The control of fan speed using FPGA boards

This article describes the implementation of a DC fan controller using a field-programmable gate array (FPGA). Hardware description language (VHDL) is used to design and implement the processor of this controller. The processor is composed of a memory block that has a function of generation a Look up Table (LUT). Data saved in the memory block are used to generate a triangular signal. A carried signal can be added. This signal can be generated from digital temperature sensors. A comparator compares between the triangular signal and the carried signal to generate a Pulse-Width Modulation (PWM) output that controls the fan speed. The fan speed depends on the digital temperature sensor output. When the output signal of the sensor equals the output of the triangular wave, the fan speed is maximal and the temperature is high. This design requires a FPGA board and software ISE 14.4.

Artykuł przedstawia implementację sterownika DC wentylatora używając bezpośrednio programowalnej macierzy bramek - FPGA (ang. Field programmable gate array). Język VHDL (ang. Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language ) użyto do projektowania i implementacji procesora tego kontrolera. Procesor składa się z bloku pamięci, mającej funkcję generowania struktury nazywanej tablicą (ang. Look up Table – LUT). Dane zapamiętane w bloku pamięci używane są do generowania przebiegów trójkątnych. Komparator porównuje sygnał użyteczny, ten wygenerowany przez cyfrowy czujnik temperatury, z sygnałem trójkątnym, aby sygnał wyjściowy modulowany szerokością impulsu (ang. PWM) regulował prędkość wentylatora. Prędkość wentylatora zależy od sygnału wyjściowego z cyfrowego czujnika temperatury. Kiedy sygnał wyjściowy czujnika jest równy fali trójkątnej, wtedy prędkość wentylatora jest maksymalna a temperatura jest wysoka. Takie projektowanie wymaga FPGA i software ISE 14.4.