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LL750/2のCPUファン、一応交換成功!  *廃棄(2011年10月15日)

何度も無駄弾を撃ち、失敗を繰り返しながら、辛抱強くトライして来たLL750/2DのCPU冷却部の改善ですが、何とか成功したようです。
具体的には、「薄形3端子型50mmφファン」にトランジスタを介在させて、「擬似4端子型」として働かせる方法で、一応静かになり、かつ冷却も効くようになりました。

実は、“PWM制御”が正しく行われているのかどうか、まだよく分かりませんが、CPU温度60℃MobileMeterによる)を閾値として、それを超えるとファンが回転を開始する事は、確認しました。

CPU-700MHz動作では、ライブ・カメラ映像の連続再生でも、CPU温度は60℃前後で安定しています。
ただ、最終段階で被せたスイッチ・カバーの、この部分の膨らみが、少々気になりますけど。(左上写真<クリック>)
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ファンの選択
ネット・オークションで、写真を頼りに、使えそうなCPUファンのジャンクを入札・落札。
回転部直径は、ビス孔径などから推定するのですが、欲しかった40mmφジャストってのは、なかなか無いものですね。

集めたのは、50mmφ2個と30mmφ2個(総費用合計\2,150)ですが、30mmφは小さ過ぎて送風が弱く、あまり役に立ちませぬ。

50mmφの方は、ケースに入るものの、背が高過ぎ!でも、3端子型の1個は背の高さがやや低かったので、これを検討してみる事にしました。(費用内訳\500。左上写真<クリック>。切り出し方法は、既述

検討したファン
今回検討対象にしたファンは、3端子型SEPA 5V,0.23AFMV-BIBLO NF40X用らしい)で、背中が少しはみ出しそうなのですが、外周の切り出しが上手く行ったせいか、ケースへの納まり具合は良好でした。(左写真&<クリック>)

裏面に3箇所出っ張りがあったのですが、浮き上がって邪魔だし、高さを抑える必要もあったので、平ヤスリで削れるだけ削りました。(左写真)
(実は、ケースの方を削る案もあったのですが、具合が悪くなっても、ファンの方なら取替えが効くってことで)

試回路と試運転
中電力型トランジスタを、電源+5V側(赤)の間に入れて、PWM信号(青)で制御させてみました。(こんな乱暴な事をしても、平然と動いてくれるところは、頼もしい!)

電源投入後、暫くはファンが回転しますが、やがて制御が効いて停止します。(左写真&<クリック>)

実は、このPWM信号は、もっと木目細かな信号で、小刻みに冷却制御をするのかな?と思っていたのですが、このジャンクPCでは、どうも単純なON/OFF制御しかしていないのではないか?と思える節があります。
それは、通常は、まったく回転していなくて、CPU温度が60℃を超えるといきなり回転を始め、また下がると停止するという動作をするからです。

接続や保護
制御用に中電力トランジスタT(2SC3422)を使い、接続は、以下のようにしました。(左写真)
  1.ファン側赤線←←エミッタ (T) コレクタ←←コネクタ赤線
  2.(ファン側無し)       (T) ベース←←コネクタ青線
  3.ファン側黄線←←←←←←←←←←←←←コネクタ黄線
  4.ファン側黒線←←←←←←←←←←←←←コネクタ黒線


当初、ベースに過電流保護用の抵抗が必要かな?と思い、幾種か抵抗を入れ替えてみましたが。(左写真<クリック>)

しかし、100Ω以上の抵抗を入れるとファンが廻らなかったので、最後、制御信号(青線)はベースに直結しました。(多分、保護用抵抗は、既に主基板上にあるのではないかと思います)
尚、接続部の保護は、あんちょこにセロテープ留め。(線が細過ぎて、手持ちの熱収縮チューブが、役立たずだったもんで。(^^;?)

端子電圧&波形
ところで、今回はNPNトランジスタを使いましたが、もしかしたらPNPを使う方が正しいのかな?と迷ったので、コネクタ端子をシンクロ/オシロスコープで見てみました。

これを見ると、ファンが廻っている時は、ファンからの出力=タコ/回転速度入力(黄)に、5Vの矩形波が見られます。(左写真<クリック>)

それに対して、制御端子(青)には、+5Vが出ています/それしか出ていませんでした。(左写真)
この電圧が0Vになると、ファンが停まります。

結局、制御端子(青)にPWM信号の端くれも無し。もし、こんな単純な制御だったら、何も4端子型ファンを使う必要は無いはずですが、Intel SpeedStepの不動を考え合わせると、このジャンク自身の不具合か?

カバー叩き出し
この50mmφファンもやや背が高く、ケースから、少しはみ出しているので、“カバー無しでやれないか?”と考えたのですが、CPU重負荷の時には90℃近くまで温度が上がります。
これは可哀相!...ファンの送風効果を高めるには、やはりカバーを付けてやりましょう。

で、やったのは、ファンの羽根が当たらないように、カバ−の叩き出し。(左写真)
叩き出しは、マイナス・ドライバと金槌、とその細身側で実施。目分量で叩き出して、現物合わせで、確認。(左上写真<クリック>)

結果、上になる最外側の“スイッチ・カバー”が少し盛り上がりますね。ちょっと、浮き上がり過ぎかな?
(まだ、改良が必要か?)

CPU温度
この冷却系で、どの程度CPU温度が制御出来るかを見てみました。

見る頻度は、あまり高くないけど、長時間負荷が掛かるのは、ライブ・カメラ映像の再生ではないかと思い、それで調べたら、CPUクロック700MHzでは、かなり安定に60℃をキープしているようです。
(尤も、ファンは廻りっ放しですが)

他方、クロック1GHzだと、ファン廻りっ放しでも80℃を超えて行くので、何だか落ち着けないですね。(左上写真<クリック>)

クロック切替/固定
常時700MHzで運用するにしても、このジャンク、クロックの切り替えは、電源投入時にバッテリでやるか、ACアダプタでやるかの手動操作が必要(要は、不良品)なので、面白くありません。

Intel SpeedStepがちゃんと機能しないので、何とか、この700MHz/1GHzの簡単切替が出来ないかと、色々やっていたら、面白い事が分かりました。
BIOSで、次のように設定すると、それぞれに固定されるようです。(どちらも、途中切替は出来ず)
  L:Intel SpeedStepテクノロジを使わない ⇒ 700MHz固定
  H:Intel SpeedStepテクノロジを使う    ⇒ 1.0GHz固定
まぁ、この方法でも、切替出来ないよりはマシでしょう。(尚、BIOS更新は、初期の段階で済ませているので、多分BIOSのせいではないだろうと思います)


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