PPGA リテールファン

どう考えても、この半田ごては15年以上前に買ったものだった。
家で半田ごてを握るのも久しぶりであり、いつもワクワクしています。
それで、ここはひとつ古くなった半田ごてを買いかえることにした。
温度調節ができるものを購入しました。他にも必要と思われる機材を揃えました。
子供の頃に新しい傘を買った時のように、「明日、雨が降らないかな?」って思うような気分で、
半田ごてが使いたかった。でも、ゲタは全て改造してしまったし、他には、、、
そこで、いままで手付かずだったリテールファンを改造することにした。
とりあえず吸気を排気にして効果を試そうと考えた。
つまりファンを逆回転させる試作を試みる。
また、副産物として解ったリテールファンの回転数検出改造も試みた。
この回転数検出は、付加部品一切無しで、配線1本だけで行えた。

まずは、通常状態での温度測定を行った。
比較の為には基本となるデータが必要でしょう。
BIOS画面で10分後の温度を測定した。

良く考えたらファンの逆回転をさせると言うことは、裏返しにファンを付ければ
同じ効果があるに違いないと思った。
そこで、ファンを裏返してヒートシンクにタイラップで固定した。

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同じく10分後の温度を測定した。
逆に1度強高くなってしまった。
ヒートシンクに吹き付けるように特化した仕様なのでしょうか、
規定外の使用方法は、効果を低くしてしまうのか、、、
とりあえず温度測定は、周りの環境にも左右されるし、センサー位置もCPUの表面ではなく、
M/Bとヒートシンクの間の空気を計測したので、かなりの違いがないと
判断がつかないので、改めて行うことにする。

さてファンの改造だが、まずは分解しないと何もできない。

横からファンを眺めると、プラスチックのカバーの下に基板が見える。
このプラスチックカバーを外さないと何もできない。
暫く眺めて、分解方法を検討するが、何処がつながっていてどうなってるか解らない。
とりあえず、ファンを支えている3本のプラスチックをペンチで切った。(強引)
単に作業し易くしただけだった。(^_^;
電源コネクタ付近のプラスチックが中央の金属に近いので、そこをペンチで切った。
んー、これで「パカッ」って取れれば良いのだが、捻って取れない。
早く基盤を見たい気持ちから、ペンチで周りを切り進み、手で折って進み、
完全に基盤を剥き出しにした。(ファン君、君の勇気は無駄にしないからね)

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中央部分の金色の支柱と周りのプラスチックが固定されているだけだった。
約1ミリ程度が固定されている。金属側にギザギザがあって完全に密着している。
これは、基盤を見るにはこの接触をどうにかしないと綺麗に取り外せない。
このプラスチックは非常にもろいので、簡単に折れてしまいます。
不要な力は禁物だ。でも、意識的に壊したのだからいいでしょう。

暫く基盤を眺めると、8ピンのICが気になった。6813と書かれている。
早々に調べると、DCモータをドライブするICだった。
このICには、回転数検出の出力ピンがあった。
調べると何処にも結線されていない。仕様上はオープンコレクタになっている。
「これだ!」、とりあえず。M/Bの回転検出ピンにつないでみた。
「4300rpm」付近で動いている。ファンを止めると「0rpm」。やっぱり「これだ!」
付加部品が一切いらない、配線1本とは美味しいと思った。
開放にしないでつないでくれればいいのにと思った。価格を下げるためか、、、

この回転数検出出力は、ケーブル接続の窓の反対側に位置しているので、
プラスチックのカバーと取らないと無理です。
ケーブル接続付近に位置するドライブ入力に接続する方法では、オープンコレクタに
する為に付加部品が必要です。
直結したくなりますが、12Vで振幅しているので、無茶と言うか危険です。
試したくはなるのですが、、、
ちなみに、M/Bの回転検出のピンからは、5Vがかかっています。

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再び逆回転に戻る。
2つのコイルをドライブして、ファンは回転している。
この結線をパターンカットして、逆に繋いだ。
確かに逆回転した。
位相を決める2つのピンが有ったので、これも逆に繋いだ。
元に戻って正回転した。
コイルの結線を元に戻した。
逆回転に戻った。
とりあえず、コイルよりは、この位相制御の方を逆につなぐほうがいいと判断した。
しかし、これだけでは駄目だった。
逆回転はするものの、起動力が無いため、電源投入では回らず指で押す必要がある。
一旦止まると、2度と周らない。(^_^;
実験には使えるが、実用となると駄目のようです。
ファン側に秘密があると判断したので、ファンも取り外した。

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基盤の裏面とファンの間には、回転検出のセンサーがついていました。
基盤尾裏面に4つの電磁石があり、これが回転を制御してるに違いない。
取り外したファンの内側には、円形に磁石がついていました。
私の力では、これ以上はどうにもならないと思ったので、取り外したファンに注目して見ました。
ファンは、黒いプロペラ部分と、中央の空洞の金属で出来ています。
ちょっと力を入れて分離できるか試したみました。
かなり力は必要ですが、接着されている訳ではなく動きました。(^_^)
これをずらして、ヒートシンクとの間を狭くしようと考えた。
気休めかも知れないが、ヒートシンクとファンは近いにこしたことがないと思った。

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起動の問題を先送りにして、実験を試みようと思った。
しかし、このままではヒートシンクに取りつけられない。
支えの3本の支柱は既に無い(^_^;
そこで支柱になるものを捜した。
周りの輪郭は、ファンの高さと同じなので、何か板つけてファンの支柱を接着すれば、
元と同じ高さになる。何かないか、、、
FDのケースだった。これを適当な大きさに切ってファン接着用の台座に使用する。
流行りのスケルトンでちょっとカッコイイかも(^_^)
お馴染みアロンアルファー(ゼリー状)を使用して接着した。

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M/Bに装着して、電源を入れてみた。ファンが回転している。何故?
電源を切ってまた入れる。今度は回転しない。何故?
この逆回転では、起動時に正回転が発生して、それがたまたま位置がいいと、
逆回転の起動力になるみたいです。それでも実用は難しい。

逆の裏返しも含めて、4通りの測定をしようと思っています。
なるべく正確に測定するには、今は条件が揃わないようです。
とりあえず動いているので、このままrc5desを動かしてみて大丈夫なら
一先ずよしとします。

2つ目のファンの改造を開始した。
今度は、構造が解ったので、そのノウハウを利用して、なるべく綺麗に、
原型を留めて、簡単に行えるようにしたいと考えた。
逆回転は、まだ実用段階でもないし、効果も出来ていない。
しかし、ファンの回転数検出の改造は、付加部品が一切いらないので、
これだけでも価値があると判断した。
ファンのカバーを取る方法を確立したい。

中央の金属部分とプラスチックのカバーの深さ約1ミリを外せばファンは取れる。
これだけなのだが、かなり強力で取れない。
カッターで掘り進むが「イライラ」の境地に至る。
細いピンを隙間に押し込もうとするが、硬くて入らない。
プラスチックの材質を考えると、ちょっと力を加えると、3本の支柱が折れる。
どうにもこうにも駄目なようです。
いまのところ最初の方法が最善に思えてきた。
ちょっとした工作が必要ですが、仕方ない。時間もかからない。
良い方法があったら教えて欲しい。

お勧めできませんが、半田ごてで取り外す方法を試みた。
性格がアバウトなのと、部品の位置はさっきの標本があるので、暖めて接着を
弱らせる方法を試みた。
中央の金属部分を半田ごてで熱してみた。
まったく駄目だった。時間をかけても取れる兆しはなかった。
とりあえず実験ってことでいいでしょう。ファンの接着は熱に強いみたいです。
そこで、接着部分のプラスチックを半田ごてで溶かして取れるか試した。
半田ごてを垂直に立てて、隙間に突き刺した。
1箇所、2箇所、3箇所、ちょっとひねるが取れない。
4箇所、5箇所、6箇所と穴の数は増えるが駄目だった。
標本の1号機から得た情報で安全と思われる位置に半田ごてを突き刺している。
金属の周りに突き刺せるだけ突き刺した。でも取れない。
逆に接着を強くしてしまったか、、、
仕方ないので、半田ごてを挿して中央の金属をなぞる様にした。
金属を押しみた。「バキ」ちょっと取れた。
また同じように金属をなぞった。2週目です。
ちょっと強く押したら、取れました。

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土台は壊さずに取れたが、これは汚い(^_^;
中央に付着したプラスチックは取れそうも無い。とほほ
ファンは大丈夫か?、、、電源に挿したら動いたので、ほっとした。
とりあえず、ファン回転数検出の改造を加えました。
ファンの接着方法は、同様の方法にしました。
他に方法としては、基盤の端とファンの台座の端を接着する方法も出来そうです。
この方法だと台座を作る必要もないです。
しかし、ファンを支える3本の支柱がない場合は出来ない。
やっぱり一番最初のスケルトンモデルが簡単でカッコイイかな。

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まだ計測が残っている。
撮影がまだ済んでいないので、写真がないと改造は難しいかも知れません。
しかし、情報としては価値があると思っています。
試作実験は、まだまだ続きます。


ファンの改造中にCPUの選別に問題があることが発覚した。
リテール版を購入しているので、その全てCPUと添付ファンを対い使用していた。
これが問題だった。選別段階でファンの個体差、品質の違いが混入された。
何故気がついたかと言うと、ファンの改造で取り外した。
その改造ファンを使い回した結果、今までFSB112ではBIOS画面も見れなかったCPUが、
NTが立ち上がり、不安定ながら動いたことだった。
そのファンは品質に問題があるようだ。考えられるのはモータのノイズを
電源に乗せていると判断した。
早々にフェアライトコアをケーブルに付けてみた。状態はよくなった。
以前、フェアライトコアを試したが、ファンの品質が良かったのか、
効果がみられなかった。しかし、品質が悪いファンには、フェアライトコアは
有効のようです。
8個のリテールファンの内、1つは確実に問題ありでした。
また、2つのファンが少々不安定のようです。
全てのCPUの選別は白紙に戻ってしまった。やり直しか

個数が多いので、フェアライトコアも安くはないので、検討した結果、
基盤実装用のフェアライトコアを買ってきた。(50円前後)
ちょっと大き過ぎたので、基盤に設置するとカバーが締まらない。
表面実装用かもっと小さなものにすればよかったと思った。
その場合は、パターンかっとして挿入すればいいい。
今回は、ケーブルの接続点に挿入することにした。

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エンパイヤーチューブでしっかり絶縁することにした。
いい加減にできない。ヒートシンクに12Vがリークすれば、
ヒートシンクからCPUのVssと短絡(ショート)してしますからです。
リテールファンの黒いメッキは電気を通さないので気にする必要はないかも知れない。
ファンもプラスチックの台座で固定するので問題ない。
SEPP、PPGA共に、ヒートシンクとの接触面はVss(グランド)である事実から、
慎重になっても仕方ない。
銅製のヒートシンクだったり、重いファンだたりだともっと慎重ならないといけない。

番外として以外にノーチェックなのが、キーボードやマウスです。
これも電源供給しているし、ノイズも多い。
M/Bのコネクタ付近を見ると、小さなフェアライトコアがついている。
シルクが無くて確認できないくらい密集している。
この小ささで大丈夫だとは言えない。
昔のM/Bは、もっと大きなフェアライトコアがついている。
キーボード、マウスには、コネクタにフェアライトコアがついているものがある。
コネクタ付近が膨らんだものだ。
キー叩くと画面にノイズが走る現象の解決に、フェアライトコアを使用している。
キーボードが明らかに悪いと思うが、マシンが多いので、キーボードの数も
馬鹿にならない。(切り替え器を買えばいいのだが、、、)
カット&トライなので、まったく違う原因の時もあるし、効果もない場合も多い。
もし、気になったら試してみては如何でしょうか。
キーボードとマウスを束ねるのにフェアライトコアを使用しています。

フェアライトコアを、ドーナツ状の1個あたり10~20円程度の物にした。
やっぱり安いが一番でしょうか。それに簡単に装着できる。


kugatu.