Багато ресурсомісткі додатки на комп'ютері виконуються на максимальних завантаженнях, що веде до підвищення температури процесора. Додаткове підвищення температури викликає несвоєчасна чистка радіатора кулера від побутового пилу.
Тримати системний блок з відкритою бічною кришкою або додавати кілька додаткових вентиляторів, не вихід з положення - росте шум, підвищується витрата енергії, що призводить до перевантаження блоку живлення.
Якщо відкрити програму - «Диспетчер завдань», то за хронологією завантаження можна відстежити чи достатньо пам'яті для даного файлу завантаження, як завжди її не вистачає, при позамежної завантаженні знижується швидкодія аж до зависання системи, а після перегріву процесора і перевантаження блоку живлення виникають труднощі з запуском комп'ютера після перезавантаження. Максимальне використання фізичної пам'яті вимагає підвищеної витрати енергоресурсів материнською платою і системою охолодження радиокомпонентов. Вентиляторів в системному корпусі комп'ютера встановлено більш ніж достатньо: на відеокарті, на вінчестері, блоці живлення, потужний вентилятор встановлений на радіаторі кулера процесора, але перегрів радиокомпонентов материнської плати уникнути не вдається. При тривалому перевантаженні центрального процесора ресурсоємними додатками температура зростає до критичних величин і система не входить в нормальний режим при перезавантаженні або «гальмує» при роботі.
Характеристика хронології завантаження вказує на перевантаження центрального процесора з виходом в червону - аварійну зону, знижується швидкодію системи через критичне підвищення температури кристала процесора.
Після аварійного відключення джерела живлення, при критичному витраті енергії, триває зростання температури радіатора кулера, при відсутності обдування бічних вентилятором, радіатор додатково розігрівається від перегрітого процесора. Інерційність переходу тепла від кристала процесора на радіатор кулера пов'язана з поганим контактом поверхні процесора і радіатора і теплопровідністю використовуваного металу.
Очищення і продування радіатора процесора від пилу і волокон незначно прискорює швидкодію системи. Виявлено, також, що при недостатній потужності блоку живлення для обраної комплектації, він перегрівається, що призводить до спрацьовування теплового захисту і його відключення, до того ж радіатор процесора знаходиться під блоком живлення. Потік теплого повітря з радіатора процесора довільно надходить в вентилятор блоку живлення і призводить до додаткового нагрівання його елементів.
Слід врахувати погіршення вентиляції при установці системних блоків в комп'ютерну меблі, виконану без урахування температурних режимів, корпусу системних блоків також мають різноманітне розташування основних і додаткових вентиляторів - слабке надходження свіжого повітря ззовні недостатньо знижує температуру радиокомпонентов і процесора, охолодження в основному відбувається за рахунок перемішування внутрішнього повітря системного блоку вентилятором кулера.
Інші компоненти охолоджуються за рахунок виносу перегрітого повітря вентилятором блоку живлення або додаткового вентилятора, встановленого при складанні на задній стінці.
Знаходження в перебігу декількох секунд комп'ютера без харчування, після аварійного відключення, не дозволяє запустити системний блок, відбувається повторне відключення системи харчування. Потрібно декілька хвилин часу для зниження температури. Запуск системи після цього відбувається практично без збою.
Неприємність аварійного відключення полягає в можливій втраті оперативних даних і пошкодженні жорстких дисків вінчестера, або його повного виходу з ладу. Якщо пошкодження відбудеться в недоступному для відновлення секторі жорстких дисків, перезавантажити систему не вдасться і доведеться міняти вінчестер з неповним перенесенням даних з несправного вінчестера на новий.
Утримати систему від аварійного відключення при обробці ресурсоємних додатків досить простою установкою додаткового вентилятора бокового обдування радіатора кулера процесора, попередньо визначивши його потужність і положення в системному блоці, додаткова електронна схема дозволить регулювати обороти, з метою усунення додаткового шуму.
Додатковий вентилятор повинен виконувати функцію обдування радіатора кулера свіжим зовнішнім повітрям, напір повітря повинен мати напрямок перпендикулярний бічній стороні ребер кулера.
При бюджетної установці витяжного вентилятора на задній стінці корпусу системного блоку, можливо навпаки кулера процесора, його слід перевстановити нижче або закріпити на верхній кришці, при наявності вентиляційних отворів, на його місце встановлюється додатковий нагнітальний вентилятор.
Знижувати оберти вентиляторів кулера процесора електронними схемами, рекомендованими в журналах - з метою зниження шуму, ні в якому разі не можна, це призведе до додаткового зростання температури процесорів.
Головна перевага нагнетательного вентилятора з незалежним живленням від окремого мережевого адаптера - в безперебійній роботі, втрата харчування вентиляторами системного блоку при підвищенні температури вплине незначно, так як додатковий вентилятор буде обдувати радіатор кулера - до повного зниження температури - в більш короткий час, це не призведе до збоїв системи при повторному запуску. Для зниження шуму, додатковий вентилятор попередньо включений на середні обороти, при критичному підвищенні температури радіатора кулера вище заданих параметрів, схема переводить вентилятор на максимальні оберти. Зниження температури буде тривати і при короткочасній відсутності напруги живлення на вентиляторі бюджетного кулера, що дозволить прискорено знизити температуру всередині системного блоку.
Шум кулера процесора при завантаженні не перевищує шуму при робочому режимі. Вентилятор кулера процесора не виходить на максимальні оберти (маючи свої бюджетні датчики), так як цього не потрібно через зниженої температури радіатора процесора при додатковому охолодженні.
Схема пристрою зниження температури системного блоку комп'ютера складається (Рис.1) з: підсилювача струму датчика температури RК 1 на оптопари U1, який дозволяє збільшити чутливість майже в десять разів; мультивибратора прямокутних імпульсів на аналоговому програмованому таймері DA1; вихідному підсилювачі потужності на транзисторі VT2; блоці живлення на силовому трансформаторі з випрямлячем і ланцюгів негативного зворотного зв'язку з підсилювачем струму помилки на транзисторі VT1.
Призначення пристрою: збільшення швидкодії системи, додаткове зниження температури процесора при критичних викачування та шуму кольорів.
Характеристики пристрою:
Напруга живлення 220 Вольт.
Вторинна напруга 15 Вольт.
Струм навантаження до 500 мА.
Відстеження температури 45-60 град.
Вентилятор 12 Вольт 0,25 А.
Потужність пристрою 18 ват.
Електронна схема пристрою аварійного зниження температури процесора комп'ютера складається з автогенератора на аналоговому інтегральному таймері з мінімальною кількістю зовнішніх елементів DA1, внутрішня структура якого складається з: верхнього і нижнього компаратора на операційних підсилювачах RS - тригера, ключового внутрішнього транзистора для розрядки зовнішнього конденсатора і підсилювача потужності на польовому транзисторі. Таймер DA1 управляється за двома входах компараторів 2 і 6, є потужний вихід для підключення навантаження - 3, висновок скидання - 4, допоміжний висновок - 7 і контрольне виведення - 5 доступу до точки дільника напруги для отримання модифікацій схеми. Схема має високу чутливість через застосування на вході оптронного підсилювача U1 з гальванічним поділом датчика температури та електронної схеми.
В схемі є потужний каскад посилення на польовому транзисторі VT2 для харчування і регулювання швидкості нагнетательного вентилятора М1.
Для стійкої роботи вентилятора з виходу схеми на генератор імпульсів подається напруга помилки, для автоматичної модифікації режиму роботи таймера на м / с DA1.
Зміна опору терморезистора RK1 призводить до зміни струму світлодіода оптопари U1, фототранзистор оптопари при висвітленні светодиодом змінює опір і модифікує час паузи між імпульсами позитивної полярності. При зниженій температурі процесора час паузи максимальне, вентилятор М1 працює на знижених оборотах з мінімальною потужністю.
При підвищенні температури радіатора кулера процесора опір транзистора оптопари різко знижується, час паузи скорочується - обороти вентилятора зростають до максимального значення.
Харчування на пристрій приладу подається від мережевого трансформатора Т1 через випрямний міст на діодах VD2-VD5, двигун вентилятора підключений до джерела живлення без стабілізації, на харчування таймера DA1 з зовнішніми ланцюгами - стабілізована напруга подається зі стабілізатора на діод VD1.
Можливе харчування схеми від мережевого адаптера з напругою 13-16 вольт і струмом навантаження 250-500 мА.
Електродвигун М1 вентилятора складається з статора з обмотками і внутрішньою схемою перемикання. На роторі встановлений постійний магніт і вентилятор. Електронна схема електродвигуна являє перемикаючий пристрій на транзисторах, робота якого заснована на використанні ефекту Холла.
При підвищенні температури всередині системного блоку комп'ютера зростає струм через світлодіод оптопари U1, час заряду конденсатора C2 в схемі не змінюється T1 = 0.69 R3 C2. Час розряду варіюється від стану опору переходу R [1-5] U1, і транзистора оптопари U1, Т2 = 0,69 (R2 + R [1-5] + R4) C2. При високій температурі опір переходу близько до нуля, при низькій - максимальне значення. Поріг включення вентилятора при заданій температурі можна встановити резистором R1, для перекази вентилятору М1 початкового обертання. Підвищення температури процесора призведе до зниження опору терморезистора PK1, час розряду конденсатора С2 зменшиться і знизиться час паузи T2, напруга на виході 3 таймера DA2 зросте, обороти двигуна вентилятора стануть максимальними, що призведе до зниження температури всередині системного блоку.
Електролітичний конденсатор С2, встановлений в ланцюзі харчування, згладжує пульсації випрямленої напруги. Конденсатор С1 - зарядної RC -ланцюга таймера. Конденсатори С3, C4 усувають перешкоди електродвигуна, вплив яких може негативно вплинути на роботу пристрою.
Транзистор VТ1 володіє великим посиленням, що сприятливо позначається на динамічні характеристики роботи вентилятора кулера. Резистор R12 в ланцюзі витоку транзистора VT2 обмежує імпульс струму і захищає від пробою. З підлаштування резистора R11 знімається сигнал помилки для негативного зворотного зв'язку ланцюга модифікації роботи таймера DA1. Світлодіодний індикатор HL1 вказує на наявність харчування схеми пристрою, індикатор HL 2 - на максимальні режими оборотів вентилятора М1.
Наладку схеми починають з перевірки ланцюгів харчування і наявності імпульсів на виході 3 таймера DA1. Резистором R1 встановлюється в мінімальне значення, підлаштування резистором R11 встановлюється поріг запуску двигуна вентилятора при кімнатній температурі. При прогріванні терморезистора RK1 до 60 градусів обертів вентилятора повинні бути максимальними.
У схемі пристрою немає дефіцитних радіодеталей: силовий трансформатор типу ALG 12V 500мА або ТПП-114 2 * 6. Аналогом інтегрального таймера є мікросхеми серії 555 або 7555 зі зниженим енергоспоживанням. Транзистор VT1 можна замінити на КТ312Б, транзистор VT2 з характеристиками: напруга не нижче 100 вольт і струм не менше 1 Ампера. Резистори встановлені на потужність 0,125 ват типу МЛТ або С29. R1, R10 - типу - СП5-3 або СП 23. Конденсатори застосовані типу КМ і електролітичні типу К50-35 або Rabicon.
Вентилятор використовується типу Corolful DC 12V 0,25 A або SUNON, головне щоб вони підходили по кріпленню.
Транзистор VT2 встановлений з радіатором розмірами 10 * 20 * 5 мм.
Схема пристрою зібрано в корпусі БП1 заводського виконання.
Принципова схема виконана друкованим монтажем на односторонньому стеклотекстолите, трансформатор, запобіжник і вимикач мережі встановлені окремо від друкованої плати. Мотор вентилятора і терморезистор з'єднані зі схемою багатожильним проводом діаметром 0,25 мм.
Терморезистор RK1 закріплюється у верхній частині радіатора кулера з гальванічним зазором від металу.
література:
1. В.Коновалов Зниження температури в системному блоці комп'ютера. Радіо №3,2006 р, стр.26.
2. Вентилятори для охолодження електронної апаратури JAMICON. Радіомір 10/2003 стор. 44.
3. Інтегральний таймер КР1006ВІ1. Радіо №7,1986 стр.57.
Автор: Володимир Коновалов, Олександр Вантеев. Творча лабораторія "Автоматики і телемеханіки" Центру дитячої творчості.
список радіоелементів
Завантажити список елементів (PDF)