2.4 Принцип дії блоку контролю

Далі представлений детальний опис вузлів, підключення вентиляторів та датчиків температури контролера Intelligent Fan Controller.

Розглянемо тепер більш детально основні електронні вузли, але, для початку, відзначимо деякі моменти в роботі понижувальних перетворювачів напруги в нашій схемі. Це найпростіший варіант перетворювача, вихідна напруга якого містить імпульсні перешкоди і шуми і має деяку нелінійність щодо сигналу управління. Але в даному випадку (управління електродвигунами вентиляторів) висока точність не потрібна, головне, що ми можемо керувати швидкістю обертання, варіюючи рівнем напруги живлення. Інший спосіб, часто вживаний

в простих схемах управління - це імпульсне управління напругою живлення вентилятора (виключення і включення харчування з великою частотою), однак цьому способу притаманний один недолік - неможливість вимірювання швидкості обертання за допомогою вбудованого тахометра.

Варто зауважити, що встановлені дроселі, в залежності від їх якості, в процесі роботи контролера можуть видавати звук високої тональності. Це пов'язано з вібрацією обмоток на робочій частоті перетворювача 2.5 кГц. Цей звук занадто тихий, і при установці контроллера в корпус системного блоку чути не буде. Проте, з метою усунення цієї проблеми, можна замінити їх на дроселі з тороїдальним сердечником. Вони трохи більше за розмірами, але установка їх на друковану плату труднощів не викличе.

Роз'єм живлення на платі контролера (типу Molex 8981), до якого підключається один з відводів блоку живлення системного блоку, необхідно добре закріпити, що б не пошкодити друковані провідники при підключенні / відключенні плати в системному блоці.

Контролер може застосовуватися для управління вентиляторами 3-х типів, в залежності від їх інтерфейсу підключення (рисунок 2.4):

• двохпровідні вентилятори. У загальному випадку, вони мають 3-контактний роз'єм: висновок 1 - GND (загальний), висновок 2 - +12 В, висновок 3 - вільний;

• трипровідні вентилятори. Мають такий же, 3-контактний роз'єм, але третій висновок використовується, це вихід вбудованого в вентилятор тахометра, який може генерувати 1, 2 або 4 імпульсу на один оборот. Контролер вентиляторів підтримує роботу з усіма видами тахометрів;

• чотирипровідні вентилятори - це вентилятори, розроблені за специфікацією корпорації Intel. Вони мають 4-контактний роз'єм підключення: перші три висновки - як для вентиляторів з трьохдротяним інтерфейсом, четвертий висновок - для ШІМ керування швидкістю обертання вентилятора. Слід звернути увагу, що роз'єм у таких вентиляторів спеціального типу, що дозволяє підключати їх як до 3 -, так і до 4-контактним роз'ємів.

Рисунок 2.4.1 – Роз'єми для підключення вентиляторів

Якщо вентилятор сконфигурирован як 4-вивідний, тобто підключений до роз'ємів 1A, 1B, 2A, 2B (конфігурується в програмі), то мікроконтроллер утримує напруга живлення вентилятора постійним на рівні 12 В і управляє швидкістю вентилятора ШІМ сигналом.

Рисунок 2.4.2 - Зовнішній вигляд плати модулю контролю з встановленими компонентами

Цей ШІМ сигнал доступніше на виходах мікроконтролера 12 і 13 і, таким чином, можливе управління чотирма такими вентиляторами. Конструкція роз'ємів дозволяє підключати в них 2 - і 3-вивідні вентилятори, які будуть працювати в нормальному режимі, тобто з керуванням рівнем напруги живлення. Висновки тахометрів вентиляторів підключені безпосередньо до мікроконтролера (порти мікроконтролера RB0-RB7), який вимірює швидкість обертання, і на основі цих вимірів здійснює управління, а також повідомляє швидкість обертання по інтерфейсу USB в програму на ПК. Зауважте, що вихід тахометра - це вихід з відкритим колектором, тому в портах мікроконтролера задіюються внутрішні резистори.

Рисунок 2.6 – Підключення датчиків температури до плати контролера

Датчики температури підключаються до плати контролера (рисунок 2.4.2) за допомогою 2-контактних роз'ємів. Схема розпаювання кабелю показана на рисунку 2.6. Третій вивід датчика використовується для введення температурної компенсації, і в нашому випадку не використовується.