Вентилятор в современном компьютере является пожалуй самым массовым устройством. Где они только не установлены? Блок питания, кулер процессора, кулер видеокарты, часто используется для дополнительного охлаждения винчестера, собственно в корпусе смонтированы 1-2 штуки. Итого минимум 4 штуки.

А не посмотреть ли, как он устроен? Fan, так сказать, on the inside?

Для экспериментов возьмем пару самых дешевых 80 мм вентиляторов на подшипниках скольжения (sleeve bearing), первый - обычный двухпроводный с разъемом molex, ценой рублей 25-35, второй - раза в 1,5-2 дороже, трехпроводный, с таходатчиком. Заодно посмотрим, насколько оправдана такая большая разница в цене.

Процесс разборки вентилятора несложен:
- снимаем фирменную наклейку,
- вынимаем резиновую заглушку-уплотнение
- с вала ротора аккуратно снимаем (иглой или чем-нибудь тонким и острым) разрезную фторопластовую шайбу.
На этом начальный этап разборки завершен - можно вынуть крыльчатку вентилятора.

Что мы видим:
1. обмотки двигателя вместе с магнитопроводом смонтированы неподвижно на корпусе вентилятора;
2. внутри крыльчатки расположен кольцевой магнит с замыкающим магнитный поток ярмом.

Такая конструкция двигателя называется с внешним ротором.

Привычных для коллекторных двигателей постоянного тока щеток нигде не видно. Как же происходит переключение тока в обмотках, чтобы ротор вращался? Для коммутации тока в обмотках используется специальная микросхема на основе датчика Холла. Датчик Холла выполнен из полупроводникового материала, чувствительного к магнитному полю.

Для вращения ротора необходимо переключать обмотки статора строго в определенный момент и в заданной последовательности.
Положение ротора (крыльчатки с кольцевым магнитом)определяется датчиком Холла, он же управляет расположенными в микросхеме коммутаторами. Кольцевой магнит имеет 4 полюса - N-S-N-S, поэтому при прохождении полюсов мимо датчика Холла, он вырабатывает два импульса за один оборот ротора. На выходах микросхемы, коммутирующих обмотки, формируются две противофазных последовательности импульсов. Сигнал с любого из этих выходов можно использовать для формирования тахосигнала - так делалось в микросхемах более ранних разработок. В настоящее время выпускаются микросхемы и с выходом тахосигнала.

Рассмотрим поподробнее платы вентиляторов.
На следующем рисунке слева приведена плата вентилятора с таходатчиком и рядом на рисунке справа ее схема:

Все очень просто - микросхема коммутирует обмотки, и имеет встроенный выход таходатчика. Выход таходатчика представляет собой открытый коллектор n-p-n транзистора. Понятие "открытый коллектор" обозначает, что он никуда не подключен, висит в воздухе. Такой выход используется обычно для согласования уровней напряжений. Подробнее о выходе таходатчика и его практическом использовании - в следующей статье.

На следующих рисунках приведена плата и схема вентилятора без выхода таходатчика. В глаза бросаются пустые места для установки элементов и жирная перемычка вместо диода.

Несложный анализ показывает - если установить 2 резистора и 1 транзистор на пустующие места, получим вентилятор с выходом таходатчика. Еще желательно установить диод на предназначенное ему место, а перемычку убрать - это позволит уменьшить уровень помех в цепи +12 В (правда при этом несколько снизится скорость вращения крыльчатки). После всех этих изменений плата и схема будут выглядеть как на следующем рисунках:

Номиналы резисторов R1, R2 возможно нужно будет уточнить для конктретного вентилятора. Транзистор VT1 можно использовать практически любой маломощный n-p-n типа.

Но даже если бы на плате не было предусмотрено места под установку этих элементов, их всегда можно добавить навесным монтажом.

В вентиляторах описанной конструкции всегда неявно присутствует тахосигнал - это сигнал коммутации обмоток. Поэтому достаточно добавить несколько копеечных деталей и получить снаружи вентилятора сигнал таходатчика. Цена всех этих дополнительных элементов примерно 1,5-2 рубля в розницу, а при массовом производстве - копеек 50. Выводы об обоснованности 1,5-2 кратной разницы в ценах вентиляторов с выходом таходатчика и без такового делайте сами.