Controle de temperatura em dispositivo eletronico

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Instituto Cecy Leite Costa

Controle de Temperatura em Dispositivos Eletrônicos

Aluno; Prof;

Passo Fundo 16 de Dezembro de 2009
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Introdução

Neste trabalho, propomos um sensor de temperatura que acionará ou desligará um cooler ou exaustor, usados para dissipação de potência em processadores e para o resfriamento de gabinetes em computadores, respectivamente.

Motivação

Osprocessadores atuais dissipam cada vez maior potência, principalmente devido ao maior grau de integração presente nos circuitos integrados modernos; isto está diretamente relacionado ao número de transistores presentes na pastilha de silício. Caso o sistema de dissipação de potência não seja eficiente, a temperatura da pastilha atingirá níveis que prejudicarão o funcionamento do processador,inclusive podendo danificá-lo. Há um intervalo de operação fornecido pelo fabricante; na maior parte dos casos, e principalmente no Brasil, estamos interessados apenas na temperatura máxima aceitável. O mesmo raciocínio é válido para os outros componentes presentes no gabinete do computador. O cooler funciona como um ventilador, jogando ar de menor temperatura sobre o processador (ou outro dispositivoeletrônico). Já o exaustor retira o ar aquecido da parte interna do gabinete, jogando-o na parte externa. Os dois mecanismos são importantes: o primeiro evita o aquecimento acima do tolerável do processador, enquanto que o segundo evita que a temperatura no interior do gabinete ultrapasse o indicado.

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Proposta

Neste projeto utilizaremos coolers; porém, o mesmo projeto é valido no caso deexaustores, bastando apenas trocar o dispositivo. Uma restrição inicial ao projeto é o modo de operação dos coolers conhecidos; eles apresentam dois estados bem definidos - ligado e desligado - e uma transição abrupta entre eles. Depois de ligado, incrementos de tensão provocam uma variação pequena na velocidade de rotação; além disso, a tensão em que o cooler passa a funcionar não énecessariamente igual a que o faz parar. Assim, não pretendemos controlar a velocidade, mas sim monitorar a temperatura para ligar e desligar o cooler. Como queremos abaixar a temperatura do dispositivo eletrônico em questão, não nos interessa ligar o cooler em uma velocidade abaixo da nominal. Uma extensão para o projeto seria o monitoramento da

velocidade do cooler pelo computador. Este projeto poderia serdesenvolvido por outro grupo em paralelo, ou como uma melhoria futura no projeto. Para monitorar a velocidade pode ser usado o par foto-transmissor/foto-receptor, preferencialmente na faixa de infravermelho para sofrer menor influência da luz ambiente. Como o cooler normalmente é da cor preta, pintando uma de suas abas de branco, saberemos quando ele completou cada volta. Enviando esta informaçãopara o computador, por meio da porta paralela, seria feita a contagem do número de rotações por segundo e apresentado ao usuário.

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Projeto

Analisando o pré-projeto, vimos que não será necessário um relé, visto que a corrente puxada pelo cooler não ultrapassa 100mA. No lugar dele, será posto um transistor de potência (BD139) funcionando como chave, que suporta 1 A de corrente decoletor. Os exaustores encontrados, que são maiores que coolers, apresentavam correntes nominais inferiores a 200 mA. Outro fator levantado, e de extrema importância para o projeto, foi a necessidade de uma janela para a comparação, ou seja, ao acionarmos o cooler devemos esperar o cooler resfriar o dispositivo para uma temperatura menor do que a de acionamento para desligarmos o mesmo. Isso deve serfeito para evitarmos o constante acionamento e desligamento do cooler, diminuindo sua vida útil, ou até mesmo danificando. Além disso, a temperatura no dispositivo tenderia a se estabilizar no ponto de acionamento do cooler, o que já pode ser considerado alto; colocando a janela, sempre que o dispositivo apresentar uma temperatura elevada, o cooler será acionado e forçará a queda da temperatura a...
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