Se trata de un circuito para la regulación de la velocidad de los ventiladores de la caja de un PC.
El Esquema básico del que se parte es el siguiente:

Para regular la tensión se emplea un circuito integrado LM317 en encapsulado TO-220 en el esquema marcado como IC1, este circuito tiene un rango de tensiones de salida de 1,2 a 37 voltios con una corriente máxima de 1,5 Amperios y cuenta con protección contra sobre-corriente. Para la variación de tensión se utiliza un potenciómetro marcado como P1, en cuanto a C1/C2 son condensadores de filtrado y D1/D2 diodos de protección frente a una descarga de la tensión de los condensadores sobre el IC1, en el caso de una tensión de entrada perfectamente filtrada estos componentes no son necesarios.

Algunos datos del LM317, a saber la tensión de salida se controla directamente por medio del valor de P1, internamente el chip tiene un zener de 1,2v como referencia de tensión interna lo cual explica porque el mínimo es 1,2v, la resistencia R1 no es de 220 ohm por casualidad, es debido a que la corriente de polarización por R1 para un correcto funcionamiento debe de ser de 5mA como mínimo, lo que se traduce en R1=1,25/5mA=240ohm valor máximo, el valor mas parecido es 220ohm, la tensión máxima proporcionada por el chip es la tensión de entrada menos 1,6v aprox. que es la caída de tensión que se produce en los transistores internos en montaje darlington que tiene el chip para proveer los 1,5 Amp de salida (para mas corriente de 1,5A se puede usar el LM338), pero esta tensión máxima solo se alcanza para un correcto valor de P1, así tu puedes poner a la entrada 25v que si P1 es de 1K la tensión de salida variara entre 1,2 y 7v aprox., y esto es independiente de la carga que le metas siempre que no se supere el valor máximo de corriente en cuyo caso entraría la protección interna contra sobre-corriente reduciendo la tensión hasta un valor en el que dicha corriente fuera inferior a la máxima corriente permitida.

El calculo teórico del valor de P1 en ohm para una determinada tensión de salida se obtiene con la siguiente formula:

P1=(R1/Vref)(Vout-Vref)

donde Vref=1,25 y Vout=tensión de salida deseada, así por ejemplo para 5v de tensión de salida seria:

P1=(220/1,25)(5-1,25)=660 ohm

En el caso que nos ocupa, la regulación de velocidad de los ventiladores de un PC en principio no es aconsejable pararlos del todo, por lo que se fija una tensión mínima y realizamos el ajuste de tensión a partir de ese valor hacia el máximo que en nuestro caso con una tensión de la fuente de alimentación del PC de 12,05 voltios se sitúa en 10,44 voltios, para conseguirlo colocamos en serie con P1 una resistencia de un valor fijo, de tal manera que con el potenciómetro a su mínima resistencia (0 ohm) obtenemos el valor de tensión mínimo y con el potenciómetro a su máximo valor obtenemos el valor máximo.

LISTADO DE COMPONENTES:

IC1=Regulador LM317 en encapsulado TO-220 con disipador
D1 y D2=Diodos 1N4007
R1=Resistencia 220 ohm 1/2w
P1=Potenciometro 1K LIN + Resistencia 680 ohm 1/4w
C1=Condensador electrolitico 10m F 25v
C1=Condensador electrolitico 100m F 25v
Los valores de P1 son para una tensión mínima de 5v y máxima de 10,44v

Montaje de prueba
Aunque hay una formula para obtener la tensión de salida en función de los valores de R1 y P1 [Vs=1,2v(1+P1/R1)+50m A*R2] he realizado un montaje de pruebas para determinar los valores exactos de P1 para una determinada tensión de salida.

En la siguiente imagen se aprecian los componentes y disposición de patillas.

Y en las siguientes imágenes el prototipo, hay algunas variaciones de componentes que son debidas a que no tenia los marcados en el plano pero que no afectan al funcionamiento, en vez de utilizar diodos 1N4007 he usado diodos 1N4148 (de baja potencia), para la resistencia de 220 ohm he empleado una de 120 ohm en serie con otra de 100 ohm y para la resistencia fija que debe ir en serie con el potenciómetro he usado una resistencia ajustable.

Test
Para realizar el test se ha empleado una fuente regulable de laboratorio para simular los 12v de la fuente de un PC, un ventilador de PC de 90mm y un tester digital Fluke para las mediciones.

La fuente de laboratorio se ha ajustado a una tensión de salida de 12,05 voltios.

Se ha ajustado el potenciómetro a su mínima resistencia y se ha variado la resistencia ajustable para conseguir diferentes tensiones de salida, con cada tensión de salida elegida se ha medido con el tester el valor de la resistencia.

Los resultados han sido los siguientes:

Tensión salida = 5 voltios Valor de P1=642 ohm
Tensión salida = 6 voltios Valor de P1=835 ohm
Tensión salida = 7 voltios Valor de P1=980 ohm
Tensión salida = 8 voltios Valor de P1=1160 ohm
Tensión salida = 9 voltios Valor de P1=1325 ohm
Tensión salida = 10,44 voltios Valor de P1=1610 ohm

Valores adicionales para otras tensiones de salida:
Tensión salida = 1,55 voltios Valor de P1=50 ohm
Tensión salida = 2 voltios Valor de P1=128 ohm
Tensión salida = 2,5 voltios Valor de P1=215 ohm
Tensión salida = 3 voltios Valor de P1=313 ohm
Tensión salida = 3,5 voltios Valor de P1=387 ohm
Tensión salida = 4 voltios Valor de P1=473 ohm
Tensión salida = 4,5 voltios Valor de P1=560 ohm
Tensión de salida = 13,5 voltios Valor de P1=2100 ohm
Tensión de salida = 16,5 voltios Valor de P1=2600 ohm
Tensión de salida = 19,5 voltios Valor de P1=3100 ohm
Tensión de salida = 22,5 voltios Valor de P1=3600 ohm

Con estos resultados sabemos que para por ejemplo una tensión mínima de 5 voltios la resistencia que coloquemos en serie con el potenciómetro ha de ser de 640 ohm, como este valor no hay usaremos una de 680 ohm y el potenciómetro será de 930 ohm (1610-680) que como es un valor que no hay, usaremos uno de 1K (1000 ohm).

En este circuito hay una pega y es que no podemos darle al ventilador los 12v para que vaya a su máxima velocidad, esto lo solucionamos con un interruptor de 2 posiciones, en una alimentamos el ventilador del regulador y en la otra directamente de los 12 voltios.

Se han repetido las pruebas sin los condensadores de filtro y sin los diodos de protección y el circuito ha funcionado perfectamente, incluso se ha probado alimentando 2 ventiladores juntos.

Valores estándar para potenciómetros:
100ohm, 220ohm, 470ohm, 1k, 2k2, 4k7, 10k, 22k, 47k, 100k, 220k, 470k, 1M, 2,2M, 4,7M.

Esquema practico:

Este es un circuito practico para el control de hasta 4 ventiladores independientemente, con este circuito conseguimos una regulación lineal de la tensión entre 5¸ 10,5v aproximadamente por medio del potenciómetro P1, la resistencia R2 fija el valor mínimo en 5v y con el interruptor de 2 posiciones I1 conmutamos entre salida regulada o salida fija de 12v para poner los ventiladores al máximo de sus revoluciones en caso necesario.

Para alimentar el circuito utilizamos un molex macho de los que se utilizan para duplicar las salidas de la fuente (son 3 conectores 1 macho y 2 hembras, nos quedamos con el macho), en este conector el cable amarillo corresponde a +12v, los negros a la masa (-) y el rojo a +5v que no usamos.

Para la salida necesitamos un conector de 3 pin como el que se ve en la foto y que seria el macho correspondiente a la hembra que traen los ventiladores actuales.

Al integrado IC1, IC2, … le dotamos de un disipador, con el tamaño pequeño es suficiente a no ser que queramos alimentar ventiladores de gran consumo, en cuyo caso le colocaremos un disipador mayor.

Listado de componentes:
IC1, IC2, IC3, IC4 = LM317 en encapsulado TO220
R1, R3, R5, R7 = Resistencia 220 ohm 1/4w
P1, P2, P3, P4 = Potenciómetro de 1Kohm LIN.
R2, R4, R6, R8 = Resistencia 680 ohm 1/4w
R9, R10, R11, R12 = Resistencia 3k3 1/4w
D1, D2, D3, D4 = Diodo Led verde de 5mm
I1, I2, I3, I4 = Interruptor 2 posiciones (pequeño)
4 Disipadores y los tornillos y tuercas para los reguladores LM317
CT1 = Conector molex macho para conexión al conector hembra de la fuente
CT2, CT3, CT4, CT5 = Conector 3 pin macho para circuito impreso

Los interruptores los hay también de 3 posiciones, en la posición central no conectaría a ningún punto como esta dibujado en el plano y en esa posición el ventilador estaría parado, aunque dada la tensión mínima a la que podemos ajustar los ventiladores, el ruido producido es insignificante y por lo menos nos mueven algo de aire, a elección del usuario la opción de tres posiciones (aunque en el caso del ventilador de la CPU no se recomienda pararlo).

Los conectores de salida (CT2 etc.), los hay de montaje horizontal o vertical.

Es posible que en la tienda de electrónica también tengan los conectores molex, llevar uno de muestra y preguntar.

Este circuito esta dotado de un diodo Led que indica con mayor o menor luminosidad el nivel de tensión, se ha escogido una resistencia de limitación de corriente a través del diodo Led de 3k3 (3300ohm) porque con resistencias menores no se aprecia la variación de intensidad de luz, en cualquier caso si se quiere un mayor brillo del diodo Led se puede reducir el valor de la resistencia hasta 1k2, recomiendo no bajar de este valor para alargar la vida del diodo Led.

En el diodo Led la patilla mas larga corresponde al Anodo y la mas corta al Katodo.

Este circuito no nos muestra las revoluciones de los ventiladores de ahí el pin que no se usa en el conector de 3 pin, pero si montamos este circuito para controlar los ventiladores que se conectan en la placa base (CPU y otros 2 ventiladores), podemos preparar un cable en Y, de tal manera que el conector que va al ventilador lleva 5 cables 2 negros, 1 rojos y 1 amarillo, un rojo y un negro irían al conector que se conecta en el circuito (alimentación del ventilador) y un negro y el amarillo irían a otro conector hembra que iría a la placa base donde iba conectado ese ventilador, con esto la placa base mediría las revoluciones y las veríamos con el programa propio de cada placa u otro equivalente.

En el ventilador el cable negro es el (-), el central de color rojo es el (+) y el del otro extremo generalmente de color amarillo es el sensor de rpm.

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