Доработка вентиляторов для экспериментов со стробоскопом

Для экспериментов я использовал два самых дешевых китайских вентилятора - 120 мм и 80 мм. Оба со встроенной подсветкой.

120 мм, 2400 об./мин., прозрачные лопасти, подсветка сине-зеленая в виде свастики, выхода таходатчика нет.		80 мм, 2400 об./мин., матовые лопасти, подсветка сине-красная, есть выход таходатчика.

Доработка 80-ти миллиметрового вентилятора.

Этот вентилятор, продаваемый под маркой фирмы "Spire", на самом деле произведен китайской же "Fanner Tech Co. Ltd", а от "Spire" там только лицевая наклейка с трудноразличимой надписью, да упаковка.

Схема включения светодиодов вентилятора выглядит так:

Резисторы ограничивают ток, протекающий через каждый красный светодиод примерно на уровне 15 мА, а через каждый синий - на уровне 13 мА.

Монтаж светодиодов и резисторов выполнен на гибкой печатной плате, огибающей корпус вентилятора по периметру. Сверху печатная плата покрыта скотчем. Провода питания от печатной платы подводятся к печатной плате управления двигателем и там подключаются к цепи +12 В.

Нужно сделать:

• увеличить ток, протекающий через светодиоды,
• сделать отдельный разъем подключения светодиодов.

Последовательность доработки:

1. снимаем скотч, закрывающий гибкую печатную плату с проводниками, резисторами и светодиодами,
2. отпаиваем провода, идущие от платы внутрь вентилятора к 12-ти вольтовому питанию (их можно оставить, заизолировав, на случай, если захочется восстановить исходное состояние вентилятора), и припаиваем новые, с разъемом, для подключения их к стробоскопу;
3. заменяем резисторы сопротивлением 680 Ом, на резисторы с меньшим раз в 5-6 сопротивлением (желательно не меньше 100-110 Ом), чтобы увеличить импульсный ток через светодиоды (см. статью "Как работает стробоскоп"). У меня под рукой оказались резисторы 120 Ом, что вполне подходит. При замене резисторов нужен маломощный паяльник (не больше 25 Вт) с тонким, острым жалом, хорошее освещение, лупа большого диаметра и, главное, чтобы руки не дрожали (для этого полезно кисть руки с инструментом положить на опору, например, стол).

На этом доработка 80-ти мм вентилятора завершена.

Доработка 120-ти миллиметрового вентилятора.

120 мм вентилятор потребует больших усилий - у него нет вывода таходатчика, поэтому придется на практике осуществить процедуру, описанную в статье "Устройство компьютерного вентилятора. Как получить тахосигнал, если он не выведен наружу".

Схема включения светодиодов та же, что у 80 мм вентилятора и приведена выше. Номиналы резисторов такие же - 680 Ом, только размещены они на плате управления двигателем.

Нужно сделать:

• выход таходатчика,
• увеличить ток, протекающий через светодиоды,
• сделать отдельный разъем подключения светодиодов.

Делаем выход таходатчика:

Осмотр платы управления двигателем показал, что схема управления обмотками полностью соответствует приведенной в указанной статье. Поэтому доработку выполним по приведенной там же схеме, нужно добавить 3 радиоэлемента - n-p-n транзистор и два резистора. Для экономии места используем элементы для поверхностного монтажа (SMD):

• транзистор VT1 - BC847C,
• резисторы R1 и R2 - типоразмера 0805 на 5,6 кОм.

На схеме и плате управления двигателем цифрами обозначены точки подключения:

1. выход коммутации обмотки - используем его для управления транзистором VT1 (ключом) таходатчика
2. выход таходатчика (на плате была пустая площадка, на приведенной фотографии провод уже мной припаян)
3. общий провод.

Точка 1 расположена очень удачно - в окне корпуса, поэтому плату из корпуса вынимать не потребовалось.

Печатной платы для дополнительных радиоэлементов делать не будем, просто спаяем элементы между собой, а к плате управления подключим тонкими проводниками (я брал отдельные жилы многожильного монтажного провода).

Чтобы элементы не двигались, воспользуемся кусочком скотча, лучше двухстороннего, приклеив его одной стороной к кусочку плотной бумаги или чему-то подобному (можно использовать календарик или использованную пластиковую карточку). На вторую сторону пинцетом помещаем радиоэлементы "вверх ногами" - маркировкой к скотчу (на рисунке показано со стороны маркировки) - так будет удобнее припаивать резисторы к выводам транзистора:

Затем, спаиваем их между собой в соответствии с приведенной схемой (места спайки элементов помечены красным), и припаиваем тонкие проводники (места припаивания помечены синим), которыми схема будет подключена к плате управления.

В точке 1 платы управления двигателем отверстие уже есть, поэтому нужно просверлить только отверстия в точках 2 и 3. Поскольку проводники тонкие, отверстия должны быть небольшого диаметра - я использовал сверло диаметром 0,7 мм.

Помещаем нашу дополнительную схему со стороны катушек, пропускаем проводники от схемы в соответствующие отверстия и припаиваем. Паять нужно тщательно, но быстро - чтобы не отвалилась пайка от радиоэлементов. Смонтированная схема выглядит примерно так (кликните по изображению для увеличения):

На фотографии цифрами обозначены:

1. транзистор VT1,
2. резистор R2,
3. резистор R1.

К сожалению, более подробной картинки мне получить не удалось.

К точке 2 со стороны проводников (см. предыдущий рисунок) припаиваем желтый проводник от разъема вентилятора - это будет выход таходатчика.

Монтаж можно выполнить и обычными элементами:

• транзистор VT1 - BC547C,
• резисторы R1 и R2 - на 5,6 кОм, мощностью 0,125 Вт,

но тогда элементы нужно будет как-то разместить под катушками, чтобы не мешали вращению крыльчатки.

Все, выход таходатчика получили.

Увеличиваем ток через светодиоды.

Для увеличения тока через светодиоды достаточно заменить резисторы, как это было сделано с предыдущим вентилятором. Поскольку резисторы в этом вентиляторе смонтированы на плате управления и места пайки в основном закрыты корпусом, замену выполним так:

• аккуратно и быстро - чтобы не отвалилась пайка со стороны проводников - облуживаем выводы резистора (со стороны размещения элементов) вплоть до самого корпуса резистора,
• выкусываем корпус резистора, оставляя как можно более длинные остатки выводов,
• к этим остаткам припаиваем новые резисторы меньшего номинала (один резистор так припаять не удалось, смотрите дальнейшие пояснения) - я поставил резисторы по 100 Ом, излишки выводов обкусываем, чтобы не мешали вращению крыльчатки.

Делаем отдельный разъем подключения светодиодов.

Чтобы получить возможность вывести отдельный разъем подключения светодиодов, потребовалось разрезать печатные проводники так, чтобы отсоединить общую точку резисторов от провода +12 В, и общую точку соединения катодов светодиодов от общего провода. На следующей фотографии места разреза печатных проводников отмечены красными крестиками и обозначены буквами:

• А - место разрыва проводника + 12 В ,
• B - место разрыва проводника ОБЩИЙ.

Провода с разъемом для подключения светодиодов припаиваются к печатной плате в местах, показанных синими точками и обозначены буквами:

• C - общая точка резисторов, + питания светодиодов,
• D - общая точка катодов светодиодов, - питания светодиодов.

В точке E, отмеченной черный крестиком, куда должен припаиваться вывод резистора, соединение с цепью +12 В сохранилось и после разрыва проводника в точке A. Поэтому вывод вновь устанавливаемого резистора вместо припаивания к точке E проводником был соединен с общей точкой остальных резисторов. Резистор дополнительно зафиксирован на плате каплей термоклея.

На этом доработка 120-ти мм вентилятора завершена.

Примечание 1: когда (и если) Вы будете проводить доработку своих вентиляторов, используйте эту статью только как пример, в каждом конкретном случае схема управления и печатная плата могут отличаться от приведенных мной.

Поэтому:

1. если нет опыта чтения электросхем, лучше не рисковать и выбрать вентилятор с внешним монтажом (как у 80-ти мм вентилятора) - там выполнить требуемую доработку проще всего и возможностей ошибиться существенно меньше,
2. не нужно слепо копировать мои действия при доработке вентилятора типа рассмотренного 120-ти мм, попробуйте понять их смысл и разобраться с платой управления своего вентилятора, и только потом вносите изменения в монтаж (особенно не торопитесь резать проводники!). Возможно, в Вашем вентиляторе не удастся найти удобных точек пайки и придется либо поискать другой вентилятор, либо вынимать из корпуса плату управления. Риск сломать плату или корпус достаточно велик, поэтому подумайте о риске испортить вентилятор, прежде чем возьметесь за дело.

Примечание 2: разъем подключения светодиодов доработанных вентиляторов НЕЛЬЗЯ подключать к питанию +12 В - светодиоды могут выйти из строя. Если все же возникла такая необходимость, подключайте их через дополнительный резистор 100 Ом (R5), как показано на следующей схеме:

Успехов!