低消費・静音化サーバー
No.6 ファンレスで大丈夫2?
2002,3/31 完成(でもまだ続く)


 

[ 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。)
 

しっかし、電源のファンレス化がこんなにも難儀なものとは思いませんでした。
ここまで来てしまうとサーバー作っているのか電源作っているのか(壊しているのか。。。)わからなくなってしまいますが
行けるところまで行ってしまいましょう。 (^_^;)
にっちもさっちもいかなくなったら引き返す事もあるかもしれません。

1.電源のファンレス化のゴールをどこに置きましょう?
いままで漠然と電源のファンレス化を進めてきましたが、こうなってくるとゴールをどこかに置いておかないと
延々と電源の改造が続く事になってしまいそうです。
ひょっとしたら、「そもそもなんで温度を下げなきゃいけないんだ?60℃でも70℃でも発煙・発火がなければいいじゃん!」という
超危険な考え方に陥ってしまうかもしれません。そこでスイッチングレギュレーターの信頼性について書いてあるサイトを調べてみたところ
タムラ電機ここの下の方で”スイッチング電源の正しい使い方”という資料を発見しました。
この資料の最後のページに”周囲温度と寿命”という項目があります。
読んでみると、温度に弱い部品はアルミ電解コンデンサということがわかりました。温度が10℃上がると寿命が半分になるという
アレニウスの法則”というのはかなりインパクトがあります。なるほどーーー確かに温度は上がらないほうがいいようです。
ということで電源のファンレスのゴールは、
「コンデンサの周囲の温度が40℃を越えないこと!!(室温が25℃のとき)」
とすることにしました。電源ファンをブンブン回したときに電源内部の温度が40℃だったのでそれに合わせてみました。
ちなみにこのゴールは私が勝手に決めたもので理論的に何の根拠もありませんのでくれぐれも鵜呑みにしないで下さい
 

2.作戦1 :電源を外気にさらしてみよう

最初、手っ取り早くできる方法としてATX電源のケースを外し、さらにパソコンのケースも外し電源を外気にさらしてみました。
 
 
これはケースの上面から見たところです。
左側の部品がごちゃごちゃある部分がATXの電源です。
本当は部品面が下を向いていたのですがそれでは熱が上へ
逃げていかないため電源をクルリン!と180°回転させて部品
面が上を向くようにして、なおかつ電源のケースも外してみました。

「これだけ裸にすればスイスイと熱が上に逃げて劇的に温度が下がるに違いない!」
そう信じてパソコンの電源をON!!
 25℃→30℃→35℃→40℃・・・・・・
めきめきと温度が上がり始めあっという間に60℃に達してしまいました。。。。惨敗!
ATX電源の発する熱はそう簡単に冷やせない事が改めて判明しました。
 

3.作戦2 :放熱板を大きくしてやるぅぅ!

再び脱力感に襲われながらも何かいいアイデアはないか、いいアイデアはないか、1週間ほど考えましたよ。(ほんとに、)
すると、ある日、ふとこんな事を思いつきました。

温度が上がりすぎ
    ↓
発熱源は放熱板に付いているトランジスタらしい
    ↓
そいじゃ放熱板を大きくしたらいいじゃないか!

おぉ!これぞコロンブスの卵!さっそく実行してみよう!
(って、ほど大したアイデアじゃないか。でもここに至るまで時間がかかったんですよ。)
しかし、放熱板を大きくするほど隙間がないので線を引き回して電源の外に放熱板を持ってくる事にしました
まずはトランジスタを外します。
 
 
放熱板のところ。
放熱板だけ外して、その後おもむろにトランジスタを
外せないかと試みたのですがトランスとの隙間が
少なすぎて放熱板に固定しているネジが外せず
あえなく断念。
仕方がないので基板面から半田ゴテを当ててトランジスタを外そうと
するも、手持ちの半田ゴテのワット数が足りず半田が溶けまへん。 (T_T)
半田の熱がすべて放熱板から逃げていっているという感じ。。。。
なんだ放熱板ってちゃんと放熱してるじゃないかよぅ、と少し悲しくなる。
仕方がないので100Wの半田ゴテを買っきて使ってみたところ
面白い様に半田が溶けて簡単に外れます。
これはこれで気持ちいいですなぁ。 (^_^)
というわけで外した放熱板 1つ目。3つ付いてます。左から、

型番 ST 9815
型番 ST L40CW 9748 STPS30
型番 ST S20D40C

L40CWとS20D40Cはスイッチング用のダイオードみたいです。

引き続き放熱板2つ目。これは一つしかついていませんが
上の3つと同じくらい熱くなっていました。
それだけ発熱が大きいということですね。

型番 K2746

と、ようやく放熱板+トランジスタを外せたものの家のジャンク箱にはまともな放熱板が一つしかありません。
仕方がないので近所の中古ショップで500円のAT電源をゲット!この電源を分解して放熱板をひっぱり出す事にしました。
(本当はNO.5で書いたLC-300ATXを分解してもよかったんですが、まだ動くものなのでもったいなくて壊すのやめました。)
 
 
これがジャンク(500円)で買った電源くん。
まだ動くかも知れないけど分解するぞ。
うらまないでくれたまい。 >電源
左が我が家のジャンク箱にあった放熱板。
ファンもついてましたがファンレスなので躊躇することなく
外してしまいました。

左がジャンク電源から外した放熱板。
下はその放熱板にくっついていたトランジスタ達。
4個ついてました。
今回使うのは放熱板のみ。

ということで材料がそろったのでATX電源の基板から線を引き回しトランジスタとダイオードそれそれに放熱板を
取りつけてみました。(配線間違いしないように慎重に)
 
ケースを上から見たところ。
右側に放熱板が4個並んでいるのが見えるでしょうか?
右上の一番大きな放熱板に一番発熱が大きいと思われる
”K2746”が取りつけられています。
パソコンのケースにぶつかってショートしないように一応プラケース
の上に放熱板を置いてます。ほんとはもっとちゃんと固定しなければ
いけないんですがめんどくさかったので電線で固定しています。
ATX電源基板から放熱板の間ももっときれいに配線すればよかった
のですがばらばらです。 (^_^;)
本当はもっと太い電線を使った方がいいのですが手元になかったので
気持ち太めの電線を使っています。
(自分で書いてて悲しくなってしまいました。 (T_T) )
と、まぁ、きたない造りなのですが、なぜか手元にあった穴空き鉄板
を載せるとあら不思議、ぴったりと納まりそれなりにまともに見えてきます。
(って思っているのは自分だけ?)
元々乗っかっていたATXケースのフタよりは放熱性がいいでしょう。

ここまでの作業、約4時間。
さっそくパソコンの電源をON!今度は放熱板がどれくらい熱くなるか測定してみました。
 25℃−−−−−→30℃−−−−−−→35℃
やった!ファンなしでも温度上昇がほとんどありません!
手で触ってもほんのり暖かい程度でこれぞ人肌。いい感じです
ついにファンレス電源完成したか!?
と思いつつ、いままで温度センサーを置いてた場所に
        ↓

センサーを移して再び測定。
 25℃→30℃→35℃→40℃−−−−−−−→60℃
ひょえーー!、ゆっくりではありますが徐々に温度が上がって行きついに60℃になってしまいました。
恐る恐る触ってみると(感電注意!)上の写真のトロイダルコイルが2個とも手で触れないくらい熱いじゃあーりませんか。↓
しかもコイルの横(写真では下)には温度に弱い電解コンデンサがてんこ盛り。
一難去ってまた一難、いつになったらファンレス電源が完成するんでしょうか。 (T_T)(T_T)(T_T)(T_T)

というわけでさらに続きます。
 

- 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
ジャンク電源 放熱板取りのため 500円
放熱板置き ケースのフタ 100円
合計 26860円!


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