56
Elektronika dla Wszystkich
Do czego to służy?
Posiadacze komputerów PC przynajmniej
raz spotkali się ze zjawiskiem jego „zawie-
szenia się”. Programy przestają wówczas
działać lub działają niewłaściwie. Przyczyny
tego stanu rzeczy bywają różne - np. niepra-
widłowa instalacja aplikacji czy „przełado-
wanie” komputera ich nadmiarem w stosun-
ku do jego możliwości wydajnościowych. In-
nym, równie częstym powodem takiego zja-
wiska jest po prostu przegrzewanie się które-
goś lub kilku podzespołów peceta. Najczę-
ściej jest to procesor, ale także może to być
chipset karty graficznej lub płyty głównej.
Bezpośrednimi przyczynami są często: za-
trzymanie się lub silne spowolnienie obrotów
(spowodowane nagromadzeniem się kurzu)
wentylatora chłodzącego dany podzespół,
niewystarczająca ilość pasty silikonowej
między procesorem/chipsetem a chłodzącym
go radiatorem, wysoka temperatura otocze-
nia.
Nadmierny wzrost temperatury może przy-
czynić się do uszkodzenia fizycznego (prze-
grzania) chłodzonego podzespołu. Aby temu
zapobiec, wiele nowych płyt głównych posia-
da wbudowane zabezpieczenia eliminujące te-
go typu zdarzenia (najczęściej należy w tym
celu włączyć odpowiednie funkcje w BIOS-ie
płyty głównej - w opcji „PC Health”). Jednak
nie wszystkie posiadają tego typu udogodnie-
nia. Tym bardziej nie mają ich niemal wszyst-
kie starsze płyty główne. Podobna sytuacja
dotyczy kart graficznych. Zasilacze kompute-
rowe są praktycznie niezabezpieczone - za-
trzymanie wentylatora grozi uszkodzeniem co
najmniej jednego tranzystora.
Aby móc na bieżąco kontrolować tempe-
raturę chronionego podzespołu, proponuję
wykonanie prostego i zarazem dość efektow-
nego wskaźnika. Nie dostarczy on wpraw-
dzie dokładnej informacji na temat wysoko-
ści temperatury, ale ostrzeże przed jej
nadmierną wysokością. Pozwoli to w porę
zareagować użytkownikowi komputera: wy-
łączyć go i zdiagnozować przyczynę. Jeśli
nie czujemy się na siłach lub/i komputer jest
jeszcze na gwarancji - pecet należy oddać do
wykwalifikowanego serwisu.
Jak to działa?
Układ komputerowego wskaźnika tempera-
tury jest nieskomplikowany. Schemat ideowy
przedstawia rysunek 1. Od razu nadmienię,
iż jeden egzemplarz układu może kontrolo-
wać temperaturę tylko jednego podzespołu.
Z tego względu osoby chcące być informo-
wane o temperaturze np. procesora i chipsetu
karty graficznej powinny wykonać dwie
sztuki takiego układu. Nie nadweręży to ni-
czyjego portfela, gdyż wskaźnik został za-
projektowany w oparciu o minimalną liczbę,
tanich i łatwo dostępnych podzespołów.
„Sercem” wskaźnika temperatury jest sca-
lony wzmacniacz operacyjny U1 pracujący
tu w podwójnej roli - komparatora i genera-
tora niskiej częstotliwości. Komparatora,
gdyż porównuje napięcie wzorcowe (mniej
więcej równe połowie napięcia zasilania
+5V) z dzielnika rezystorowego R3/R4 (po-
dane na wejście nieodwracające 3 kompara-
tora U1A) z napięciem pochodzącym z dru-
giego dzielnika: R1/termistor R2. Dzięki za-
stosowaniu rezystora R5 wraz z szeregowy-
mi kondensatorami C1, C2 komparator
U1A pracuje dwustopniowo. Poniżej ustalo-
nego przez R1 pierwszego progu temperatu-
ry czerwona sekcja dwukolorowej diody
LED D1 nie świeci wcale. Powyżej włącza
się okresowo (częstotliwość impulsowania
ustalają elementy R5,C1,C2), po przekrocze-
niu drugiego progu świeci stale. Opornik R6
ustala głębokość histerezy. Upraszczając -
ustala odstęp pomiędzy pierwszym a drugim
progiem włączania LED wyrażony w C.
Warto zauważyć, że zielona sekcja LED D1
świeci się zawsze, co daje ciekawy efekt
optyczny. Jeśli LED D1 świeci tylko na zie-
lono, użytkownik komputera otrzymuje in-
formację, że temperatura kontrolowanego
podzespołu utrzymuje się w bezpiecznych
granicach.
Zastosowanie dwóch szeregowych kon-
densatorów elektrolitycznych C1,C2 elimi-
nuje potrzebę zastosowania kosztownego
i dużego kondensatora stałego o pojemności
2,2...4,7µF. Kondensatory te
nie muszą mieć rewelacyj-
nych parametrów, małe zna-
czenie ma ich upływność -
odpowiadają jedynie za czę-
stotliwość pulsowania LED
D1 - odchyłki rzędu nawet
kilkudziesięciu procent nie
mają większego znaczenia.
Montaż
i uruchomienie
Układ wskaźnika składa się z niewielkiej
liczby elementów. Przesądza to o niedługim
czasie ich wmontowywania w płytkę druko-
waną. Rysunek jej ścieżek zamieszczono we
wkładce, widok od strony montażu przedsta-
wia rysunek 2.
W pierwszej kolejności w płytkę lutujemy
rezystory - poza termistorem R2. Następnie
kondensatory i tranzystor – „na leżąco”,
układ scalony i LED D1- tę ostatnią piono-
wo, jak najbliżej powierzchni płytki. W płyt-
kę należy też wlutować końcówki dwóch
przewodów doprowadzających „+” i „-” za-
silania. Drugie ich końce należy podłączyć
+
+
+
Rys. 1 Schemat ideowy
K
K
o
o
m
m
p
p
u
u
t
t
e
e
r
r
o
o
w
w
y
y
w
w
s
s
k
k
a
a
ź
ź
n
n
i
i
k
k
t
t
e
e
m
m
p
p
e
e
r
r
a
a
t
t
u
u
r
r
y
y
do komputera - np. do dodatkowego złącza
USB na płycie głównej komputera (korzysta-
jąc z dokumentacji płyty głównej zlokalizo-
wać „+” i „-”) , niewykorzystanego IrDa lub
do wtyczki zasilania zasilacza PC - w punkty
+5V (czerwony przewód) i masę (czarny
przewód). Termistor R1 powinien być wluto-
wany w płytkę za pośrednictwem odcinka
izolowanego, dwużyłowego przewodu. Na-
stępnie należy go przymocować do radiatora
chłodzonego podzespołu, którego temperatu-
rę chcemy kontrolować. Sposób mocowania
zależy od inwencji użytkownika. Autor ufor-
mował przewód termistora na zaczepie radia-
tora w taki sposób, że czujnik rezystancyjny
się nie przemieszcza. Miejsce styku termisto-
ra z radiatorem po-
kryto kroplą pasty
silikonowej.
Wartości rezy-
storów R1 i R6 zo-
stały tak dobrane,
że dioda LED za-
czyna pulsować po
przekroczeniu tem-
peratury ok. 58
o
C
(pierwszy próg –
„ostrzegawczy”).
Świeci w sposób
ciągły (na czerwono - barwa zielona podwój-
nej LED jest wtedy bardzo silnie wytłumiona
dzięki zastosowaniu szeregowego opornika
R7), gdy temperatura termistora osiągnie ok.
72
o
C (drugi próg – „alarm termiczny”). Kto
chce, może dobrać inne wartości ww. rezy-
storów celem ustalenia innych progów włą-
czania diody. Dociekliwi poszukają wtedy,
np. w Internecie, informacji na temat dopu-
szczalnych temperatur pracy poszczególnych
odmian procesorów Intela, AMD, Cyrixa,
i ustalą wartości oporników wg swoich po-
trzeb. Podczas prób kalibracyjnych korzyst-
niej zamiast potencjometrów jest lutować
rezystory stałe o nieco różniących się warto-
ściach - np. 18k
Ω zamiast 15kΩ, 36kΩ za-
miast 39k
Ω, itp.
Na czas prób można nie lutować w płytkę
opornika R7 - zielona sekcja LED nie będzie
się wtedy świecić. R7 można nie lutować
wcale - wtedy wystarczy zastosować zwykłą
pojedynczą czerwoną diodę LED 8mm. Mi-
nusem tego ostatniego rozwiązania będzie
nieinformowanie użytkownika o pracy wska-
źnika (taką dodatkową funkcję pełniła bo-
wiem zielona sekcja LED D1). W przypadku
jego uszkodzenia lub odłączenia zasilania
i jednoczesnym przegrzewaniu się mierzone-
go elementu nie zostaniemy poinformowani
o tym fakcie.
Podczas ustalania wartości R5,R6 czuj-
nik - termistor powinien być podłączony do
jakiegokolwiek termometru - zalecany jest
elektroniczny (np. wbudowany w multi-
metr), ale dopuszczalny również i zwykły -
rtęciowy czy alkoholowy (miejsce stykania
pokryć niewielką ilością pasty silikonowej)
o wystarczająco szerokim zakresie tempe-
ratur. Zmiany temperatury najłatwiej uzy-
skać wygrzewając czujnik pod żarówką
lampy stołowej. Po kilku próbach (czekać
na ustalenie się temperatur) proces dobiera-
nia R1, R6 można uznać za zakończony.
W razie uzasadnionej potrzeby zamiast po-
jedynczych R5 i R6 można wlutować dwa
szeregowe.
Zmontowany ostatecznie układ najlepiej
przymocować w jednej z przednich, plasti-
kowych zaślepek - np. na napęd CD-ROM
czy na drugą stację dyskietek. W zaślepce
wiercimy tylko jeden otwór. Wlutowana
blisko powierzchni płytki LED D1stanowi
dostateczne i jedyne mocowanie niewiel-
kiej płytki. Diodę tę wkładamy we wspo-
mniany otwór „na wcisk”. Takie rozwiąza-
nie ma tę zaletę, że nie „psuje” obudowy
(konieczność wywiercenia otworu) - w ra-
zie potrzeby zaślepkę można zawsze wy-
mienić na „nieuszkodzoną” (można ją do-
stać w serwisie komputerów, jeśli nie posia-
damy zapasowej).
Na zakończenie warto ostrzec przed roz-
plombowaniem nowego komputera celem
zamontowania w nim opisanego wyżej ukła-
du. Pozbawi nas to gwarancji producenta.
Wyjątek stanowi posiadanie gwarancji na po-
szczególne podzespoły (np. procesor, płytę,
karty rozszerzeń) - wtedy nie musimy się
obawiać jej utraty. Początkujący elektronicy
i posiadacze komputerów powinni poprosić
o pomoc bardziej doświadczoną osobę, która
wmontuje i podłączy układ wskaźnika.
Dariusz Knull
57
Elektronika dla Wszystkich
Rys. 2 Schemat
montażowy
Wykaz elementów
Rezystory
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15kΩ
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .NTC 110 100kΩ
R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kΩ
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,9kΩ
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39kΩ
R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220Ω
Kondensatory
C1,C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V
Półprzewodniki
D1 . . . .LED dwukolorowa (czerwono-zielona) 8mm
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM358, 258
Ciąg dalszy ze strony 53.
Przy użyciu częstościomierza, oscyloskopu lub analizatora sta-
nów logicznych należy ustawić na nóżce 3 U3 częstotliwość równą
dokładnie połowie ustawionego napięcia wyjściowego, zmierzone-
go cyfrowym woltomierzem. Jeśli ktoś nie ma częstościomierza,
może po prostu mniej więcej wyregulować P1 tak, aby wskazanie
na wyświetlaczu w programie zgadzało się ze wskazaniem mierni-
ka. Jeśli po pewnym czasie wystąpią rozbieżności – regulację nale-
ży powtórzyć. W ten sposób po kilku próbach nawet bez częstościo-
mierza można zadowalająco wyregulować przetwornik. Na koniec
regulujemy poszczególne napięcia i to wszystko. Zasilacz jest goto-
wy do pracy.
Program na 2051 oraz program zasilacz.exe można ściągnąć z na-
szej strony internetowej z działu FTP http:\\www.edw.com.pl\libra-
ry\pliki\zasilaczaa.zip
Arkadiusz Antoniak