Pwm: vad är det och vad är det för fans

Något som säkert få människor redan vet vad nästan ingen märker vad gäller egenskaperna hos PC-fläktar är i PWM-funktionen, för vilken du måste ha viktig kunskap relaterad till den tekniska delen av datoranvändningen. Datoranvändare är dock mer vana vid den här funktionen än vi tror.

Uppgifterna som utförs av PWM körs i bakgrunden och utan att märkas, även om dess fördelar är synliga på de datorer vi använder.

Under de senaste åren har hårdvarutillverkare ägnat särskild uppmärksamhet åt möjligheten att hastigheten på fläktarna som kyler olika elektroniska enheter, till exempel datorer, kan styras effektivt genom de integrerade kretsarna för komponenterna. personligt.

Den utveckling som tekniken som används av de elektriska fläktarna som vi hittar i dagens elektroniska utrustning är mycket viktig. Fläktar som har använts under många år och som i sin tur har modifierats för att ge fler och fler fördelar.

Men detta var inte alltid fallet, eftersom det för inte många år sedan var möjligheten att en dator var tyst och att den inkluderade en funktion för att kontrollera fläktarnas hastighet inte fanns i någon modell.

För flera år sedan hittade vi ingen form av aktiv kylning på x86-datorer, främst för att de inte genererade överskottsvärme i PC-fodralet. Men detta började förändras med de första 486 datorerna, vilket krävde fler resurser för att utföra fler och fler uppgifter.

Från den tiden fram till idag började datorer konsumera mer och mer energi och genererar också mer värme, även om de också började få högre avkastning.

För allt detta har kylsystemen, förutom komponenternas utveckling, också genomgått viktiga förändringar och utvecklingar, främst när det gäller hur man kontrollerar fläktarnas hastighet, vilket görs via PWM.

Genom en enkel "volt mod", med vilken du kan välja 5, 7 eller 12V från ett klassiskt Molex-kontakt, kan du kontrollera fläktarnas hastighet för flera år sedan.

Därefter började motstånd att användas för att minska fläktarnas hastighet, liksom användningen av potentiometrar och värmemotstånd, och därmed utöva manuell hastighetsreglering av stor räckvidd. Den välkända rehobusen.

Men för närvarande, om du vill kontrollera hastigheten på fläktarna och pumparna, är det mest använda och effektiva alternativet PWM-kontroll eller användningen av drivrutiner från tillverkare som Corsair eller NZXT för att hantera hastigheten på våra fans via programvara eller BIOS..

Innehållsindex

caracter

Idag lanserar tillverkare sina mellanklassiga moderkort utrustade med minst en 4-stifts PWM-rubrik. För en större budget inkluderar avancerade moderkort fyra eller fler 4-poliga kontakter som styr hastigheten på utrustningens kylsystem.

Trots denna utveckling finns det fortfarande många människor som inte känner till denna moderkortfunktion som kom fram 2003 eller inte tar hänsyn till den när de köper en dator. Ännu mer överraskande är att vi idag kan hitta fläkttillverkare som skapar sina komponenter inklusive föråldrade 3-poliga kontakter.

Av detta skäl kommer vi att förklara vad PWM-kontrollen är, hur den hanterar hastigheterna på pumpar och fläktar och vilka fördelar som uppnås genom att veta hur man använder denna funktion, som fortfarande ignoreras av de flesta användare.

Så fungerar PWM

Driften av PWM behöver en krets som har delar som var och en uppfyller olika funktioner. I denna krets fungerar komparatorn som en länk och består av en utgång och två olika ingångar.

Tänk på att en av de två ingångarna kommer att ta hand om att ge utrymme till modulatorsignalen när du gör konfigurationen. På den andra sidan måste den andra ingången fästas vid en sågtandoscillator så att funktionen kan utföras korrekt.

Signalen från den tandiga oscillatorn är det som ställer in frekvensutgången. Under åren har PWM-systemet redan bevisat att det fungerar korrekt, vilket gör det till en mycket använd funktion när det gäller att hantera tillgången på energiresurser.

Typer av PC-fans

Med hänsyn till antalet kablar som en fläkt kommer från fabriken är det möjligt att differentiera dem beroende på tre huvudtyper av anslutningar.

1. Om de har bara två jordledningar har dessa fläktar positiva och negativa förbindelser.Den andra fläkten har tre ledningar; två är ansvariga för att driva fläkten, medan den tredje bär tach-signalen, även känd som "Tach". Genom denna tredje kabel kan en signal med samma frekvens överföras med fläkthastigheten, som mäts i varvtal (varv per minut). Den sista fläktypen har fyra kablar, och de är vad vi känner som "PWM-fläktar". En tråd är jordad, den andra ansvarar för ström, den tredje räknar varvtal och den fjärde överför pulser till fläkten.

PWM-kontroll använder

Även om du kanske tror att termen PWM (pulsbreddmodulering) eller pulsbreddmodulering, på spanska, är lite använd, är sanningen att det vanligtvis används allmänt inom områden som elektroteknik, och kan vara användbart inom olika sektorer, till exempel inom telekommunikation, servomotorer, ljudutrustning och många fler.

I slutändan utför PWM-funktionen en brytare, stänger och stänger av den kontinuerligt, och justerar därmed mängden effekt som pumpmotorn eller fläkten får.

Denna motor är en grundläggande del för ett PWM-system som ansvarar för att styra hastigheterna på pumpar och fläktar, arbetar med + 12V (full effekt) eller 0V (noll effekt).

De hastigheter som pumparna och fläktarna uppnår kommer att bestämmas direkt av PWM-signalens bredd, eller vad som är samma, när motorn förblir på.

För att ge oss en idé innebär en 10% driftcykel att PWM kommer att skicka några kraftpulser under en viss tid, vilket får motorn att köra med låg hastighet. Tvärtom, med en 100% driftcykel, drivs en fläkt eller pump med maximal hastighet, det vill säga med en kontinuerlig motorstart.

Vätskekylning

Den energiförbrukning som pumparna kräver för vattenkylning är betydligt högre, varför energin mestadels är ansluten till Molex-anslutningen, medan de andra två kablarna i PWM och varvräknaren är anslutna till moderkortets rubrik för att hantera såväl PWM som hastigheten.

Om det inte finns någon PWM-signal i fläktarna, kommer operationen att vara på sin maximala effekt, medan vätskekylpumparna har en genomsnittlig hastighet. Med andra ord, om du vill köra pumpen med full effekt måste du ansluta den till en PWM-signal som är inställd på 100% driftcykel.

Molex-anslutning i D5 Pump (Corsair Hydro X-serien), även om den också kan köpas med en 4-stifts PWM-anslutning.

Premium-fläktar inkluderar sina egna unika IC-drivrutiner i motorkärnan som skapar en sneda PWM-signal istället för en platt fyrkant. Dessa sista signaler har en tendens att generera irriterande skrik i det ögonblick då fläkthastigheten är minimal.

Detta irriterande ljud beror på det faktum att när motorn får en plötslig ökning av effekt, får detta rotorn att röra sig, vilket genererar dessa klick som ibland irriterar användaren.

För att undvika detta måste du använda särskilda integrerade kretsar, som säkerställer att motorns tändning blir mjukare när du får en boost.

Varför är PWM så viktigt?

Det är normalt att nästan alla fläktar i en dator stängs av när spänningen är inställd på cirka 5 V eller mindre. I dessa fall slutar fläktarna att fungera och roterar inte längre, varför fläkttillverkarens angivna hastighetsområde ofta bara kan uppnås med PWM-reglering.

På detta sätt, genom PWM-kontrollen, kan fläktarna få arbete med mycket låga hastigheter, cirka 300 till 600 varv / min.

När dessa hastigheter uppnås utan att fläktarna stannar får du riktigt tyst drift, plus med PWM-kontrollen kan de stängas av om användaren vill.

En annan intressant funktion om PWM-styrning är att med en enkel signal är det möjligt att styra alla fläktarna. Med tanke på att fläktarna får 12 volt kontinuerligt kan specialdelare användas för att skicka en PWM-signal till alla pumpar och fläktar i utrustningen. På detta sätt uppnås en harmoni i driften av alla fläktar och pumpar.

Numera ger moderkortstillverkarna mer och mer relevans för frågan om PWM-reglering, varför det finns mycket robusta och detaljerade konfigurationer på marknaden som gör det lättare att använda denna resurs.

Med hjälp av PWM kommer det inte att bli mer irriterande ljud när utrustningskomponenterna är i full drift, eftersom de kommer att kunna arbeta i låga hastigheter och reglera PWM-driftcykelkurvan baserat på temperaturavläsningarna.

Fördelar med PWM-kontroll

Att använda en regulator i pumpens och fläktarnas hastighet kan gynna oss i flera aspekter:

• En fläkt som körs med lägre hastighet ger färre irriterande ljud. Genom att köra med långsam hastighet förbrukar fläkten mindre energi. Låga fläkthastigheter ökar dess livslängd och prestanda.

Men framför allt är den största fördelen som uppnås med PWM-kontrollen den höga effektiviteten, den enkla driften och de låga kostnaderna för att implementera den, med hänsyn till att fläkten kommer att förbli helt på eller av.

Det finns flera orsaker till att PWM-kontrollen fortsätter att vara inte bara ett mycket populärt system, utan också ett mycket effektivt system.

Det är ett faktum att motorer som helhet, men DC-motorer i synnerhet, verkar mycket snabbt på PWM-kontrollen, vilket till exempel låter dem justera hastigheten på några sekunder när de mottar PWM-signalen. Dessutom är dessa signaler som styr motorernas hastighet mycket snabba, främst när liten eller ingen beräkning behövs.

När PWN-standardhastigheten kombineras med motorns lyhördhet uppnås effektivitet av hög kvalitet från PWM-regulatorer, särskilt i applikationer som är mycket temperaturkänsliga och kräver temperaturförändringar direkt.

Nackdelar med PWM-kontroll

Bland de negativa punkterna som kan hittas för PWM-kontrollen, bör det nämnas att informationen i tachometern är begränsad vid mottagning av PWM-signalen, eftersom strömmen inte alltid når fläkten.

Det är emellertid möjligt att hämta denna information från varvräknaren genom att använda en teknik som vanligtvis kallas "pulssträckning", som är att sätta på fläkten så länge som det behövs för att samla in tachometerinformationen. Detta kan leda till en ökning av buller från fläkten.

En annan nackdel med lågfrekvent PWM är relaterad till bruset som genereras av pendlingen. Det vill säga, när fansen kontinuerligt är på och av, finns det en potential för buller. Detsamma gäller för hastigheten på denna växling, som om den inte blir snabb kan en blinkning märkas.

Slutligen är både priset på denna förordning och störningsproblemen orsakade av radiofrekvens också negativa punkter.

Slutord och slutsats om PWM-anslutningen

Om vi ​​fokuserar på aspekterna av tillförlitlighet, akustiskt brus och energieffektivitet, finns det ingen tvekan om att det bästa sättet att reglera fläkthastigheten är att använda en PWM-enhet med en frekvens större än 20 kHz.

Precis som det eliminerar kravet på bullriga pulssträckningar och irriterande växlingsljud förknippade med lågfrekventa PWM-enheter, har den ett mycket bredare kontrollområde än andra PWM-kontroller erbjuder.

Med hjälp av högfrekvent PWM-styrning är det möjligt att fläkten arbetar vid minsta hastigheter, nära 10% av den maximala effekten, i motsats till den minsta hastighet som en fläkt med linjär styrning skulle kunna nå, och kan fungera i detta fall vid 50% av maximal hastighet.

PWM-styrning är mycket fördelaktigt när det gäller strömförbrukning eftersom fläktarna kontinuerligt körs eller stängs av.

Vi rekommenderar att du läser:

Slutligen, tack vare det faktum att en fläkt kan arbeta med mycket låg hastighet med PWM-kontroll, ökar dess livslängd, liksom systemets tillförlitlighet.