Одного разу принесли 120мм вентилятор SUNON KDE1212PMB1 ... Вентилятор досить специфічний (потужний), а прилад досить критичний до обдуву - в магазинах аналогічного такого не знайшлося - попросили спробувати реанімувати.

На наклейці написано 6.8 ват ... Забігаючи наперед - китайський мультиметр наміряв при працюючому агрегаті споживаний струм більш підлозі ампера, що схоже приблизно відповідає заявленій потужності.

Скарга власне - НЕ стартує, смикається, притому в різні боки. Маючи деякі теоретичні пізнання про роботу безколекторних двигунів постійного струму (а саме такий тип двигунів застосовується в трохи менш ніж всіх кулерах), вирішив спробувати розібратися ...

Про зняття стопорною шайби з осі крильчатки з кільцевих магнітом писати не буду - процедура відома напевно кожному, хто коли-небудь намагався почистити / змастити гуде вентилятор улюбленого комп'ютера. Перейду відразу до «препарування».

Підібравши з підручних засобів відповідні пристосування, вибив з пластмасового підстави вентилятора механізм зі статором і платою управління ... На фото пластмасового підстави видно типу циліндр з пелюсток - був приємно здивований - конструкція дозволила розібрати вузол без незворотних наслідків.

А це вид «в профіль» основної частини - статора з обмотками, плати управління, а прямо на нас дивиться важливий елемент - датчик Холла, дає сигнал про становище ротора.

Ось вид на плату з боку основних компонентів - той факт що блок зібраний на дискретних компонентах, тільки підігрів інтерес:

Отже, видно .... Два N-канальних ключа 3055E (8А 60В), затвори яких через резистори «нульовку» підключені до мікросхеми з маркуванням 6406, що є центральним керуючим компонентом.

Даташит (повна назва SK6406) називає її «2-phase dc-fan motor pre-driver ic». Серед функціоналу - motor lock protection, auto-restart, rotation detection signal output.

Пінаут:

Висновки H + і H- - входи дифф. підсилювача сигналу з датчика холу, OUT1 і OUT2 - виходи управління затворами транзисторів, які комутують струм в обмотках статора. CT - підключається сюди конденсатор визначає періодичність спроб старту вентилятора. Висновок RD або FG (є два варіанти мікросхеми) є лінією сигналу, що показує або заблокованість вентилятора, або сигналу пропорційного частоті обертання. В даному екземплярі вентилятора сигнал не використано, хоча на друкованій платі видно розводка під нього.

Діаграма пояснює поведінку мікросхеми:

У даташіте також приведена типова схема включення, реальна схема їй практично відповідає. Ні правда діодів - вірніше їх роль виконують вбудовані в ключі діоди.

(Знизу плати правда є діод 1N4002 - варто в лінії живлення і можна сказати захищає від переполюсовки ... Також знизу є розміщений за схемою після діода невеликий електролітичний конденсатор 4.7Мкф 63V, як фільтр живлення.)

Резистор R1 (позиційне позначення за схемою з даташіта) на платі 1K (маркування 102), R2 - 100 Ом (101). Сама мікросхема драйвера запитана через резистор 510 Ом (маркування 511)

Так виглядає статор з обмотками. Обмотки намотані проводами різного кольору. Зручно.

Тепер, після ознайомлення зі схемою і пристроєм, перейдемо до пошуку несправності. Після подачі живлення на плату спостерігаємо імпульси на виводі OUT1 - через одну з обмоток йде струм, все як по-справжньому, двигун по-ідеї має запуститися. За логікою, далі повинен слідувати імпульс на OUT2, потім знову OUT1 і т.д. Але для цього драйвер повинен дізнатися що ротор провернули. А дає йому такий сигнал датчик холу, підключений до висновків H + і H-.

Типів датчиків Холла є кілька, інформація про їх принципах роботи досить легко гугл - коротко вихідний сигнал датчика залежить від наявності / зміни магнітного поля. Простеживши друковані провідники даного датчика, стаємо вольтметром на дифф. вихід (H + і H-, 1-й і 3-й висновок) і дивимося, підносячи до датчика магніт. Вийшло що при піднесенні магніту одним полюсом - маємо пару десятків мілівольт однієї полярності, іншим полюсом - дугою полярності. Тобто датчик працює! (Є датчики з різними типами вихідного сигналу, часто сигнал має TTL-рівень і однієї полярності. До речі, зустрічав інформацію що у датчика такого типу як в цьому двигуні в деякому роді «взаємозамінні» висновки - можна на 1 і 3 наприклад подати харчування - тоді виходом буде потенціал між 2 і 4. А можна як на платі - 2 і 4 харчування - тоді 1 і 3 - сигнал. Чи не перевіряв цю інформацію. у принципі нема чого 🙂 Ще, в двигунах простіше часто в корпусі разом з датчиком холу розташовані і комутатори обмоток - вся схема тоді складається з 4 вивідного корпусу і власне обмоток).

Підносячи для перевірки датчика магніт до нього - попутно помічаємо появу імпульсів на OUT2. Тобто схема виявилася цілком працездатна .... В результаті збираю, кілька підгинаю датчик ближче до магнітного кільцю - і «зліт»! Вентилятор працює, потужність вражаюча, всі щасливі. (Так і не зрозумів чому датчик перестав спрацьовувати - чи то механічно «відігнувся», то чи магніт «подразмагнітілся» .... Загалом таке ось «розтин» вийшло з несподіваним але позитивним фіналом.