[電子電路] 分享器過熱改善及風扇降速教學

自己家中使用許久的無線分享器這陣子一直發生當機的困擾，於是在找了一些時間來拆開來，檢查是否是什麼零件有所損害，後來才發現，原來是因為「過熱」，在分享器電路板上安裝的散熱片，摸上去都還有些燙手的感覺，於是，又找了一些時間，開始來使用一些方法解決這些問題！

分享器過熱大致上有幾個解決方案：(1)改放置到較為通風的地方 (2)更換散熱效率較好的散熱片 (3)加裝風扇。

上述的第一個方法，在實驗時，發現依然無法改善，而且由於更換了無線分享器的位置，所以無線訊號的涵蓋半徑，變得無法涵蓋所有需要無線網路訊號的地方，所以不得不往第二第三個方案去作選擇。

在試著時作第二個方案時，發現，無線IP分享器上的散熱片都非常牢固的固定在IC上，在預備要拆解時，覺得這有很大的風險會傷到IC，所以因此又不得不往第三個方案前進。

其實第三個方案是最麻煩的方案，麻煩的地方在於，有風扇，它就需要有電源，而裝了風扇，那就又需要找到又可以將風順利的吹在散熱片及IC上的位置，所以有可能需要自行改裝分享器的機殼。不過在試驗安裝風扇候，的確可以降低散熱片溫度之後，決定還是採取這個比較麻煩的方案。

自己評估了一下，在無線分享器上安裝風扇大致上需要以下幾個步驟，第一、為風扇尋找電源來源，第二、找到固定風扇的位置，並且安裝。

風扇的電源來源，可以有兩個方案，第一個方案會是直接於外部建立獨自的電源供應，但這個方法會增加一組電源使用，而且未來如果有分享器遷移的需求的話，不容易攜帶；第二個方案應該就是與無線分享器共用電源，如此既少了一組電源插座的使用，也可以在未來較方便遷移，但缺點就會是，施工上會較為麻煩。為風扇在IP分享器尋找電源時，要注意這個電源迴路是否會影響到原本分享器本身的運作，從我手上的這台IP分享器看來，我覺得直接從電路板上的電源輸入端引出電源是最方便，而且最不影響到原本的電路設計的，因此我就從無線分享器電路板上的電源輸入端引出12V的電源。

接下來是風扇的固定安裝，考慮風扇的散熱效率，其實最好的風扇位置應該會是在IC及散熱片的正上方，但由於原本的分享器設計並沒有風扇的規劃，所以如果需要考慮到比較好的散熱效率，那勢必就需要破壞無線分享器的機殼，於機殼上開一個大洞，方便安裝風扇。所以在此時也就開始動用了鑽子以及磨刀，然後完成這項工程。

固定以及電源尋找的問題結束，接下來就是電路焊接了！在焊接時必須注意到不要傷害到電路板上其他的IC，而為了方便日後更換風扇，也在引出的電源末端增加3Pin的杜邦接頭公座。

完成以上的步驟之後，開始試用，發現從加裝風扇後的幾天，的確沒有再發生過熱熱當的情況。

後來將分享器整體移回原本的位置之後，發現了另外一個問題「吵」，由於放置無線分享器的位置剛好位在某間房間內，所以到了睡覺時間，就會覺得分享器的噪音會稍微影響到睡眠，所以必須散熱與寧靜之間，取得一個平衡的解決方案。

解決風扇過吵的問題，我也想到兩個方案，第一的方案也就是可以更換風扇，尋找噪音較低而風量又足夠的風扇來取代原本的風扇，由於我本來是使用6X6CM的風扇，在電子街一直沒有找到同樣大小，但噪音較小的風扇，所以暫時無法解決，而第二個方案就是降速，調整風扇的轉速，使目前的風扇的風量可以足夠散熱，而又可以維持寧靜度。

使風扇降速大致上也有兩個方案，第一個方案是於風扇的電源上在串接一個PWM的系統，可以控制風扇輸入功率達到降速的效果，但這個方案要增加一組電路，如為IC又必須增加更多的空間，雖說如此的效率較佳，但對於DIY者過於麻煩，因此不採用這組方案，而第二個方案則是透過電路的分壓降流來完成這件事情。

在做了電路實驗之後，我採用了第二者，只需要在風扇的電源輸入端在串上一顆電阻，如此就可以解決問題。

從風扇上可以看到風扇的規格為12V、1.9W，透過公式P=(V*V)/R可以計算出此風扇之內阻概略為76歐姆，因此再透過公式V=I*R可以得知風扇之通過電流概略為0.157A。如要將風扇之轉速降至原本轉速的一半，則取用之電阻為76歐姆，而我手上恰巧只有100歐姆之電阻，所以暫時以100歐姆代替。

取用此電阻還需要考慮電阻之承受功率問題，由於整體電路上串接一100歐姆電阻，因此整體電路阻抗增加為176歐姆，此時透過V=I*R公式計算出電路電流概略為0.068A，此時風扇之功率消耗轉變為0.351W而電阻上之功率消耗為0.4624W，因此，在此電路中選用之電阻可承受功率至少要在0.5W以上。

透過以上的規劃與計算之後即可開始著手施工了，同樣的在焊接時還是必須要注意不要傷害到電路板上的其他元件，如下圖即為完工後之圖示。安裝完成後，風扇之噪音大大的降低了，而散熱片上的溫度也維持在不燙手且不過熱的狀態。

參考連結：
1. 認識電阻
2. KECES認識電阻