piste Réguler un ventilateur sans rhéobus

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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 :
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. :045:

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. :100:

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. :pouce1-1a0b:
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. :045:

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... :009:
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. :pouce1-1a0b:

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. :pouce1-1a0b:


NB : pour les pointilleux only. :lol-1923:

Afin d'obtenir un réglage plus fin de la vitesse, il est possible de monter plusieurs résistances. :045:

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 ! :043:

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... :pouce1-1a0b:

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 !
:pouce1-1a0b:


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. :045:

Je suis sûr qu'après ça, vous ne résisterez pas... à l'envie de sortir votre fer à souder. :icon17-36f7:
 
Dernière édition:

DeePol

Expert
Et pour les plus bricoleurs:
En ajoutant un interrupteur trois positions, et en calculant chaque résistances pour des vitesses lente, standard et rapide du ventilo, on se fait un chti rhéobus tri-mode: Silence, Standard, Turbo!
 

dracomagnus

Membre
super tuto :pouce1-1a0b: mais je pense (c'est personnel hein) qu'un potard peut etre mieux plus discret qu'un réhobus plus de contrôle sur le ventilo.
 

sam.v.60

Extra Terrestre
Salut Deepol,:pouce1-1a0b:
Super ton screen, tu devrais demander à Caramel, si il veut bien l'integrer dans le 1er poste
 

Caramel

Fél'Ain, pour l'autre
Pas si bons que ça...

Je viens de m'apercevoir que j'ai oublié un détail concernant le coefficient de température. :icon_wink-221e:

Ce coefficient est indiqué en ppm, c'est-à-dire en "partie par million". :confused-188a:

La valeur nominale de résistivité est donnée par le constructeur pour une température ambiante de 20°C.

Pour une résistance dont la dernière bague serait par exemple de couleur marron, soit 100 ppm, la variation de sa résistivité serait par degré de 100/100 000 soit 0,1 %.

Ce composant, soudé par exemple sur votre carte mère et d'une valeur de 470 Ω, soumis à une température de 60°C, verrait alors sa résistance passer de :
470 Ω
d'origine à 470 + [(60° - 20°) x 0,1 x (470/100)], soit 470 + 18,8 = 488,8 Ω. :insit-1d80:

Comparé au coefficient de tolérance de fabrication du composant qui affiche bien souvent une valeur entre 5 et 10 %, il n'y a pas de quoi fouetter un Caramel... :rolleyes-200f:


Pouvez faire chauffer, ça ne craint rien !:icon17-36f7:
 

Caramel

Fél'Ain, pour l'autre

lord-cronos

Super Géant
il déchire ton topic dit tu n''aurai pas fait un bep electronique ou un truc dans le genre ?
j'ai exactement les meme cours !
 

Caramel

Fél'Ain, pour l'autre
il déchire ton topic dit tu n''aurai pas fait un bep electronique ou un truc dans le genre ?
Presque ! :pouce1-1a0b: Électricité auto...

C'était l'époque des premiers allumages transistorisés, sur les Simca 1307... :lol-1923:
qui tombaient tout le temps en rade... :doh-454d:
Et j'ai bricolé pas mal à côté, aussi... :rolleyes-200f:

Bah... j'ai eu droit à une petite formation mécanique dans ma jeunesse, et je dois avouer qu'elle m'a bien servi.
et qu'elle me sert toujours. :045:

Aux jeunes d'OC-PC :
faites des études, dans n'importe quel domaine, ça vous sera toujours utile, au moment où vous vous y attendrez le moins.

Un Bac général est à même de vous ouvrir pas mal de portes, ensuite diversifiez-vous.
N'hésitez pas à changer de métier, à passer des diplômes, même s'ils vous paraissent de bas-étage et ridicules. :icon_wink-221e:
Vous voyez ? Ça peut toujours servir... :cool-186b:
 

domlug

Membre Junior
<v:shapetype stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"><v:stroke joinstyle="miter"><v:path o:connecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f">Ayant fait des petites études en électronique, je souhaite apporter quelques précisions à ce sujet. Bien, qu’il soit possible en partie d’utiliser ces procédures pour un système électromécanique, l’affaire n’est pas si simple qu’il y paraît.

Pour commencer, un rhéobus ne coute pas spécialement 40 euros, on peut en trouver à partir de 4 euros comme par exemple le bien connu FANMATE de ZALMAN qui passe normalement sans problème dans une tour, on en trouve également pour la façade à partir de 8 euros.

Il vaut mieux éviter de se fier aux caractéristiques techniques données par le fabricant sur les autocollants qui sont bien souvent modifiées en usine, une pratique courante de nos jours et cela sans changer les textes des étiquettes. Donc, en conséquence, toujours vérifier la différence de potentiel autrement dit tension (en Volts) et l’intensité électrique (en Ampères) avec un multimètre.

Le calcul de la puissance est quasiment inutile en raison du fait qu’il est préférable pour des raisons de sécurité évidentes de choisir un calibre maximal par exemple de 2 à 3 W pour ce type de ventilateur en 12 V. En effet, il ne faut pas être à 30 centimes près pour protéger l’ensemble de l’électronique contenue dans le boitier d’un PC qui lui se chiffre non pas avec une unité de 10 centimes d’euros pour le cas d’une résistance mais d’une centaine d’euros pour le cas d’une carte mère avec un processeur, une carte graphique, etc… ce qui correspond à un rapport de 1 pour 1000.

Pour ce qui est de la formule U = R * I, il peut être bon de savoir qu’un ventilateur est un composant passif non linéaire d’où un rapport établie entre une formule linéaire et un composant aux caractéristiques non linéaires. Le mieux est encore de chercher la valeur ohmique minimale approchée par principe (cela permet entre autres de réaliser un petit test de fonctionnement) et d’opter pour une valeur ohmique maximale avec une bonne marge de sécurité comme c’est recommandé par les fabricants de ventilateurs. ZALMAN, par exemple, utilise un adaptateur avec une grosse résistance de forte valeur ohmique avec certains de ses ventilateurs pour obtenir deux vitesses.

En électronique, on utilise plutôt des résistances chimiques ou métalliques. Les résistances céramique sont plutôt utilisées en électricité pour les hautes tensions. Il est question ici de basse tension avec faible intensité avec un ventilateur en 12 V ou en 5 Volts pour PC (il vaut mieux éviter d'utiliser la différence de potentiel entre le 5 V et le 12 V afin de préserver les circuits de l'alimentation).

Pour ce qui est des couleurs des fils des ventilateurs, ils ne sont pas vraiment bien normalisés, donc tester peut s’avérer utile.

Pour gainer la résistance, l’idéal est d’utiliser de la gaine thermo-rétractables et un sèche cheveux, mais il faut en ce cas être absolument sur qu’il n’y ait aucun échauffement, ce qui devrait être le cas avec une résistance de bonne puissance. Le montage est alors bien protégé, la gaine ne pouvant pas bougée d’une part et isolant le circuit d’autre part.

Pour conclure, rappelons que le but recherché consiste à trouver la vitesse optimale pour une valeur de température théorique souhaitée afin d’assurer le bon fonctionnement de l’électronique du PC. Ce serait sans prendre en compte entre autre le bruit du ventilateur qui devient audible entre 20 et 30 DB. La vitesse du ventilateur doit donc être juste suffisante pour atteindre les températures théoriques souhaitées. Faire tourner le ventilateur plus vite pour rien occasionne évidemment un bruit et un empoussiérage inutiles. Les valeurs calculées avec U = R * I sont utiles essentiellement pour calculer une plage de tolérance pour la puissance minimale de la résistance en question mais bon en fait normalement on prend une 3 W et le tour est joué.

J’en profite pour signaler à ceux qui souhaitent utiliser un potentiomètre à la place d’une résistance qu’ils prennent le risque de s’exposer à des problèmes assez sérieux. Le potentiomètre doit s’utiliser dans un montage avec un composant électronique actif comme par exemple un transistor pour fabriquer un régulateur de tension et en ce cas le potentiomètre opère sur la base du transistor et non pas directement sur le circuit principal où l’intensité aurait vite raison de lui. Il vaut mieux éviter également une résistance variable, elle n’est pas autant solide qu’une résistance chimique ou métallique en un seul bloc. Celle-ci comporte généralement des surfaces de contact et n’est pas spécialement adaptée à ce type de charge. Par contre elle peut être utile pour chercher une vitesse correcte pour le ventilateur en se servant de ses mains et de ses oreilles et cela peut être très bien comme cela pour commencer. Ensuite on peut ajuster les valeurs avec SpeedFan et un bon jeu qui chauffe bien la machine puis relever avec un Multimètre la valeur ohmique de la résistance correspondante qui se substituera à la résistance variable pour le montage définitif.

Le tour est joué sans l’ombre de l’aussi vielle que célèbre formule de la loi d’Ohm de Georg Simon Ohm né en 1789 à Arlagen en Allemagne, Physicien qui détermina un rapport entre ces valeurs aux alentours de 1827, bientôt 200 ans, ceci dit pour le minimum d’intérêt que l’on peut avoir pour l’histoire des sciences et ses acteurs principaux.

Voilà, j’espère vous avoir donné quelques informations utiles.
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