低消費・静音化サーバー
No.5 ファンレスで大丈夫?

2002,3/3 途中まで、
2002,3/24 "4."を追加


[ 注意!]
以下の電源のファンレス化は失敗すると発煙・発火、最悪では
火事になるという非常に危険な行為です。
下記内容も安全性を私が保証するものではありません。
ファンレス化に関して何か起きても私たけは一切関知しませんので
もし似たような事をされる場合は、自己責任で実施していただくようお願いします。

(まず「電源のファンレスは無謀な事である!」という自覚を持つ事。)


1.温度センサキット登場!
No.4で購入した温度センサキット共立電子産業(株)ワンダーキット事業所が出しているWonderKitの一種類です。
話は脱線しますが、共立電子産業(株)が出している大人の科学シリーズそそられるものがありますねぇ。
蓄音機だとか鉱石ラジオだとか。鉱石ラジオはダイオードではなくて本物の鉱石(!)を使っているというすぐれものです。
さらに”学研電子ブロック[復刻版]”まで出すというのですから驚きです。暇をみて買ってみたい一品です。。。。
。。。。と、話を本題に戻しましょう。
まず改めて、温度センサキットはこういうものです。
温度センサーがあらかじめ設定してある温度になるとリレーがON/OFFして外部回路を制御することができます。
設定温度で回路をONにするかOFFにするかは外付けのスイッチで切りかえる事ができます。

入っているのはこういう部品。

部品 基板のパターン

ICは4個入っていますが回路図を見てみると16F84という16ピンのICが心臓部のようです。
この16F84ってどんなICだろう?と調べてみたら、なななんといっぱしのRISCマイコン
EEPROMまで内蔵しているじゃぁありませんか。
つまりこの16F84のEEPROMに温度制御するためのソフトが書きこんであるんですね。たいしたもんだ。
ちなみにこのマイコン、PICといって電子工作をする人には定番の部品みたいです。
PICについてはE.S趣味の電気工作PICマイクロ・コントローラに詳しいのでご覧下さい。
最近の電子工作も高度になっておるのだなぁ!と感心しきりです。


2.さあ組みたてだ!
さーて、いよいよ組みたてです。半田ゴテを握るのは久しぶりなのでちょっと緊張
部品がけっこうあって間違えたらどーしよう、と思ってたんですがマニュアルがけっこう親切で一つ一つ
ゆっくり確認しながら進めます。
回路図もちゃんと載っててここに転載したいところですが著作権に引っかかりそうなのでやめときます。
(回路図載せてもPICのソフトは非公開なので同じ物ができるわけではないですが、)

メイン基板組みたて中 サブ基板組みたて中

抵抗とジャンパーのリード線が
にょきにょき生えてます。
リード線切断は最後です。
だんだん組みあがってきました 完成!

メイン基板とサブ基板をネジと半田でつなぎます。

完成!
黒い紐みたいなのが温度センサーです。

結局、完成まで2,3時間かかりました。


3.動作確認しときましょう
いきなりPCに組みこむのも怖いので単体で動作確認をしておきましょう。

正面からみたところ 温度の校正をしているところ

手前の7セグメントのLEDで温度表示、
設定温度を行います。
上下についている黄色のスイッチは
温度設定用のアップダウンスイッチです。
一番奥に見えている四角い箱がリレーです。

恐る恐る電源をONしたらちゃんとLEDに
25という値が表示されました。
どうやら現在の温度を表示しているようです。
うむ、無事に動作はしているようです。

電源はDC9Vが必要です。ちょうどいいACアダプターがなかったので
大昔の安定化電源を引っ張り出してきました。 (^_^;)
手元に校正用の温度計がなかったので温度センサーを口でくわえて
体温で校正
しているところです。 (^_^;;)
フラッシュを焚いたので見えにくいですがLEDには36(℃)と表示して
あります。


校正も無事(?)終わり、いよいよ動作確認です。
アップダウンスイッチを押して33℃でリレーがONするように設定し、リレーに電池とグリーンのLEDをつなぎます。

リレー ON! リレーOFF!


温度が33℃を超えたところでリレーが動作する「カチャ!」
という音がしてグリーンのLEDが点灯!
合わせてサブ基板の右のイエローのLEDが点灯します。
このイエローのLEDはリレーが動作している事を示しています。
無事動作しました!


次に温度が33℃より低くなるとグリーンLEDが消えます。
合わせてイエローLEDも消えました。
動作確認OK!

大きな問題もなく動作確認が終わりました。ちゃんと動いております。首尾は上々ですな。 (^_^)



単体での動作確認も終わったのでいよいよパソコンの電源に組みこんでみましょう。
・・・・・やや、ATX電源には9Vの電圧が出ていなかった。 (T_T)
12Vを9Vに落とす三端子レギュレーターもないぞーーーーーーー
ということでPCへの組みこみは次回に持ち越しとなりました。こうご期待。 (^_^)



4.さぁ、PCに組みこんでみよう! (2002,3/24追加)

こうして電源のファンレス化をもたもたと進めている間に秋葉原では温度制御ファンコントローラーが売り出されて
しまいました。製品紹介のページで調べてみると回転数を0〜100%まで制御できるそうです。か、完璧だ。
こういうものが発売されるとわかってたらじっと待ってたらよかったなぁ。  (T_T)
と、思いつつすでに作っている温度センサーを捨てるわけにもいかず、このまま突っ走る所存です。 (^_^)

さて、本題。まず改造をするATX電源を決めなければなりません。今回、ケースを買ったときに内蔵の電源とは別に
も一つ電源がおまけでついてきたので使えるATX電源が2台あります。
どちらの電源の方が良さそうか比較してみました。

ケースに内蔵されていた電源(公称 250W)
メーカー :ENERMAX
型番   :EG251P.V
おまけでついてきた電源(公称 300W)
メーカー :L&C Technology INC.
型番   :
LC-300ATX
定格

あれ??250Wなのに右の300Wより3.3Vの電流が
大きいのはなぜ???




はい、300Wですね。

上から
みたところ

放熱板とか、小さいながらもまともなものを使っています。
配線もしっかりしてそうです。
電源線を外に出す部分もホルダーがついてて安心感が
あります。

放熱板がなんとなく安っぽいです。。。
斜め、横から
みたところ。


部品アップ!特に問題なし。


こちらは側面から。
ケーブルが外に出ている部分は拘束線で束ねて
あるだけ。。。
乱暴に取り扱うと切れてしまうかも。。。
悲しすぎるぞ、L&C!


最初は電力が大きなL&T(300W)にするつもりだったのですがENERMAXの方が上等に見えます。
それにそれぞれの電力を比較してみると、

ERERMAX
EG251P.V
公称250W
L&C
LC-300ATX
公称300W
電圧 電流 電力 電流 電力
+3.3V 20A 66W 14A 46.2W
+5V 25A 125W 25A 125W
+12V 10A 120W 10A 120W
+5VSB 1A 5W 1A 5W
-5V 0.3A 1.5W 0.5A 2.5W
-12V 0.5A 6W 0.5A 6W
合計 323.5W 304.7W


なんで300W品より250W品の方が電力が大きいんだ???
表記方法が違うんでしょーーか???
と、まぁ謎もあるのですが作りの差と実電力が大きいERERMAX EG251P.V をベースに改造を進めることにしました。

※ その後、うりぼうの隠れ家さんの電源評価のページEG251P.VLC-300ATXの両方が出ていました。
  他にも色々調べてみましたがどちらも5〜6000円のATXケースにくっついてくる廉価版の電源って意味では
  似たかよったかのようでした。 (-_-)

余っている電源コネクターから
12Vを引っ張り出します。
12Vを温度センサー基板に接続。
温度センサー基板は9V動作なので
3端子レギュレーター7809と平滑
コンデンサーをかませて9Vにしています。
温度測定用に一番温度が上がって
いそうなところに温度センサーを挟みます。
(本当に一番熱いとこでした。 (T_T) )

あと電源ファンの線を片方切って、
温度センサー回路のリレーのスイッチに
接続します。
これで温度が上昇すると電源ファンが
回り出す
、というわけです。
電源ON!
わぁ、動いた動いた!

チープな造りが泣かせます。 (T_T)


順調に温度センサーの組みこみを終え無事動作しました。 (^_^)
「やっほーー!ファンレス電源の完成だーー!」
と喜んだのもつかの間、電源をONするとめきめきと温度が上がっていくではないですか!
そして15分もすると温度センサー回路の制御上限温度の60℃まで上がりきってしまい
電源ファンが回り出します。
その後、温度が下がって59℃になるとファンが止まり、60℃に上がるとファンが回り出す
という動作を1分間隔くらいで繰り返し始めました。
電源の放熱板を触ってみるとなかなり熱くなっています。かろうじて触れるくらいです。

うーーん、「普段はファンは止まっていて、いざという時だけファンが回る。」
というコンセプトのはずだったのにこれでは”いつでもいざというとき”ってことではないですか。
おまけにこんなに頻繁にリレーをON/OFFしていては接点がいかれてしまうぞ・・・・・
常時動作をさせるにはあまりにも危険過ぎます。 (T_T)(T_T)

試しに設定温度を30℃くらいまで下げてあげると電源ファンが連続で回り40℃くらいまで
温度が下がります。なるほどーーーー、
電源ファンって縁の下の力持ち、なくてはならない存在だったんだなぁ〜〜〜
と感心しきりです。
しかーーし、これではファンレス化とはとても言えません。何とかしてファンがOFFのときの
温度を下げてあげる必要があります。

ということで電源のファンレス化はまだまだ続くのでありました。
まさかこんなに長い道のりになろうとは、、、とほほ。


- ここまでの出費 -

CPU VIA C3 4300円(送料こみ)
マザーボード ABIT SE6 8000円(送料こみ)
HDD変換機 2.5"→3.5"へ 800円
SDRAM 256MB 3800円
ケース ATX+モバイルケース
+CD-ROM+FDD
5500円(送料こみ)
温度リレー WonderKit 温度センサ 3800円
三端子レギュレーター 7809 60円
合計 26260円!



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