Hemmagjort fan controller

Jag ville kunna kontrollera mina fläktar i datorn och ha något att göra, så vad bättre än att bygga en egen fan controller?

Syftet med den skulle vara att kunna kontrollera volten på varje fläkt genom att vrida på en ratt, och att ett antal dioder skulle lysa beroende på hur mycket volt fläkten får.

Några funderingar och ett par skisser senare:

"Allt ska vara på ett kretskort -- snyggt och prydligt", bestämde jag, och tog programmet Eagle till hjälp. Då man endast får en viss yta att arbeta på med gratisversionen, var det svårt att få alling ihopkopplat utan att behöva dra en massa byglar. Till slut fick jag till det:

Nu var det dags att införskaffa alla delar. Nästa destination: ELFA.

Efter några misslyckade försök kunde detta kretskort skåda dagens ljus:

Nu var det bara att löda och testa:

Till varje kort kopplar man en molexkontakt från nätaggregatet, och till varje kort kan två fläktar kopplas. Varje ratt styr sin egna lilla fläkt, oberoende från den andra. Dioderna styrs av två operationsförstärkare, som "slår på" strömmen till varje diod genom att mäta volten över två ingångar. Om volten är tillräckligt hög så tänds dioden. Om inte, så är den släckt.

Men hur ska de kunna fästas i datorn? Ta två gamla CD-ROM-läsare och en skruvmejsel:

Om allt går väl ser det ut såhär:

Nu ska dioderna sitta nånstans. Jag tog två frontar från chassit, för då ser det snyggast ut:

Borra några hål:

Och så lite superlim:

Nu är det bara och löda fast alla kablar på rätt diod och ben. Lättare sagt än gjort... Efter mycket lod, svett, tålamod, tårar och en taklampa senare:

Sen var det bara att limma på fronten i CD-ROM:en. Jag använde Karlssons klister, men fick limma om en eftersom den hade för lite lim. Skulle nog rekommendera att använda ett annat lim som fäster bättre i plåt.

Iallafall så är den nu klar!

Se så dem lyser och frodas!

Syns bättre om man släcker ned lite:

Det enda som väsnas ordentligt i min dator nu är CPU-fläkten, så den ska bytas ut. Annars är datorn nu nästan helt tyst. Och behöver man kyla skiten lite så är det bara o brassa på!

Funkar finfint! Enda problemet var att moderkortet och två grafikkort pajade efter att mina kontrollers kopplades in, men det är säkert helt orelaterat... ^^

EDIT:

Här är en lista på alla komponenter på ETT kort (två fläktar):
2x effekttransistorer (12.5 W, 45 V, 1.5 A)
2x potentiometrar (2.2 kohm, 0.2 W, 1-varv)
4x fyrdubbla operationsförstärkare (LM324N/STM, inte rail-to-rail)
12x blå dioder (3.8 V, 30 mA threshold)
2x elektrolytkondensatorer (25 V, 1 mF)
12x 412 ohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
2x 1.0 ohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
6x 12.0 kohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
1x 32.0 kohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
2x 3-pin stiftlist

Kan kanske också gå igenom hur allt är ihopkopplat.

Det är själva potentiometern som styr fläkten. Det ena yttre benet är kopplat till +12 V och det andra yttre till jord. Det mittersta är kopplat till 1.0 kohm motståndet och sedan till basen på transistorn. Transistorn får +12 V på kollektorn, och sedan är emittern kopplad till + på fläkten. Fläktens - är kopplad till jord. Nu kan man vrida på potten och få fläkten att rotera olika snabbt.

För att få dioderna att lysa vid olika volt, används två operationsförstärkare och en spänningsdelare i form av en serie motstånd. En operationsförstärkare kan användas till många saker, men i det här fallet används den som en komparator. Operationsförstärkaren (eller OP) har två ingångar, + och -, och en utgång. Till + och - kopplas två olika spänningar. Om spänningen på + överskrider spänningen på - fås en spänning på utgången. Denna utspänning bestäms av matningsspänningen som kopplas till OP:n.

Varje diod är kopplad till en operationsförstärkares utgång. Spänningen över fläkten är kopplad till +, och sedan är en fast referensspänning kopplad till -. Om nu fläktens spänning (om vi vrider på tillräckligt på potentiomotståndet) överskrider referensspänningen, tänds dioden. Om vi vill att dioderna ska tändas vid olika tillfällen, behövs olika referensspänningar. Det löser vi med en spänningsdelare.

5 12.0 kohmsmotstånd och 1 32.0 kohmsmotstånd är kopplade i serie. 32:an är kopplad till +12 V, sen till en 12:a, sen till en 12:a ... och sista är kopplad till minus. Detta gör man får olika volt om man mäter mellan jord och en knytpunkt mellan två motstånd i den serien -- en så kallad spänningsdelare. Det viktiga att veta är att det är förhållandet mellan motstånden i spänningsdelaren som bestämmer spänningen -- inte själva storleksordningen. Det skulle säkert gått lika bra med 12 ohm och 32 ohm, men om man använder högre så snor spänningsdelaren mindre ström och passar bättre in i vårt bruk.

Till + på varje operationsförstärkare dras en ledning mellan varje par av motstånd i spänningsdelaren. Detta gör att varje operationsförstärkare får olika referensspänningar, med jämna intervall, och dioderna tänds beroende på hur mycket spänning fläkten får.

Utspänningen från OP:n är 12 V, men dioderna pallar bara 3.8 V (i det här fallet), så däremellan ligger en 412-ohmare.

Fläkten skapar störningar som får dioderna att blinka. Genom att koppla en stor kondensator parallellt med fläkten så slutar lamporna blinka (de blinkar fortfarande något när man är på gränsen till att de ska tändas, men vrider man nån mikrometer till så slutar dem att blinka).

Fläktarna kopplas via ett 3-pins stift. Finns på ELFA, men se då till att ha sådana fläktar. De är dock rätt vanliga... Strömförsörjningen till kretskortet sker genom en molexkontakt, och dem fick jag sno från två gamla hårddiskar. Hittade inte dem på ELFA så jag vet inte vart man ska få tag i dem...

Dem fläktar jag använder är inte på så stor effekt (under 0.5 W) så jag behövde inte så kraftig utrustning. Men om man vill brassa på kraftiga fläktar så behöver man bara byta ut motståndet mellan potten och transistorn mot en kraftig jävel. Jag tror det iallafall. Rätta mig om jag har fel...

Om man räknar bort moderkortet och grafikkorten, hehe, så blev det inte så dyrt. Iofs hade jag rabatt, så då blev det asbilligt. Ska kolla hur mycket det skulle bli utan rabatt...

Motstånd: 44 kr
Dioder: 116 kr
OP-förstärkare: 30 kr
Transistorer: 20 kr
Kondensatorer: 20 kr
Pot-motstånd: 34 kr
Rattar: 95 kr

Kretskort, etspulver och fotoframkallare: 135 kr

Och så moms på det.

Om jag hade köpt allt jag använde utan rabatt så skulle det landa på 600 kr (!), men då stod dioderna och rattarna för typ 250 kr, så hittar man billigare sånt så tror jag säkert man skulle fått ned det till 350-400 kr. Allt för att göra själva kretskortet kostade också rätt mycket.

Komponenterna i sig är ju inte så dyra...

Oj, vad svar. ^^

Har faktiskt ingen aning om varför moder- eller grafikkortet rasade... Men nu har jag nya prylar och det funkar bra (än så länge).

Dioderna köpte jag på ELFA (75-021-72) och de kostade så mycket som 9,72 kr styck. Dyrt med blåa dioder...

Kretskortet gör man såhär:
Man laddar hem Eagle (http://www.cadsoft.de/) och ritar först ett schema i programmet. Man placerar ut komponenterna (dem finns i ett bibliotek som följer med programmet, men det kan vara svårt att hitta exakt den komponenten du vill ha så man brukar får kompromissa lite) och så kopplar man ihop dem på det sättet du vill ha det. Jag drog "bussar mellan komponenterna" istället för ledningar eftersom det var lättare så.

Sen tar du det schemat och går in i "board"-delen av programmet. Där kommer alla komponenterna finnas, som de (förhoppningsvis) ser ut i verkligheten. Nu kommer det finnas linjer mellan alla komponenter som talar om hur allt ska kopplas ihop. Bara placera ut komponenterna som du vill ha dem och dra ledningarna (lättare sagt än gjort). Programmet kommer säga ifrån om du kopplar fel, så följ linjerna och koppla ihop. I slutet brukar det vara riktigt svårt att se hur allt egentligen är kopplat om du inte har schemat till hands.

När det är klart väljer man att inte rita ut komponenterna, utan endast ledningarna. Sen skriver du ut ritningen på ett overhead-papper (se till att välja monochrome så att allt blir svart och vitt och inget där emellan). Köp ett mönsterkort från ELFA, tillsammans med etsningspulver och fotoframkallare. Slit bort skyddet från mönsterkortet och placera overhead-papperet på den sida där skyddet fanns. Se till att inte vidröra den ytan. Exponera nu den sidan för UV-ljus under en viss tid (3-4 minuter... beroende på...) och kasta ned kortet i en vätska med fotoframkallare. När den badat ett tag så ner i etsningsvätskan. Om allt gått väl så kommer du ha ett kretskort i slutändan.

Gick kanske lite snabbt här, men det finns säkert bra guider om hur man gör om du letar.

PVM? Ingen aning... Vad är det?

EDIT:
Läste lite om PVM. Nej, det är inte PVM. Det här är helt analog styrning. Är väl lite overkill med PVM för något så här enkelt? =P

Njaa... Dioderna tänds beroende på hur mycket volt fläkten får över sig, men det går nog hand i hand med ström. Dioderna tänds med ca 1.4 V:s mellanrum.

Jasså, info om elektroniken? Visst, har ändrat mitt första inlägg så att all sån info borde så i botten av inlägget.

Japp, både moderkortet och grafikkorten är sönder. På moderkortet slutade bl.a. USB-portarna att funka, och jag vet inte vad mer som är paj. Grafikkorten gav båda enorma ränder över skärmen. Ena blåa och andra röda. Jag testade byta BIOS på ena, men det blev bara ännu värre... =(

Tack så mycket för all positiv feedback!

Hehe, funderade också lite på det. Men jag tänkte "vafan, ingen ska ju vara där och böka", så de fick vara kvar. ^^

Jo visst kan jag det. Den lyder som följer:

(71-036-58) 2x effekttransistorer (12.5 W, 45 V, 1.5 A)
(64-262-74) 2x potentiometrar (2.2 kohm, 0.2 W, 1-varv)
(73-016-82) 4x fyrdubbla operationsförstärkare (LM324N/STM, inte rail-to-rail)
(75-021-72) 12x blå dioder (3.8 V, 30 mA threshold)
(67-229-12) 2x elektrolytkondensatorer (25 V, 1 mF)
(60-718-31) 12x 412 ohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
(60-722-84) 2x 1.0 ohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
(60-735-06) 6x 12.0 kohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
(60-739-85) 1x 32.0 kohm metallskiktsmotstånd (0.6 W)
(43-808-04) 2x 3-pin stiftlist
(38-522-41) 2x rattar

Det skulle gå på 445.19 kr, men det går att göra billigare.

Det som är absolut dyrast på denna lista är:
potentiometrarna,
dioderna,
rattarna.

Ett råd är att välja en potentiometer på _6 mm_ axel, inte 4 mm som jag valde. Med 6 mm finns det många fler rattar att välja på, och förmodligen billigare sådana. Den här skulle jag rekommendera istället -- 64-258-21. Sen är det bara att välja eller vraka bland rattarna -- dem jag köpte kostade 50 kr/st, och det finns mycket mycket billigare att hitta.

Dioderna är det lite svårare med. Vill man ha blått är det svårt att hitta billigare. Däremot blir det mycket billigare om man tar någon annan färg än blått.

Om man byter potentiometer, rattar och dioder (till röda) så landar det istället på 247.65 kr. Dock måste vissa motstånd bytas ut för dioderna, men priset blir typ detsamma.

Jag har inte inkluderat det som behövs för att göra kretskortet, men om någon vill veta det så jag kan skriva in det på förfrågan.

Oj oj! Det var fina grejer det! =D
Kanske ska bygga en sån nästa gång jag bygger en fan controller... Fler lampor gör ju stegningen finare, men tror nog användadet av operationsförstärkare blir jobbigt när man kommer upp i så många lampor -- 6 st var nog jobbigt. Ska kolla upp det där med LM3914. Tack för tipset!

Tyvärr har jag inga fler bilder att visa. Menade dessutom inte tråden till att bli någon heltäckande guide till hur man gör, inte mest att ge lite info och kanske tips, om jag hade några. Min fan controller går självklart att göra mycket bättre, men det var ju mitt första bygge så jag förväntade inga enorma resultat. Var mest kul och lärorikt. ^^