Controlador PWM para cooler com sensor dedicado para GPU

Fácil montagem, excelente resultado e uma configuração prática e robusta para garantir silêncio durante o uso comum e alto rendimento quando necessário, a manutenção da temperatura do sistema se mantém estável e segura com o controlador PWM estendido

Pois bem. Há alguns meses, me despedi do meu Samsung RV415-CD3BR e iniciei a montagem do meu desktop. E na semana passada, durante uma session de CODMW 3, a máquina simplesmente se desligou, ficando com o LED POWER piscando. Na hora pensei na fonte, no nobreak, placa mãe... ao abrir o gabinete para verificar, notei uma temperatura muito alta, mas, aparentemente, dentro do normal para uma máquina de alto rendimento. Fechei tudo e voltei a session. Vinte minutos depois, blackout de novo... Só poderia ser calor, oras. Esse gabinete veio com um cooler frontal de 120mm x 120mm que mantive desligado até então por questões de ruído. Odeio ruído de cooler. Liguei esse cooler e também um outro que fica na parte de trás - veio num box Cooler Master Blizzard T2 originalmente, mas que eu substituí por um cooler fantástico retirado de um HP com controle PWM, para que haja menos ruído ainda. Essa troca será melhor explicada em uma nova postagem! Com os dois coolers ligados - e um ruído bastante alto - a máquina se manteve estável. Pronto, resolvido. Mas não! O ruído incomoda muito depois que se encerra a brincadeira. Porque o computador é como um amplificador classe AB: se você não exige dele, ele não vai aquecer muita coisa. E é por isso que eu odeio cooler. E sim, o que causou o desligamento da máquina foi a placa de vídeo sobreaquecida.

Pensei em várias alternativas comerciais para controle dos coolers, mas todas elas incluem aqueles painéis toscos e chamativos que tornariam meu gabinete sóbrio num carro alegórico. E se fosse para manter os coolers ligados a 100% permanentemente, seria fácil. E convenhamos, isso aqui é o diyPowered! Vamos montar um controlador PWM? Vamos.

A ideia básica já estava pronta: uma plaquinha PWM que retirei de uma fonte ATX que ficou guardada por anos. Só precisei trocar o transistor de potência original para que não houvesse problemas com a carga maior que eu colocaria na saída dele e pronto. Montei tudo numa caixa plástica de fonte chaveada, usei 3 terminais para conectar os coolers - dois terminais de 4 pinos e um de 3 pinos - e um LED vermelho discreto externo para indicar que há tensão no circuito. Também precisei alongar o cabo do sensor de temperatura para que pudesse chegar até a placa de vídeo. Montado o sensor delicadamente sobre o dissipador da placa de vídeo, fiz os testes num dia bastante quente e a temperatura máxima foi de 50ºC, o que pode ser considerado bom para um dia quente. A máquina se estabilizou dessa forma e após fechar a session, os coolers desaceleraram gradativamente até a temperatura cair. Perfeito!

Com o desempenho alto, todos os coolers aumentam o giro a 100%, mantendo o sistema muito bem ventilado. Do contrário, quando da utilização 'normal' da máquina, mal ouço os coolers. Tem foto? Tem sim!

Isso será organizado, foi montado assim mesmo na hora do teste

Cooler frontal original do gabinete (Cooler Master)

Teste de carga máxima (bem abaixo do limite)

Sensor afixado no dissipador da GPU

Vista do conector de força

A caixa plástica utilizada e o LED indicador de energia

Dissipador CPU e logo atrás, o cooler auxiliar (Cooler Master)

Retirada do transistor de potência original

Instalação do novo transistor de potência (TIP32)

Conectores para os coolers

Instalação do dissipador de calor (vista 1)

Instalação do dissipador de calor (vista 2)

** 02/11/2016

Verifiquei que o ponto de maior aquecimento da placa de vídeo é onde se encontra os reguladores e resistores. Reposicionei o sensor entre dois resistores de precisão e o funcionamento dos coolers ficou mais preciso. O dissipador não aquece tanto quanto eu pensava, em comparação com os reguladores/resistores. Depois dessa intervenção, após 3~5 minutos de Far Cry 3, os coolers estão girando a 100% e isso me faz muito feliz! É perceptível o calor que o cooler traseiro consegue colocar para fora do gabinete durante essa aceleração, o que torna o sistema eficiente e autônomo.

MON1USB - Monitor de temperatura

Reaproveitando um sensor de precisão de um termo-higrômetro, um LED laranja de alto brilho, uma carcaça plástica de fonte e um LCD com PCI retirado de um gabinete velho e quase morto, nasce um monitor de temperatura altamente funcional para testes gerais

Desenvolvido a partir da necessidade de testar o condicionamento do SSv2 - publicado aqui há algumas horas - este simples monitor de temperatura vem sendo guardado há anos esperando por uma boa aplicação. E a hora dele chegou.

Retirado de um gabinete enorme que foi descartado, veio com cabos arrebentados e com um sensor muito simplório. Logo em seguida, foi tirado o LED do backlight sei lá para qual utilidade e o conjunto ficou guardado. Um dia resolvi testar esse monitor e ele não lia a temperatura ambiente, mostrando apenas dois traços. Ou o sensor realmente estava danificado ou o microcontrolador perdeu seu clock. Ou qualquer coisa entre o sensor e o microcontrolador. Acabei deixando o conjunto de lado novamente.

Algum tempo depois, ganhei um termo-higrômetro sumariamente condenado por não apresentar mais a umidade. Como não sou de fazer desfeita, aceitei muito bem a oferta. Os termo-higrômetros possuem uma precisão mestre e como de costume, tentei ajeitar o cara. O defeito estava feio de cara - microcontrolador parado - e obviamente não insisti. Retirei o sensor com cabo e tudo e deixei guardado. Mais algum tempo depois, me lembrei do conjunto LCD e também do sensor que removi do termo-higrômetro. Achei que tinha resolvido o caso. E resolvi! Meu conjunto dependia apenas do sensor para restabelecer o programa e tudo funcionou perfeitamente. 

Logo após fazer a coisa funcionar, peguei o termo-higrômetro oficial da casa para comparar com meu conjunto. E voilà: a diferença aferida com um equipamento farmacêutico era de 0,3ºC! Isso significa que os chineses estão de parabéns com seus loucos acessórios ou que a troca do sensor original do meu conjunto por um sensor 'de verdade' foi crucial. Feliz da vida, deixei tudo montado e guardado.

Hoje, data da postagem e também data do lançamento do SSv2, peguei o conjunto da caixa de componentes especiais, desmontei e escolhi a dedo a cor que preencheria o backlight. Tinha azul, vermelho, verde e um laranja muito bonito. Optei pelo laranja, embora quisesse mesmo um branco. Remontei o conjunto e não achei justo que ficasse daquele jeito, parecendo coisa porca. Todo esse esforço tem uma explicação: monitorar a temperatura do SSv2 em dois momentos. Num primeiro instante, testar a condição do sistema com o túnel de cooler sob um teste de stress. Noutro momento, testar a mesma condição do sistema sem os coolers ativos. Dessa forma é possível determinar o limite de dissipação do sistema em condições extremas. A utilização normal do SSv2 não chegará nem perto dos limites testados pelo software utilizado na ocasião, mas uma vez estabelecidos os limites máximos de aquecimento do sistema em condições extremas, será fácil definir a necessidade dos coolers ou não.

De uma simples e prática configuração, alimentado por 5V diretamente de uma porta USB de qualquer padrão, o MON1USB foi desenvolvido em poucas horas - e depois de algum muito tempo de bancada esporádica - para um teste específico, mas se torna naturalmente uma ferramenta indispensável para testes e aferições em bancada.

Monitorando SSv2

Detalhe dos cabos do sensor (branco) e +5V (USB, preto)

Detalhe da chave POWER

Ligado e monitorando o SSv2

 

Painel frontal

Painel traseiro

Após os testes, postarei o conjunto completo com o cabo (enorme) do sensor e o próprio sensor. E claro que teremos estatísticas sobre o aquecimento do SSv2 tão logo. O primeiro teste - com túnel de coolers - já foi concluído e os resultados estão devidamente registrados. Amanhã serão executados os mesmos testes com os mesmos períodos, porém, sem o túnel de cooler. De posse dos resultados dos testes, postarei os valores e aplicarei as medidas óbvias, dependendo das médias reais.