Стробокулер

Эх, давно я не писал про моддинг. Многое с того времени изменилось. Хотя это вовсе не говорит о том, что я перестал им заниматься. Материал копился долго, но уверенно, и вот перед вашими глазами очередное произведение искусства — стробоскопический кулер для боковой, лицевой или верхней части корпуса.

Что такое кулер знают, наверняка, все — в компьютерных магазинах их, особенно самые дорогие, выставляют напоказ. Блеск отполированных ребер и блестящих лопастей иногда даже ослепляет своей красотой. Но, опустившись немного ниже, глаза натыкаются на цифры и видят довольно приличную сумму… Что же такого дорогого в суперпрозрачных, подсвеченных диодами или лампой с холодным катодом вентиляторах? Ничего! Своими руками можно сделать ни чуть не хуже, а главное — дешевле.
Итак, как же можно превратить обычный вентилятор за 50-100 руб. в крутой светящийся вертолет за 500 руб.? Есть несколько способов.

Способ 1
Этот способ — самый дешевый, про него можно прочитать практически на любом сайте по моддингу. Но мы, тем не менее, его опишем. Итак, берем четыре светодиода, один кулер, одно сверло (с диаметром, равным диаметру диода) и сверлим четыре отверстия в углах кулера (перпендикулярно плоскости). Вставляем туда диоды, соединяем (анод первого с катодом второго) проводами, желательно с помощью паяльника. Подключаем параллельно кулеру или отдельно от него. Все. Наслаждаемся эффектом. Плюсы — простота реализации, дешевизна. Минусы — ничего особенного.

Способ 2
Данный способ немного подороже, поскольку к уже упомянутым деталям нужно добавить электронную схемку1 (см. рис. 1), вызывающую стробоскопический эффект, который заключается в том, что смотрящему на кулер кажется, будто лопасти останавливаются (если частота мерцания диодов совпадает с частотой вращения лопастей, или кратна ей). Диоды подключаются к схеме, на лицевую панель выносится регулятор частоты.

Сама схема представляет собой генератор импульсов, собранный на логических элементах (К561ЛА7, 176ЛА7, 564ЛА7). Частота регулируется резистором (20 кОм). Конденсатор — 0.022 мкФ. Транзистор — КТ817. При желании номиналы элементов можно поменять, да и саму схему тоже. Частота генератора определяется произведением RC. Чем оно больше, тем меньше частота (больше время заряда конденсатора) и наоборот (f~1/RC). Нужно бы фильтр поставить, но использование LC- , RC-цепочек резко увеличит габариты, а пульсации снизит совсем немного. Активный фильтр увеличит сложность изготовления и цену схемы. Но если есть желание… Плюсы — неплохой эффект. Минусы — лучше меньше, да лучше или см. четвертый вариант.

Способ 3
Начинается самое интересное! Тоже дешевый, но очень сложный в изготовлении способ — установить несколько диодов в лопасти кулера, сделать коллектор, как в детских моторчиках, и подпитывать диоды через него. В итоге получается полный аналог кулера, подсвечиваемого лампой с холодным катодом, только лучше — система светящихся концентрических колец и дуг! Есть несколько вариантов коллектора.
Первый. Взять разъем типа Jack, разобрать его и достать носовую часть. Впаять его в кусочек текстолита и приклеить на эпоксидную смолу точно к центру крыльчатки (из кулера будет выставляться палочка на 2 см). Конечно же, надо сделать отводы из проводков, к которым и будут подключаться диоды (припаиваются к Jack’у). Далее, из меди, латуни или бронзы делаем щетки: отрезаем тонкую медную пластинку (ширина 1 мм), длиной в 3-4 см и припаиваем на один из концов кусочек бронзы. Надфилем сглаживаем неровности. Таких контактов надо 2 штуки. Берем, опять же, текстолит, делаем в нем отверстие под Jack и прикручиваем его к статору — корпусу кулера. Затем из железной проволоки диаметром 2-3 мм делаем токоведущие стойки, к которым будут крепиться щетки. Их (стойки) надо расположить на расстоянии 1-1.5 см от самого Jack’а и подвести к ним питание (закрепляются на тектолите). Теперь припаиваем щетки к стойкам так, чтобы они не просто касались коллектора, а прижимались к нему, конечно же, их надо располагать на разной высоте.
Устанавливаем диоды — ставить их надо с обратной стороны крыльчатки. Разогретой иглой делаем 2 отверстия под ножки на расстоянии 2.5 мм друг от друга, вставляем диод. Диоды надо располагать так, чтобы не нарушить балансировку, т.е. с двух диаметрально противоположных сторон. Соединяем диоды последовательно. Анод первого к одному контакту коллектора, катод последнего — к другому. Соби­раем все изделие воедино.
Подведем итог: с лицевой стороны расположен коллектор — не очень красиво выглядит, мешается, поэтому на него делаем крышку. Шум коллектора мал. Оригинал на www.modding.ru, в разделе «Статьи».
Второй. Все то же самое, только вместо Jack’а берется коллектор от детского моторчика, число щеток — 2 штуки. Проще изготовить, меньше деталей, меньше габариты, шум такой же.
Третий. Идея принципиально другая. Габариты кулера не меняются! Контакты выполняются внутри крыльчатки в ограниченном пространстве (2-3 мм) Сделать нелегко, но реально. Итак, лопасти вентилятора расположены на роторе, в котором установлены магнит и ось для крепления. Контакты представляют из себя проволоку, которая вшита по окружности в днище крыльчатки. Для этого сначала делаем разметку — 2 концентрических окружности на расстоянии 3 мм друг от друга, желательно поближе к краю. Иглой протыкаем отверстия в соответствии с разметкой на расстоянии 3 мм. А теперь берем медную проволоку и продеваем ее в них. Получились два токоведущих кольца. С внешней стороны они подключаются к диодам, а с внутренней по ним скользят контакты. Щетки выполняются из медных пластин, крепятся на текстолите. Представляют собой очень тонкие медные полоски, один из кончиков которых загнут на 90°. Собственно, этим углом они и прикасается к кольцам. Другой стороной припаи­ваются к текстолиту, который крепится суперклеем, эпоксидкой, чем угодно на статор. Диоды устанавливаются на лопасти с лицевой стороны и подключаются к коллектору в соответствии с полярностью. Плюсы — габариты кулера остаются прежними, мало деталей. Минусы — сложность изготовления, высокий коэффициент трения, теоретически щетки должны быстро истереться (пока этого не случилось).

Способ 4
И вот он, долгожданный! Я считаю этот метод самым эффективным и гуманным. Сделать легко, качество высокое, смотрится красиво.
Изюминка — в электронной части и эффекте взаимоиндукции. На лопасти и на каркас наматывается обыкновенный тонкий медный провод. Схема подает импульсы на обмотку каркаса (статора) с частотой в несколько килогерц. В обмотке ротора (лопасти) наводится ЭДС самоиндукции, которая и питает диоды, закрепленные на лопастях. Прямо Half-Life 2 Lost Coast с HDR (High Dinamic Range)! Смотрится поразительно красиво! Плюсы: очень мощный эффект — светящиеся перемещающиеся дуги переменной длины, отсутствие шума. Хит сезона! У соседа вы такого точно не увидите! Минусы — электронная часть, импульсные шумы.
Итак, сначала надо распаять схему (см. рис. 2) — два генератора, один управляет частотой, другой формирует пачки импульсов. Первый работает на частоте около 10 кГц, второй — 0.1-2 кГц. На выходе стоит транзистор, обязательно на радиаторе!!!

Наматываем на крыльчатку и каркас 100 витков провода ПЭВ 0,1 или любого другого такого же сечения (рис. 3, 4). Подключаем обмотку статора к схеме, а ротора к диодам; как их поставить — вы уже знаете. Есть небольшая хитрость — на них будет действовать переменный несинусоидальный ток, одна из “полуволн” которого больше, а другая меньше. Поэтому если диоды будут светиться тускло — надо поменять местами концы обмотки.

Как же это все рабо­тает? Схема формирует импульсы, которые управляют транзистором, работающем в ключевом режиме. Транзистор формирует в обмотке статора ток (и как следствие — ЭДС). Она создает магнитное поле и наводит в обмотке ротора ЭДС самоиндукции, которая, грубо говоря, будет противоположна по знаку напряжению, подведенному к обмотке статора. Из курса физики известно, что ЭДС самоиндукции препятствует любому изменению магнитного потока. Поэтому в момент нарастания импульса формируется отрицательная полуволна, а в момент спада — положительная, которая будет несколько меньше.

На диоды подаются импульсы с частотой в 10 кГц, и кажется, что они горят постоянно. А когда формируются пачки таких импульсов с частотой 0.1-2 кГц — диоды мерцают только в определенные промежутки времени (каждые 0.01-0.0005 с). Если частота кратна частоте вращения лопастей, получаем “стоячую” картинку, на любых других — “бегущую”. Управляя частотой, можно получить пунктирную линию, бегущую по окружности, просто дугу или звездочку, светящиеся точки и много тому подобных фигур. При использовании неподвижной картины настоятельно рекомендую сделать решетку, ибо проходящие мимо любопытствующие лица очень любят совать туда пальцы. Вам же не нужна кровь на системном блоке и осколки диодов вперемешку с костями на полу?
Плюсы очевидны — тишина, красота, богатые возможности настройки. Минусы — сильные импульсные шумы на частотах 0.1-20 кГц и кратных им гармониках (т.е. в пределах 60-100 кГц). Создает­ сильные наводки в колонках и при кодировании из СDA в WAV (с использованием аудиокабеля для CD-ROM).

Итоги
В результате мы получили то, что хотели — кулер с подсветкой не хуже, чем на основе лампы с холодным катодом. Примерная его стоимость — от 300 руб. и выше. Качество иллюминации 8 из 10. Красоту нашего мода я бы оценил 7-9 из 10 баллов.
В общем, наш кулер дешевле и красивее!
PS. Моддинг прошел большой путь, пока дошел до России. В Москве, Санкт Петербурге, Калининграде, Перми и других городах, уже выделились крупные моддинг-организации, работают сайты, проводятся встречи моддеров и т.п. Если есть какие-нибудь пожелания — пишите. Возможно и для Кирова этот день недалек.

1. Печатную плату для схемы можно изготовить в домашних условиях, но поскольку “Мегабайт” не резиновый, я не буду подробно останавливаться на этом. Желающие могут найти информацию на сайте ya.ru.


Рекомендуем почитать: