Low Cost Speed Fan Controller

I always wanted to have a nice fan controll on my desktop pc to maintain low noise the multiple fans inside of my computer case, this is a very handy mod when you want to have a quiet pc when you're watching movies, or have a cooler Pc when you want to play games or similar and dont bother about the noise at high speed fans.

It's a nice and a handy upgrade to have in a desktop pc, but sometimes the options in the market have too much functions or are expensive, I'm only needed one with the ability to turn on/off the fan and regulate the speeds. I´m a maker and always prefer to make my own devices, so this is a tutorial of how I figured out to make a variable speed fan controller, a variable 1.5v to 12v to be more precisely.

This project was made in 2013 and this instructable is intented to show how to make a fan controller and an internal adaptor bay fo desktop pc, so is divided in 2 parts and don't mad at me if in some steps I show finished things that wasnt showed previously, its a messy thing to make this guide when all is already finished and can't take any new photos.

Siempre quise un controlador de velocidad para ventiladores de computadora de escritorio, en algunos lados de latinoamerica y México puede ser difícil de conseguir este tipo de controladores o suelen ser costosos. Hay varias opciones en el mercado pero yo solo necesitaba algo para controlar la velocidad de cada ventilador y no mas, así que decidí crear uno por mi cuenta.

Step 1: Ways to Controll the Speed of a 12v Fan.

Just for reference there is a few ways to control the speed of a dc motor, but in this case the fan is a brushless motor with internal circuit control. So I'm just gonna list of a few techniques and thats all, you can skip this step if you want too.

• Variable Voltaje control: One of the fastest way to regulate the speed of a dc brushless fan, normally the fan are rated at 12v so you can variable the voltaje between 7v up to 12v, goin form slow and quiet to fast and noisy.

• PWM control: This method works for a while but is not recomended for the traditional fan (two wire fan) if you have a fan with 4 wires (V+,GND,Rpm,Pwm) you can regulate the speed by using a timmer"555",a microController or arduino, but remember to use 5v at max rated in the pwm signal pin. I was refering to control with 12v pwm with a timer and mosfet circuit, works for awhile but at some point the 12v pwm through the fan shutdown and the internal circuit of the brushless motor stop working, so that's why is not recomended. It shuld be a problem with the capacitors or similar in the 2 wire pcb's fan, don't worry it won't damage permanently but scares a bit.

• Fixed Voltaje control: This is the easiest way to reduse the speed and noise of a fan. You can use a 1/2w carbon resistor to reduce the voltaje, a 28-30 ohms will to the job. The diode is know to reduce the voltaje that crosses through his terminals, that voltaje depends of the current load, you can add a pair or more diodes in series to reduce to a desired voltaje. You can make a variable speed control using an array of fixed resistor to a specified voltaje or speed and using switchs to select those diferent speeds, it´s the hard and oldfashioned way but it works.

Hay varias maneras de controlar motores Dc y algunas para controlar la velocidad de los motores brushless de estos ventiladores.

• Variando el voltaje: Esta manera es simple, se trata de controlar y reducir el voltaje de manera variable para controlar la velocidad de la misma manera en el ventilador.
• Control por PWM: hay dos maneras por así decirlo de aplicar el control por PWM, una de ellas es usando el pwm como señal en los ventiladores de 4 cables, dichos ventiladores tienen un cable asignado para esta señal la cual sera regulada en el circuito interno del ventilador, solo recuerden no pasar de los 5v. Por otro lado el control pwm puede ser integrado a una etapa de control de voltaje con un transistor mosfet, este control puede hacerse con un micro o arduino y hasta con un 555, este control se hace con los ventiladores de 12v que solo tienen 2 cables, el problema es que después de un rato el ventilador deja de funcionar y es por que hay una saturación en el circuito del ventilador y simplemente deja de funcionar, no te preocupes no se descompone pero deja de funcionar.
• Reducción de voltaje fija: Esta es la manera mas sencilla y consta de usar una resistencia o diodo para reducir el voltaje de 12v a 8v, si usas una resistencia de 28 ohms o cercana puedes lograr esto, recuerda usar de 1/2w por que se calientan un poco. Con los diodos es diferente , un diodo reduce cierta cantidad de voltaje dependiendo la carga de corriente que pasa por el, en algunos casos puede ser 0.3v otros hasta 0.5v así que es recomendable cuando se quiere bajar algunos volts, se ponen diodos polarizados en serie. Usando resistencias se puede hacer un control variable con un arreglo de resistencias para diferentes velocidades y un switch para seleccionar las diferentes velocidades, pero eso es algo un poco tedioso de hacer.

Step 2: Parts

Parts:

• 4 Or more Buck-Step-down-LM2596 (variable power supply).
• 4 Or more Potentiometers (I used 10K ohms pots).
• 1 Sheet of 12" by 4" of high density pvc foam ,5mm thickness (any plastic of your choice).
• Wire, a lot of wire AWG22.
• 4 Fancy Knob for the potentiometers.
• 1 Dip switch of 4 positions, or 4 individual switchs.
• Super Glue or Krazy Glue.
• 1/8" or M3 Screws.

Tools:

• Extacto Knife.
• 1/4" drill bit.
• Drill.
• Dremel or similar.
• Metal cut disc for dremel.
• Screw Drivers.
• Solder Iron.
• Solder Iron Pump Extractor.
• Pliers or Nippers

Piezas:

• 4 Reguladores de voltaje variables (LM2596 PCB).
• 4 Potenciometros de 10K (podría variar según la pcb).
• 4 Perillas para potenciometro.
• 1 Dip switch de 4 posiciones.
• 1 Placa de pvc espumado o trovicel de 5mm de grosor.
• Cableado AWG22.
• Tornillos de 1/8" o M3.

Herramientas:

• Exacto.
• Broca de 1/4".
• Taladro.
• Mototool o Dremel.
• Disco de corte para metal.
• Cautin.
• Desoldador de succión.
• Desarmadores.
• Pinzas de corte o pela cables.

Step 3: Replacing the Variable Resistor

This is a very simple step, if you are not skilled with the desoldering pump remember be patiente and careful when removing the trimmer resistor. Later that trimimer it will be replaced by a 10K ohms potentiometer to speed up the voltaje (speed) regulation.

Its a good idea to check the values of your trimmer and replace with a potetntiometer of the same or the closest value. I've used a 10K pot, you can use a knob or slider potentiometer shape.

Si compraron este mismo regulador de voltaje no olviden remover el trimmer para luego sustituirlo con un potenciometro del mismo valor. Con un multimetro pueden saber el valor del trimmer o investigando en Internet en base al fabricante y su hoja de datos. El potenciometro nos va permitir un mejor y mas rápido control de la velocidad de los ventiladores.

Step 4: Wiring

I think the picture above it's easy to follow and self explaining, but in case of some else miss a thing just check these 2 things:

1. On the input side the PCB (left side) all the negative labeled solder pads goes to any black wire of your PSU. The positive pad of each pcb goes to the on one individual pin of the Dip Switch.
2. The potentiometer wiring should work fine, but if the control works in a anti-clockwise way just swap between the position of the red and brown wires.

Creo que la imagen es bastante clara. Sólo recuerden no invertir las polaridades de los voltajes.

Si la regulación de velocidad en los potenciometros funciona con giro anti-horario solo cambien el orden conexión de los extremos del potenciometro, en el caso de la imagen cable rojo y café.

Step 5: Preparing the Cover

I used a 3.25" bay cover from an OEM computer case, mesure the distance between the four knobs, mark and drill with a 1/4" drill bit. Sometimes the back face of the cover bay have some reinforcement to give strength to the plastic cover,I think they called "nerves", cut those plastic nerves to keep a plain surface.

Midan la tapa sobre la cual tengan planeado ubicar las perillas, una vez marcadas perforen con una broca de 1/4". En algunos casos dichas tapas de 3.25" de los gabinetes de ordenador tienen refuerzos o pestañas de plástico. De ser así remuevan todo material de con exceso para permitir que el potenciometro pueda atornillarse sin problemas sobre la cara interior de la tapa de plástico.

Step 6: Shortening the Shaft (Optional)

If you couldn't get short shaft potentiometers maybe you wana try to cut the long shaft. The potentiometers are a quite weak and fragile devices if you plan to fix it on a vice, so don't use a saw or some agressive tool, try a dremel or a similar tool with a fine metal cut disc to cut the shaft.

Maybe those potentiometers wasn't too large but for these knobs it was, good looking but short knobs :(.

Si tuvieron la mala suerte de solo encontrar perillas cortas , pueden recortar el largo de los ejes de los potenciometros. Recuerden medir bien para que las perillas tengan un buen aspecto.

No intenten recortar los ejes con herramientas agresivas como segueta o parecido, utilicen un dremel con mucho cuidado y un disco fino de corte para metal.

Step 7: Guide 2: Design the Adapter

I'm goin to show you how I made an adapter to use 3.5" devices into a internal 5.25" bay. The 3.5" PC devices such as HDD, Card readers, Usb3.0 extra ports and more can be placed into a 5.25" bay, the 5.25" is common know it as the bay used to put CD, DVD-RW, BD-RW units.

I used hard pvc foam or high density pvc foam sheets, this plastic is wide used for advertising printing. Is a great material to work with it, easy to cut with a exacto knife and easy to glue with super glue or crazy glue.

If you want to replicate this adaptor just consider your material thickness. I used a 5mm sheets, so adapt the sizes showed on the picture to your needs.

En esta parte se va crear un adaptador para bahía de 5.25" (unidades ópticas) en el que puedan usar dispositivos de 3.5" (DD, lectores de memorias, etc). Para esto es necesario que corten las piezas asi como se ven en las medidas de la foto de arriba, esas medidas son para plasticos de 5mm de grosor, si vas a usar acrilicos o similares recuerda tomar en cuenta el grosor de tu material.

Step 8: Put It Together and Glue It.

I think the title is obvious, right? :).

Ensamblen y peguen con cola loka.

Step 9: Check If It Fits

Just check if everything was done right and praise yourself for being done a good job :).

Si se hizo de una manera correcta cualquier dispositivo para 3.5" debería entrar fácilmente.

Step 10: Add Some Paint and Check If It Fits Inside the PC.

There's no need to paint, dont worry about all these holes, I didn't utilise it. You can make any hole later with a screw driver and screw bolts easily in to the pvc foam If you used same material as I did it.

Pueden pintar o no su adaptador. Lo importante es que entre dentro de las bahías de su gabinete de computadora, no se preocupen por los huecos de los tornillos. Si usaron pvc espumado pueden hacer los agujeros de una manera simple con un desarmador pequeño y atornillar en tu gabinete de computadora.

Step 11: Optional

I'm sure that your Pc case have 5.25" removible covers and you should make these cuts on these plastic covers. Maybe cut extra pvc foam to fill empty spaces and paint it with the same color of your desktop pc.

But my Pc case is DIY so I did the cuts directly through the front case cover.

Si tienen suerte su gabinete de computadora tiene tapas removibles, deben adaptarlas o cortarlas segun el caso para poder usar los dispositivos que quieran instalar. Pueden usar trovicel o pvc espumado para rellenar algún hueco generado por la adaptación de los dispositivos.

En mi caso el gabinete es completamente casero o hecho a medida así que yo tuve que cortar directo sobre la tapa del cpu.

Step 12: Install the 3.5" Devices.

It's almost done, put it all in place and close the CPU case, ok not so fast, check and double check for possible short circuits and then close your pc case.

Es momento de armar y poner todo sobre el nuevo adaptador y cerrar el gabinete. Es muy importante revisar que ninguna conexión del controlador este expuesta y pueda generar un cortocircuito.

Step 13: Conect the Fans

The last step, connect all your fans and check the polarity of your wires, if you invert the fan polarity say good bye to your precious 12v fan.

Caution: Do not attempt to control the CPU (Processor) and video card (GPU) fans, these are controlled by the mother board and they have a very accurate temperature control.

Conecten los ventiladores de su computadora a las salidas del nuevo controlador de velocidad.

Nota: No intenten usar este control sobre los ventiladores del procesador y tarjeta de vídeo.

Step 14: Now You Have a Nice Fan Control.

As you can see, this is a simple but very effective way to control the speed of your brushless dc fan.

I hope you like it and I can't wait to see your version of this diy project. Any feedback is welcome to make this instructable easy to follow and understand because english is not my natal language.

Disfruten de su nuevo controlador de velocidad, ahora pueden regular el nivel de ventilación y ruido de su computadora, así pueden ver una película en silencio y jugar o trabajar de manera intensa en el equipo manteniendolo fresco, cual sea el caso.

Algún error o sugerencias son bienvenidas para mantener esta guía fácil de entender y mas importante aun, compartan su trabajo y aportes en su comunidad local.