Pwm: što je to i čemu služi fanovi

Nešto što sigurno malo ljudi već zna, što gotovo nitko ne primjećuje u pogledu karakteristika PC ventilatora, je u funkciji PWM, za što morate imati važno znanje vezano za tehnički dio računanja. Međutim, korisnici računala više su navikli na ovu funkciju nego što mislimo.

Zadaci koje provodi PWM rade u pozadini i bez da ih se primijeti, iako su njegove prednosti vidljive na računalima koja koristimo.

Posljednjih godina proizvođači hardvera posvetili su posebnu pozornost mogućnosti da se brzina ventilatora koji hlade razne elektroničke uređaje, poput računala, može učinkovito kontrolirati putem integriranih krugova komponenti. osobno.

Evolucija od tehnologije koju koriste električni ventilatori u današnjoj elektroničkoj opremi vrlo je važna. Ventilatori koji se koriste dugi niz godina, a koji su zauzvrat modificirani kako bi nudili sve više i više prednosti.

Ali to nije uvijek bio slučaj, jer do prije mnogo godina, mogućnost da računalo nijemo i da uključuje funkciju za kontrolu brzine ventilatora nije prisutna niti u jednom modelu.

Prije nekoliko godina nismo pronašli nikakav oblik aktivnog hlađenja na x86 računalima, uglavnom zato što oni nisu generirali višak topline unutar PC kućišta. Ali to se počelo mijenjati s prvih 486 računala, kojima je bilo potrebno više resursa za obavljanje više i više zadataka.

Od tog vremena do danas, računala su počela trošiti sve više i više energije, a također i više topline, iako su također počela dobivati ​​veće prinose.

Zbog svega toga, osim evolucije komponenata, rashladni sustavi također su pretrpjeli važne promjene i evolucije, uglavnom u smislu načina kontrole brzine ventilatora, što se vrši putem PWM-a.

Kroz jednostavan "volt mod", s kojim ste mogli odabrati 5, 7 ili 12V iz klasičnog Molex konektora, mogli ste kontrolirati brzinu ventilatora prije nekoliko godina.

Nakon toga počeli su se upotrebljavati otpornici za smanjenje brzine ventilatora, kao i upotreba potenciometara i toplinskih otpora, čime se vrši ručna kontrola brzine širokog dometa. Dobro poznati rehobus.

Ali trenutno, ako želite kontrolirati brzinu ventilatora i crpki, najkorištenija i najučinkovitija opcija je PWM kontrola ili upotreba upravljačkih programa proizvođača poput Corsaira ili NZXT-a za upravljanje brzinom naših obožavatelja putem softvera ili BIOS-a.,

Sadržaj indeks

caracter

Danas proizvođači lansiraju matične ploče srednjeg opsega opremljene s barem 4-pinskim PWM zaglavljem. Za veći proračun, napredne matične ploče uključuju četiri ili više 4-pinska konektora koji kontroliraju brzinu rashladnih sustava opreme.

Unatoč toj evoluciji, još uvijek ima puno ljudi koji ne znaju za ovu funkciju matične ploče koja se pojavila 2003. godine ili je ne uzimaju u obzir prilikom kupovine računala. Još je iznenađujuće to što danas još uvijek možemo pronaći proizvođače ventilatora koji stvaraju svoje komponente, uključujući zastarjele 3-pinske konektore.

Iz tog ćemo razloga objasniti što je PWM kontrola, kako upravlja brzinom crpki i ventilatora te koje se prednosti dobivaju znanjem kako koristiti ovu funkciju, što većina korisnika još uvijek zanemaruje.

Kako funkcionira PWM

Za rad PWM-a potreban je sklop koji ima svaki dio koji ispunjava različite funkcije. U ovom krugu komparater djeluje kao veza, a sastoji se od jednog izlaza i dva različita ulaza.

Tijekom konfiguracije imajte na umu da će se jedan od dva ulaza pobrinuti za davanje prostora signalu modulatora. S druge strane, drugi ulaz mora biti pričvršćen na oscilator tipa pila kako bi se funkcija mogla pravilno provoditi.

Signal koji pruža zuban oscilator je ono što postavlja frekvencijski izlaz. Tijekom godina, sustav PWM već je dokazao da ispravno djeluje, što ga čini široko korištenom značajkom kada je u pitanju upravljanje dostupnošću energetskih resursa.

Vrste PC ventilatora

Uzimajući u obzir broj kabela s kojima ventilator dolazi iz tvornice, moguće ih je razlikovati prema tri glavne vrste priključaka.

1. Ako dolaze s samo dvije uzemljene žice, ti ventilatori imaju pozitivne i negativne veze. Druga skupina ventilatora dolazi s tri žice; dvojica su odgovorna za napajanje ventilatora, dok treća nosi tach signal, također poznat kao "Tach". Pomoću ovog trećeg kabela, signal jednake frekvencije može se prenijeti brzinom ventilatora, koja se mjeri u RPM-u (okretaja u minuti). Posljednji tip ventilatora dolazi s četiri kabela, a to su ono što znamo kao "PWM ventilatori", Jedna žica je uzemljena, druga je odgovorna za snagu, treća broji RPM, a četvrta prenosi impulse na ventilator.

Upotrebe upravljanja PWM-om

Iako biste mogli pomisliti da se na španjolskom jeziku modul PWM (modul širine impulsa) ili modulacija širine impulsa malo koristi, istina je da se obično koristi u područjima kao što je elektrotehnika i može biti koristan u raznim sektorima, poput telekomunikacija, servo motornih uređaja, audio opreme i mnogih drugih.

Konačno, PWM obavlja funkciju prekidača, neprekidno ga uključuje i isključuje, prilagođavajući količinu snage koju motor ili ventilator dobiva.

Ovaj je motor osnovni dio za PWM sustav zadužen za kontrolu brzina crpki i ventilatora, koji rade na + 12 V (puna snaga) ili 0 V (nula snage).

Brzine koje postižu crpke i ventilatori izravno će se odrediti širinom PWM signala ili onom koja je ista, do vremena kada motor ostaje uključen.

Da bismo nam dali ideju, ciklus radnog ciklusa od 10% znači da će PWM poslati nekoliko impulsa snage u određenom vremenskom razdoblju, zbog čega će motor raditi pri maloj brzini. Suprotno tome, sa 100% radnim ciklusom, ventilator ili pumpa djeluju maksimalnom brzinom, to jest, s neprekidnim pokretanjem motora.

Tekuće hlađenje

Potrošnja energije koju zahtijevaju crpke koje se koriste u vodenom hlađenju znatno je veća, zbog čega je energija uglavnom povezana na Molex konektor, dok su ostala dva kabela PWM-a i tahometar povezani na zaglavlje matične ploče kako bi se upravljalo PWM-om kao i brzinom.

U slučaju da nema PWM signala u ventilatorima, tada će rad biti maksimalno jak, dok će pumpe za hlađenje s tekućinom imati prosječnu brzinu. Drugim riječima, ako želite pokrenuti crpku punom snagom, morat ćete je spojiti na PWM signal koji je postavljen na 100% radni ciklus.

Molex veza u D5 pumpi (Corsair Hydro X Series), iako se može kupiti i s 4-polnim PWM priključkom.

Premium obožavatelji uključuju svoje jedinstvene IC upravljačke programe unutar jezgre motora koji stvaraju nagib PWM signala umjesto ravnog kvadrata. Ovi posljednji signali stvaraju neugodno cviljenje u trenutku kada je brzina ventilatora minimalna.

Taj dosadni šum nastaje zbog činjenice da kada motor primi nagli porast snage, to uzrokuje pomicanje rotora, stvarajući ove klikove koji ponekad nerviraju korisnika.

Da biste to izbjegli, morate se poslužiti posebnim integriranim krugovima, koji će osigurati da paljenje motora bude glađe kada dobijete potisak.

Zašto je PWM toliko važan?

Normalno je da se gotovo svi ventilatori u računalu isključe kada je napon postavljen na oko 5 V ili manje. U tim slučajevima, ventilatori prestaju raditi i više se ne okreću, zbog čega je navedeni raspon brzina proizvođača ventilatora dostižan samo pomoću regulacije PWM.

Na taj način, pomoću PWM kontrole, ventilatori mogu raditi na vrlo malim brzinama, oko 300 do 600 o / min.

Kada se postignu brzine bez zaustavljanja ventilatora, dobivate stvarno miran rad, a uz PWM kontrolu mogu se isključiti i ako korisnik to želi.

Još jedna zanimljivost upravljanja PWM-om je ta što je jednostavnim signalom moguće kontrolirati sve ventilatore. S obzirom da ventilatori kontinuirano primaju 12 volti, posebni razdjelnici mogu se koristiti za slanje PWM signala svim crpkama i ventilatorima u opremi. Na taj način postiže se sklad u radu svih ventilatora i pumpi.

Danas proizvođači matičnih ploča sve više daju važnost pitanju regulacije PWM-a, zbog čega na tržištu postoje vrlo robusne i detaljne konfiguracije koje olakšavaju korištenje ovog resursa.

Uz pomoć PWM-a više neće biti neugodnih zvukova kad komponente opreme rade u potpunosti, jer mogu raditi pri malim brzinama, kao i regulirati krivulju radnog ciklusa PWM-a na temelju očitavanja temperature.

Prednosti upravljanja PWM-om

Korištenje regulatora u brzini pumpi i ventilatora može nam biti od koristi u nekoliko aspekata:

• Ventilator koji radi sporijom brzinom stvara manje dosadnih buka, a ventilator troši manje energije, a male brzine ventilatora povećavaju njegov životni vijek i performanse.

No, prije svega, najveća prednost koja se dobije kod PWM kontrole je njegova visoka razina učinkovitosti, jednostavno rukovanje i niski troškovi primjene, uzimajući u obzir da će ventilator ostati u potpunosti uključen ili isključen.

Nekoliko je razloga zašto PWM kontrola i dalje ostaje ne samo vrlo popularan sustav, već i vrlo učinkovit.

Činjenica je da motori u cjelini, ali posebno istosmjerni motori, djeluju vrlo brzo na PWM upravljaču, omogućujući im da, primjerice, prilagode svoju brzinu u nekoliko sekundi kad prime PWM signal. Također, ovi signali koji upravljaju brzinom motora su vrlo brzi, uglavnom kada nije potrebno malo ili nikakav proračun.

Kada se zadana brzina PWN-a kombinira s reaktivnošću motora, visokokvalitetna učinkovitost dobiva se od PWM-ovih regulatora, posebno u aplikacijama koje su osjetljive na visoke temperature i zahtijevaju trenutne promjene temperature,

Nedostaci upravljanja PWM-om

Među negativnim točkama koje se mogu naći na PWM upravljaču treba spomenuti da su informacije sadržane u tahometru ograničene prilikom primanja PWM signala, jer snaga ne doseže uvijek ventilator.

Međutim, moguće je izvući ove podatke iz tahometra pomoću tehnike obično nazivane "istezanje impulsa", koja uključuje uključivanje ventilatora onoliko dugo koliko je potrebno da se prikupe podaci tahometra. To može dovesti do povećanja buke koju stvara ventilator.

Drugi nedostatak niskofrekventnih šuma je povezan sa bukom koju generira komutacija. To jest, kada se ventilatori neprekidno uključuju i isključuju, postoji potencijal za buku. Isto vrijedi i za brzinu ovog prebacivanja, koja ako ne postane brza, treptaj može postati primjetno.

Konačno, i cijena ovog propisa i problemi s smetnjama uzrokovanim radiofrekvencijama također su negativne točke.

Završne riječi i zaključak o PWM vezi

Ako se fokusiramo na aspekte pouzdanosti, zvučnog buke i energetske učinkovitosti, nema sumnje da je najbolji način regulacije brzine ventilatora upotreba PWM jedinice s frekvencijom većom od 20 kHz.

Baš kao što eliminira zahtjev za bučnim istezanjem impulsa i dosadnim prekidačkim zvukovima povezanim s PWM jedinicama niske frekvencije, on ima puno širi raspon upravljanja od ostalih PWM kontrola.

Pomoću visokofrekventnog PWM regulatora moguće je da ventilator radi pri minimalnim brzinama, blizu 10% maksimalne snage, suprotno minimalnoj brzini koju bi mogao postići ventilator s linearnim upravljanjem, a u ovom slučaju može raditi 50% maksimalne brzine.

PWM kontrola vrlo je korisna u pogledu potrošnje električne energije, jer ventilatori neprekidno rade ili se isključuju.

Preporučujemo čitanje:

I na kraju, zahvaljujući činjenici da ventilator može raditi pri vrlo maloj brzini sa PWM kontrolom, njegov se vijek trajanja povećava, kao i pouzdanost sustava.