Como bajar el voltaje
a los ventiladores para disminuír el ruido y de que se acaba
de abrir ésta sección de electrónica, me he
decidido a hacer ésta mini-guía para animar un poco
la sección Empezaré explicando
los términos de Baybus y Rheobus. La mayoría ya
los conoceréis, pero no está de más ponerlo
por si acaso:
Baybus:
Aparato que sirve para conmutar entre diferentes velocidades del
ventilador, normalmente variando su voltaje. Los más comunes
varían entre 12v/7v/off o 12v/7v/5v.
Rheobus: Similar al Baybus pero controla la velocidad de forma
contínua mediante un potenciómetro (rosca) normalmente
entre 12v y 7v o entre 12v y 5v.
Una vez explicado esto, intentaré mostrar
distintas formas de controlar los ventiladores y fabricar algunos
modelos básicos de ambos aparatos.
Disminución a un voltaje fijo modificando
el conector molex:
Es la forma más simple de todas. Consiste
en alimentar el ventilador a 7v o a 5v en lugar de los 12v normales.
Simplemente cambiando de posición las clavijas del conector
molex del ventilador podremos hacerlo. Para sacar las clavijas,
introducimos un destornillador fino, un alambre rígido
o algo similar para doblar los pines que las mantienen sujetas.
Una vez doblados ambos, sacamos la clavija tirando del cable,
enderezamos los pines y volvemos a introducirla en la nueva posición
como explico (o intento explicar :P ) en
el siguiente diagrama:

Tened en cuenta que la mayor parte de los ventiladores
que vienen con conector molex traen también un macho para
evitar así perder un conector de la fuente. Lógicamente,
después de hacer esta modificación no podréis
seguir utilizándolo (os recomendaría cegarlo con
esparadrapo o similar para evitar futuras confusiones que quizás
os cuesten un disgusto).
A continuación pongo otro dibujo para explicar
las distintas conexiones posibles:

(a) Conector molex normal de una fuente de alimentación.
Aquí se muestran los voltajes asociados a cada cable con
su color correspondiente.
(b) Conector hembra normal de un ventilador (aquí olvidaros
del color del cable positivo ya que puede variar según
el ventilador). Como véis, el positivo se conecta a 12v
y el negativo a tierra (0v).
(c) Ventilador funcionando a 7v. El positivo sigue a 12v y situamos
el negativo a 5v con lo que el ventilador funcionará a
12-5=7v.
(d) Ventilador funcionando a 5v. Cambiamos el positivo a 5v y
dejamos el negativo a tierra.
ATENCIÓN: Ciertos ventiladores puede que
no arranquen a 5v o no funcionen en absoluto (tengo entendido
que a 7v pueden funcionar todos pero sed cuidadosos y comprobarlo
antes de encender el ordenador con él así conectado
refrigerando la CPU). Para el caso en que el ventilador funcione
al nuevo voltaje pero necesite ayuda para el arranque, podéis
usar el siguiente esquema:

Como diodo podéis usar un 1N4001 (pedidlo
así en la tienda). Deberéis respetar la polaridad
del condensador si no queréis que reviente y deje el interior
del PC echo un asco :P En el dibujo aparece un ventilador conectado
a 7v. Al encender el equipo, el condensador estará descargado
con lo que el ventilador arrancará a 12v. Según
se va cargando el condensador, el voltaje de alimentación
del ventilador irá disminuyendo hasta que el diodo entra
en conducción. Esto ocurrirá cuando el venti esté
funcionando a unos 6,3v (12-5-0,7 del diodo). Por cada diodo que
añadáis en serie con el de la figura, disminuiréis
el voltaje final del ventilador en 0,7v por lo que con tres diodos,
lo tendréis aproximadamente en esos 5v. El problema de
este circuito es que, debido al tamaño del condensador,
necesitaréis montarlo en una placa (si no queréis
una chapuza impresionante) pero será una placa muy simple
que podréis hacer en cinco minutos.
ACTUALIZADO: Baybus de conmutador rotatorio:
Este Baybus consiste en un conmutador rotatorio
con el que seleccionamos la velocidad deseada para el ventilador.
A medida que cambiamos la velocidad, una serie de LEDs se encienden
o apagan indicando el estado actual.
Los componentes son: Un conmutador rotatorio de
dos canales y seis posiciones con embellecedor, diodos LED con
o sin embellecedor (los LEDs tendrán que ser de 3mm para
que entren todos alrededor del conmutador), diodos rectificadores
1N4001 y resistencias. Debido a la gran cantidad de cables que
os quedarán al hacerlo, quizás prefiráis
montarlo en una placa para ahorrarle sustos a vuestra fuente de
alimentación
A continuación os dejo el esquema del circuito
y una foto de como queda con el LCD de una sonda térmica
al lado. La foto la he sacado de la página de cpemma, supongo
que no habrá ningún problema en ponerla aquí.
Si algún administrador no lo cree conveniente, editaré
el post para quitarla.
 
Queda bonito, ¿eh?
Un par de cosas a tener en cuenta: La mayor parte
de estos conmutadores soportan 0,5A aunque también son
muy comunes las versiones de 1A. Tendréis que tener cuidado
con esto si queréis conectar varios ventiladores en paralelo.
En uno de 0,5A podréis conectar dos sin demasiados problemas
(a excepción de ventiladores muy potentes como el Smart
Fan 2 o similares que chuparán ellos solitos ese medio
amperio).
Os dejo unos valores aproximados para las resistencias
(válidos para los colores de LEDs que aparecen en el esquema):
R1=680 Ohmn, R2=470 Ohmn, R3=390 Ohmn, R4=270 Ohmn, R5=180 Ohmn,
R6=56 Ohmn. Os recomendaría hacer pruebas con los diodos
antes de montar el circuito ya que los 12V de la fuente dan casi
justos para todos esos LEDs y no es plan de que una vez montado
todo, tengáis que desmontarlo para cambiar alguno. Yo no
lo he probado y no creo que lo haga hasta dentro de bastante tiempo.
Si alguien se anima a hacerlo ya nos contará sus conclusiones
Las mayores ventajas de este circuito son la estética
y la fiabilidad. Si el conmutador acompaña, será
capaz de manejar sin ningún problema tres ventiladores
en paralelo gracias a que la disipación de voltaje se reparte
entre todos los diodos generando muy poco calor en cada uno de
ellos. Otra ventaja es el precio. Todos los componentes cuestan
menos de 9 euros. Si tenéis alguna práctica soldando,
lo podréis hacer perfectamente sin la placa perforada por
lo que el precio bajará a unos 6-7 euros
IMPORTANTE:Después de haber dibujado
el circuito, me doy cuenta de que quizás la disminución
de voltaje sea muy pequeña (especialmente si la carga del
ventilador es inferior a 0,4A) por lo que os recomendaría
que dobláseis los diodos D1 y D2 (es decir, poner dos en
serie). De esta forma, el ventilador trabajará a un mínimo
de 5,5v o 7,5v dependiendo de la carga que demande.
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Fabricación
de un Baybus simple:
El Baybus más
simple que podéis hacer costará menos de dos euros
por canal. Explico como realizar uno de un solo canal. Si queréis
hacerlo de varios, solo tenéis que repetir el proceso.
Necesitaremos un conmutador de tres patillas y
dos posiciones, un LED del color que queráis con su correspondiente
embellecedor, una resistencia apropiada para ese LED, una pequeña
placa de pruebas (baquelita perforada) y el conector correspondiente
al ventilador que queráis controlar, además de un
molex hembra para la alimentación y una tapa del frontal
de vuestro PC en la que montar todo el conjunto.

Como véis en el esquema anterior, el LED
se encenderá cuando el ventilador esté funcionando
a 12v. Cuando cambiáis a 7v, el LED se apaga. Por la resistencia,
si no sabéis calcularla, no os preocupéis. Le decís
al dependiente de la tienda de electrónica que os dé
una apropiada para alimentar ese LED con 5v y que él se
encargue
Si sustituís el conmutador por uno de tres posiciones (bastante
más caros, cuestan alrededor de los 2,25 euros frente a
los 60 céntimos del de dos posiciones) podréis apagar
el ventilador y tendréis un Baybus 12v/7v/off que quizás
os sea más útil para ventiladores de caja.
Fabricación de un Rheobus simple:
Poco hay que comentar aquí. Simplemente
introduciendo un potenciómetro en el positivo del ventilador,
conseguiremos disminuír el voltaje de alimentación
que recibe éste. Yo lo he probado con un potenciómetro
bobinado de 47 Ohmnios y 5 Watios y funciona bastante bien. Son
muy fáciles de encontrar ya que se utilizan mucho en aplicaciones
de audio, pero son bastante caros. El potenciómetro con
embellecedor cuesta algo más de tres euros.
También podéis hacer una mezcla
entre los dos métodos anteriores e incluír un conmutador
como muestra el siguiente esquema:

Si además sustituís el conmutador
por uno de dos canales (seis patillas), podréis añadir
dos LEDs para indicar el estado del Rheobus (o un LED bicolor
que siempre queda más chulo ).
De todas formas, la utilización del potenciómetro
es un sistema que no me acaba de convencer. No lo veo muy fiable
comparado con los métodos que veremos a continuación.
Control mediante reguladores de voltaje:
Para este circuito utilizaremos un integrado que
podréis encontrar en cualquier tienda de electrónica
(LM317T), un condensador de un microfaradio y otro de 100 nanofaradios,
una resistencia de 240 Ohmnios y otra de un kiloOhmnio y una resistencia
variable de 1 kiloOhmnio. Es muy probable que tengáis que
acoplar al regulador un pequeño disipador para evitar que
se acabe quemando (cuando disminuyáis la velocidad del
ventilador, será el regulador el que se esté "comiendo"
el exceso de voltaje con la consiguiente producción de
calor). A continuación os dejo el esquema del circuito
(es bastante simple pero necesitaréis de nuevo una placa
perforada):

El método anterior presenta un problema
que puede ser grave en algunas aplicaciones. La disipación
interna mínima del regulador es de unos 2v, con lo que
el máximo voltaje que podréis darle al ventilador
será de unos 10v con la consiguiente pérdida de
velocidad. Esto puede solucionarse con un regulador LDO (low drop
out regulator, regulador de baja disipación) como se ve
en el esquema siguiente que utiliza un MIC29152 (observad que
hay un par de cambios en los valores de las resistencias):

El problema es que el LDO es bastante caro y no
sé si será tan fácil de encontrar como el
LM317T. Cuesta unas 10 veces más (5 euros del LDO frente
a uos 50 céntimos del normal) pero su disipación
interna es de poco más de una décima de voltio.
El LDO también necesitará un disipador.
En todos los casos en que no se comenta nada,
las resistencias serán de 0,25W y los condensadores de
16v.
En los dos últimos casos, lo único
que he hecho es traducir parte del texto de los esquemas de cpemma.
De todas fromas, el último regulador se aleja bastante
de los esquemas simples y de componentes de fácil obtención
que pretendía comentar aquí. A continuación
os dejo unos cuantos links de donde podréis sacar mucha
más información, esquemas, circuitos, etc:
www.cpemma.co.uk/index.html
- Una página impresionante. La mejor sobre el tema que
he visto.
www.bit-tech.net
- Tiene un par de artículos interesantes sobre esquemas
similares a los anteriores y sobre PWM (pulse width modulation,
modulador por anchura de pulsos) que es, creo, el único
método que me he dejado por tratar.
www.hardcore-modding.com - En la sección de guías
encontraréis unas cuantas variaciones (ampliaciones más
bien) de los primeros métodos en las que, como buena página
de modders, utilizan un montón de conmutadores y LEDs (entre
ellos el bicolor que comentaba antes). El problema de esos esquemas
es que si hacéis los controladores de muchos canales, son
casi más caros que los comerciales, aunque siempre queda
la satisfacción de haberlo hecho uno mismo.
Solo me queda comentar que si el ventilador a
controlar lleva el cable de monitorización, podréis
seguir utilizándolo si lo conectáis a la placa base
en el lugar correspondiente. En el método por PWM que encontraréis
en los links anteriores, lo más probable es que la monitorización
no funcione correctamente ya que éste método vuelve
loco al tacómetro. También es probable que si bajáis
mucho el voltaje al ventilador, la placa lea cero revoluciones
aunque el ventilador esté girando así que mucho
ojo con las protecciones incorporadas en placa si usáis
esto con el ventilador de la CPU. También es probable que
con un PWM al bajar mucho las revoluciones se produzca el efecto
contrario al esperado, es decir, que el ventilador empiece a hacer
mucho ruido. Esto es debido a que a bajas frecuencias de pulsos
se producen vibraciones en el ventilador. Tened en cuenta también
que éste último método fatiga bastante los
rodamientos acortando la vida útil del venti.
Pues ya no me enrollo más. Si me olvidé
algo o encuentro algún otro método interesante,
ya editaré el post. Ricardo, ahora solo falta que te estires
un poco y pongas una chincheta a esto
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