4 drátové ventilátory

Standard připojení ventilátorů pomocí 4 drátů vymyslela firma Intel. Hlavním důvodem je vzniku nového standardu je možnost měření otáček i při velmi malých rychlostech ventilátoru a také možnost přesného řízení otáček skoro v celém rozsahu rychlostí.

Popis signálů

Signál GND je zem a 12V je napájení ventilátoru.

Signál Sense (tachometr) poskytuje dva impulzy za otáčku větráčku. Výstup je typu otevřený kolektor a základní deska musí obsahovat pull-up na 12V.

Signál Control (Řízení PWM) je vstup pro impulzy pulsně šířkové modulace. Základní frekvence je 25kHz a je akceptovatelná v rozsahu 21kHz až 28kHz. Vstup má úroveň TTL a obsahuje pull-up na 5V, případně na 3.3V u nových konstrukcí. Signál není invertovaný a 100% PWM znamená maximální otáčky větráčku. Základní deska má výstup typu otevřený kolektor. Takováto konstrukce zajišťuje, že při odpojeném signálu PWM pojede větrák na maximální otáčky.

Zapojení konektoru:

Příklad zapojení logiky základní desky:

Dioda D1 chrání výstup PWM ze základní desky v případě, že ventilátor obsahuje pull-up na +5V a logika desky je na +3.3V.

Vstup TACH obsahuje pull-up na +12V a dále odporový dělič, který zajistí na vstupu I/O logiky desky přibližně 2.3V (log 1).

Příklad 4 drátového ventilátoru

Měl jsem k dispozici ventilátor NIDEC F09A-12B3S1, který se dodává s boxovanými procesory Intel. Ventilátor je velice kvalitní a obsahuje dvě kuličková ložiska. Je kvalitně provedený, má dobře vyváženou vrtuli, prostě špička mezi větráky. Pokusil jsem se ho nedestruktivně rozebrat, což se nezdařilo, protože to prakticky nelze. Rozebral jsem ho tedy tak, abych nepoškodil elektroniku. Zjistil jsem, že ventilátor obsahuje poměrně složitou elektroniku a několik integrovaných obvodů, o kterých se mi nepodařilo nic zjistit. Obkreslení zapojení by bylo velice časově náročné a bez znalosti integrovaných obvodů prakticky k ničemu. Rozhodl jsem se ho tedy zatím neobkreslovat.

Fotografie

Nidec zhora Plošný spoj S chladičem

Odkazy

• http://www.formfactors.org/developer/specs/4_Wire_PWM_Spec.pdf Specifikace 4 drátového připojení.
• http://www.nidec.com Nidec - výrobce ventilátorů.

Závěr

Na závěr snad jen poznamenám, že standard řeší většinu neduhů 3 drátových větráků. Standard byl vymyšlen tak, že je zpětně kompatibilní s 3 drátovými ventilátory. Teoreticky je možné na desce s 3 drátovým konektorem používat 4 drátový ventilátor jako 3 drátový. Naopak v nové desce se 4 pinovým konektorem bude možné provozovat starý 3 drátový ventilátor, pokud bude logika desky obsahovat PWM napájení.

Aktualizace 13.10.2008

Ventilátor používá řídící obvod BD6709NFS od firmy Rohm. http://www.rohm.com/products/databook/motor/pdf/bd6709fs-e.pdf Druhý obvod je obyčejný 4 násobný operační zesilovač LM324. Tyto informace mi poslal Franc Zabkar, takže mu tímto děkuji.