Namų kompiuterio aušinimo sistemos modifikavimas

Tobulėjant kompiuterinei technikai, keičiasi jų technologijos, sparta, dydis ir kiti svarbūs parametrai. Galingos grafinės programos, kaip 3DS Max, Maya, reikalauja sparčių keturių branduolių procesorių, kad galėtų greitai apdoroti grafines užklausas. Pilnai apkraunant procesorių jis kaista, standartinis aušintuvas nepajėgia pakankamai jį aušinti, tuo metu kaista visas kompiuterio korpusas ir kiti komponentai, nepakankamai efektyvus kompiuterio aušinimas gali sulėtinti kompiuterio komponentų greitį.

Šiuo baigiamuoju projektu bus sprendžiamos problemos, kaip pagerinti kompiuterio komponentų aušinimąsi. Bus pasiūlyta keletas variantų, kaip pagerinti kompiuterio korpuse oro srautų vėdinimąsi ir pateikta keletą aušinimo oru sistemų, kurios padėtų efektyviai aušinti kompiuterio komponentus. Baigiamajame darbe yra suformuluojami tikslai, kuriais remiantis bus atliekamos užduotys.

Dauguma namų vartotojų yra nepatenkinti esamo savo kompiuterio korpuso aušinimusi. Kodėl taip yra? Viena iš pagrindinių priežasčių, kurios pablogina kompiuterio korpuso aušinimąsi, tai sukauptas dulkių kiekis. Dulkės gali užkimšti radiatorius ir tai pablogina vėdinimąsi, reikia reguliariai išvalyti kompiuterį nuo susikaupusių dulkių.

Kai finansai riboja galimybes, nusipirkti daugiafunkcines garsių gamintojų aušinimosi sistemas, galima ir pačiam pasigaminti nebrangią, paprastą aušinimo sistema, turint pakankamai elektronikos žinių. Aprašysiu ir paanalizuosiu, kaip reikia nesunkiai pasigaminti keletą aušinimo sistemų, panaudojant įtampos reguliatorių ir integrinį grandyną.

Namų vartotojams, turintiems galimybių įsigyti gerą aušinimo sistemą, kartais sunku išsirinkti iš didelio produktų asortimento. Pirmiausiai vartotojas turi sau išsikelti reikalavimus, pagal kuriuos bus ir renkamasi aušinimo sistema. Išanalizavus pagrindinius kriterijus, pagal ką bus renkamasi aušinimo sistema, prekių asortimentas susiaurėja ir tampa aišku, kokį produktą galima įsigyti, kad pagerinti kompiuterio aušinimo sistemą.

Baigiamajame darbe bus remiamasi per trejus mokslu metus įgytomis žiniomis, įvairiausia literatūra ir internetiniais puslapiais susijusiais su informacinėmis technologijomis. Viskas bus apžvelgiama teoriškai nuo pat smulkių pagrindų, kad priėjus prie projektinės dalies viskas būtų žinoma. Tik išanalizavus daugumą informacijos šaltinių, galima bus susidaryti nuomonę apie norimą komponentą. Įgijus teorines žinias apie gaminamąjį maketą, bus galima jį pačiam praktiškai realizuoti ir pagaminus pamatyti, kaip jis pats veikia bei atlikti keletą bandymų įšdėstyti jo privalumus ir trūkumus.

Atlikus projektinę dalį, sumaketavus visas aušinimo sistemas ir įvykdžius visus baigiamojo projekto darbus tikslus, bus pateikta grafiškai testavimo metu užfiksuoti rezultatai, pateikta detali išvada apie rezultatus.

Baigiamojo darbo analitinėje dalyje viskas pradedama ir analizuojama nuo paprasčiausių dalykų, kurie prives prie projektinės dalies. Išanalizavus užduotį ir jos pagrindinius darbo tikslus, reikia apžvelgti pagrindinius informacijos šaltinius, pagal kuriuos bus rašomas baigiamasis projektas. Norint pagaminti oro aušinimo sistemą, reikia įsigilinti į jos veikimo principus. Apžvelgus naujausių kompiuterių korpusus, aušinimo sistemas ir išanalizavus kompiuterio korpuso oro srauto kryptis, galima pereiti prie projektinės dalies.

Projektinė dalis susideda iš trijų pagrindinių aušinimo sistemų analizių, kurios tuo metu bus testuojamos ir aprašoma, kaip jos veikia. Aprašius aušinimo sistemas, bus sprendžiamos problemos, kaip modifikuoti kompiuterio korpusą, kad būtų efektyvus aušinimasis.

Skyriuje darbo sauga ir ekologija bus aprašomas pagamintos konstrukcijos eksploatacijos įvertinimas, pagal tam tikras specifikacijas reikės laikytis, kad pagamintas maketas stabiliai ir saugiai veiktų.

Ekonominėje dalyje bus rašoma apie rinkos tyrimą ir paklausos įvertinimą, bei prognozavimą.  Pasiūlyta keletą marketingo strategijų, taip pat maketo gamybos finansinis įvertinimas.

Skyriuje „Darbo rezultatų ir jų aptarimas“, bus pateikiamos diplomanto išvados apie baigiamąjį projektą, rašoma kaip sekėsi įvykdyti užduotis, pagaminti ir išbandyti oru aušinimo sistemas.

Baigiamojo projekto prieduose, bus pateikiama grafinė dalis apie atliktus darbo rezultatus ir pateikiama trijų oru aušinimo sistemų principinės schemos.

Baigiamojo projekto darbo tikslai:

  1. Įvertinti naujausius kompiuterių korpusus, kurie pasižymi geromis aušinimo savybėmis
  2. Apžvelgti, mėgėjų taikomas priemones aušinimo sistemų gerinimui
  3. Patobulinti kompiuterio aušinimo sistemą, pritaikant aušintuvų valdiklius su įvairiais termojutikliais ir integriniais grandynais
  4. Palyginti visus tris aušintuvų valdiklius, aptarti jų savybes.


1.   PROFESINĖS KOMPETENCIJOS DEMONSTRUOJAMOS PROJEKTE

Rašant baigiamąjį projektą buvo susidurta su įvairiomis problemomis, kurioms išspręsti buvo reikalingos studijų metu įgytos žinios ir įgūdžiai. Vykdant užduotį buvo pasirinktos kelios veiklos sritys, esančios 1.1. lentelėje.

 

1.1 lentelė. Profesinės kompetencijos ir veiklos sritys

VEIKLOS SRITYS

PROFESINĖS KompetenCijos

1. Kompiuterinės technikos parinkimas, diegimas ir atnaujinimas 1.1. Analizuoti  ir įvertinti kompiuterinės technikos poreikį įmonėje.
1.2. Valdyti ir kontroliuoti turimus finansinius ir materialinius išteklius.
2. Kompiuterinės technikos priežiūra 2.1. Atlikti  kompiuterinės technikos priežiūros darbus, derinimą bei reguliavimą.
3. Kompiuterinių sistemų ir kitos elektroninės aparatūros projektavimas3.1.  Projektuoti elektroninę aparatūrą.
3.2. Projektuoti kompiuterines sistemas,  įvertinant konkrečius poreikius bei uždavinius.
4. Valdiklių diegimas  bei priežiūra įmonėje. Elektroninės aparatūros gamyba. 4.1. Analizuoti  procesų ir objektų valdymo projektus.
4.2. Diegti ir prižiūrėti valdiklius.
4.3. Parinkti kompiuterių surinkimo technologijos procesus.
5. Inžinerinė veikla5.1. Aukštojo neuniversitetinio išsilavinimo reikalavimus atitinkantys bendrųjų dalykų žinios ir gebėjimai, sudarantys pagrindą specialybės žinioms įgyti.
6. Kompiuterių išorinių įrenginių, maitinimo šaltinių ir biuro technikos remontas6.1. Pašalinti technikos gedimus.
6.2. Bazinis pasirengimas   dirbti technikos remonto įmonėse po specializuoto parengimo (gavus sertifikatus, atlikti konkrečių firmų spausdintuvų , monitorių, nepertraukiamo maitinimo šaltinių ir biuro technikos remontą).


2. ANALITINĖ DALIS

2.1. Užduoties analizė

 

Mano baigiamojo projekto užduotis yra išanalizuoti namų kompiuterio aušinimo sistemas. Šiuo darbu stengsiuos parodyti savo profesines kompetencijas, atlikti įvairiausius bandymus su aušinimo sistemomis. Rezultatus pateiksiu grafiškai.

Pagal baigiamojo projekto užduotis yra būtina išanalizuoti kompiuterių korpusų ir atskirų komponentų aušinimo sistemų paskutiniųjų metų raidą ir tendencijas. Pristatysiu ir išanalizuosiu tik pačius naujausius kompiuterių korpusus, kurie buvo gaminami nuo 2010 metų pradžios, tokių  kompanijų, kaip Antec, Cooler Master ar Silverstone. Aprašius ir išanalizavus kiekvieną korpusą, išvadose pateiksiu, kokie yra trūkumai ir privalumai analizuoto korpuso. Taip pat aptarsiu priemones, kaip geriau reikia aušinti atskirus kompiuterių komponentus, pateiksiu keletą sprendimų.

Norint sutaupyti pinigų, neišleidžiant jų brangiems aušintuvams ir aušinimo sistemoms, pateiksiu keletą siūlymų. Kaip kuo pigiau pagerinti kompiuterių komponentų aušinimąsi. Pvz. tvarkingai sugrupavus laidus ir įdėjus papildomą dulkių filtrą po aušintuvu, gali pagerėti oro cirkuliacija korpuse. Taip pat aprašysiu ir pateiksiu vizualiai, kaip galima pakeisti ir pagerinti oro srauto kryptis, senuose kompiuterių korpusuose.

Esminis šio baigiamojo projekto tikslas yra pateikti ir išanalizuoti, tris diplomanto sumaketuotas oru aušinimo sistemas. Aušinimo sistemos bus analizuojamos pradedant nuo paprasčiausios sistemos su LM317 įtampos reguliatoriumi. Vėliau analizuojama aušinimo sistema su MIC502 integriniu grandynu ir baigiama analizuoti aušinimo sistema valdoma PIC16F877 mikrovaldikliu. Išvadose pateiksiu, kiekvienos sistemos principines schemas ir atliktus darbo rezultatus pateiksiu grafiškai, kad būtų galima įvertinti kiekvienos sistemos privalumus ir trūkumus.

Taip pat baigiamajame projekte reikia įrodyti studijos programos „Kompiuterinė technika“ profesinės veiklos sritis ir kompetencijas.

 


2.2. Projekte naudotų pagrindinių informacijos šaltinių apžvalga

 

Baigiamajame darbe bus remiamasi įvairiausia medžiaga patalpinta internetiniuose puslapiuose. Atsižvelgiama į keletą knygų ir į žurnalų aprašymus. Aš remsiuos šiais internetiniais puslapiais, kaip bit-tech.net, metku.net, tomshardware.com ir kita. Šiuos pagrindinius tris puslapius vertėtų žinoti kiekvienam jaunam IT specialistui. Minėtuose puslapiuose yra begalė straipsnių ir atlikta testų apie naujausius kompiuterinės technikos komponentus. Mano baigiamasis  projektas yra apie namų kompiuterio aušinimo sistemas. Šiuo atveju išvardintuose informacijos šaltiniuose yra aptariami ir atlikti įvairūs bandymai, kaip pagerinti kompiuterio komponentų aušinimąsi.

  1. http://www.bit-tech.net/hardware/cases/ yra vienas iš nedaugelių puslapių, kuriame galima rasti įvairiausią informaciją, pradedant nuo kompiuterinių žaidimų iki sudėtingo kompiuterio korpuso modifikavimo. Vienas iš privalumų to puslapio, kad yra testuojama pati naujausia kompiuterinės technikos įranga ir nenuslepiant gamintojo broko, nurodomi visi šios technikos privalumai ir trūkumai. Savo projektinio darbo analitinėje dalyje aš rėmiausi šio puslapio teikiama informacija.
  2. http://metku.net/index.html?sect=reviews puslapis yra labai panašus į anksčiau minėtą puslapį.  Jame aprašoma naujausia informacija apie kompiuterinės technikos komponentus. Aptariami, atliekami bandymai su naujausią produkciją ir nurodomi jų privalumai ir trūkumai. Taip pat puslapio autorius talpina informaciją, kaip galima nebrangiai ir estetiškai modifikuoti kompiuterinės technikos periferinius komponentus. Tuo puslapiu rėmiausi baigiamojo projekto analitinėje dalyje.
  3. http://www.tomshardware.com/reviews/Components,1/Cooling,7/ tai vienas iš populiariausių puslapių. Jame detaliai paaiškinta kokie kompiuterių komponentai yra našesni vienas už kitą. Detaliai aprašomi kompiuterio komponentai. Išvadose pateikiami grafiniai palyginimai su kitais testuojamais komponentais. Šiame interneto puslapyje yra nemažai informacijos apie vandens aušinimo sistemą. Baigiamojo projekto projektinėje dalyje rėmiausi šio puslapio teikiama informacija.

 

 

  1. www.heatsink-guide.com vien šio puslapio pavadinimas pasako, kokią informaciją jame galima rasti. Šiame puslapyje galima rasti įvairiausių patarimų ir teorinės medžiagos apie oro srautų kryptis kompiuterio korpuse. Taip pat patarimų, kaip pagerinti orą srautą modifikuojant korpusą. Baigiamojo projekto  projektinėje dalyje, buvo naudojamasi šio puslapio informacija, kaip  efektyviai pagerinti kompiuterio korpuse oro srauto kryptis.


2.3. Paprasčiausios aušinimo oru sistemos veikimo principas

 

Kiekviename kompiuteryje visada būna mažiausiai vienas ar du aušintuvai. Naujausiuose korpusuose gali būti 20 ir daugiau aušintuvų. Tačiau didelis aušintuvų kiekis turi savų privalumų ir trūkumų. Vienas iš didžiausių privalumų, gerai aušinsis kompiuterių komponentai, o trūkumai, kad tai gali sukelti didelį triukšmą ir didesnį elektros energijos suvartojimą. Nebūtina į kompiuterį sudėti daug ir galingų aušintuvų, paprasčiausiai reikia padaryti, kad būtų efektyvi oro cirkuliacija.

Aušinimo oru sistema, tai paprasčiausia ir nesudėtinga sistema, kurią galima nesunkiai modifikavus galima gauti teigiamų rezultatų. Tai ne vandens ar azoto aušinimo sistemos, reikalaujančios nemažai priežiūros ir finansinių išlaidų.Kompiuterio ausinimas

Oru aušinimo sistemos veikimo principas – įtraukiamas iš lauko pusės šaltas oras ir vėliau iš kompiuterio yra išpučiamas karštas oras. Kompiuterio viduje komponentai turi aušintis, esant būtent neuždariems oro srautams. Iš praktikos žinome, kad karštis visada kyla iš apačios į viršų, tad yra rekomenduojama, kad oro srautas judėtų, kaip nurodytame 2.1 paveikslėlyje. Jeigu į korpusą bus pučiamas tik šaltas oras ir nebus kam išpūsti karšto oro, viduje gali susidaryti vakuumas ir visi esantys kompiuterio korpuso komponentai labai įkais. Kompiuteris nebesugebės greitai ir stabiliai dirbti. Procesoriui pasiekus maksimalią temperatūros ribą kompiuteris išsijungs ir jį galima bus įjungti tada, kai procesorius atvės.


2.4. Pagrindiniai reikalavimai, renkantis aušinimo sistemas, namų vartotojų grupei

Šiuo metu įvairios kompanijos vis stengiasi tobulinti aušinimo sistemas ir pasiūlyti vis įdomesnį prekių pasirinkimą vartotojams. Iš didelio prekių asortimento, kartais vartotojui yra sunku išsirinkti. Suformuluosiu pagal kokius svarbius reikalavimus namų vartotojas galėtų išsirinkti sau tinkamą aušinimo sistemą.

Vienas iš reikalavimų namų vartotojui, yra jo finansinės galimybės, kokią pinigų sumą gali skirti įsigyjant patikimą aušinimo sistemą. Aušinimo sistemų yra pačių įvairiausių, pradedant nuo paprastų oru aušinamų sistemų ir baigiant freonu aušinama sistema. Pačios moderniausios sistemos, kaip vandens aušinimo sistema Zalman Reserator XT, gali kainuoti 1800litų.zalman

2.2.pav. Zalman Reserator XT vandens aušinimo sistema

 

Kitas reikalavimas būtų, kokio tipo yra pasirenkama aušinimo sistema. Tai gali būti oru, vandeniu, azotu, aliejumi ar freonu aušinamos sistemos.  Atskiros aušinimo sistemos turi savo teigiamų bei neigiamų savybių, bet apie tai plačiau aprašysiu kitame skyriuje.

Tylų darbą galima priskirti prie aušinimo sistemų pagrindinių reikalavimų. Šiuo atveju didžiausia garsą sukelia ventiliatoriai. Tad aušinama oru sistema reguliuojanti didelį kiekį aušintuvų, gali sukelti tikrai didelį triukšmą. Šioje kategorijoje palankiausia yra vandeniu aušinama sistema, nes sistemoje garsą sukelia tik vandens pompa ir vienas ar keli radiatoriaus aušintuvai.

Vienas iš svarbesnių reikalavimų, pagal kuriuos namų vartotojas turėtų rinktis aušinimo sistema, tai ar sistema greitai perprantama, ar reikalauja didelės priežiūros. Jei yra vandens aušinimo sistema, ją yra nelengva pajungti ir ji visada reikalauja priežiūros. Jei ši sistema truputį praleidžia skystį pro vandens bloką ar vandens žarnelę, vėliau gali pridaryti didelių nuostolių kompiuteriui. Jei yra oru aušinama sistema, nėra sunku pajungti aušintuvus. Neskaitant dulkių išvalymo, nereikia ypatingos priežiūros, norint sureguliuoti aušintuvų norimus greičius.

Jeigu yra nutarta įsigyti oru aušinamą sistemą, neužtenka nusipirkti vien tik sistemos kontrolerį. Reikia parinkti aušintuvus. Šiandienos rinkoje yra daug aušintuvų, vieni su šviesos diodais, kiti su liuminescencinėms lempomis ar net aušintuvai atvaizduojantys pasirinktą tekstą. Aprašysiu pagal kuriuos parametrus reikia rinktis aušintuvus, kad tenkintų vartotojų poreikius.

  1. Kiekvienas aušintuvas turi savo sukimosi dažnį ir jis skaičiuojamas tokiu matu RPM (angl. rates per minute) apsukų per minutę. Aušintuvas automatiškai gali keisti savo sūkių dažnį, tai priklauso nuo to, kaip bus apkrautas procesorius. Logiškai mąstant, kuo didesnį aušintuvas turi RPM, tuo efektyviau yra aušinamas procesorius.
  2. Yra ir kitas aušintuvo parametras CFM. CFM (angl. cubic feet per minute), tai būtų kubinės pėdos per minutę, (viena pėda yra 0.3048 metro). Tokiu matu yra skaičiuojamas aušintuvo oro srautas. Oro srautas CFM yra apskaičiuojamas pagal tokią formulę (pėdos per minutę) x ploto (kvadratinės pėdos) = CFM. Prieš perkant aušintuvą reikia atkreipti dėmesį ne tik į jo greitį RPM, bet ir į jo oro srautą CFM.
  3. Kitas svarbus aspektas yra aušintuvo skleidžiamas garsas. Nemanau, kad kiekvienas vartotojas norėtų, kad jo kompiuteris dirbtų lyg koks „traktorius“ vien dėl aušintuvų skleidžiamo garso. Dažniausiai tą garsą skleidžia dideli 120mm aušintuvai ir netradiciniai aušintuvų sparneliai.


2.5. Naujausių kompiuterinių korpusų apžvalga

 

Šiuo metu kompiuterių korpusų gamintojai nuolat tarpusavyje konkuruoja, stengiasi pasiūlyti naujausius savo patentus, panaudojant moderniausias technologijas. Jie stengiasi maksimaliai patenkinti vartotojų poreikius.

Yra žinoma jog kompiuterių korpusai yra gaminami ne vienos rūšies. Būna įvairių tipų korpusų, kaip ATX Desktop/Media Center Case, Server Case, ATX Full Tower Case, ATX Mid Tower Case, microATX Mini Tower Case, microATX Slim Case. Ne visi išvardinti korpusų tipai yra populiarūs. Kiekvienas korpusas turi savitą charakteristiką ir naudojamas tam tikrose srityse. Tačiau namų vartotojų grupei būtų tinkamiausias ATX Mid Tower korpusas. Tai geriausias variantas, norint keisti ar tobulinti kompiuterį. Nereikia pirkti didesnio korpuso, nes visi komponentai nesunkiai jame tilps.

Ypač populiarus Cooler Master kompanijos korpusas CM 690 sulaukė dviejų atnaujintų versijų. Pristatytos dvi naujos versijos, kurių pavadinimai – CM 690 II ir CM 690 II Advanced. Naujausios korpusų versijos pasižymi geresne aušinimo sistema, šiek tiek kitokia išvaizda, bei pastebimai talpesniu vidumi.

Gamintojas labiausiai atkreipia dėmesį į korpuso viduje pastebimai padidėjusią erdvę lyginant su pirmąją korpuso versija. CM 690 II Advanced galės sutalpinti po vieną skysčių aušinama sistema radiatoriaus apačioje, bei viršuje. Šiame korpuse be problemų tilps net ir tokie didžiausi procesoriaus aušintuvai, kaip Cooler Master V10.cooleg_master

2.3.pav. Cooler Master CM 690 II Advanced korpuso išorė

Šiek tiek solidumo korpusui suteikia ir juodai išdažytas vidus. Atidarius korpuso sienelę tai tikrai akiai mielesnis vaizdas, negu nedažytos skardos lakštai. Šiame korpuse išviso galima sutalpinti net 10 ventiliatorių. Vietoje 10 ventiliatorių galima pasirinkti galimybę sumontuoti penkis 140 mm skersmens ventiliatorius. Korpuse yra paruoštos tvirtinimo skylės tiek 120 mm, tiek 140 mm skersmens ventiliatoriams. Taip pat verta paminėti ir daugelį kitų svarbių dalykų. Pavyzdžiui, papildomi vaizdo plokštės laikikliai, skirti net iki trijų vaizdo plokščių, veikiančių SLI sistemoje, papildomam sutvirtinimui.coolerMaster

2.4.pav. Cooler Master CM 690 II Advanced korpuso vidus

 

Trumpos išvados: Cooler Master CM 690 II Advanced korpusas kainuojantis  £70(280lt), yra nepralenkiamas savo korpusų klasėje. Jis talpina iki dešimties ventiliatorių, arba šešių ir dviejų dvigubų 120 mm radiatorių. Viduje esantys laidai, puikiai paslėpti ir išvedžioti. Tai sutaupo daug vietos vidinėje korpuso dalyje. Nepaisant neefektyviu standartiniu aušinimu, šis korpusas vilioja savo puikia surinkimo kokybe ir talpiu vidumi.

Utgard korpusas yra vienas iš sukurtų Xigmatek kompanijos, kuri garsėja visame pasaulyje aušinimo sistemomis. Mid-tower korpuso aukštis siekia 51,5 cm, tai 4 centimetrais aukštesnis už Cooler Master 690 II korpusą. Taip pat šis korpusas panašus į Antec Nine Hundred Two korpusą, lyg Utgard būtų paprastas minėto korpuso klonas. Šoninėje korpuso dalyje galima sumontuoti du 120 mm ar 140 mm aušintuvus. Tačiau korpuse gale yra tik vienas neefektyviai dirbantis Xigmatek  XLF-F1253 120mm aušintuvas su baltais šviesos diodais tik pagražinantis korpuso vidinę dalį. Priekinėje korpuso dalyje yra keturios USB 2.0 jungtys, dvi e-SATA jungtys, po vieną mikrofono ir ausinių lizdus. Taip pat yra du aušintuvų išėjimo valdikliai, kuriais galima reguliuoti jų greitį.Xigmatek Utgard korpuso

2.5.pav. Xigmatek Utgard korpuso išorė

 

Viduje yra net devyni 5.25 colio skyriai, kuriuose galima talpinti kietuosius diskus ar diskasukių įrengimus. Kiekvienas skyrius turi po pora oranžinių paspaudžiamų mygtukų, kurie prilaiko esamus viduje įrengimus, o nuspaudus juos – nesunkiai ištraukti. Šiame skyriuje yra montuojamas vienas 120 mm aušintuvas, kuris pučia orą iš lauko pusės. 9 colio ilgio ATI Radeon HD 5850 vaizdo plokštę kiek sunkiau buvo įdėti, nes reikėjo pažeminti 5.25 colio modulį. Korpuso viršus yra dalinai nuimamas ir po juo yra didelis 170 mm aušintuvas, išpučiantis orą iš korpuso. Šis didelis aušintuvas yra lengvai nuimamas ir vietoje jo galima įstatyti du 120 mm ar du 140 mm aušintuvus.Xigmatek Utgard korpuso vidus

2.6.pav. Xigmatek Utgard korpuso vidus

 

Xigmatek Utgard korpusas, kainuojantis apie 300 litų yra puiki galimybė, norintiems pasikeisti ir pasitobulinti savo korpusą. Jis puikiai atrodo ir turi geras aušinimo savybes. Viduje esantis Xigmatek XLF-F1253 120 mm aušintuvas leidžia sutaupyti apie 42 litus, o korpuso viršuje esantis 170 mm aušintuvas užtikrina efektyvų aušinimą. Taip pat  šis korpusas išsiskiria ir savo kokybiškumu. Jame galima nesunkiai įmontuoti vandeniu aušinamą sistemą, o vietoje 170 mm aušintuvo galima įstatyti du 120  mm aušintuvus.

 

2.6. Efektyviausios ir populiariausios aušinimo sistemos

 

Namų vartotojų rinkai siūlyčiau oru aušinamą sistemą, kaip vieną efektyviausių aušinimo sistemų. Gamintojai gaminantys korpusus nustato tokius aušinimo sistemų prioritetus: aukščiausią prioritetą priskiria aušinamose oru sistemose ventiliatorių išdėstymui ir oro srautų krypčių tobulinimui. Vėliau įrengia vietas vandeniu aušinamos sistemos radiatoriui ir išorinių vandens vamzdelių įrengimui. Kodėl taip yra? Eiliniam namų vartotojui kartais užtenka ir standartinio aušinimo. Norint tobulinti sistemą, už nedidelę pinigų sumą, galima lengvai įsidėti keletą ventiliatorių. Pažengusieji namų vartotojai, kuriems jau nebeužtenka esamos aušinimo sistemos ar juo trikdo ventiliatorių garsas, gali nesunkiai realizuoti vandens aušinimo sistemą kompiuterių komponentams.

Per pastaruosius kelerius metus, vandens aušinimo sistema buvo pritaikyta ir kompiuterio sudėtinėms dalims. Ypatingas dėmesys buvo skirtas procesoriui. Vandens aušinimo sistemą paprastai sudaro procesoriaus vandens blokas, vandens siurblys ir paprastas radiatorius su ventiliatoriumi. Vandens aušinimo sistema ne tik leidžia kompiuteriui tyliau dirbti, bet ir paspartinti komponentų parametrus. Dėl patobulintos šilumos sugėrimo galimybės, procesorius gali būti pastoviai šiltas, nes jį reguliariai aušina vėsus vanduo.

Rečiau ši sistema naudojama vaizdo plokštės procesoriui, šiauriniam tiltui, kietiesiems diskams, atmintims ar maitinimo šaltiniams.

Ši sistema yra paplitusi tarp vartotojų, kuriems neužtenka standartinių kompiuterių komponentų parametrų ir jie nori juos paspartinti (angl. Overclock). Vartotojai, kurie užsiima tokiu pomėgiu, aušinimo sistemą dažniausiai įrengia procesoriui, vaizdo plokštei, šiauriniam tiltui ir atminčiai aušinti. Standartiškai šios sistemos pakanka, kad aušintų procesorių ir vaizdo plokštę, nes darbo metu jie dažniausiai kaista ir neužtenka tų standartinių ventiliatorių, kurie juos aušina.

Palyginimui aptarsiu šių aušinimo sistemų privalumus ir trūkumus. Aušinimo sistema su ventiliatoriais yra viena iš pigiausių ir saugiausių, prieinama namų vartotojų grupei. Jei kompiuteris nevykdo sunkių operacijų, tuomet pilnai užtenka ir standartinės aušinimo sistemos. Keletas iš trūkumų būtų, jog ventiliatoriai sukelia triukšmą, taip pat traukia iš lauko esančias dulkes. Vandens aušinimo sistema yra pati efektyviausia ir tyliausia. Jas daugiausia naudoja pažengę namų vartotojai, norintys paspartinti standartinius kompiuterių komponentų parametrus. Trūkumas būtų tai, jog sistema nėra pigi, ypač vandens blokai. Yra rizika, kad pratekėjus vandeniui gali būti rimtų nuostolių.

 

2.7. Namų kompiuterio oro srauto krypčių analizė

Šiame skyriuje bus aprašoma, kaip teisingai reikia įdėti papildomus ventiliatorius, kad jie sukurtų efektyvias oro srauto kryptis. Viskas bus pateikiama vizualiai, kad visai tai būtų lengviau įsivaizduoti.

Labai daug kas priklauso nuo turimo korpuso tipo, kuriame bus dedami ventiliatoriai. Naujesniuose ATX tipo korpusuose yra rekomenduojama, kad maitinimo blokas vertikaliai trauktų karštą orą iš kompiuterio per korpuso sienelę. Esant patogiai maitinimo bloko konstrukcijai, galima nesunkiai leisti oro srauto kryptį. Korpuso priekyje reikia papildomai įstatyti vieną ventiliatorių, kuris trauktų orą iš lauko pusės. Traukiant orą iš lauko pirmam ventiliatoriui ir išpučiant karštą orą maitinimo blokui, susidaro oro srautas, kylantis iš apačios į viršų. Pavyzdys pateiktas 2.7. paveikslėlyje. Jeigu yra papildomos vietos antram ventiliatoriui virš maitinimo bloko ar jo apačioje, taip galima padidinti oro srauto efektyvumą. Būtina, kad šis ventiliatorius trauktų orą iš korpuso, kaip ir maitinimo bloko ventiliatorius. Maitinimo bloko aušintuvas, traukiantis orą iš korpuso vidaus ir virš jo esantis kitas aušintuvas, kuris pučia orą iš lauko pusės, sudaro labai trumpą oro srautą. Šis trumpas oro srautas aušina tik viršutinę korpuso dalį, nepasiekia apatinės korpuso dalies.Kompiuterio korpuso oro srauto

2.7.pav. Kompiuterio korpuso oro srauto krypčių analizės pavyzdžiai

 

Anksčiau minėtame skyriuje buvo aprašyta, jog oro srautas yra matuojamas CFM matais, kubinės pėdos per minutę (angl. Cubic Feet per Minute). Reikia atkreipti dėmesį į orą pučiančius ir orą traukiančius ventiliatorius. Renkantis ventiliatorius reikia atkreipti dėmesį į CFM parametrus. Pavyzdys pateikiamas 2.1. lentelėje.

 

2.1.lentelė. Neigiamo slėgio pavyzdys

Neigiamo slėgio pavyzdys

Traukiamas orasSkaičiusCFMIštraukiamas orasSkaičiusCFM
80mm ventiliatorius23092mm ventiliatorius280
120mm ventiliatorius160
Iš viso: 120CFMIš viso: 160CFM

 

Esamame korpuse galima padaryti teigiamą ir neigiamą oro slėgį. Vienas atvejis gali daugiau įtraukti oro, kitas – daugiau ištraukti oro. Su teigiama slėgio sistema ir filtruojančiais ventiliatoriais, korpusas liks daug švaresnis, o neišpūstas oras tiesiog išeis per korpuse esančias skyles ar tarpus. Su neigiama slėgio sistema viduje esantis vakuumas pritrauks dulkėtą orą per korpuso plyšius ar angas. Tačiau pastovus oro srauto judėjimas korpuse visą laiką, gali duoti geresnį aušinimą, nei teigiamas slėgis.Kompiuterio korpuso neigiamos ir teigiamos

2.8.pav. Kompiuterio korpuso neigiamos ir teigiamos oro slėgis

 

Neigiamo oro spaudimo sistemos tikslas yra, kad kuo daugiau oro būtų pašalinama iš korpuso, o ne įtraukiama. Taip korpuse yra sukuriamas vakuumas, kuris sukelia nuolatinį oro srauto aušinimą ir pasiekia neaušinamas “negyvas vietas”. Reikia prisiminti, kad oras dažniausiai išpučiamas per viršuje ir korpuso gale esančius ventiliatorius. Kiti ventiliatoriai,  esantys kompiuterio korpuso šone ir priekyje, turi įtraukti orą. Su 120 mm priekyje esančiu įtraukiamu ventiliatoriumi ir su 80-120 mm dydžio šoniniu įtraukiamu ventiliatoriumi, dažniausiai yra sukuriamas norimas neigiamo slėgio efektas. Taip pat reikia žinoti, jog trys ištraukiami ventiliatoriai yra geriau, nei du orą įtraukiantys ventiliatoriai.

Analitinėje dalyje aprašiau pagal kokius reikalavimus vartotojas galėtų išsirinkti aušinimo sistemas. Aptariama, kokio sudėtingumo gali būti sistemos ir su kokiomis kliūtimis vartotojas gali susidurti. Pagal šias rekomendacijas ir lengviau bus išsirinkti korpusą, pasižyminčiu efektyvių aušinimusi. Daugybę korpusų yra išleidžiama į rinką, o tik labai maža dalis yra su efektyvių aušinimu. Turint paprastą kompiuterinį korpusą, galima lengvai modifikuoti. Šiame skyriuje aprašiau ir pateikiau kompiuterio korpuse esančias oro srauto kryptis. Norint galima ir patobulinti oro srautų cirkuliaciją, užtenka sutvarkyti laidus ir sumontuoti reikiamus aušintuvus.

3. Projektinė dalis

3.1. Aušinimo sistema su LM317 įtampos reguliatoriumi

 

Iš elektrotechnikos pagrindų žinoma, jog įlitavus paprastą rezistorių į grandinę galima sumažinti joje kintančią įtampą. Norint rasti įtampos dydį, ties kuria padėtimi veiktų ventiliatorius, apskaičiavimui naudojama Omo dėsnio grandinės dalies formulę. Ant aušintuvo randame parametrus, kokia yra srovė ir esant kokiai įtampai jis optimaliai dirba.  Jeigu norima sumažinti įtampą iki 7V ir jei aušintuvo yra įtampa 12V, srovė 0,15A galima jau varžą apsiskaičiuoti pagal Omo formulę U=I*R, iš jos išsireiškiama R=U/I. U – įtampa krentanti ant varžos, šiuo atveju tai bus 12V – 7V = 5V. Įsistačius viską į formulę gauname R = U/I = 5/0,15 = 33,3 omų, tai rodo jog reikia ieškoti apytiksliai 33omų rezistoriaus, kad aušintuvas dirbtų prie 7V įtampos. Dažniausiai aušintuvai jungiami prie kompiuterinių Molex jungčių, kuris turi 4 laidus. Raudonas laidas turintis 5V įtampą, geltonas laidas turintis 12V įtampą ir likę du laidai skirti minusinei įtampai. Tad jungiant aušintuvą prie Molex jungties vieno juodo ir kito geltono laido, tereikia perkirpti aušintuvo laida, kuriame teka 12V įtampą ir įlituoti norimą varžą. Norint sužinoti aušintuvo galią galima apsiskaičiuoti pagal tokią formulę P=U*I. Įsistačius į formulę srovę 0,15A ir įtampą 7V, gauname P=U*I=0.15*7=1.05W galingumo aušintuvą. Norint sumažinti aušintuvo greitį šiuo butų privalumas būtų, jog pigiai ir greitai yra atliekamas darbas, o trūkumas tai, jog įlitavus vieną rezistorių, aušintuvas suksis pastoviu greičiu, nebus galimybių padidinti sūkių dažnį.

Kitas būdas, kaip galima pakeisti aušintuvų sūkių dažnį, tai reostato ar potenciometro pasukiojimas. Reostatai – keičiamos varžos prietaisai, turintys du išvadus (fiksuotą ir perkeliamą). Perkeliant judamą kontaktą, keičiasi į elektros grandinę įjungta reostato dalis, taigi ir reostato elektrinė varža. Potenciometras – keičiamos varžos prietaisas, turintis tris išvadus (du fiksuotus ir tarp jų slankiojantį perkeliamą). Perkeliant slankiojantį kontaktą, keičiasi į elektros varža tarp jo ir abiejų fiksuotų kontaktų, tačiau šių dviejų varžų suma lieka pastovi ir lygi varžai tarp nejudamų kontaktų. Naudojant reostatą viskas apskaičiuojama, kaip įlituojant paprastą rezistorių, tiesiog pritaikant tinkamą reostatą jis yra įlituojamas į grandinę. Reostato įlitavimas yra pasenęs būdas, kaip reguliuoti aušintuvo sūkių dažnį. Dabar dauguma naudoja potenciometrus. Naudojant potenciometrus galima įlituoti vieno kilo omo potenciometrą, kuris reguliuot įtampa nuo minimumo iki maksimumo. Esant minimaliai įtampai, aušintuvas paprasčiausiai sustos, o sumažinus potenciometro varžą iki minimumo, įtampa gaunama maksimali ir aušintuvas pasiekia maksimalų savo sūkių dažnį. Šis būdas yra vienas iš patogiausių, kaip galima reguliuoti sūkių dažnį. Trūkumas būtų, jog galima prijungti tik vieną aušintuvą ir potenciometras daugiau kainuoja, nei rezistorių.

Panaudojus įtampos reguliatorių, potenciometrą ir pridėjus keletą rezistorių galima pagaminti paprastą oru aušinimo sistemą.sistema su LM317

3.1. pav. Aušinimo sistema su LM317 įtampos reguliatoriumi

 

Kad ši sistema veiktų, jai reikalinga 12V įtampa. Joje galima prijungti vienu metu du aušintuvus, tačiau prijungus antrą aušintuvą rekomenduojama dėti ant LM317 papildomą radiatorių, kuris aušintų patį įtampos reguliatorių. Šią sistemą sudaro:

  1. įtampos reguliatorius LM317
  2. radiatorius (yra rekomenduojama dėti jei bus jungiama daugiau negu vienas aušintuvas)
  3. vieno 1k omo rezistorius
  4. potenciometras 10k omų
  5. vienas keramikinis kondensatorius 0,1 μF
  6. du elektrolitiniai kondensatoriai 10 μF
  7. litavimo plokštė
  8. pajungimo laidai

Sistemos veikimo principas yra paprastas. Potenciometru yra reguliuojama LM317 išėjimo įtampa, kuri yra paduodama į LM317 įtampos reguliatorių ir jo išėjime gaunama įtampa, į kurią ir reaguoja aušintuvas.  LM317 įtampos reguliatoriaus vidaus sandaros schema

3.10. pav. LM317 įtampos reguliatoriaus vidaus sandaros schema

                      LM317 yra standartinis integruotų trijų išvadų įtampos reguliuojamas. LM317 yra teigiamas įtampos reguliatorius palaikantis įėjimo įtampą nuo 3V iki 40V ir išėjimo įtampą tarp 1,25V ir 37V. Tipinis srovės galingumas yra 1,5A. Yra ir kitų modelių, kurie turi šiek tiek mažiau ar daugiau srovės. Kintamos (pastovia) įtampos išėjime yra keičiama įtampa naudojant potenciometrą ar valdant kontroliuojamą išvadą kito šaltinio kintama įtampa. LM317 turi taip pat įmontuotą srovės ribotuvą apsaugant išėjimo srovę nuo viršytos nustatytos srovės. LM317 automatiškai sumažina išėjime esančią srovę, jeigu esant apkrovai įvyksta perkaitimas. LM317 yra gaminamas daugumos kompanijų, įskaitant National Semiconductor, Fairchild Semiconductor, and STMicroelectronics.

3.2. lentelė. LM317 specifikacijos

Višėjimo diapazonas1.25V – 37V
Vįėjimo – Višėjimo skirtumas3V – 40V
Į aplinką skleidžiamos temperatūros diapazonas0 – 125°C
Išėjimas Imax<1.5A
Minimaliai apkrauta srovėmax10mA

Ši sistema buvo paimta iš kursinio projekto. Tada ji galėjo valdyti tik vieną aušintuvą.  Baigiamajame projekte ši sistema buvo patobulinta, kad būtų galima valdyti tris aušintuvus. Taip pat prie esančios sistemos buvo prijungti trys mygtukai, kurie galėdavo išjungti aušintuvų veikimą. Įlituoti trys mėlyni skaidrūs šviesos diodai, kurie rodo ar atskira aušintuvo sistema yra pajungta. Prie šio valdiklio pajungti trys aušintuvai, dviejų aušintuvų srovė yra po 0,07A. Maksimalus sūkių dažnis 1800RPM. Vienas aušintuvas, kurio srovė 0,14A ir jo maksimalus sūkių dažnis yra 2600RPM. Iš 3.11 paveiksliuko yra matoma, jog sistemos elementai  įlituoti ne ant montažinės plokštės, o pagamintas spausdintinės montažinės plokštės. Tai teko atlikinėti namų sąlygomis. Takeliai paprastu būdu išėsdinti ir dauguma sistemos elementų pakeista analogiškais rusiškais. Valdiklis puikiai veikia be priekaištų ir su rusiškais elementais.LM317

3.11. pav. Aušintuvų valdiklis su LM317 įtampos reguliatoriumi

                      Šio valdiklio mygtukai ir šviesos diodai įmontuoti į 6 colių(15,2 cm) panelę, o potenciometrai, kurie reguliuoja aušintuvų greitį sumontuoti į 4 colių(10,2 cm) panelę. Visa tai sumontuota į korpuso priekį, kad būtų visada lengvai pasiekiama. Žiūrėti 3.12 pav.panele

Ši aušinimo sistema pritaikyta ATX tipo korpusui ir atlikti temperatūros, sistemos galios suvartojimo bandymai. Temperatūros matavimui buvo pasinaudota skaitmeniniu MAS838 MASTECH multimetru, kuris gali puikiai matuoja įtampą, srovę ar varžą. Jis ir puikiai susidoroja matuodamas temperatūrą. Pirmiausia stengiamasi užsandarinti kompiuterio korpusą t.y. uždėti visas skardas ir užsandarinti plyšius. Palikti buvo tik gamintojo išgręžiotos ventiliacijos plyšiai. Palaukus 30minučių, kol kompiuteris užkais iki darbinės temperatūros, matuojama temperatūra esanti korpuse. Temperatūros jutiklį nuspręsta dėti arčiau dešiniosios skardos pusės tarp vaizdo plokštės ir procesoriaus aušintuvo. Multimetras temperatūrą rodė 330 pagal Celcijų. Vėliau prijungti du aušintuvai, kurių sūkių dažnis siekė 2600RPM ir pastoviai sukosi tokiu greičiu. Vienas įdėtas korpuso priekinėje panelėje, kad pūstų šaltą orą, o gale įdėtas išpučiantis orą. Temperatūra nukrito iki 320. Esantys aušintuvai prijungti prie LM317 valdiklio ir dar pridėtas trečiasis aušintuvas, kurio greitis 1800RPM. Trečiasis aušintuvas įdėtas po kietuoju disku, kad pūsdamas šaltą orą iš lauko sudarytų oro srautą, kylantį iš apačios į viršų. Pirmiausia valdiklio potenciometru nustatoma, kad aušintuvai veiktų 50% savo pajėgumo, matuojant multimetru ir reguliuojant potenciometrais įtampą buvo nustatoma nuo 6,11V iki 6,15V. temperatūra korpuse buvo 300. O dirbant aušintuvams 100% pajėgumu prie 10,68V įtampos, temperatūra nukrito iki 280.

Išbandžius temperatūrų pokyčius korpuse nuspręsta apskaičiuoti, kiek sistema suvartoja galios dirbant aušintuvams 50% ir 100% pajėgumu. Galia yra apskaičiuojama pagal tokia formulę, P=U*I galia lygi srovės ir įtampos sandaugai. Įtampa yra žinoma, lieka tik sistemoje išmatuoti srovę. Multimetru buvo matuojami schemoje ateinantys +12 įtampos laidų atkarpa. Ties 10,68V įtampą multimetras parodė 0,04A srovės, o ties 6,15V parodė 0,02A srovės. Viską įsistačius į formulę apskaičiuojama, kiek galios suvartoja pati sistema, vėliau apsiskaičiuojant  kiekvieno aušintuvo galią. Sudėjus aušintuvų ir sistemos galias gauname jog sistemai dirbant 50% pajėgumu sunaudoja 2.4W, o dirbant 100% pajėgumu yra sunaudojama 4.15W.

Sistemą nesunku yra pagaminti, nebūtina daryti sudėtingą spausdintinę montažinę plokštę. Reikiamų dalių galima rasti daugumoje elektronikos parduotuvėse. Labai paprastas ir patogus veikimas naudojami tiesiog trys mygtukai ir 3 potenciometrai, kurie nesunkiai reguliuoja aušintuvus. Tinkamai parinkus aušintuvus ir juos sumontavus į korpusą suformuojant oro srautą, galima tikėtis ir geresnių rezultatų.


3.2. Aušinimo sistema panaudojant MIC502 integrinį grandyną

 

Jau aptarėme aušinimo sistemą, kuri galėjo reguliuoti trijų aušintuvų greitį. Tačiau vis dėlto  tobulėjant technologijoms atsiranda ir įdomesnių integrinių grandynų, kurie automatizuotai gali keisti aušintuvo sūkių dažnį pagal temperatūrą.

Baigiamajame projekte yra antrasis maketas su MIC502 integriniu grandynu, kurią sumaketavau. Ši sistema, kaip matoma iš 3.12 pav. yra paprasta, joje yra nedaug elementų. Brangiausias elementas šioje schemoje buvo MIC502, kuris kainavo 18,63 litų.MIC502

3.12. pav. Aušintuvų valdiklis su MIC502 su miegančiu rėžimu

 

Elementai, kurie sudaro aušintuvų valdiklį su MIC502:
1.   Termistorius K164NK006.8 6.8K

  1. MIC502BN integrinis grandynas
  2. Lizdas DIP8
  3. 1N4001 diodas
  4. Tranzistorius TIP122-MBR
  5. Rezistorius 0.25W 270R
  6. Kondensatorius 0.01UF 5mm
  7. Potenciometras mono linijinis 47K
  8. Potenciometras mono linijinis 10K
  9. Plokštė montažinė 19 sk. Eilėje 50×100
  10. Rezistorius 0.5W 15R
  11. Kondensatorius 220uF

MIC502 yra šilumos ir integruotos grandinės aušintuvų valdiklis, kuris palaiko NLX/ATX tipo maitinimo šaltinius. Aušintuvo greitis yra nustatomas pagal išorės temperatūros jutiklį. Paprastai tai būna termistoriaus-rezistoriaus daliklis, kuris gali būti parenkamas, kaip NLX “FanC” signalas. MIC502 gamina žemo dažnio plataus impulso moduliacijos(PWM) išėjimą išoriniam elektros tranzistoriniam varikliui. Žemo dažnio PWM leidžia valdyti bešepetėlinį tiesioginės srovės aušintuvo greitį mažo našumo cikle. Jis skirtas, sumažinti skleidžiamą garsą ir leidžia naudoti mažos galios tranzistorius. PWM yra nustatomas laiko pagrindu pagal išorinį kondensatorių.

MIC502 pasižymi mažos galios vartotojo nustatyta miegančio rėžimo (sleep mode) riba. Miegantis rėžimas visiškai išjungia aušintuvą ir veikianti sistema yra budėjimo rėžime. Visiškas išjungimas ar perkrovimas taip pat gali būti atliekamas prijungiant išorinę schemą.

MIC502 yra komplektuojamas 8 kojelių plastikiniame DIP ar SOIC korpusuose esant nuo -40 ° C iki +85 ° C temperatūros diapazone.

3.2. lentelė. MIC502 kojelių aprašymas

Kojelės numeris

Kojelės žymuo

Kojelės funkcija

1

VT1

Pirmas termistorius (įėjimas): analoginis įėjimas maždaug nuo 30% iki 70% pagrindinio įėjimo (VDD), gaminama aktyvus ciklas nuo 0% iki 100% nukreipiamojo išėjime (OUT). Prijungiamas prie išorinio termistoriaus ar kito temperatūros jutiklio

2

CF

PWM laiko kondensatorius (išorinė dalis): teigiamo išvado PWM trikampio bangos generatorius laiko kondensatoriui. Rekomenduojama CF būtų 0,1μF atliekant PWM 30 MHz dažnio veiksmus

3

VSLP

Miegantis rėžimas (įėjimas):įtampa ant šios kojelės yra prilyginama VT1 ir VT2. Kai VT1 > VSLP ir VT2 <VSLP MIC502 pereina į miegantį rėžimą kol VT1 ar VT2 pakyla virš VWAKE. (VWAKE = VSLP + VHYST.). Įžeminant VSLP išjungiama miegančio rėžimo funkcija

4

GND

Įžeminimas

5

VT2

Antras termistorius (įėjimas): analoginis įėjimas nuo 30% iki 70% pagrindinio įėjimo (VDD), gaminama aktyvus ciklas nuo 0% iki 100% nukreipiamojo išėjime (OUT). Prijungiamas prie motininės plokštės aušintuvo ar prie kito temperatūros jutiklio.

6

/OTF

Virštemperatūrinis poslinkis (OUTput): atviro kolektoriaus išėjimas. Kai aktyvus (VT1 > VOT), rodo Virštemperatūrinio poslinkio būseną

7

OUT

Nukreipiamojo (driver) išėjimas. Aktyviai aukštas PWm išėjimas, jungiamas prie išorinio NPN tipo tranzistoriaus.

8

VDD

Maitinimo šaltinio įėjimas, ateinanti į mikroschemą.

 

Ši sistema yra kitokia, nei kiti automatizuoti aušintuvų valdikliai. Naudojant integrinį grandyną MIC502, ji leidžia aušintuvui turėti papildomai miegančio rėžimo funkciją. Viršutinis potenciometras 3.12 pav. yra pajungtas prie pirmos integrinio grandyno MIC502 kojelės. Pagal schemą reikėjo parinkti 10 kilo omų termistorių, kad būtų jautresnis potenciometro reguliavimas. Prekyboje šiuo metu neradau tokio dydžio termistoriaus, tai įdėjau jam artimesnio dydžio termistorių. Šio potenciometro funkcija yra nustatomas aušintuvo sūkio dažnis esančiai temperatūrai. Kol termistorius šaltas, aušintuvo įtampą mažina 6,8 kilo omų termistorius. Norint, kad termistorius įkaistų, jį palaikiau prie karštos vaizdo plokštės radiatoriaus. Kaistant termistoriui mažėja jo varža ir didėja įtampa  paduodama aušintuvui bei aušintuvo greitis. Antrojo potenciometro vidurinioji kojelė yra prijungta prie integrinio grandyno MIC502 trečios kojelės, kita prie +12 įtampos, o sekanti prie įžeminimo. Šiuo potenciometru yra nustatoma prie kokios temperatūros aušintuvas turi įšsijungti, kad įsijungtų miegantis (angl. sleep) rėžimas. Visą tai integrinis grandynas MIC502 generuoja ir išėjime per septintą kojelę nustato įtampą, kuri toliau eina per 270 omų rezistorių į TIP122 tranzistorių. Per tranzistorių TIP122 gaunama įtampa, pagal kurią reaguoja prijungtas aušintuvas. Prie šios schemos yra galimybė prijungti ir antrą aušintuvą, kuris taip pat gali būti valdomas. Tačiau nuspręndus dėti antrą aušintuvą yra rekomenduojama dėti radiatorių ant tranzistoriaus TIP122.  Dirbant dviems aušintuvams labiau kaista tranzistorius.

Pabaigus lituoti schema visada tikrinu multimetru ar pliuso kontaktai ateina į aštuntą  lizdo kojelę, taip pat ar nėra kur užsitrumpinę kontaktai. Įsitikinęs jog viskas yra sulituota, pajungiu įtampą +12V schemai nuo kompiuterio Molex jungties ir taip pat prijungiau 0,15A srovės aušintuvą.  Sukinėdamas abu potenciometrus stebiu, kaip keičiasi aušintuvo greitis, tačiau aušintuvas vos reaguoja į miegančio rėžimo fukciją, turintį potenciometrą. Šis potenciometras labai jautrus, bandydamas keisti aušintuvo greitį su kitu potenciometru, aušintuvas į tai visai neregavo.

Toliau sekė gedimų paieška. Pirmiausia žiūrėjau ar ateina įtampa i MIC502, įtampa buvo. Pradėjau žiūrėti ar reaguoja termistorius į šilumą. Šildant jis keitė savo varžą. Dar kartą patikrinau ar diodas 1N4001 yra gerai įlituotas, nes jis įtampą praleidžia tik į vieną pusę, jis buvo geras. Patikrinus diodą pradėjau žiūrėti ar tranzistorius TIP122 yra gerai įlituotas. Patikrinau daug informacijos šaltinių apie šį diodą. Supratau, kad vienas interneto puslapis mane suklaidino. Blogai prijungiau tranzistoriaus bazę ir kolektorių. Perlitavus tranzistoriaus kontaktus buvo iš naujo bandomas schemos veikimas. Pajungus įtampą, iškarto pradėjo suktis aušintuvas. Pasukinėjus potenciometrą, aušintuvas pradėjo reaguoti į potenciometro rankenėles sukimą.

Kita problema buvo su kitu potenciometru, kuris įjungdavo miegantį rėžimą. Interneto puslapis pagal kurį ir buvo gaminama ši schema perspėjo jog, nebus lengva priderinti potenciometrą prie šios schemos. Pajungus įtampą schemai, sukinėdamas potenciometrą sunkiai reagavo aušintuvas, potenciometras turėjo tik vieną nustatytą tašką, kuriame aušintuvas sukosi, o vos pasukus į kitą pusę aušintuvas išsijunkdavo. Buvo pamatuota su voltmetru, kaip potenciometras keičia įtampą. Nustatyta jog maksimaliai pasukus rankenėlę voltmetras rodė 9,31V įtapos. Pasukus į kitą pusę, įtampa nukrisdavo iki 4V. Dėl to aušintuvas nesisukdavo ties ta įtampa.  Esamas potenciometras buvo 47k omų ir pakeistas į 25K omų varžos potenciometru, sukinėjant naujojo potenciometro rankenėlę aušintuvas geriau reagavo  įtampa gali sumažinti iki 7V, o  padidinti iki 10V.

Ištaisius visas valdiklio klaidas, pradėjau atlikinėti bandymus. Pirmasis iš bandymų buvo  temperatūros pokytis kompiuterio korpuse. Temperatūra buvo matuojama tuo pačiu skaitmeniniu MAS838 MASTECH multimetru. Temperatūros jutiklis buvo paliktas toje pačioje vietoje tarp vaizdo plokštės procesoriaus aušintuvo. Jei aušinimo sistema naudoja tik vieną aušintuvą, manau naudingiausia jį yra įmontuoti korpuso gale, kad išpūstų šiltą orą. Buvo nutarta paimti 0,09A srovės aušintuvą ir įmontuoti korpuso gale po maitinimo šaltiniu. Darbinė kompiuterio korpuso temperatūra 330 pagal Celsijų. Potenciometru buvo nureguliuota, kad aušintuvas pastoviai suktųsi 50% pajėgumu, nustačius potenciometrą ties 6,14V įtampos. Esant nedideliam aušintuvo galingumui temperatūra liko nepakitusi. Tai buvo pabandyta ir su 100% aušintuvo pajėgumu, tačiau veikiant 11,56V įtampai korpuso temperatūra liko 330.

Kitas bandymas buvo atliekamas, kad nustatyti kiek sistema suvartoja galios. Pagrindinė galios suvartojimo formulė yra P=UI. Pagal kurią viskas bus ir apskaičiuojama, kaip ir ankstesnėje sistemoje. Pirmiausia yra išmatuojama srovė. Tereikia išmatuoti elektros grandinės dalį, kuri ir parodo, kokio galingumo srovė teka. Pamatuota srovė esant 11,56V įtampai buvo 0,006A, o esant įtampai 6,14V buvo 0,003A. Apskaičiavus kokia yra grandinės galia veikiant aušintuvui 100% ir 50% pajėgumu.  Prie gautos grandinės galios suvartojimo pridedame vieno aušintuvo galios suvartojimą ir gauname bendra sistemos elektros energijos suvartojimą. Aušintuvui veikiant 50% pajėgumu sistema sunaudoja 0,63W, o aušintuvui veikiant 100% pajėgumu sistema sunaudoja 0,74W.

Ši sistema pasižymi automatizuotu aušintuvu. Galima nustatyi pačiam aušintuvo greitį, kuris turi būti įjungtas esant nustatytai temperatūrai. Pakitus temperatūrai, kompiuterio grafike rezultatai liko nepakitę, todėl kad ši sistema buvo sumaketuota tik vienam aušintuvui. Šią sistemą su vienu aušintuvu panaudočiau aušinant vaizdo plokštę ar kietąjį diską, nes pridėjus termistorių prie labiausiai kaistančios vietos, aušintuvas greitai sureaguotų. Norint jog sistema būtų pilnai automatizuota ir efektyviai aušintų korpusą, tiesiog reiktų pasigaminti dar dvi tokias sistemas, tačiau tai kainuos tris kartus brangiau. Pagaminti šią sistemą nėra itin sudėtinga, nes tai skirta tik vienam aušintuvui ir nėra daug elementų. Sunkiau būtų gauti MIC502 integrinį grandyną, nes ne visose elektronikos parduotuvėse galima jį rasti. Taip pat vienas iš trūkumų būtų jog sunku priderinti potenciometrą. Reikia žiūrėti koks yra potenciometro jautrumas ir kaip jis veikia su visa sistema.


3.3. Aušinimo sistema su PIC16F877 mikrovaldikliu

 

Aušinimo sistemos buvo pateikiamos nuo pat paprasčiausio varianto ir galiausiai priėjome prie galutinio šio baigiamojo projekto maketų dalies. Ilgai buvo ieškomi įvairūs aušintuvų valdikliai, kurie turėtų daug funkcijų valdant aušintuvus ir ne tik. Vienu metu buvo rasta sistema su nedideliu LCD ekranėliu, užprogramavus pagrindinę mikroschemą per ekranėlį rodydavo esantį trijų aušintuvų dažnį, keturių jutiklių temperatūras ir daug kitų parodymų. Tačiau nuodugniau viskas buvo analizuojama ir žiūrima, kaip sistema pagaminta ar įmanoma rasti visas reikiamas detales, daugiau pasidomėjus sužinojau, kad pagrindinę mikroschema nėra lengva gauti. Buvo rastas tik vienintelis būdas iš kur galima atsisiųsti ja, tai tik per ebay aukcioną iš Kinijos buvo galima atsisiųsti, šio valdiklio buvo atisakyta gaminti. Vėliau buvo rastas vienas interneto puslapis, kur buvo labai aiškiai pateikiama, kaip reikia pasigaminti aušinimo sistema su mikrovaldikliu PIC16F877. Pirmiausia buvo peržiūrėta ar nėra, kokių schemoje esančių elementų, kurių nebūtų galima įsigyti Lietuvoje,  viską patikrinus buvo rasta visos detalės ir lietuvoje, nereiktų iš kurnors siųstis.  Esančiame 3.13 paveikslėlyje galima pamatyti, kaip atrodo sulituota visa sistema tik be prijungtų aušintuvų ir termistorių.PIC16F877 valdiklis

3.13. pav. PIC16F877 valdiklis

                      Pagrindinės schemos elementai, kurie sudaro aušintuvų valdiklį su PIC16F877 mikrovaldikliu:

  1. Tranzistorius LM350T
  2. Rezistorius 75Ω 0.25W 5%
  3. Kondensatorius 1μF 100V 105° 5X11 mm RoHS
  4. Kondensatorius 100μF 100V 105° 10X20 mm
  5. Rezistorius 56Ω 0.5W  5%
  6. Rezistorius 220Ω 1W 5%
  7. Daugiasluoksnis keraminis kondensatorius 22nF 50V X7R
  8. Rezistorius 56Ω 0.5W 5%
  9. Keraminis kondensatorius 22pF 100V NP0 ±5%
  10. Integrinis grandynas PIC16F877-04I/L PLCC
  11. Kondensatorius 10μF 100V 105° 6.3X11mm RoHS
  12. Rezistorius 1Ω 0.5W  5%
  13. 1N4001 diodas
  14. Integrinis grandynas MAX220CPE+
  15. Kvarcinis rezonatorius 4.0 MHz
  16. Tranzistorius IRF510 RoHS
  17. Diodas LM385Z-1.2G

 

Trumpai aprašysiu, kaip veikia aušintuvas ir kaip keičia savo sūkių dažnį naudojant PWM. Ventiliatoriaus greitis yra kontroliuojamas naudojant PWM (Pulse width Modulation). Iš esmės aušintuvo sukimosi greitis yra valdomas pulsuojant aušintuvui fiksuotu dažniu su įvairaus ciklo signalu. Pavyzdžiui, jei yra norima nustatyti, kad aušintuvas suktųsi puse

savo pajėgumo, darbo ciklas yra nustatomas ties 0,5 (arba 50%). Esant 50Hz dažniui, bangos laikotarpis būtų 20ms. Dėl nustatyto 50% darbo ciklo aušintuvas bus įjungtas 10ms laikui ir aušintuvas bus išjungtas esant 10ms. Tačiau yra keletas galimų problemų su šiuo metodu. Aušintuvams, kurie turi aktyvią elektroniką (paprastai generuojama aušintuvo apsisukimo rezultatai, aušintuvai turintys tris išvadus) jų elektronika nėra užmaitinama esant išjungimo periodui. Šiuo atvėju bus naudojami standartiniai dviejų išvadų aušintuvai ir HSF aušintuvai turintys tris išvadus (turi RPM išėjimą). Schemoje nebus naudojama trečias išvadas HSF aušintuvo, tad nėra ko nerimauto dėl esančių kliučių. Deja nebus galima tiesiogiai kontroliuoti aušintuvo sūkio dažnį, tačiau jie gali būti nustatomi pagal darbo ciklo trukmę, atsižvelgiant į didžiausią aušintuvo sūkių dažnio darbą.

PIC16F877  mikroprogramos pagrindinės užuotys yra:

1. Valdyti aušintuvų greitį naudojant PWM

2. Tikrinti temperatūros jutiklius naudojant A/D konverterius(iš

analoginio signalo vertimas į skaitmeninį)

3. Tikrinti aušintuvų sroves su A/D

4. Gauti komandos pranenišimą naudojant nuoseklųjį portą (serial port) iš kompiuterio, apie trijų aušintuvų darbo ciklus

5. Siųsti žinutę per nuoseklųjį porta į kompiuterį, temperatūros ir srovės jutiklių parodymus

6. Užkrauti įkroviklį, kad mikroprograma būtų atnaujinama nenaudojant atskiro programatoriaus

Yra pateikta programa, kuri valdiklio mikroprograma (firmware) tinka ir yra suderinama su Windows operacinę sistema. Taikomoji programa turi šias funkcijas:

1. Rankinis aušintuvų greičių parinkimas iš trijų esančių aušintuvų, kurie naudoja slankiklį nuo 0% iki 100%.

2. Iš anskto įjungti aušintuvų greitį

3. Jutiklių konfiguravimas, keičiant vienetus ar pavadinimus

4. Keisti aušintuvų užrašus, sūkių dažnį, bei kitą informaciją, kuri reaguoja į aušintuvo jutiklius

5. Rodyti temperatūras, sroves ir aušintuvų greičius

6. Suderinimas su motininės plokštės parametrų parodymu. Temperatūros jutiklių ir apytikslis aušintuvų dažnio parodymai iš motininės plokštės.

Valdiklio programa buvo parašyta C++ kalba, tad ją įkėlus į mikrovaldiklį buvo galima grafiškai valdyti visą sistemą, sistemos nepavyko paleisti tačiau aprašysiu, autorius aiškino visos sistemos veikimo principus.

Aušintuvų valdiklio taikomoji Windows programa dirba šoniniame fone, kuri gali valdyti aušintuvus automatiniu ar rankiniu būdu. Programa pati atnaujina kas sekundę aušintuvo greitį siusdamas paketus per nuoseklųjį porta į aušintuvo valdiklio plokštę. Nuosekli komanda sudaro darbinį ciklą(duty-cycles), kiekvienam aušintuvui

Aušintuvų greičio nustatymo puslapyje galima pačiam rankiniu būdu nustatyti aušintuvų gretį. Taip pat galima išsaugoti dabartinius aušintuvų nustatymus, šis nustatymas yra saugomas registre su kitais likusiais nustatymais.

Parodymų puslapis parodo visus motininės plokštės nustatymo rodiklius. Visų jutiklių vardai vardai yra konfiguruojami aušintuvų konfigūracijos ir jutiklių puslapiuose.

Valdymo puslapis leidžia konfigūruoti, kuriuos temperatūros jutiklis turi būti rodomi ir kurie turi būti valdomi. Valdymo kontrolė apskaičiuos aušintuvo greitį paremta išmatuotos srovės vertė ir nustatoma maksimali temperatūra. Tai yra atliekama kiekvienai temperatūrai, kuri yra valdoma. Tarp nustatytos ir kontrolinės vertės vertės skirtumas yra dauginamas iš mažų stiprinimo koeficianto, siekiant gauti aušintuvo darbinio ciklo vertę.

Kiekvieno esančio aušintuvo temperatūros efektas(sukonfigūravus aušintuvų konfiguracijos puslapyje) yra vėliau sulaikomas. Esamo efekto parametras iš aušintuvo konfiguracijos dydis yra tarp 0 ir 1.0. Darbinis ciklas yra padaugintas iš kiekvieno aušintuvo dydžio ir didžiausia vertė tampa nauju darbiniu ciklu aušintuvui. Šis procesas yra kartojamas visiems valdomiems jutikliams ir didžiausias darbinis ciklas yra sulaikomas aušintuvams ir tampama nustatymu, kuris buvo siustas valikliui.

Aušintuvo konfiguracijos puslapis leidžia pervadinti aušintuvą, nustatyti, kuris jutiklis iš valdiklio turi reaguoti į esamą nustatymmas. Jutikliai turi būti sukonfiguruoti motininės plokštės aušintuvų nustatymuose, kaip paprastiems jutikliams. RPM dydis yra apskaičiuojamas kiekvieną sekundę dauginant aušintuvui darbinį ciklą ties maksimaliu RPM dydžiu ir įvertinamas aušintuvo RPM.

Kitas svarbus aušintuvų konfiguracijos espektas yra įvertinti įvairius temperatūrų jutiklius aušintuvams. Kiekvieno ventiliatoriaus poveikis gali būti nustatomas ir kiekvienam temperatūros jutikliui. Kaip poveikis nera lengva nustatinėti, tai turi būti apskaičiuotas. Pavyzdžiui procesoriaus aušintuvas turi 100% procesoriaus temperaturos efektą. pateiktame 3.16 paveikslėlyje, galima pamatyti jog procesoriaus aušintuvas neturi jokio temperatūrinio efekto. Kitiems jutikliams nėra lengva taip nustatinėti.

Jutiklių puslapyje leidžiama konfiguruoti temperatūra ir esamus valdiklio jutiklius. Be to, motininės plokštės temperatūros jutikliai turi buti nurodomi esamame puslapyje. Motininės plokštės temperatūros jutikliai turi būti sukonfiguruojami, kaip “valdomieji”. Valdiklis nuskaito procesoriaus temperatūrą ir sistemos(motininės plokštės) temperatūra iš MBM, nes nėra tiesioginio priėjimo prie valdiklio jutiklių. Motherboard Monitor(MBM)

3.4. Kompiuterio korpuso modifikavimas efektyviam aušinimo sistemų palaikymui.

 

Pagerinti korpuso aušinimąsi neužtenka vien pridėti daug aušintuvų,  norint padaryti efektyvų oro srautą kompiuterio korpuse, galima minimaliai modifikuoti jį.

Pradedant nuo kompiuterio vidaus, tai būtina, kad korpuse esantys laidai būtų tvarkingai sutvarkyti. Vienas iš būdų, kaip laidus sutvarkyti yra sleevingas (angl. sleeve) arba kitaip galima pasakyti, kad esančius laidus reikia sukišti į vamzdelius. Šiuo metu rinkoje yra daug variantų, kokius vamzdelius galima įsigyti. Vamzdeliai gali būti spalvoti, jautrūs UV šviesai, nailono pagrindo ir kiti. Laidų sutvarkymo komplektuose būna pateikiama įvairaus storio ir ilgio vamzdeliai, nes kompiuterio laidai nėra vienodi. Pateiktame 3.18. pav. galima pamatyti, kas įeina į laidų sutvarkymo rinkinį ir kaip gali atrodyti sutvarkyti kompiuteriniai laidai.

Sekantis svarbus etapas, aušintuvų CFM kiekio didinimas. Senesniuose kompiuterio korpusuose, aušintuvų vietose yra išgręžiota daug 5 mm skersmens skylučių. Esančios skylutės pablogina aušintuvų oro išmetimą ir įsiurbimą. Esančios skylutės sukelia papildomai didesnį triukšmą, aušintuvui sukantis maksimaliu greičiu, nes ribojamas oro srauto praėjimas. Vienas iš būdų, kaip galima visą tai išvengti, tai tiesinio šlifuoklio pagalba. Reikia išpjauti visą aušintuvo dydžio skylę, pašalinti visas mažas skylutes. Paveikslėlyje 3.19. matoma darbo eiga jog pirma išpjaunama skylė, o vėliau tik apšlifuojama kraštai ir atitaikoma originalus aušintuvo dydžio kraštai.Taip pat yra žinoma jog šiluma visada kyla į viršų. Norint galima papildomai išpjauti skylę kompiuterio korpuso viršutinėje dalyje, tai pagerintų oro srauto efektyvumą. Reikia pabrėžti, jeigu yra pjaunama pilna skylė yra būtina dėti prie aušintuvo dulkių filtrą. Esant didesniam oro srauto paėmimui, be dulkių filtro, lengvai gali kauptis dulkės.

Tai paprasti būdai, kaip galima pagerinti aušinimąsi nededant papildomo aušintuvų valdiklio. Vietoj brangių spalvotų vamzdelių, galima surasti ir kitų alternatyvų, kaip paprasti mažo skersmens plastikiniai vamzdeliai, naudojami buityje. Šiuo atveju bus prarandama estetinis vaizdas, bet efektas liekas toks pat, kaip ir naudojant brangius vamzdelius sutvarkant laidus. Išpjaunant didesnę skylę aušintuvui yra gaunamas didesnis oro srautas, daugiau galima gauti šalto orą ir taip pat galima daugiau išpūsti šiltą orą iš korpuso. Reikia neužmiršti, kad reikia dėti dulkių filtrus, kad viduje nesikauptų dulkės, nes dulkės užkemša įvairius radiatorius ir tik pablogina kompiuterių komponentų vėdinimąsi.


3.5. Aušinimo sistemų lyginamasis vertinimas

 

Aptarti ir aprašyti visi trys pagrindiniai oro aušinimo sistemos, kurios buvo išbandytos ir aprašytos jų veikimo principas. Kiekvienas valdiklis turi savų specifikacijų ir gali būti naudojami skirtingose vietose ar net skirtingomis funkcijomis.

Pirmiausia buvo pagaminta aušinimo sistema su LM317 įtampos reguliatoriumi, palyginant su kitomis sistemos, jos valdymas buvo gan paprastas, yra galima prijungti tris aušintuvus, kurių greitis yra valdomas potenciometru. Ši sistema turi labai ribotą valdymo savybes, sistema galėdavo tik reguliuoti aušintuvų sūkių dažnį ir įjungti ar išjungti aušintuvų darbą. Tačiau ši paprasta sistema gali tikti eiliniam namų vartotojui, kuriam nereikia sudėtingų sistemų su termistoriais, o tiesiog galbūt reikia, kad būtų paprastai valdomi aušintuvų greitis.

Kita sistema buvo skirta vienam aušintuvui, bet taip pat buvo galima potenciometru reguliuoti aušintuvo sūkių dažnį. Ta sistema skyrėsi nuo kitų, kad turėjo termistorių, pagal kurį aušintuvas automatizuotai galėjo reguliuoti savo sūkių dažnį. Taip pat esanti MIC502 mikroschema leido turėti, negirdėta miegančio rėžimą aušintuvui, antru sistemos potenciometru yra reguliuojama ties kuria temperatūra turi įsijungti aušintuvas. Šios sistemos trūkumas jog galima valdyti tik vieną aušintuvą, pagal temperatūrinio pakyčio korpuse bandymas aušintuvas negalėjo sumažinti esančios temperatūros nors vienu laipsniu.

Trečioji sistema buvo su PIC16F877 mikrovaldikliu, kuris taip pat galėjo valdyti tris aušintuvus. Sistema turėjo keturis termistorius pagal kuriuos buvo galima nustatinėti, aušintuvų parametrus. Čia nebuvo naudojami potenciometrai, viskas buvo nustatoma grafiniu rėžimu, įkrovus programas (parašyta C++ kalba) 5 mikrovaldiklį per Windows operinę sistemą buvo galima nustatinėti įvairius parametrus. Kadangi sistemos nepavyko įjungti viska buvo aprašoma, kaip šios sistemos autorius konfigūravo visą valdiklį. Iš išvardintų trijų sistemų šis valdiklis turi daugiausiai savybių, įskaitant jog aušintuvus galima pilnai automatizuoti ir per Windows operacinę sistema matyti, kaip keičiasi įvairūs parametrai.  Šią sistema priskirčiau pažengusiems namų vartotojams, kurie turi geras elektronikas žinias ir norintiems paspartinti procesoriaus darbini dažnį, užtat ir reikia efektyvaus aušinimo sistemos, esant nesklandumams, kad sistema sugebėtų parodytų temperatūrų dydžius.

 


4. Darbo sauga ir ekologija

 

Darbo saugą reglamentuoja 2003 m. liepos 1 d. Nr. IX-1672 LR Darbuotojų saugos ir sveikatos įstatymas. Lietuvos respublikos darbo kodeksas reglamentuoja darbo santykius, susijusius su darbo kodekse ir kituose norminiuose teisės aktuose nustatytų darbo teisių ir pareigų įgyvendinimu ir gamyba. Taip pat yra svarbūs: Lietuvos higienos normų sąrašas, įmonių sudarytos darbų saugos instrukcijos, gamintojų įrangos saugos instrukcijos

Kiekvienam darbuotojui privalo būti sudarytos saugios ir sveikos darbo sąlygos,

neatsižvelgiant į įmonės veiklos rūšį, darbo sutarties rūšį, darbuotojų skaičių, įmonės rentabilumą, darbo vietų, darbo aplinką, darbo pobūdį, darbo dienos ar darbo pamainos trukmę, darbuotojo pilietybę, rasę, tautybę, lytį, seksualinę orientaciją, amžių, socialinę kilmę, politinius ar religinius įsitikinimus. Darbuotojo teisę turėti saugias ir sveikas darbo sąlygas garantuoja Lietuvos Respublikos Konstitucija, šis įstatymas ir kiti darbuotojų saugos ir sveikatos norminiai teisės aktai.

Saugias ir sveikas darbo sąlygas darbuotojams privalo sudaryti darbdaviai. Įstatymas taikomas kiekvienai įmonei, esančiai Lietuvos Respublikos teritorijoje. Darbuotojų saugos ir sveikatos specialistus įmonių darbuotojų saugos ir sveikatos tarnyboms, statybos saugos ir sveikatos koordinatorius pagal specialias mokymo programas rengia Lietuvos Respublikos aukštosios ir aukštesniosios mokyklos. Darbuotojų saugos ir sveikatos specialistais įmonėse gali dirbti asmenys, turintys aukštąjį ir aukštesnįjį išsilavinimą ir įgiję darbuotojų saugos ir sveikatos žinių darbui atitinkamoje ekonominės veiklos srityje.

Darbo higiena yra mokslinė praktinė medicinos šaka, tirianti darbo sąlygų ir gamybos proceso įtaką darbuotojo sveikatai ir darbingumui, nustatanti profilaktikos priemones, kuriomis siekiama sudaryti sveikas ir saugias darbo sąlygas. Darbo aplinkoje dažnai pasitaiko veiksnių, kurie veikdami ilgą laiką darbuotojo organizmą, žaloja sveikatą ir gali sukelti profesinę ligą. Tokie veiksniai yra vadinami kenksmingais darbo aplinkos veiksniais arba kenksmingais profesiniais veiksniais Tokių veiksnių yra 5 rūšys: cheminiai, fizikiniai, mechaniniai, psichologiniai ir biologiniai veiksniai. Visi šie veiksniai gali sukelti tiek paprastus negalavimus, tiek ūmines lygas.

Taip pat juk dažnai yra dirbama su kompiuterinę įrangą, atliekant aušinamu oru sistemų bandymas yra būtina laikytis saugaus darbo su kompiuteriu reikalavimų.

1. Kompiuteris turi būti įžemintas.

2. Darbo vieta turi būti įrengta taip, kad darbuotojas turėtų pakankamai vietos keisti

poziciją ir judėti.

3. Ekrano ir klaviatūros švytėjimas bei atspindžiai turi būti panaikinti darbo vietas

tinkamai išdėsčius šviesos šaltinių atžvilgiu. Langai, peršviečiamos ir ryškiai nudažytos sienos

neturi atspindėti monitorių ekranuose ir klaviatūroje.

4. Darbo vieta neturi būti įrengta prieš ryškų foną, langų ar ryškiai nudažytų sienų.

5. Monitoriaus ekranas turi būti nutolęs nuo akių ne mažiau kaip 40 cm. Mažiausias

simbolio aukštis lygus 2,4 mm.

6. Rekomenduojamas pozityvus vaizdas (juodi simboliai baltame fone).

7. Ekrano vaizdo dalis turi būti šviesi iki pakraščių.

8. Ekrano švytėjimo ir dažnai žiūrimų dokumentų švytėjimo santykis neturi viršyti 10.

Ekrano švytėjimas turi būti ne mažesnis kaip 35 cd/m2.

9. Maitinimo bloko ventiliatoriai ir diskai turi suktis tyliai, kad triukšmas nevargintų darbuotojų. Triukšmo lygis neturi viršyti 45 dB. Nuolat spausdinantys ir triukšmą keliantys

spausdintuvai turi būti kitoje patalpoje.

10. Darbo patalpa turi būti gerai vėdinama.

Elektros prietaisų ar kitų sistemų projektavimas yra glaudžiai susietas su montažo darbais, todėl būtina laikytis tokių reikalavimų:

1. Pavojų sudaro elektros srovė ir tinklo įtampa, įkaitę įrankiai, greitai besisukantys

įrengimai ir agresyvios cheminės medžiagos, su kuriais reikia elgtis atsargiai ir kruopščiai, naudotis tik tvarkingais įrankiais ir įrengimais.

2. Periodiškai reikia tikrinti ar nėra trumpo sujungimo tarp lituoklio antgalio ir jo

kaitinimo apvijos.

3. Dirbant su gręžimo staklėmis, grąžtas turi būti gerai įtvirtintas laikiklyje, pragręžiamos

medžiagos (ypač plonasienės plokštės) turi būti patikimai prilaikomos.

4. Litavimo metu naudojami fliusai: kanifolijos spiritinis tirpalas ir cinko chloridas.

Kanifolijos toksiškas veikimas pasireiškia odos erzinimu, išbėrimais. Cinko chloridas gali sukelti odos ir gleivinės nudegimus.

5. Litavimo darbo vietoje įrengiama vietinę ištraukiamoji ventiliacinė sistema, kuri turi

užtikrinti švino koncentraciją darbo zonoje ne didesnę kaip 0.01 mg/m3

6. Kad išvengti nudegimų ir rankų odos užteršimo švinu, dirbantiems išduodamos

servetėlės, lydmetalio pertekliui nuo lituoklio pašalinti, o taip pat pincetai lituojamą laidą

palaikymui bei lydmetalio padavimui į litavimo zoną.

7. Dirbantieji aprūpinami apsauginiais akiniais. Baigus darbą rankinio litavimo metodu,

reikia rankas apiplauti 1 % acto rūgšties tirpalu, nusiplauti jas su muilu, praskalauti burną, išsivalyti dantis ir išsimaudyti duše.

8. Draudžiama:

8.1 Negalima atlikinėti litavimų ir montavimų įjungtoje radioelektroninėje

aparatūroje.

8.2 Patalpose, kur vykdomas litavimas, draudžiama laikyti asmeninius daiktus,

valgyti, rūkyti, o taip pat neštis į namus darbo rūbus.

Įvykus nelaimingam atsitikimui, rekomenduojamos šios priemonės:

1. Lituokliu arba lydmetaliu nudeginta vieta sudrėkinama sodos tirpalu ir patepama

vazelinu.

2. Rūgštimis nudeginta kūno vieta iš pradžių nuplaunama tekančiu vandeniu, o po to

sudrėkinama sodos tirpalu.

3. Šarmais nudegintos vietos plaunamos acto arba boro rūgšties tirpalu.

4. Įvairūs įpjovimai tepami jodo tirpalu ir užklijuojami pleistru.

5. Pajutus elektros smūgį, reikia tuoj pat darbą nutraukti iki normalios savijautos

atsistatymo. Stipriai paveikus elektros srovei, nukentėjęs paprastai pats negali atsitraukti nuo laido. Tuo atveju arčiausiai esantiems reikia kuo greičiau, patiems laikantis asmeninio saugumo taisyklių, išjungti srovę bendru kirtikliu arba atitraukti laidą srovei nelaidžiu daiktu. Nukentėjusiam reikia duoti pauostyti amoniako arba apšlakstyti veidą šaltu vandeniu, atlikti dirbtinį kvėpavimą ir skubiai iškviesti gydytoją.

Taip pat reikia laikytis pagal nustatytais Ekologijos normatyvais. Įmonėse aplinkos apsaugos vadybos sistemą reglamentuoja ISO 14001 standartas, kuris taikomas bet kuriai organizacijai, veikiančiai bet kuriame pramonės sektoriuje. Standartų sukūrė Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO), jis paremtas dvejomis koncepcijomis: nuolatinis gerinimas ir atitiktis reikalavimams. Standartas apima pagrindinius efektyvios aplinkosaugos vadybos sistemos elementus. Jis gali būti taikomas tiek paslaugų, tiek gamybos sektoriuose. Standartas reikalauja, kad bendrovė apibrėžtų aplinkosaugos tikslus ir uždavinius bei sukurtų vadybos sistemą, būtiną šių uždavinių įgyvendinimui. Standartas taip pat reikalauja, kad bendrovė laikytųsi sistemos procesų, procedūrų ir veiksmų plano. Pagrindiniai standarto elementai: aplinkosaugos politika, planavimas, įdiegimas ir vykdymas, tikrinimas ir koregavimas, vadovybinė analizė.

Gamybinės atliekos elektronikos ir elektrotechnikos gamybos bendrovėse būna tokios:

Kabeliai, izoliacinės medžiagos, papildomi elektrinio maitinimo šaltiniai (akumuliatoriai),

sugadinti ar nekokybiški elektronikos komponentai, pasenusi ar sugadinta pagaminta ar gamybinė įranga, ,akų, dažų, skiediklių atliekos, gyvsidabrio turinčios atliekos.

 

Pavojingosios atliekos gali prasiskverbti į dirvožemį, užteršti gruntinius vandenis ir

tokiu būdu pakenkti aplinkai ir žmonių sveikatai. Todėl yra labai svarbu tokias atliekas išskirti iš bendro atliekų srauto. Esminis būdas išvengti problemą, susijusią su pavojingomis atliekomis, – naudoti mažiau toksiškus gaminius. Pavyzdžiui, kad nereikėtų naudoti dažų skiediklių, – įmonės gali naudoti vandeniu skiedžiamus latekso dažus. Taip pat gali naudoti galvaninius elementus, kuriuos galima pakartotinai įkrauti.

Elektros ir elektroninės įrangos sudėtyje yra pavojingų aplinkai ir visuomenės sveikatai medžiagų: gyvsidabrio, švino, kadmio, arseno ir t.t. Be to, elektros ir elektroninėje įrangoje yra antrinių žaliavų, kurias galima perdirbti: juodąjį metalą, spalvotąjį metalą, stiklo, plastikų. Visos gamybinės atliekos turi būti priduodamos į atliekų priėmimo aikšteles arba palikti specialiuose konteineriuose prekybos centruose. Nusidėvėjusi įranga turi būti kaupiama, o paskui priduodama antrinių žaliavų perdirbimo bendrovėm.

Laikantis nustatytais šiais reikalavimais, darbas visada bus atliekamas saugiau, nekenks mūsų sveikatai ir taip išsaugoma gamta.

. Darbo rezultatai ir jų aptarimas. Išvados ir rekomendacijos.

 

Baigus visus darbus yra būtina pateikti savo išvadas apie aušinimo sistemų atliktus bandymus, bei jų palyginimus.

1. Įvertinti naujausius kompiuterių korpusus, kurie pasižymi geromis aušinimo savybėmis. 2.5. skyriuje pateikiu Xigmatek Utgard ir Cooler Master CM 690 II Advanced korpusų analizę, kurie pasižymi geromis aušinimo savybėmis. Šie korpusai pasižymi puikiai sumontuotais aušintuvais, kurie sudaro efektyvias oro srauto kryptis. Šie korpusai nėra brangūs tad yra prieinami namų vartotojų grupei, norintiems turėti kokybiškus kompiuterinius korpusus. Esami korpusai pasižymi talpiu vidumi, nesunkiai galima sumontuoti ir aušinama vandeniu sistemas.

2. Apžvelgti, mėgėjų taikomas priemones aušinimo sistemų gerinimui. Šiuo tikslu įrodžiau, kaip galima vartotojui nesunkiai modifikavus kompiuterio korpusą, pagerinti aušinimo sistemas. Analitinės dalies 2.7. skyriuje yra pateikta daug informacijos, kaip aušintuvų išdėstymas gali pagerinti ar pabloginti oro srauto cirkuliacija. Tereikia taisyklingai išdėstyti aušintuvus, pateikti paveiksliukai parodo, kaip efektyviai reikia sudaryti oro srauto kryptis. Projektinės dalies 3.5 skyriuje, aptariu kelis būdus, kaip galima pagerinti oro cirkuliacija. Tvarkingas laidų išdėstymas kompiuterio korpuse visada pagerina oro pralaidumą, cirkuliuojantis oras geriau pasiekia kompiuterio sunkiai prieinamas vietas. Aušintuvo skylės padidinimas, pagerina aušintuvo įsiurbimą ar išmetimą. Tai labai paprastas būdas, kaip galima padidinti aušintuvo CFM kiekį.

3. Patobulinti kompiuterio aušinimo sistemą, pritaikant aušintuvų valdiklius su įvairiais termojutikliais ir integriniais grandynais. Baigiamojo projekto vienas iš pagrindinių tikslų buvo pagaminti aušinamu oru sistemas ir jas išanalizuoti. Didžią dalį projektinės dalies sudarė trijų aušinimo sistemų LM317, MIC502 ir PIC16F877 aprašymai. Kiekviena sistema turi skirtingus parametrus, MIC502 naudoja termojutiklius, o PIC16F877 sistema naudoja sudėtingesnius jutiklius. Teko atlikti įvairius bandymus su LM317 ir MIC502 valdikliais. Apskaičiavau, kiek sistemos gali suvartoti elektros energijos veikiant 50% ir 100% pajėgumu. Kitas bandymas buvo atliekamas, kaip aušinama oru sistemos sugebės sumažinti temperatūrą kompiuterio korpusuose.

4. Palyginti visus tris aušintuvų valdiklius, aptarti jų savybes. Šiuo baigiamojoprojekto tikslu, pateikiau detalias išvadas apie aušintų valdiklių  privalumus ir trūkumus. Grafinėje dalyje pateikiu LM317 ir MIC502 sistemų lyginamuosius įvertinimus.Pasirinktos profesinės kompetencijos, kurios atitiktų baigiamojo projekto reikalavimus

Kompiuterinės technikos parinkimas, diegimas ir atnaujinimas. Buvo renkama kompiuterinė technika atsižvelgiant į vartotojų poreikius. Gaminant baigiamojo projekto maketus stengiamasi, taupyti finansines išlaidas perkant pigesnes detales.

Kompiuterinės technikos priežiūra. Suprojektavus maketus buvo atliekama derinimo darbai, kad jie galėtų stabiliai veikti.

Kompiuterinių sistemų ir kitos elektroninės aparatūros projektavimas. Ši kompetencija atskleidžia, kaip buvo projektuojami aušinama oru sistemos, įvertinant konkrečius poreikius.

Valdiklių diegimas  bei priežiūra įmonėje. Elektroninės aparatūros gamyba. Pagaminus maketus buvo stebima, kaip jie veiks. Kaskart esami valdikliai yra prižiūrimi ir minimaliai patobulinti. Maketų surinkimas vyko namų sąlygomis, nebuvo naudojama naujos technologijas, gaminant spausdintines montažines plokštes.

Inžinerinė veikla. Visa informacija baigiamajame projekte pateikiama esamomis aukštojo neuniversitetinio išsilavinimo reikalavimus atitinkantys bendrųjų dalykų žiniomis.

Kompiuterių išorinių įrenginių, maitinimo šaltinių ir biuro technikos remontas.

Pagaminus MIC502 valdiklį, teko susidurti su įvairiais jo gedimais.

Baigiamajame projekte pagaminti aušinimą oru sistemos yra pačios paprasčiausios ir pigiausios savo srityje, dėl to ir buvo pasirinkta rengti apie tai baigiamąjį projektą. LM317 valdiklis yra paprastas ir efektyvus, kuri nesunkiai galima pasigaminti. Patobulinus ši valdiklį ir dar prijungus tris papildomus aušintuvus,  galima tikėtis labai geru aušinimosi rezultatų. MIC502 sistema yra skirta vienam aušintuvui, tačiau yra galimybių prijungti ir antrą aušintuvą. Ši sistema pasižymi automatizuotu aušintuvų valdymu, kuris puikiai tinka aušinti pavienius kompiuterio komponentus, kaip vaizdo plokštę. PIC16F877 sistema turi daugiausiai parametru, tačiau jos gyvai išbandyti neteko. Rėmiausi informacija, kaip šios sistemos autorius pats testavo. Šią sistemą lengviausia valdyti, nes tai galima atlikti per Operacinę sistemą, nustatant įvairius parametrus.

Mano rekomendacijos vartotojui būtų, jog aušinimo sistemų yra efektyvesnių, nei valdikliu valdomi aušintuvai. Šiuo metu populiariausia yra aušinama vandeniu sistemos, nes yra didelė paklausa šios sistemos detalių. Kompiuterių korpusų gamintojai vis daugiau skiria dėmesį, kaip patobulinti korpusus, kuriuose patogiai tilptų aušinamu vandeniu sistemos komponentai. Ši sistema brangesnė, nei aušinamu oru sistemos, bet ir jos efektyvumas yra daug didesnis.

Šioje svetainėje naudojami slapukai (angl. cookies). Jei tam neprieštaraujate, paspauskite mygtuką „Sutinku“ arba naršykite toliau. Sutikimą bet kada galėsite atšaukti interneto naršyklėje ištrindami įrašytus slapukus. Sutinku Sužinoti daugiau