INFORMAZIONI TECNICHE

Le ventole del PC 
Il motore brushless


Nelle ventole molto piccole (50 mm o meno) la miniaturizzazione comincia a presentare problemi : i componenti miniatura, anche se montati sul lato delle saldature, hanno un certo spessore e quando la ventola nel suo complesso non deve superare i 10 mm, il gioco si fa duro.

 

Qui vediamo come un  costruttore ha risolto la cosa su una ventola da 40 mm.

A sinistra è visibile la carcassa vista dal lato dell' etichetta, che copre questa parte, e che è stata tolta. Per semplicità é stata tolta anche la parte rotante, ma è rimasto al suo posto il circuito stampato dello statore. 
Per i componenti sono state realizzate delle cave in modo che il loro spessore, praticamente di poco inferire a quello della plastica, permette di fissare il circuito molto aderente alla carcassa, riducendo il tutto nelle dimensioni volute. Anche per le saldature dei cavi di alimentazione è stato necessario formare una cava.

A destra la carcassa è stata girata in modo da vedere il lato opposto ed è stato tolto lo statore : è evidente la complessità dello stampo per realizzare le varie cave. 

Per curiosità, il cilindretto a destra del cavo rosso di alimentazione è il diodo di protezione, a cui, in senso antiorario, fa seguito il sensore di Hall e i due transistor dello schema classico visto prima. Le due cave più piccole servono allo spessore delle saldature dei supporti delle bobine dello statore (il terzo supporto si trova nella stessa cava del secondo transistor).

Così, con un circuito drammaticamente semplice, ma non troppo, a partire da una alimentazione in corrente continua e senza la presenza di collettore, si viene a generare il campo variabile per la rotazione.

 

Variazioni sul tema

Esistono altri metodi per implementare un motore brushless; infatti sono "brushless" anche i motori dei dischi, delle unità CD/DVD, ecc.; solamente, in queste applicazioni sono richieste prestazioni e qualità di funzionamento ben diverse da quelle di una ventola e la loro realizzazione è assai differente, pur mantenendo valido il principio della generazione del campo rotante con sistemi elettronici.
Per quanto riguarda le ventole sono possibili diverse variazioni sulla base fin qui vista, ad esempio aumentando il numero delle coppie polari e realizzando un sistema in cui le fasi sono, ad esempio, tre invece di due. 
Anche qui la complessità costruttiva si riduce al minimo grazie all' impiego di circuiti speciali dedicati a questa funzione.

Si tratta di componenti analoghi a quelli già visti, ma in grado di comandare una sequenza di 3 fasi invece che di due.

Le coppie polari sono azionate in successione, analogamente ai metodi fino ad ora visti, creando il campo rotante. Il circuito magnetico diventa più complesso, necessitando di sei espansioni polari con le relative bobine avvolte.

Nell' immagine si nota appena il minuscolo integrato surface mount saldato direttamente sul circuito stampato . 
Questo controller ha nel suo interno l' intera elettronica necessaria, compresi i transistor di driver delle bobine.

Il campione visualizzato è ricavato da una ventola da 40 mm ed ha un diametro complessivo di soli 20 mm.


Una soluzione del genere consente di ottenere prestazioni migliori per quanto riguarda la stabilità delle rotazione e l' efficienza complessiva del motore, a scapito della maggiore complessità costruttiva (e relativo costo).

Ci sono, poi, altri sistemi per realizzare l' elettronica di controllo di questi piccoli motori; in particolare sono facilmente reperibili due altre tipologie :

  • ventole termo controllate, che dispongono al loro interno di un sistema di controllo della velocità in relazione alla temperatura
  • ventole a 4 fili con controllo di velocità in PWM esterno

che vedremo tra poco. Ora , però, chiariamo ora un punto che riguarda il genere di ventole dette tachimetriche che abbiamo nominato.

 


 

Copyright © elma  Tutti i diritti riservati.
Aggiornato il 07/03/07.