Caramel
Fél'Ain, pour l'autre
Bonjour à tous ! :hello-11a1:
Nous allons voir aujourd'hui comment réguler de façon mécanique, fiable et sans fluctuation la vitesse d'un ventilateur. :cool-186b:
Ce procédé sera utile à tous ceux qui ne veulent pas investir 40€ dans un rhéobus :hein-2f49: ,
ou qui n'ont pas la place dans leur boîtier pour l'installer :triste-20129: ,
ou pour ceux dont un seul ventilateur nécessite d'être régulé.
Ce procédé tient en un mot :
Il faudra tout d'abord connaître la puissance du ventilateur à réguler.
Celle-ci est parfois indiquée sur l'emballage,
ou sur le ventilateur lui-même, sur l'étiquette au centre indiquant ses caractéristiques.
Elle apparaît soit en Watts, soit en Ampères.
Les ventilos de 120mm les plus courants possèdent une puissance située entre 1W et 3W.
Si cette valeur n'est indiquée nulle part :confused-188a: ,
il vous faudra la mesurer à l'aide d'un ampèremètre sur le ventilo tournant,
branché en série sur l'un des fils, et en appliquant la formule suivante que tout le monde connait :icon_wink-221e: :
P = U x I (P en Watt, U en Volt, I en Ampère).
Il faudra ensuite décider de la vitesse à laquelle vous voudrez voir tourner ce ventilateur. :dontknow-102c:
C'est d'elle que dépendra la tension que vous lui appliquerez,
et donc la valeur de la résistance à intégrer entre l'alimentation et le ventilateur.
Tout s'éclaire.... :rolleyes-200f:
Si votre ventilateur tourne par exemple à 1500 tr/mn sous 12 Volts,
et que vous désirez réduire sa vitesse à 1000 tr/mn,
il faudra lui appliquer une tension de :
12 x ( 1000 / 1500 ) = 8 Volts Fâââcile... :icon17-36f7:
Nous allons appeler U1 la tension délivrée par l'alim, soit 12V,
et U2 la tension de 8V que nous voulons appliquer.
Ça y est ! V'là que ça se corse... :insit-1d80:
Comment calculer la valeur de la résistance ? :confused-188a:
Prenons, par exemple, un ventilateur de 2,4W. c'est un exemple, hein ? :sourire116-287e:
Il sera traversé par une intensité de 0,2A sous 12V : (I = P / U = 2,4 / 12 )
U1 - U2 = 4V.
Ce sera donc la valeur de tension que doit faire baisser la résistance, sous une intensité (qui elle, ne change pas) de 0,2A.
Nous appliquerons donc la formule toute bête :laughing-11ed: de la loi d'Ohm U = R x I
applicable à toutes les résistances (ampoules, résistances céramiques, leds, chauffage, etc...)
La tension à faire baisser étant de 4V, l'intensité de 0,2A, la résistance aura donc une valeur de :
R = U / I = 4V / 0,2A = 20Ω (ohms) :icon_clap1-1a1655:
Il est cependant nécessaire que cette petite résistance céramique "encaisse" les 4V qui vont se dissiper sous forme de chaleur sans pour cela "carboniser" sous l'effet thermique... :enerv:
Il faut donc définir la puissance minimale de cette résistance.
Nous reprendrons notre bonne vieille formule du début : P = U x I, et cela donne donc :
P = 4V x 0,2A = 0,8W
Il faudra donc choisir une résistance de 20 ohms et 0,8 watts pour faire fonctionner le ventilateur en 8 volts. ouce1-1a0b:
vous voyez qu'on y arrive... :icon17-36f7:
Toutes les valeurs de résistances ne se trouvent pas forcément dans le commerce :triste-20129: ,
il faut donc choisir la valeur la plus proche. :icon_wink-221e:
En ce qui concerne la puissance, il est nécessaire de toujours choisir une valeur plus élevée pour une question de sécurité.
Une résistance de 1W sera suffisante, mais une valeur de 4W assurera une meilleure longévité du composant. :cool-186b:
La différence de prix est minime, et il est toujours pénible de devoir ressortir le fer à souder en cas de claquage du composant...
De plus, cette puissance supérieure n'affectera en rien la vitesse du ventilateur.
En ce qui concerne les valeurs de résistance en Ohms, celles-ci sont souvent pré-définies par les fabricants,
et ils n'en fabriquent même pas sur mesure pour les membres d'OC-PC... :enerv:
et varient d'environ 1,5 fois à chaque étage :
10 Ohms, 15 Ohms, 22 Ohms, 33 Ohms, 47 Ohms, 68 Ohms, 100 Ohms...
Nous prendrons donc, dans notre cas, une résistance d'une valeur de 22 Ohms, la plus proche de celle du calcul précédent.
calcul que nous avons démêlé avec brio et promptitude... :icon17-36f7:
Appliquons de nouveau la formule de la loi d'Ohm U = R x I,
ce qui nous donnera une tension aux bornes de la résistance de 22 Ohms x 0,2 Ampères = 4,4 Volts.
Le ventilateur sera ainsi alimenté en 7,6 V et sa vitesse de rotation sera de 1500 x (7,6 / 12), soit 950 tr/mn. ouce1-1a0b:
P.S.
Si nous avions choisi la résistance de 15 Ohms, la tension aurait été de (15 Ω x 0,2 A) = 3 Volts,
et la vitesse de 1500 x (9 / 12) = 1125 tr/mn.
Vérifions, par acquis de conscience, que la puissance sera suffisante :
P = 3V x 0,2A = 0,6W.
Une résistance de 1W fera parfaitement l'affaire. :cool-186b:
Au niveau du montage, rien de plus simple :
Il suffit d'intégrer le composant céramique sur l'un des fils d'alimentation du ventilateur, le rouge ou le noir (pas le jaune : c'est celui qui sert à la remontée d'information de la vitesse :doh-454d: ).
Le sens importe peu, une résistance ne possède pas de polarité.
Super ! Impossible de se tromper ! :icon-biglaugh-2218:
- Couper le fil sur une longueur égale à celle de la résistance, augmentée d'environ 1cm,
- dénuder puis étamer les deux bouts de fil conducteur sur environ 5mm,
- couper l'excédent de longueur des pattes de la résistance en laissant environ 5mm également,
- puis effectuer la soudure du fil au long de chaque patte du composant. :cool-186b:
Si la soudure est effectuée loin du ventilateur, il est préférable, pour éviter les courts-circuits éventuels :icon_wink-221e: , de recouvrir la soudure d'un morceau de gaine thermique, disponible à moindre coût chez tous les bons revendeurs de composants électronique. ouce1-1a0b:
NB : pour les pointilleux only. :lol-1923:
Afin d'obtenir un réglage plus fin de la vitesse, il est possible de monter plusieurs résistances.
Montées en série :
la résistance équivalente sera égale à la somme de toutes les résistances.
R = R1 + R2 + R3...
Dans notre cas, il aurait été possible de monter en série deux résistances de 10 Ohms. :sourire-4e62:
La puissance de chaque résistance sera celle nécessaire à la dissipation thermique de chaque composant :
U = R x I soit 10Ω x 0,2A = 2V
P = U x I soit 2V x 0,2A = 0,4W
Dans le cas d'un montage en parallèle :
l'inverse de la résistance équivalente est égale à la somme des inverses des résistances de chaque composant :
Heuuu... Pouvez répéter ? :hein-2f49:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.... aaah... les dénominateurs communs qu'on a oublié d'apprendre à l'école !:ko-1c3a:
En pratique, et seulement dans le cas de deux résistances, R = (R1 x R2) / (R1 + R2)
Dans notre cas, pour obtenir une résistance équivalente de 20Ω, il aurait fallu monter deux résistances de 22Ω et 220Ω chacune.
R = (22 x 220) / (22 + 220) = 4840 / 242 = 20 Ohms Youpiiiii !
Leurs puissances respectives auraient été de :
22 Ohms : I1 = U / R1 soit 4V / 22Ω = 0,18A
P1 = U x I1 = 4V x 0,18A = 0,72W
220 Ohms : I2 = U / R2 soit 4V / 220Ω = 0,02A
P2 = U x I2 = 4V x 0,02A = 0,08W
Je sens que vous commencez à vous débrouiller pas mal, là... ouce1-1a0b:
Ceci simplement pour vous montrer qu'une faible résistance en parallèle permet de faire baisser la résistance totale,
et ainsi d'augmenter la tension aux bornes du ventilateur. :chap14:
et la vitesse de rotation. CQFD ! :icon17-36f7:
Vous êtes maintenant devenus incollables sur tout ce qui concerne les résistances,
j'espère ne pas vous avoir trop saoulés :wobble-18a4: , enfin... un peu moins que d'habitude :rolleyes-200f:
et je vous souhaite un bon montage ! ouce1-1a0b:
Votre serviteur : le chat roux. :hat-1194:
expert en calcul extra-ventilo-sensoriel... :lol-1923:
Edit :
À la demande de Sam, je rajoute ce paragraphe concernant l'identification des résistances.
Toutes les résistances possèdent des anneaux de couleur permettant d'identifier leur valeur en Ohm, leur tolérance, et leur coefficient de température.
Ce code couleur est défini par la norme internationale CEI 60757.
La tolérance est la variation de la valeur de résistivité, en plus ou en moins, du composant.
Plus la tolérance sera faible, meilleure sera la qualité du composant. :cool-186b:
Le coefficient de température est la variation de la valeur de résistivité selon la température du composant.
Plus le coefficient est élevé, plus la valeur de résistivité augmente avec la température, en ppm par °K.
Les résistances comportent 4,5 ou 6 anneaux, le premier étant situé le plus proche de l'extrémité du composant.
Dans le cas de 4 anneaux, les 2 premiers indiquent 2 chiffres, le troisième la puissance de 10 qu'il faut multiplier à la valeur trouvée, et le dernier anneau représente la tolérance. :insit-1d80:
Dans le cas de 5 anneaux, les 3 premiers indiquent 3 chiffres, les 2 autres étant identiques au cas précédent.
Dans le cas de 6 anneaux, le dernier anneau supplémentaire indique le coefficient de température, les autres restant identiques au précédent.
Un petit exercice simple pour illustrer ce calcul :
cette résistance possède 4 anneaux, dont le premier est rouge.
Les anneaux se présentent donc dans cet ordre : rouge, rouge, noir, argent.
La tolérance ou marge d'erreur est matérialisée par l'anneau argent, soit 10%.
La valeur nominale de la résistance de ce composant est donc de :
rouge-rouge x <style type="text/css"> <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } A:link { so-language: zxx } --> </style> 10[SUP]noir[/SUP] soit 22 x <style type="text/css"> <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } A:link { so-language: zxx } --> &</style>1 = 22Ω plus ou moins 10%, soit entre 19,8 Ω et 24,2 Ω.
Pour vous souvenir des codes couleurs, je vous propose une phrase simple :
Ne Mangez Rien Ou Je Vous Brûle Votre Grande Barbe.
Noir, Marron, Rouge, Orange, Jaune, Vert, Bleu, Violet, Gris et Blanc.
Le vert est placé avant violet, comme dans l'ordre alphabétique.
Je suis sûr qu'après ça, vous ne résisterez pas... à l'envie de sortir votre fer à souder. :icon17-36f7:
Nous allons voir aujourd'hui comment réguler de façon mécanique, fiable et sans fluctuation la vitesse d'un ventilateur. :cool-186b:
Ce procédé sera utile à tous ceux qui ne veulent pas investir 40€ dans un rhéobus :hein-2f49: ,
ou qui n'ont pas la place dans leur boîtier pour l'installer :triste-20129: ,
ou pour ceux dont un seul ventilateur nécessite d'être régulé.
Ce procédé tient en un mot :
LA RÉSISTANCE
Non, je ne vous demanderai pas de prendre le maquis :nono-4636: , et la seule arme dont vous devrez vous munir sera un fer à souder... :icon17-36f7:
Il faudra tout d'abord connaître la puissance du ventilateur à réguler.
Celle-ci est parfois indiquée sur l'emballage,
ou sur le ventilateur lui-même, sur l'étiquette au centre indiquant ses caractéristiques.
Elle apparaît soit en Watts, soit en Ampères.
Les ventilos de 120mm les plus courants possèdent une puissance située entre 1W et 3W.
Si cette valeur n'est indiquée nulle part :confused-188a: ,
il vous faudra la mesurer à l'aide d'un ampèremètre sur le ventilo tournant,
branché en série sur l'un des fils, et en appliquant la formule suivante que tout le monde connait :icon_wink-221e: :
P = U x I (P en Watt, U en Volt, I en Ampère).
Il faudra ensuite décider de la vitesse à laquelle vous voudrez voir tourner ce ventilateur. :dontknow-102c:
C'est d'elle que dépendra la tension que vous lui appliquerez,
et donc la valeur de la résistance à intégrer entre l'alimentation et le ventilateur.
Tout s'éclaire.... :rolleyes-200f:
Si votre ventilateur tourne par exemple à 1500 tr/mn sous 12 Volts,
et que vous désirez réduire sa vitesse à 1000 tr/mn,
il faudra lui appliquer une tension de :
12 x ( 1000 / 1500 ) = 8 Volts Fâââcile... :icon17-36f7:
Nous allons appeler U1 la tension délivrée par l'alim, soit 12V,
et U2 la tension de 8V que nous voulons appliquer.
Ça y est ! V'là que ça se corse... :insit-1d80:
Comment calculer la valeur de la résistance ? :confused-188a:
Prenons, par exemple, un ventilateur de 2,4W. c'est un exemple, hein ? :sourire116-287e:
Il sera traversé par une intensité de 0,2A sous 12V : (I = P / U = 2,4 / 12 )
U1 - U2 = 4V.
Ce sera donc la valeur de tension que doit faire baisser la résistance, sous une intensité (qui elle, ne change pas) de 0,2A.
Nous appliquerons donc la formule toute bête :laughing-11ed: de la loi d'Ohm U = R x I
applicable à toutes les résistances (ampoules, résistances céramiques, leds, chauffage, etc...)
La tension à faire baisser étant de 4V, l'intensité de 0,2A, la résistance aura donc une valeur de :
R = U / I = 4V / 0,2A = 20Ω (ohms) :icon_clap1-1a1655:
Il est cependant nécessaire que cette petite résistance céramique "encaisse" les 4V qui vont se dissiper sous forme de chaleur sans pour cela "carboniser" sous l'effet thermique... :enerv:
Il faut donc définir la puissance minimale de cette résistance.
Nous reprendrons notre bonne vieille formule du début : P = U x I, et cela donne donc :
P = 4V x 0,2A = 0,8W
Il faudra donc choisir une résistance de 20 ohms et 0,8 watts pour faire fonctionner le ventilateur en 8 volts. ouce1-1a0b:
vous voyez qu'on y arrive... :icon17-36f7:
Toutes les valeurs de résistances ne se trouvent pas forcément dans le commerce :triste-20129: ,
il faut donc choisir la valeur la plus proche. :icon_wink-221e:
En ce qui concerne la puissance, il est nécessaire de toujours choisir une valeur plus élevée pour une question de sécurité.
Une résistance de 1W sera suffisante, mais une valeur de 4W assurera une meilleure longévité du composant. :cool-186b:
La différence de prix est minime, et il est toujours pénible de devoir ressortir le fer à souder en cas de claquage du composant...
De plus, cette puissance supérieure n'affectera en rien la vitesse du ventilateur.
En ce qui concerne les valeurs de résistance en Ohms, celles-ci sont souvent pré-définies par les fabricants,
et ils n'en fabriquent même pas sur mesure pour les membres d'OC-PC... :enerv:
et varient d'environ 1,5 fois à chaque étage :
10 Ohms, 15 Ohms, 22 Ohms, 33 Ohms, 47 Ohms, 68 Ohms, 100 Ohms...
Nous prendrons donc, dans notre cas, une résistance d'une valeur de 22 Ohms, la plus proche de celle du calcul précédent.
calcul que nous avons démêlé avec brio et promptitude... :icon17-36f7:
Appliquons de nouveau la formule de la loi d'Ohm U = R x I,
ce qui nous donnera une tension aux bornes de la résistance de 22 Ohms x 0,2 Ampères = 4,4 Volts.
Le ventilateur sera ainsi alimenté en 7,6 V et sa vitesse de rotation sera de 1500 x (7,6 / 12), soit 950 tr/mn. ouce1-1a0b:
P.S.
Si nous avions choisi la résistance de 15 Ohms, la tension aurait été de (15 Ω x 0,2 A) = 3 Volts,
et la vitesse de 1500 x (9 / 12) = 1125 tr/mn.
Vérifions, par acquis de conscience, que la puissance sera suffisante :
P = 3V x 0,2A = 0,6W.
Une résistance de 1W fera parfaitement l'affaire. :cool-186b:
Au niveau du montage, rien de plus simple :
Il suffit d'intégrer le composant céramique sur l'un des fils d'alimentation du ventilateur, le rouge ou le noir (pas le jaune : c'est celui qui sert à la remontée d'information de la vitesse :doh-454d: ).
Le sens importe peu, une résistance ne possède pas de polarité.
Super ! Impossible de se tromper ! :icon-biglaugh-2218:
- Couper le fil sur une longueur égale à celle de la résistance, augmentée d'environ 1cm,
- dénuder puis étamer les deux bouts de fil conducteur sur environ 5mm,
- couper l'excédent de longueur des pattes de la résistance en laissant environ 5mm également,
- puis effectuer la soudure du fil au long de chaque patte du composant. :cool-186b:
Si la soudure est effectuée loin du ventilateur, il est préférable, pour éviter les courts-circuits éventuels :icon_wink-221e: , de recouvrir la soudure d'un morceau de gaine thermique, disponible à moindre coût chez tous les bons revendeurs de composants électronique. ouce1-1a0b:
NB : pour les pointilleux only. :lol-1923:
Afin d'obtenir un réglage plus fin de la vitesse, il est possible de monter plusieurs résistances.
Montées en série :
la résistance équivalente sera égale à la somme de toutes les résistances.
R = R1 + R2 + R3...
Dans notre cas, il aurait été possible de monter en série deux résistances de 10 Ohms. :sourire-4e62:
La puissance de chaque résistance sera celle nécessaire à la dissipation thermique de chaque composant :
U = R x I soit 10Ω x 0,2A = 2V
P = U x I soit 2V x 0,2A = 0,4W
Dans le cas d'un montage en parallèle :
l'inverse de la résistance équivalente est égale à la somme des inverses des résistances de chaque composant :
Heuuu... Pouvez répéter ? :hein-2f49:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.... aaah... les dénominateurs communs qu'on a oublié d'apprendre à l'école !:ko-1c3a:
En pratique, et seulement dans le cas de deux résistances, R = (R1 x R2) / (R1 + R2)
Dans notre cas, pour obtenir une résistance équivalente de 20Ω, il aurait fallu monter deux résistances de 22Ω et 220Ω chacune.
R = (22 x 220) / (22 + 220) = 4840 / 242 = 20 Ohms Youpiiiii !
Leurs puissances respectives auraient été de :
22 Ohms : I1 = U / R1 soit 4V / 22Ω = 0,18A
P1 = U x I1 = 4V x 0,18A = 0,72W
220 Ohms : I2 = U / R2 soit 4V / 220Ω = 0,02A
P2 = U x I2 = 4V x 0,02A = 0,08W
Je sens que vous commencez à vous débrouiller pas mal, là... ouce1-1a0b:
Ceci simplement pour vous montrer qu'une faible résistance en parallèle permet de faire baisser la résistance totale,
et ainsi d'augmenter la tension aux bornes du ventilateur. :chap14:
et la vitesse de rotation. CQFD ! :icon17-36f7:
Vous êtes maintenant devenus incollables sur tout ce qui concerne les résistances,
j'espère ne pas vous avoir trop saoulés :wobble-18a4: , enfin... un peu moins que d'habitude :rolleyes-200f:
et je vous souhaite un bon montage ! ouce1-1a0b:
Votre serviteur : le chat roux. :hat-1194:
expert en calcul extra-ventilo-sensoriel... :lol-1923:
Edit :
À la demande de Sam, je rajoute ce paragraphe concernant l'identification des résistances.
Toutes les résistances possèdent des anneaux de couleur permettant d'identifier leur valeur en Ohm, leur tolérance, et leur coefficient de température.
Ce code couleur est défini par la norme internationale CEI 60757.
La tolérance est la variation de la valeur de résistivité, en plus ou en moins, du composant.
Plus la tolérance sera faible, meilleure sera la qualité du composant. :cool-186b:
Le coefficient de température est la variation de la valeur de résistivité selon la température du composant.
Plus le coefficient est élevé, plus la valeur de résistivité augmente avec la température, en ppm par °K.
Les résistances comportent 4,5 ou 6 anneaux, le premier étant situé le plus proche de l'extrémité du composant.
Dans le cas de 4 anneaux, les 2 premiers indiquent 2 chiffres, le troisième la puissance de 10 qu'il faut multiplier à la valeur trouvée, et le dernier anneau représente la tolérance. :insit-1d80:
Dans le cas de 5 anneaux, les 3 premiers indiquent 3 chiffres, les 2 autres étant identiques au cas précédent.
Dans le cas de 6 anneaux, le dernier anneau supplémentaire indique le coefficient de température, les autres restant identiques au précédent.
Un petit exercice simple pour illustrer ce calcul :
cette résistance possède 4 anneaux, dont le premier est rouge.
Les anneaux se présentent donc dans cet ordre : rouge, rouge, noir, argent.
La tolérance ou marge d'erreur est matérialisée par l'anneau argent, soit 10%.
La valeur nominale de la résistance de ce composant est donc de :
rouge-rouge x <style type="text/css"> <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } A:link { so-language: zxx } --> </style> 10[SUP]noir[/SUP] soit 22 x <style type="text/css"> <!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } A:link { so-language: zxx } --> &</style>1 = 22Ω plus ou moins 10%, soit entre 19,8 Ω et 24,2 Ω.
Pour vous souvenir des codes couleurs, je vous propose une phrase simple :
Ne Mangez Rien Ou Je Vous Brûle Votre Grande Barbe.
Noir, Marron, Rouge, Orange, Jaune, Vert, Bleu, Violet, Gris et Blanc.
Le vert est placé avant violet, comme dans l'ordre alphabétique.
Je suis sûr qu'après ça, vous ne résisterez pas... à l'envie de sortir votre fer à souder. :icon17-36f7:
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