Instalación de un cable medidor de revoluciones en un ventilador

Introducción

Esta guía va a tratar de añadirle un cable de revoluciones a un ventilador que no lo tenga, suele pasar en algunos ventiladores sobre todo los quevenden en las tiendas de electrónica, este es también mi caso ya que los tres ventiladores que están instalados en mi caja hasta ahora no tenían dichocable y a veces si me hubiera gustado saber a cuanto giran en cada momento según lo que tenga ajustado en el fanbus. Bien, esto es pasado ya queahora puedo monitorizar a los tres. Explicare los pasos que he seguido para conseguirlo en cada modelo.

Material necesario para cada ventilador:

1 Transistor NPN BC547.2 Resistencias de 1K (Marrón-Negro-Rojo).1 Conector molex de 3 pines hembra.1 Terminal para el conector hembra.- Cable fino.- Termoretráctil fino o cinta aislante.

Todo esto se encuentra en cualquier tienda de componentes electrónicos y no debe costar mas de 1 Euro.

Además necesitaremos o podemos necesitar algunas cosas mas:

- Soldador y estaño- Polímetro- Destornillador fino o alicates de punta fina.- (Mini)taladro con fresa pequeña (~5mm).- Pegamento (instantáneo, termofusible...)- Conocimientos básicos de soldadura y electrónica no estarían mal ;)

Teoría

Los ventiladores con motores 'brushless' (sin escobillas) funcionan alterando la alimentación de los bobinados del motor, esto lo hacen detectando elcampo magnético del imán que se encuentra en el rotor mediante un sensor 'de efecto hall':

Los modelos que llevan cable para monitorizar las revoluciones del ventilador simplemente captan esa señal de uno de los bobinados y la amplificancon un pequeño transistor lo cual es bastante simple de implementar en ventiladores que no llevan dicho cable por defecto. A continuación veréis elesquema que habrá que seguir:

Lo que esta en azul representa a los bobinados que tieneel ventilador, normalmente están conectados al circuitocon tres pines, uno de ellos común que va al cablepositivo del ventilador y los otros conectados a lostransistores que son controlados por el antes mencionadosensor de efecto hall. A uno de estos dos puntosconectamos una resistencia de 1K antes del transistor desalida para limitar la corriente y no robarle fuerza almotor. La parte que esta en rojo normalmente no senecesita pero en algunos ventiladores puede hacer falta,esto se comentará mas abajo.

Aquí vemos el patillaje del transistor BC547, el emisorirá conectado a tierra, la base es la que va a la resistenciay posteriormente al bobinado y el colector será la salidapara conectar el cable de revoluciones.

YateLoom 8cm

Este es el primer candidato, un ventilador conrodamiento de fricción (sleeve) que viene por defectocon algunas cajas o fuentes.

Lo primero que tendremos que hacer es sacar la pegatinay el guardapolvos que tiene.

Con la ayuda de un alicate de punta fina o undestornillador de precisión sacaremos el clip que lleva enel eje junto a la pequeña junta tórica, ahora ya podremossacar el rotor del ventilador.

Para poder acceder al lado posterior de la placa dondeestán las pistas necesitaremos cortarle el plástico quelleva en el centro, esto lo podemos hacer cómodamentecon un minitaladro multifunción y una fresa apropiada,en la foto se ve el trocito que se cortó. Una vez hechoesto ya podremos sacar el motor tirando un poco de él.

Resulta que este ventilador ya tiene en su circuitería las pistas yagujeros para soldar las piezas necesarias, esto puede ser el casoen algunos ventiladores para abaratar costes de producción, paranosotros es una sorpresa bienvenida puesto que nos facilita latarea. Persiguiendo el cable positivo del ventilador vemos que estaconectado a uno de los tres pies de los bobinados (circulo naranja),es frecuente encontrarse con un diodo en este lugar para laprotección de cortocircuito. En este ventilador se usa un únicoelemento semiconductor que integra el sensor de efecto hall ytambién los elementos amplificadores, vemos como los dos pinescentrales comunican con los otros dos pies de los bobinados(círculos amarillos). Vemos también que ya están hechos losagujeros para la resistencia, la cual ira situada donde esta elcuadrado verde.

En este caso el transistor usado no tiene elpatillaje adecuado para este circuito y con unosalicates podemos doblar los pies a la posicióncorrecta.

Aquí vemos el transistor y la resistencia en su sitio. Yapodemos montar el motor otra vez en la carcasa delventilador, con un poco de presión volverá a entrar en susitio,

Como antes hemos cortado el plástico que sujeta elmotor es recomendable fijarlo con algo de pegamentoaunque no tiene porque ser necesario si ya esta muyfirme. Podemos aprovechar para dar algo de grasa al ejesi lo vemos muy seco y metemos el rotor en su sitioasegurándolo con la junta tórica y el clip.

Volvemos a poner el guardapolvos junto a la pegatina,solo falta soldarle el terminal al cable con su conector de3 pines y habremos finalizado.

Papst 4312 12cm

A continuación veremos como hacer la modificación eneste ventilador de 100cfm/45db con doble rodamiento debolas. Volvemos a sacar la pegatina para poder quitar lapresilla metálica del eje con la ayuda de undestornillador de precisión o con unos alicates de puntafina, debemos tener cuidado de no forzarlo demasiadopues es un material rígido que puede romper.

En este modelo no hace falta desmontar la circuitería pues ya tenemos lospuntos de soldadura a la vista nada mas sacar el rotor, para encontrar elpunto correcto de soldadura lo mas fácil es buscar los transistores que llevala placa y seguir sus pistas, en la imagen vemos claramente como los dostransistores están en contacto con las dos conexiones de los bobinados(círculos amarillos). En este ventilador solo uno de los dos puntos tiene laseñal adecuada para monitorizar las revoluciones, simplemente probamos enuno de los dos puntos y si no funciona soldaremos en el otro, en este caso elpunto acertado es el superior.

Preparamos el transistor soldándole laresistencia de 1K en su base, un cable en elemisor que será el que va a tierra (negro) yel cable de revoluciones (naranja) en elcolector.

Para evitar cortocircuitos es recomendable ponerle unpoco de termoretáctil en las soldaduras que puedan tocarcon alguna parte metálica cercana.

Tendremos que buscar un sitio adecuado para poner eltransistor, debemos asegurarnos de que no sobresalganinguna parte que pueda rozar con el rotor, en este Papstse puede colocar muy bien entre los bobinados llevandolos cables por debajo de ellos, es recomendable fijar eltransistor con un poco de pegamento para que no semueva. El otro lado de la resistencia lo soldamos alpunto del bobinado que comenté antes; el cable negro irasoldado al polo negativo que podemos coger de uno delos otros puntos de soldadura del bobinado que tieneconexión directa con tierra (los puntos azules); y porúltimo el cable naranja lo sacamos fuera del ventiladoren conjunto a los otros cables de éste.

Volvemos a poner el rotor en su sitio no olvidando elpequeño muelle y metemos de nuevo la presilla metálicadel eje. También le soldamos el conector de 3 pines ytendremos otro ventilador más con cable derevoluciones.

Papst 4312 12cm

Por último le toca al FanTech, no es una marca muyconocida pero se trata de un ventilador de gran caudalcon doble rodamiento de bolas. De nuevo sacaremos lapresilla metálica con el destornillador o los alicates.

En este ventilador tampoco hace falta sacar el circuito yaque los puntos de soldadura son bien accesibles. En laimagen ya se ve el sitio elegido para el transistor, sepuede esconder por debajo de la circuitería y con unagotita de pegamento quedará firme en su lugar.

Le soldamos el cable de revoluciones al colector deltransistor y aseguramos el transistor con un poco depegamento. La resistencia de la izquierda irá conectadaal punto del bobinado adecuado, el cual, al igual que enlos otros ventiladores, se localiza siguiendo lostransistores del otro lado y probando con uno de los dospuntos, pero resulta que en este ventilador no funcionabacon ninguno de los dos ya que la corriente que le llega altransistor es demasiada y no se puede diferenciar bienentre señal alta y baja, es aquí donde habrá que emplearla segunda resistencia que aparece en el esquema delprincipio (parte roja), conectándola entre la base y tierraconseguimos limitar la corriente lo suficiente para quefuncione sin problemas.

Ponemos el rotor, la presilla y la pegatina y le soldamosel conector de 3 pines al cable de revoluciones y tambiénhabremos terminado el último ventilador.

Pruebas

Antes de pegar y montar las presillas conviene probar que el ventilador funciona correctamente, para esto conectaremos el polímetro en modoresistencia entre el cable de revoluciones (amarillo) y el de tierra (negro), frenamos el rotor con la mano y le damos corriente al ventilador, ahoragiramos lentamente el rotor y observamos el polímetro, debe de cambiar de mucha (unos Kilos) a poca resistencia (~100 ohmios) según se vayagirando el rotor, normalmente son dos señales por vuelta, o sea, cada 90º debería de cambiar el valor. Si esto es el caso podemos conectarlo a la placay probar desde la BIOS si marca bien las revoluciones. Sin embargo si el valor se mantiene bajo y no cambia con las vueltas del rotor tendremos querecurrir a la segunda resistencia que aparece en rojo en el primer esquema, esto fue el caso del FanTech

Conclusión

Una vez hayamos logrado que funcione el montaje podemos visualizar las revoluciones con cualquier programa al igual que con los demásventiladores que ya traen este cable por defecto. Es recomendable configurar el 'fan divider' del MBM a 8 para poder monitorizar revoluciones hastaun mínimo de 662 RPM lo cual es mas razonable que los 1325 RPM que son por defecto, sobre todo si los ventiladores que monitorizamos sonmodelos silenciosos o usamos un fanbus. Hay que señalar que cada ventilador es distinto y en algunos será mas complicado hacer la modificaciónque en otros.

Si tenéis alguna duda en alguno de los pasos no dudéis en comentarla en el foro y os ayudaré personalmente para resolverla.