Recensione Vantec Lavish WiFi

 

La scheda di rete integrata nel Vantec Lavish WiFi è installata su di una piccola daughter board situata a fianco della sezione di alimentazione; su questa schedina (di dimensioni paragonabili ad una moneta da 0.05€) è installato il controller di casa Realtek RTL8188ETV (di tipo USB2.0, offre connessione WiFi con modalità b/g/n, e lo troviamo installato ad esempio nel dongle USB D-Link DWA-125), tutta la componentisca necessaria e l'antenna. Per poter sfruttare questa connessione WiFi sarà sufficiente collegare il cavo USB alla vostra scheda madre ed installare i driver che troverete nel CD fornito a corredo.

Attenzione però, non fate il nostro stesso errore di immaginarvi di poter controllare da remoto il fan controller tramite dispositivo WiFi: la scheda di rete può essere impiegata solo per estendere la connettività del vostro computer, nulla di più. Su internet e negli store non abbiamo trovato un'applicazione per farlo e nel CD a corredo sono forniti esclusivamente i driver della scheda.

lavish pcb wifilavish pcb wifi detail

 

Ultimo, ma non ultimo, vediamo nel dettaglio il circuito per il pilotaggio delle ventole; le due seguenti immagini mostrano dal un lato lo schema circuitale impiegato da Vantec per il Lavish WiFi, dall'altro la sua implementazione con in evidenza i diversi componenti che lo caratterizzano.

Come avrete di sicuro notato, in questo fan controller non sono presenti i classici transistor di potenza a pilotare le ventole, ma è stato impiegato un design più moderno, già ampiamente utilizzato negli alimentatori da anni per realizzare la cosidetta coversione DC-DC. Stiamo parlando del convertitore buck.

In generale un convertitore buck è un circuito impiegato per abbassare la tensione sul carico e alzarne la corrente; è di sicuro un design più complesso di un classico regolatore di tensione, ma ha il vantaggio di non dissipatore la potenza in eccesso come calore (che va per di più dissipata), raggiungendo punte di efficienza pari al 95%.

Un convertitore buck è composto da un induttanza in serie con il carico, un condensatore in parallelo al carico e due interruttori, generalmente uno switch e un diodo. Il suo comportamento si può studiare pensando a due fasi distinte, a switch aperto e switch chiuso; durante la prima (detta off) il carico è collegato all'induttanza che si scarica (il diodo è in diretta)(immagine B); durante la seconda (detta di on)(figura A) l'induttanza è collegata alla fonte, quindi si carica (da notare che il diodo è inversa e su di esso non circola corrente). L'energia nell'induttanza quindi cresce durante la fase on e diminuisce durante quella off.
Sostanzialmente si ha che la tensione sul carico cresce e decresce in modo ciclico, seguendo un andamento ad onda quadra, con un valore medio (che corrisponde in fin dei conti alla tensione sul carico) che dipende dal rapporto tra il tempo T di periodo dell'onda e il Ton, tempo in cui lo switch è chiuso. Questo rapporto è definito "duty cycle" e si ha che nel buck converter la tensione in uscita è direttamente proporzionale alla tensione in ingresso per mezzo del duty cycle. Ad esempio, se la nostra sorgente ha una tensione di 12V (il classico molex a 4 pin) e vogliamo alimentare la nostra ventola a 6V dovremo impostare il duty cycle al 50%.


 

buck convlavish pcb components

 

Tutto sta quindi nel pilotare correttamente lo switch per regolare la tensione adeguatamente; in genere viene pilotato da un segnale PWM, per cui variandone il duty cycle si varia la tensione in uscita dal convertitore. Vantec ha qui optato per un controllo cosidetto "in anello chiuso" (prossima figura): tramite il pannello l'utente imposta una velocità "reference" in RMP; viene calcolato quindi un "measured error" come differenza tra questo valore reference e l'attuale velocità della ventola letta dai sensori (il tachimetrico); da questo valore viene generato il PWM che pilota il convertitore. Ed ecco generata la giusta tensione per regolare correttamente la ventola.

lavish closed loop

Abbiamo pensato di realizzare un piccolo esperimento per mostrarvi il funzionamento del Vantec Lavish WiFi. Il setup ha previsto l'impiego di un secondo controller che ci permettesse di pilotare manualmente una ventola ad esso collegata, portando però il segnale tachimetrico ad un canale del Lavish WiFi; in questo modo lo abbiamo, per cosi dire, ingannato fornendogli un segnale in feedback finto da noi controllato. Dato che il fan controller di casa Vantec necessita di un carico per poter funzionare (senza carico, il canale viene impostato a 12V senza possibilità di controllo), sul medesimo canale abbiamo collegato il dummy load da noi realizzato. Infine, leggiamo la tensione in uscita dal fan controller con un voltmetro in parallelo alla ventola.

Il risultato è mostrato nel video: all'accensione del fan controller, con la ventola impostata al massimo su entrambi i fan controller (circa 2400RPM) la tensione è pari 12V e l'errore misurato (come differenza tra velocità target e velocità di riferimenti) è nullo; a questo punto impostiamo sul Lavish WiFi una velocità target inferiore (1700RPM), non modificando però la velocità della ventola con il secondo fan controller: l'errore misurato  diventa diverso da zero e la tensione in uscita comincia a calare. Dato che l'errore non diventerà mai nullo (ricordatevi che in realtà la ventola è sempre regolata alla massima velocità), la tensione continuerà a calare fino al minimo impostato da Vantec pari a 3.0V. A questo punto facciamo il contrario: agendo sul secondo fan controller, settiamo la ventola su una velocità inferiore a quella target; l'errore misurato da negativo diventa positivo e la tensione in uscita sul canale comincia a salire, fino di nuovo ai 12.0V. La terza prova, infine, consiste nel regolare la ventola in modo tale che la sua velocità sia pari a quella impostata sul Lavish WiFi (1700RPM circa nel video): notiamo che la tensione in uscita piano piano si stabilizza su un certo valore (a meno di oscillazioni intrinsiche di questo genere di sistemi), dato che viene raggiunto un errore misurato pari a zero.


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