Pwm: mikä se on ja mistä se on faneille

Jotakin, mitä varmasti harvat tietävät jo PWM-toiminnossa, mitä melkein kukaan ei huomaa PC-puhaltimien ominaisuuksien suhteen, on oltava tärkeä tietotekniikan osaamiseen liittyvä tieto. Tietokoneen käyttäjät ovat kuitenkin tottuneet tähän toimintoon kuin luulemme.

PWM: n suorittamat tehtävät toimivat taustalla ja huomaamatta, vaikka sen edut näkyvät käyttämissamme tietokoneissa.

Laitteiden valmistajat ovat viime vuosina kiinnittäneet erityistä huomiota mahdollisuuteen, että erilaisten elektronisten laitteiden, kuten tietokoneiden, jäähdyttävien puhaltimien nopeutta voidaan hallita tehokkaasti komponenttien integroitujen piirien avulla. henkilökohtainen.

Nykypäivän elektroniikkalaitteissa löytämämme sähkötuulettimien käyttämä tekniikka on erittäin tärkeä. Tuulettimet, joita on käytetty monien vuosien ajan ja joita on puolestaan ​​muokattu tarjoamaan yhä enemmän etuja.

Mutta näin ei aina ollut, koska vasta monta vuotta sitten mahdollisuutta, että tietokone oli hiljainen ja että siinä oli toiminto puhaltimien nopeuden säätämiseksi, ei ollut missään mallissa.

Useita vuosia sitten, emme löytäneet mitään aktiivisen jäähdytyksen muotoa x86-tietokoneissa, lähinnä siksi, että ne eivät tuottaneet ylimääräistä lämpöä PC-koteloiden sisällä. Mutta tämä alkoi muuttua ensimmäisten 486 tietokoneen kanssa, jotka vaativat enemmän resursseja yhä useamman tehtävän suorittamiseen.

Siitä ajankohdasta nykypäivään tietokoneet alkoivat kuluttaa yhä enemmän energiaa ja tuottaa myös enemmän lämpöä, vaikka ne myös alkoivat saada korkeampia saantoja.

Kaiken tämän takia komponenttien kehityksen lisäksi jäähdytysjärjestelmissä tapahtui myös merkittäviä muutoksia ja kehityksiä, pääasiassa tapaan hallita puhaltimien nopeutta, mikä tapahtuu PWM: n avulla.

Yksinkertaisen volttimodin avulla, jolla voit valita 5, 7 tai 12 V klassisesta Molex-liittimestä, voit hallita puhaltimien nopeutta useita vuosia sitten.

Myöhemmin vastuksia alettiin käyttää vähentämään puhaltimien nopeutta samoin kuin potentiometrien ja lämpövastuksien käyttöä, käyttäen siten laaja-alaista manuaalista nopeudenhallintaa. Tunnettu rebussi.

Mutta jos tällä hetkellä haluat hallita puhaltimien ja pumppujen nopeutta, käytetyin ja tehokkain vaihtoehto on PWM-ohjaus tai valmistajien, kuten Corsairin tai NZXT: n, ohjainten käyttö faneidemme nopeuden hallintaan ohjelmiston tai BIOS: n avulla..

Sisällysluettelo

caracter

Tänään valmistajat tuovat markkinoille keskitason emolevynsä, joissa on ainakin 4-napainen PWM-otsikko. Suuremman budjetin saavuttamiseksi huippuluokan emolevyissä on vähintään neljä 4-nastaista liitintä, jotka ohjaavat laitteen jäähdytysjärjestelmien nopeutta.

Tästä kehityksestä huolimatta on edelleen monia ihmisiä, jotka eivät tiedä tästä vuonna 2003 syntyneestä emolevytoiminnosta tai eivät ota sitä huomioon ostaessaan tietokonetta. Vielä yllättävämpää on, että tänään voimme edelleen löytää tuulettimien valmistajia luomaan komponenttejaan, jotka sisältävät vanhentuneita 3-napaisia ​​liittimiä.

Tästä syystä selitämme, mikä PWM-ohjaus on, kuinka se hallitsee pumppujen ja puhaltimien nopeutta ja mitä etuja saavutetaan tietämällä, kuinka käyttää tätä toimintoa, joka useimmat käyttäjät ovat edelleen sivuuttaneet.

Kuinka PWM toimii

PWM: n toiminta vaatii piirin, jossa on osia, jotka täyttävät kukin eri toiminnot. Tässä piirissä vertailuri toimii linkkinä, ja se koostuu yhdestä ulostulosta ja kahdesta eri sisääntulosta.

Kun teet kokoonpanoa, muista, että toinen kahdesta tulosta huolehtii siitä, että tilaa annetaan modulaattorisignaalille. Toisella puolella toinen tulo on kiinnitettävä sahatyyppiseen oskillaattoriin, jotta toiminto voidaan suorittaa oikein.

Hammasoskillaattorin tarjoama signaali on se, joka asettaa taajuuden ulostulon. Vuosien varrella PWM-järjestelmä on jo todistanut toimivansa oikein, joten siitä on tullut laajalti käytetty ominaisuus energialähteiden saatavuuden hallinnassa.

Tyypit PC-faneja

Kun otetaan huomioon kaapelien lukumäärä, joiden kanssa puhallin tulee tehtaalta, on mahdollista erottaa ne kolmen pääliitäntätyypin mukaan.

1. Jos puhaltimissa on vain kaksi maadoitusjohtoa, näillä tuulettimilla on positiiviset ja negatiiviset liitännät. kaksi on vastuussa tuulettimen virrasta, kun taas kolmas välittää tach-signaalin, joka tunnetaan myös nimellä "Tach". Tämän kolmannen kaapelin avulla saman taajuuden signaali voidaan siirtää puhaltimen nopeudella, joka mitataan RPM: ssä (kierrosta minuutissa).Viimeisimmissä puhaltimissa on neljä kaapelia, jotka tunnetaan nimellä “PWM-puhaltimet”.. Yksi johdin on maadoitettu, toinen on vastuussa tehosta, kolmas laskee kierroslukua ja neljäs siirtää pulssit puhaltimeen.

PWM-ohjaustoiminnot

Vaikka saatat ajatella, että termiä PWM (pulssileveysmodulaatio) tai pulssileveysmodulaatiota käytetään espanjaksi vähän, totuus on, että sitä käytetään yleensä laajasti esimerkiksi sähkötekniikassa, ja se voi olla hyödyllinen useilla aloilla, kuten tietoliikenteessä, servomoottorilaitteissa, audiolaitteissa ja monissa muissa.

Viime kädessä PWM suorittaa kytkimen toiminnon kytkemällä sen päälle ja pois päältä jatkuvasti säätämällä siten pumpun moottorin tai tuulettimen virran määrää.

Tämä moottori on olennainen osa PWM-järjestelmää, joka vastaa pumppujen ja puhaltimien nopeuden säätämisestä + 12 V: llä (täydellä teholla) tai 0 V: lla (nolla teho).

Pumppujen ja puhaltimien saavuttamat nopeudet määritetään suoraan PWM-signaalin leveyden perusteella tai mikä on sama, sillä ajanjaksolla, jolloin moottori pysyy päällä.

Jotta meille voisi antaa idean, 10-prosenttinen käyttöjakso tarkoittaa, että PWM lähettää muutaman tehon impulssin tietyssä ajassa, aiheuttaen moottorin käyntiin alhaisella nopeudella. Päinvastoin, 100-prosenttisella käyttöjaksolla puhallinta tai pumppua käytetään suurimmalla nopeudella, toisin sanoen jatkuvalla moottorin käynnistyksellä.

Nestejäähdytys

Vesijäähdytyksessä käytettävien pumppujen vaatima energiankulutus on huomattavasti suurempi, minkä vuoksi energia kytketään enimmäkseen Molex-liittimeen, kun taas PWM: n ja kierroslukumittarin kaksi muuta kaapelia on kytketty emolevyn otsikkoon PWM: n ja nopeuden hallitsemiseksi.

Jos puhaltimissa ei ole PWM-signaalia, toiminta tapahtuu maksimiteholla, kun taas nestejäähdytyspumppuilla on keskimääräinen nopeus. Toisin sanoen, jos haluat käyttää pumppua täydellä teholla, sinun on kytkettävä se PWM-signaaliin, joka on asetettu 100-prosenttiseen käyttöjaksoon.

Molex-liitäntä D5-pumpussa (Corsair Hydro X -sarja), vaikka sen voi ostaa myös 4-napaisella PWM-liitännällä.

Ensiluokkaisissa tuulettimissa on moottorin ytimessä omat ainutlaatuiset IC-ajurit, jotka luovat vino PWM-signaalin tasaisen neliön sijasta. Näillä viimeisillä signaaleilla on taipumus tuottaa ärsyttäviä huutoja sillä hetkellä, kun puhaltimen nopeus on minimaalinen.

Tämä ärsyttävä kohina johtuu siitä, että kun moottori saa äkillisen tehonlisäyksen, tämä aiheuttaa roottorin liikkumisen aiheuttaen täten nämä napsautukset, jotka joskus häiritsevät käyttäjää.

Tämän välttämiseksi on turvauduttava käyttämään erityisiä integroituja piirejä, jotka varmistavat, että moottorin sytytys on tasaisempaa, kun moottoria saadaan.

Miksi PWM on niin tärkeä?

On normaalia, että melkein kaikki tietokoneen tuulettimet sammuvat, kun jännite on asetettu noin 5 V: iin tai vähemmän. Näissä tapauksissa puhaltimet lakkaavat toimimasta ja eivät enää pyöri, minkä vuoksi puhaltimen valmistajan ilmoittama nopeusalue on usein saavutettavissa vain PWM-säädöllä.

Tällä tavalla puhaltimet voidaan saada PWM-ohjauksen avulla toimimaan erittäin alhaisilla nopeuksilla, noin 300–600 rpm.

Kun nämä nopeudet saavutetaan ilman puhaltimien pysähtymistä, saat todella hiljaisen toiminnan, ja PWM-ohjauksella ne voidaan kytkeä pois päältä, jos käyttäjä haluaa.

Toinen mielenkiintoinen ominaisuus PWM-ohjauksessa on, että yksinkertaisella signaalilla on mahdollista ohjata kaikkia puhaltimia. Ottaen huomioon, että puhaltimet vastaanottavat 12 volttia jatkuvasti, voidaan käyttää erityisiä jakajia PWM-signaalin lähettämiseksi kaikille laitteiden pumpuille ja puhaltimille. Tällä tavoin saavutetaan harmonia kaikkien puhaltimien ja pumppujen toiminnassa.

Nykyään emolevyn valmistajat antavat yhä enemmän merkitystä PWM-sääntelylle, minkä vuoksi markkinoilla on erittäin vankkoja ja yksityiskohtaisia ​​kokoonpanoja, jotka helpottavat tämän resurssin käyttöä.

PWM: n avulla ei tule enää häiritseviä ääniä, kun laitekomponentit ovat täysin toiminnassa, koska ne pystyvät toimimaan alhaisilla nopeuksilla, samoin kuin säätämään PWM: n käyttöjaksokäyrää lämpötilalukemien perusteella.

PWM-ohjauksen edut

Säätimen käyttäminen pumppujen ja puhaltimien nopeudessa voi olla meille hyödyksi monista näkökohdista:

• Hitaammalla nopeudella toimiva tuuletin tuottaa vähemmän ärsyttäviä ääniä. Hitaalla käydessä puhallin kuluttaa vähemmän energiaa. Matala puhallinnopeus lisää sen käyttöikää ja suorituskykyä.

Mutta ennen kaikkea suurin PWM-ohjauksella saavutettu etu on sen korkea hyötysuhde, yksinkertainen käyttö ja alhaiset käyttökustannukset ottaen huomioon, että tuuletin pysyy kokonaan päällä tai pois päältä.

On monia syitä, miksi PWM-hallinta on edelleen paitsi erittäin suosittu, myös erittäin tehokas järjestelmä.

On totta, että moottorit kokonaisuutena, mutta etenkin tasavirtamoottorit, vaikuttavat erittäin nopeasti PWM-säätöön, mikä antaa esimerkiksi mahdollisuuden säätää nopeuttaan muutamassa sekunnissa, kun he vastaanottavat PWM-signaalin. Nämä signaalit, jotka säätelevät moottorien nopeutta, ovat myös erittäin nopeita, lähinnä silloin, kun laskentaa ei tarvita vähän tai ei ollenkaan.

Kun PWN-oletusnopeus yhdistetään moottorin reagointikykyyn, PWM-ohjaimilta saavutetaan korkealaatuinen tehokkuus, etenkin sovelluksissa, jotka ovat erittäin lämpötilaherkkiä ja vaativat lämpötilanmuutoksia tapahtumaan välittömästi..

PWM-ohjauksen haitat

PWM-säätimelle löydettävistä negatiivisista kohdista on syytä mainita, että kierroslukumittarin tiedot ovat rajoitetut PWM-signaalia vastaanottaessa, koska teho ei aina saavuta puhallinta.

On kuitenkin mahdollista hakea nämä tiedot kierrosmittarista käyttämällä tekniikkaa, jota yleisesti kutsutaan "pulssin venyttämiseksi", joka on kytkeä puhallin päälle niin kauan kuin on tarpeen kerätäksesi kierroslukumittarin tietoja. Tämä voi johtaa tuulettimen tuottaman melun lisääntymiseen.

Toinen matalataajuisen PWM: n haitta liittyy kommutoinnin aiheuttamaan kohinaan. Toisin sanoen kun puhaltimet ovat jatkuvasti päällä ja pois päältä, on olemassa mahdollisuus melulle. Sama pätee tämän kytkimen nopeuteen, mikäli jos siitä ei tule nopeaa, vilkkuminen saattaa tulla havaittavissa.

Lopuksi, sekä tämän asetuksen hinta että radiotaajuuksien aiheuttamat häiriöongelmat ovat myös kielteisiä kohtia.

Loppusanat ja johtopäätös PWM-yhteydestä

Jos keskitymme luotettavuuden, akustisen melun ja energiatehokkuuden näkökohtiin, ei ole epäilystäkään siitä, että paras tapa säätää puhaltimen nopeutta on käyttää PWM-yksikköä, jonka taajuus on yli 20 kHz.

Aivan kuten se eliminoi meluisien pulssin venytysten ja ärsyttävien kytkentäkohinien vaatimukset, jotka liittyvät matalataajuisiin PWM-yksiköihin, sillä on paljon laajempi ohjausalue kuin muilla PWM-säätimillä.

Korkean taajuuden PWM-säätimen avulla on mahdollista, että puhallin toimii pienimmillä nopeuksilla, lähellä 10% maksimitehosta, vastoin vähimmäisnopeutta, jonka lineaarisesti ohjattu tuuletin voisi saavuttaa, pystyen toimimaan tässä tapauksessa 50% suurimmasta nopeudesta.

PWM-ohjaus on erittäin hyödyllinen virrankulutuksen kannalta, koska puhaltimet ovat jatkuvasti käynnissä tai sammutettuina.

Suosittelemme lukemista:

Viimeiseksi, kiitos siitä, että tuuletin voi toimia erittäin alhaisella nopeudella PWM-ohjauksella, sen käyttöikä kasvaa, samoin kuin järjestelmän luotettavuus.