒mei問wen題ti,可ke靠kao性xing還hai是shi很hen好hao的de。
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