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Convertisseur Prise PWM 4 Broches pour ventilateur 3 Broches
Posté le: 02 janvier 2012 à 01:01 
Bonjour à tous, je suis inscris chez vous depuis peu et j'ai décidé de partager avec vous mon bricolage du Week end avec vous
J'ai besoin de convertir la prise ventilateur CPU de ma carte mère en prise 3 broche standard tout en conservant la régulation.
Je me suis donc documenté pour m'apercevoir que le quatrième fils ajouté à la prise ventilateur n'est autre que la consigne en vitesse du ventilateur.
Le ventilateur est désormais alimenté en 12 volts en permanence alors qu’auparavant il suffisait de faire varier cette tension pour changer la vitesse du ventilateur.
Donc sur les nouveaux ventilateurs équipés de PWM on a une électronique interne qui permet de convertir cette consigne (PWM) en une tension variable ou une fréquence variable selon la technologie du moteur du ventilateur ( mais ça c'est un autre problème)
Alors la réflexion suivante me vient à l’esprit, pourquoi ne pas fabriquer cette gestion électronique pour faire fonctionner les ventilateurs standard avec une prise PWM?
Dans un premier temps je vais m’intéresser a ce signal PWM fourni par la carte mère sur le quatrième fils des ventilateurs.
Traduction : PWM signifie "Pulse Width Modulation" en français, modulation de largeur d'impulsions.
En gros on utilise un signal quarré a fréquence fixe et largeur variable.
Lorsque ont branche un oscilloscope sur ce fils on aperçois visiblement ce signal carré.
Ici 4 mesures avec le CPU Fan réglé à 25%, 50%, 75% et 100%
A chaque oscillogramme on mesure la tension sur la borne PWM par rapport à la masse. On peux remarquer qu'a 25% la tension est a 5 volts durant 1/4 du temps, a 50% pendant 1/2 du temps etc...
Après lecture de la norme PWM on apprend que la borne PWM fournie un courant maximum de 5mA soit 0.005 Ampère, on ne peux donc pas espérer y branché un ventilateur qui peux consommé jusqu’à 1 Ampère pour les plus puissant (en informatique bien sur).
Dans mon montage, j'ai utilisé un transistor MosFet qui se chargera de hacher une tension continu de 12v pour en faire une tension alternative correspondant a la commande du fils PWM
Le transistor se comportera comme un interrupteur commandé par le fils PWM venant de la carte mère. cet interrupteur laissera passer le courant (12 volts) durant l'intervalle ou le signal PWM sera a 5 volts.
Autrement dit lorsque la commande PWM sera à 50%, la tension oscillera au borne du ventilateur de 0 a 12 volts avec intervalle égale, ce qui produira une valeur moyenne de 6 volts à ces bornes
Quand la commande sera à 75%, la tension oscillera de 0 à 12 volts au borne du ventilateur en restant 3/4 du temps a 12 volts ce qui produira un tension moyenne de 9 volts.
Voila pour le début du projet, j’espère avoir été claire.
J'ai besoin de convertir la prise ventilateur CPU de ma carte mère en prise 3 broche standard tout en conservant la régulation.
Je me suis donc documenté pour m'apercevoir que le quatrième fils ajouté à la prise ventilateur n'est autre que la consigne en vitesse du ventilateur.
Le ventilateur est désormais alimenté en 12 volts en permanence alors qu’auparavant il suffisait de faire varier cette tension pour changer la vitesse du ventilateur.
Donc sur les nouveaux ventilateurs équipés de PWM on a une électronique interne qui permet de convertir cette consigne (PWM) en une tension variable ou une fréquence variable selon la technologie du moteur du ventilateur ( mais ça c'est un autre problème)
Alors la réflexion suivante me vient à l’esprit, pourquoi ne pas fabriquer cette gestion électronique pour faire fonctionner les ventilateurs standard avec une prise PWM?
Dans un premier temps je vais m’intéresser a ce signal PWM fourni par la carte mère sur le quatrième fils des ventilateurs.
Traduction : PWM signifie "Pulse Width Modulation" en français, modulation de largeur d'impulsions.
En gros on utilise un signal quarré a fréquence fixe et largeur variable.
Lorsque ont branche un oscilloscope sur ce fils on aperçois visiblement ce signal carré.
Ici 4 mesures avec le CPU Fan réglé à 25%, 50%, 75% et 100%
A chaque oscillogramme on mesure la tension sur la borne PWM par rapport à la masse. On peux remarquer qu'a 25% la tension est a 5 volts durant 1/4 du temps, a 50% pendant 1/2 du temps etc...
Après lecture de la norme PWM on apprend que la borne PWM fournie un courant maximum de 5mA soit 0.005 Ampère, on ne peux donc pas espérer y branché un ventilateur qui peux consommé jusqu’à 1 Ampère pour les plus puissant (en informatique bien sur).
Dans mon montage, j'ai utilisé un transistor MosFet qui se chargera de hacher une tension continu de 12v pour en faire une tension alternative correspondant a la commande du fils PWM
Le transistor se comportera comme un interrupteur commandé par le fils PWM venant de la carte mère. cet interrupteur laissera passer le courant (12 volts) durant l'intervalle ou le signal PWM sera a 5 volts.
Autrement dit lorsque la commande PWM sera à 50%, la tension oscillera au borne du ventilateur de 0 a 12 volts avec intervalle égale, ce qui produira une valeur moyenne de 6 volts à ces bornes
Quand la commande sera à 75%, la tension oscillera de 0 à 12 volts au borne du ventilateur en restant 3/4 du temps a 12 volts ce qui produira un tension moyenne de 9 volts.
Voila pour le début du projet, j’espère avoir été claire.
0 pour,0
Posté le: 02 janvier 2012 à 15:23
Merci pour ton soutien.
Premier essai du montage.
Je me connecte sur la broche PWM de la carte mère
Je récupère un Mosfet Canal N, J'ai que des IRF530.
Résultat le ventilateur démarre qu'a partir de 75%, l’électronique interne du ventilateur 3 broches est perturbée par le découpage de la tension 12 volts.
Après l'ajout d'un condensateur en parallèle avec le ventilateur pour lisser la tension, je résous le problème.
Le ventilateur démarre des 37.5% mais la tension aux bornes de celui ci est proportionnel au rapport cyclique du signal PWM qu'après 50%.
50% 5.8 volts
75% 8.6 volts
100% 11.5 volts
Premier problème, la forme du signal PWM est perturbé par le montage malgré que l'on soit très loin de consommé les 5mA maximum de la borne PWM de la carte mère.
Je pense que vue la forte impédance de la prise PWM, la capacité d'entré du MOSFET en est responsable de cette déformation et je suis même pas sur que le mosfet soit toujours en commutation franche car il chauffe un peut.
Sinon avec ce montage, la masse du ventilateur n'est pas directement à la masse, le soucis étant que la le système de monitoring de la vitesse du ventilateur est effectué par la mise a la masse de la broche RPM à la masse deux fois par tours du ventilateur.
Le ventilateur n’étant pas à la masse le comptage ne ce fait que ventilateur au maximum.
la prochaine étape sera donc de trouvé en Mosfet en canal P Pour référence le ventilateur a la masse et d'ajouter un second étage ayant une capacité d'entré inférieur.
Premier essai du montage.
Je me connecte sur la broche PWM de la carte mère
Je récupère un Mosfet Canal N, J'ai que des IRF530.
Résultat le ventilateur démarre qu'a partir de 75%, l’électronique interne du ventilateur 3 broches est perturbée par le découpage de la tension 12 volts.
Après l'ajout d'un condensateur en parallèle avec le ventilateur pour lisser la tension, je résous le problème.
Le ventilateur démarre des 37.5% mais la tension aux bornes de celui ci est proportionnel au rapport cyclique du signal PWM qu'après 50%.
50% 5.8 volts
75% 8.6 volts
100% 11.5 volts
Premier problème, la forme du signal PWM est perturbé par le montage malgré que l'on soit très loin de consommé les 5mA maximum de la borne PWM de la carte mère.
Je pense que vue la forte impédance de la prise PWM, la capacité d'entré du MOSFET en est responsable de cette déformation et je suis même pas sur que le mosfet soit toujours en commutation franche car il chauffe un peut.
Sinon avec ce montage, la masse du ventilateur n'est pas directement à la masse, le soucis étant que la le système de monitoring de la vitesse du ventilateur est effectué par la mise a la masse de la broche RPM à la masse deux fois par tours du ventilateur.
Le ventilateur n’étant pas à la masse le comptage ne ce fait que ventilateur au maximum.
la prochaine étape sera donc de trouvé en Mosfet en canal P Pour référence le ventilateur a la masse et d'ajouter un second étage ayant une capacité d'entré inférieur.
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