Ha valaki követi a lassú számítógépház építési naplómat, az nagyjából tudja miről szól ez a történet. A terv az adott körülmények között leghalkabb gép készítése volt, 2db radiátorral, mindegyiken 3-3db ventilátorral. (A vízhűtés egyéb részleteire most nem térnék ki, lényeg a ventilátorok szabályozása) Alapjáraton egy relatív modern gép alacsony teljesítménye miatt nem termel annyi hőt, tehát gyengébb hűtés is elég számára. Ebből következik, hogy terhelés híján akár le is kapcsolhatnám a ventilátorok nagyját a zajcsökkentés céljából. (Ekkor 1-1 ventilátor menne mindegyik radiátoron) Mindehhez elég lenne akár egy kapcsoló. Viszont én szeretném ha fordulatszám szabályzás is lenne: ahogy nő a terhelés és hő leadás, úgy növekedjen a lapátok fordulatszáma is. A legtöbb mai számítógép már így kezeli a processzor hűtőjén lévő ventilátort.
A ventilátorokat lehet külön beépíthető központtal manuálisan szabályozni, egy szimpla pótméter tekerésével változtatva a feszültséget. Ez a legegyszerűbb módszer, persze vannak sokkal komolyabb szabályzók is, de nagy méretük miatt sosem hoztak lázba.
A másik lehetőség, hogy PWM ventilátort veszünk, melynek a fordulatszámát egy megfelelő alaplappal tudjuk szabályozni.
PWM = Pulse Width Modulation = Impulzusszélesség Moduláció
Személy szerint nem ástam bele magam a pontos működésébe, de ha érdekel, itt tömören leírják:
http://hu.wikipedia.org/wiki/Impulzusszélesség_moduláció
Hirdetés
A legegyszerűbb ventilátoroknak 2 érintkezős csatlakozója van, ezek általában szimplán 12V-al működnek. Az egyik érintkező a földelés, a másik a +12V.
A kicsit jobb ventilátorok kaptak egy harmadik érintkezőt is. Ezek már küldenek visszajelzést a harmadik szálon az alaplapnak, hogy percenként hányat fordul a lapát (RPM = Revolutions Per Minute = Fordulatszám percenként).
A PWM ventilátorok viszont 4 érintkezővel rendelkeznek. Ezeknek a fordulatszámát már szabályozni is tudja a számítógép a 4. szál segítségével.
PWM ventilátor lábkiosztás:
Innen következtethetnénk arra, hogy kötögessük rá a ventilátorokat az alaplapra és iktassunk be egy kapcsolót ha akarunk, és kész. Viszont kevés alaplapon van végtelen számú ventilátor csatlakozó, és még kevesebb kezeli mindegyiket tökéletesen PWM-el. A sok Y elosztó pedig azért nem nyerő, mert a több ventilátor több áramot vesz fel, a ventilátor aljzatok áramleadása pedig véges. Túlterhelni az alaplapot nem szeretném. (Bár leírás szerint az alaplapom CPU ventilátor csatlakozója 1A-t bír, és a ventilátorok darabja csak 0,05A, simán el kéne bírnia őket. Így mégis biztosabb és főleg átláthatóbb az egész)
Ezért találták fel a ventilátor "központokat" (angolul Hub-okat), melyek a tápegységről kapják az áramot, az alaplappal elég ha a fordulatszámról és szabályzásról kommunikálnak.
A korábbi házamhoz vettem egy gyári, Swiftech elosztót a ventilátoroknak, ami kb. így néz ki:
több infó róla itt (angolul): http://www.swiftech.com/8-WayPWMsplitter.aspx
Ez is külső tápról dolgozik (4 tűs molex, vagy SATA), és csak egy megjelölt (a fenti képen a piros) aljzatra dugott ventilátor fordulatszámát küldi az alaplapnak, és az alapján küld az vissza jelet, az összes ventilátornak. Tehát az elosztón 1. helyre csatlakoztatott ventilátor alapján szabályozódik az összes. Ennek persze akkor van értelme, ha egyforma ventilátorokat használunk, így egyforma fordulaton fognak menni.
Kíváncsiságból szétszedtem ezt az elosztót. Ekkor még nem igazán tudtam, hogyan működik ez az egész, azt hittem, valami komolyabb trükk is van benne, de semmi.
Majd utánanéztem, nagyvonalakban hogyan működnek a PWM ventilátor bekötések és a megszerzett tudás alapján hamar megterveztem a saját paraméterekkel rendelkező elosztót.
(Nem akartam venni még egy Swiftech-et, mert az már 2x8 aljzat lenne, fölöslegesen, két külön tápról, és 4x akkora helyet foglalna el mint a saját panelem. Na meg még több ezer forint kiadás. Ez az egész pedig párszáz forint volt, csak csatlakozókat kellett vennem)
Szükségem lesz a panelen tehát tápellátásra: föld, +12V
Kell egy kiszemelt ventilátor aminek a jelét visszaküldjük az alaplapra, hogy szabályozza a többit is. Erre a célra beiktattam egy plusz csatlakozót a jel visszaküldő kábelnek, hogy bontható legyen az egész, gyorsan, ne egy fix kábel lógjon a panelről.
Valamint kell még a többi, kívánt mennyiségű ventilátor, jelen esetben még 2.
Plusz egy kapcsoló, ha a 2 ventilátort lekapcsolhatóvá szeretném tenni a 3-ból.
De mivel 2x3 ventilátort akarok meghajtani, ezért majdnem mindez kétszer kell, kivéve a tápellátást és a kapcsolót.
Lemodelleztem a csatlakozókat gépen (az egész házépítés terve digitálisan kezdődött) majd elhelyeztem őket egy megfelelő méretű panelre, és ezt a vetületi, felülnézeti rajzot kinyomtattam méretarányosan. Innentől már csak az áramkört kellett rárajzolni. Az elkészült rajz kb. a 3. verzió, nem egyből lett ilyen.
Az elrendezett csatlakozók, 2x3db ventilátorhoz:
2x3db ventilátor alkot 1-1 csoportot. a 2. csoport aljzata direkt van 180 fokkal elfordítva. Így volt a legegyszerűbb és legátláthatóbb felrajzolni számomra. A kis négyzetek jelölik a csatlakozókban a tűket, természetesen, amire a ventilátor dugasz csatlakoztatható.
Amit mindegyik ventilátorhoz el kell juttatni, az a földelés, és a 12V. Vagyis jelen esetben a 12V az, amit meg kell szakítani a kapcsolóval, ha egy részét le akarom kapcsolni a ventilátoroknak.
Ezután így néz ki az áramkör:
Amint látszik, felülről a fekete vonalon mindkét ág egyszerűen kapja a földelést. A 12V pedig először átmegy mindkét oldalon a szabályzó kábel (RPM+PWM) aljzatán, onnan eljut az 1. ventilátorokhoz, szintén mindkét csoportban, majd innen tovább csak az 1. csoportban megy a kapcsolóra, és onnan tovább a 2., 3. ventilátorra, majd a 2. csoport 2., 3. ventilátorára. Így ha a kapcsoló ki van kapcsolva, mindkét csoportban csak az első lapát megy. Bekapcsolva pedig mindkét csapatban megy a 2. és 3. is.
Az RPM+PWM csatlakozók lehetnének 2 tűsek is, mivel ott a táp vonalán nem lesz rájuk kötve semmi! Mondhatnánk, hogy ott csak zöld és kék kábel lesz. Csak én már elkészítettem így a panelt és nem akartam utólag variálni.
Nehogy összekössétek az alaplappal a tápot meg a földet, valószínű nem lenne nyerő. Elnézést ha ez megtévesztő a rajzaimon.
A következő képen remélhetőleg jól látszik, hogy én oda csak két kábelt kötöttem be:
Ezután a beiktatott "RPM+PWM" csatlakozó RPM szálát össze kellett kötnöm az 1. ventilátorokkal, mivel ezek jelével akarom szabályozni a többit is. Így az 1. ventilátor jele a csatlakozón keresztül megy az alaplapra, és az alaplapról jön majd vissza a PWM jel. Ez csak plusz egy lépés, ahelyett hogy egy sima két eres kábelt forrasztottam volna az első ventilátorok aljzatára.
Jelen esetben így állunk:
A visszatérő szabályzó jelet szintén mindegyik ventilátorhoz el kell juttatnom. Ezeknek nem számít a kapcsoló, mivel ha nem jut 12V a ventilátorra egyszerűen nem fognak menni. Természetesen a két csoport külön fordulatszám és PWM jellel dolgozik, mivel 2 különálló vízkört hűtenek.
Ekkor kb. el is készültem a tervvel. A kapcsoló helyét bármikor egy szimpla jumperrel kiiktathatom, ha úgy döntök, hogy nem akarom használni. Hála a szabvány tűtávolságnak.
Házi panelkészítést már láttam itthon, nagyjából tudtam mire számítsak. NYÁK (nyomtatott áramkör) készítésről találhattok itt egy hosszú leírást:
http://logout.hu/cikk/nyak_keszites_hazilag/bevezeto.html
Én nem akarok itt belemerülni, de tömören a következőket csináltam: Mivel az áramköröm rajza felülnézetben készült, nekem pedig a panel aljára a fordítottja/tükörképe kell, ezért nyomtatás előtt már az alulnézetet is elhelyeztem a felülnézet mellé. A négy lyuk a sarokban szimplán a panel rögzítésére szolgál.
Mivel a felül- és alulnézet egy vonalban volt a lapon, ezért csak megfelelő helyen félbehajtottam a papírt, így egymás fölé kerültek. Ekkor egyszerűen átvilágítva a két réteget, átrajzoltam az összekötő vonalakat az alulnézeti rajzra.
Méretre vágtam a nyers paneldarabot, kivágtam a rajzot nagyobbra, hogy rá tudjam hajtogatni a papírt és a túl oldalán némi ragasztószalaggal rögzíteni. Mind ez azért kellett, hogy a furatok pontos helyét egy hegyes tárggyal átjelöljem. Elég megböködni őket, a réz elég puha ahhoz, hogy meglátszódjon rajta. (A nyers panel általában valamilyen üvegszálas vagy egyéb kompozit műanyag, vékony rézréteggel a tetején) Ezután egy 0,8mm-es fúróval kifúrtam a megjelölt helyeket, ahova a csatlakozók beültetésre kerülnek.
Sajnos innentől nem tudtam semmi elegáns megoldást alkalmazni az áramkör felrajzolásához. Nagyon vékony ecsettel, nitrozománc festékkel rajzoltam rá az apró pöttyöket a furatoknál és az összekötő vonalakat. (Ez inkább FÁK (festett áramkör), mint NYÁK) Jelen esetben ez sem olyan vészes, elég nagyok a furat távolságok a siekrhez. Az USB 3.0 aljzat panelnél nem voltam ilyen szerencsés...
Ahol a rézre festünk, ott a réz megmarad, a többi része le lesz marva. Vas-kloridot nem tudtam szerezni, ezért maradt a víz+sósav+hidrogén-peroxid keveréke. Elég heves a reakció sülhet ki az előzök vegyítéséből, de óvatosan adagoltam a hidrogén-peroxidot, így nem volt vészes. Természetesen a szabadban, kesztyűben, maszkban, szemüvegben. Miután a fölösleges réz lemaródott a panelről, és bő szappanos vízzel lemostam, csak a festéket kellett eltávolítani a megmaradt rézről egy kis hígítóval. Ekkor már csak a csatlakozókat kellett beforrasztani, és kész is voltam.
A végeredmény csámpás, nem csodaszép, de hibátlanul működik. Több gyakorlással és odafigyeléssel szép is lehet, főleg ha az ember nem kézzel festi az áramkört.
Meg lehet oldani ezt az egészet egy marék kábel segítségével is, de ez talán kicsit jobban kezelhető, és átláthatóbb.
Sajnos a 4 tűs ventilátor csatlakozókból és dugóból gyártanak két félét, az egyiken szélesebb a fül. Ha az embernek különböző a két csatlakoztatni kívánt darab akkor nem marad a faragás, ismét. Vajon miért nem lehet ebből egy szabványt használni? Szóval emiatt a beforrasztott aljzatokon le kellett csípnem a fül oldalából, ezért látszanak fehér foltok mellette.
A panel felülről és alulról:
Valamint a helyén, fele ventilátorokkal bekötve:
Tömören ennyi a történet. Nem vagyok mérnök, sem villanyszerelő, elképzelhető, hogy hülyeségeket is írtam, de remélem nem sokat. (Ezekért elnézést is kérek. Bármilyen jelzett hibát utólag, köszönettel javítok.) Felelősséget nem vállalok mások meghibásodott alkatrészeiért, ha fenti leírást használta útmutatónak, de valami nem sikerült. A én végeredményem működik, és olcsóbb, kisebb mint egy bolti, valamint személyre szabott. Ez volt a célom.
(már javítottam)
