Pwm: kas tas ir un kā tas ir paredzēts faniem

Kaut kas ļoti maz cilvēku jau zina, ko gandrīz neviens nepamana attiecībā uz personālo datoru ventilatoru īpašībām, ir funkcija PWM, kurai jums ir jābūt svarīgām zināšanām saistībā ar skaitļošanas tehnisko daļu. Tomēr datoru lietotāji ir vairāk pieraduši pie šīs funkcijas, nekā mēs domājam.

PWM veiktie uzdevumi darbojas fonā un netiek pamanīti, lai gan tā priekšrocības ir redzamas mūsu izmantotajos personālajos datoros.

Pēdējos gados aparatūras ražotāji ir pievērsuši īpašu uzmanību iespējai, ka ventilatoru ātrumu, kas atdzesē dažādas elektroniskas ierīces, piemēram, datorus, var efektīvi kontrolēt, izmantojot komponentu integrētās shēmas. personīgais.

Ļoti svarīga ir evolūcija, ko izmanto elektrisko ventilatoru izmantotā tehnoloģija, kuru mēs atrodam mūsdienu elektroniskajās iekārtās. Ventilatori, kas tiek izmantoti daudzus gadus un kuri, savukārt, ir pārveidoti, lai piedāvātu arvien vairāk priekšrocību.

Bet tas ne vienmēr notika, jo vēl pirms daudziem gadiem nevienā modelī nebija iespēju, ka dators klusē un ka tajā ir iekļauta funkcija ventilatoru ātruma kontrolei.

Pirms vairākiem gadiem x86 datoros mēs neatradām nevienu aktīvas dzesēšanas veidu, galvenokārt tāpēc, ka tie neradīja lieko siltumu personālajā datorā. Bet tas sāka mainīties ar pirmajiem 486 datoriem, kuriem vajadzēja vairāk resursu, lai veiktu arvien vairāk uzdevumu.

Kopš tā laika līdz mūsdienām datori sāka patērēt arvien vairāk enerģijas un arī ražot vairāk siltuma, kaut arī viņi arī sāka iegūt lielāku ražu.

Tieši tam visam papildus sastāvdaļu evolūcijai, arī dzesēšanas sistēmās notika svarīgas izmaiņas un pilnveidojumi, galvenokārt attiecībā uz ventilatora ātruma vadības veidu, kas tiek veikts caur PWM.

Izmantojot vienkāršu "volt mod", ar kuru jūs varētu izvēlēties 5, 7 vai 12 V no klasiskā Molex savienotāja, jūs pirms vairākiem gadiem varat kontrolēt ventilatoru ātrumu.

Pēc tam tika izmantoti rezistori, lai samazinātu ventilatoru ātrumu, kā arī potenciometru un termiskās pretestības, tādējādi veicot plaša diapazona manuālu ātruma kontroli. Plaši pazīstamais rebuss.

Bet šobrīd, ja jūs vēlaties kontrolēt ventilatoru un sūkņu ātrumu, visizmantojamākā un efektīvākā iespēja ir PWM vadība vai tādu ražotāju kā Corsair vai NZXT draiveru izmantošana, lai pārvaldītu mūsu ventilatoru ātrumu, izmantojot programmatūru vai BIOS..

Satura rādītājs

Raksturs

Šodien ražotāji laiž klajā vidējās klases mātesplates, kas aprīkotas ar vismaz 4-pin PWM galveni. Lai iegūtu lielāku budžetu, augstākās klases mātesplatēs ir četri vai vairāk 4-kontaktu savienotāji, kas kontrolē iekārtas dzesēšanas sistēmu ātrumu.

Neskatoties uz šo attīstību, joprojām ir daudz cilvēku, kuri nezina par šo mātesplates funkciju, kas parādījās 2003. gadā, vai arī neņem to vērā, pērkot datoru. Vēl pārsteidzošāk ir tas, ka šodien mēs joprojām varam atrast ventilatoru ražotājus, kuri veido savus komponentus, ieskaitot novecojušus 3-pin savienotājus.

Šī iemesla dēļ mēs paskaidrosim, kas ir PWM vadība, kā tā pārvalda sūkņu un ventilatoru ātrumu un kādas priekšrocības tiek iegūtas, zinot, kā izmantot šo funkciju, kuru joprojām ignorē lielākā daļa lietotāju.

Kā darbojas PWM

PWM darbībai nepieciešama ķēde, kurā ir daļas, kuras katra pilda dažādas funkcijas. Šajā shēmā salīdzinātājs darbojas kā saite, un to veido viena izeja un divas dažādas ieejas.

Veicot konfigurāciju, ņemiet vērā, ka viena no divām ieejām parūpēsies, lai modulatora signālam būtu vieta. No otras puses, otrā ieeja ir jāpiestiprina pie zāģa zoba tipa oscilatora, lai funkciju varētu veikt pareizi.

Zobu oscilatora sniegtais signāls nosaka frekvences izvadi. Gadu gaitā PWM sistēma jau ir pierādījusi, ka tā darbojas pareizi, padarot to par plaši izmantotu funkciju, pārvaldot enerģijas resursu pieejamību.

Personālo datoru ventilatoru veidi

Ņemot vērā to kabeļu skaitu, ar kuriem ventilators nāk no rūpnīcas, ir iespējams tos diferencēt pēc trim galvenajiem savienojumu veidiem.

1. Ja tiem ir tikai divi zemes vadi, šiem ventilatoriem ir pozitīvs un negatīvs savienojums. Otrajai ventilatoru grupai ir trīs vadi; divi ir atbildīgi par ventilatora barošanu, bet trešais nes tach signālu, kas pazīstams arī kā "Tach". Izmantojot šo trešo kabeli, ar ventilatora ātrumu, ko mēra ar apgriezieniem minūtē (apgriezieni minūtē), var nodot vienādas frekvences signālu. Pēdējā tipa ventilatoriem ir četri kabeļi, kas ir tādi, kurus mēs pazīstam kā “PWM ventilatorus”.. Viens vads ir iezemēts, otrais ir atbildīgs par jaudu, trešais skaita RPM, un ceturtais nodod impulsus ventilatoram.

PWM kontroles lietojumi

Lai gan jūs varētu domāt, ka spāņu valodā termins PWM (impulsa platuma modulācija) vai impulsa platuma modulācija ir maz lietots, patiesība ir tāda, ka to parasti plaši izmanto tādās jomās kā elektrotehnika un tas var būt noderīgs dažādās nozarēs, piemēram, telekomunikācijās, servo motoru ierīcēs, audio iekārtās un daudzās citās.

Galu galā PWM veic slēdža funkciju, nepārtraukti to ieslēdzot un izslēdzot, tādējādi pielāgojot sūkņa motora vai ventilatora enerģijas daudzumu.

Šis motors ir būtiska PWM sistēmas sastāvdaļa, kas kontrolē sūkņu un ventilatoru ātrumu un strādā pie + 12 V (pilna jauda) vai 0 V (nulles jauda).

Ātrumu, ko sasniedz sūkņi un ventilatori, tieši nosaka PWM signāla platums vai tas pats, ar laiku, kad motors paliek ieslēgts.

Lai sniegtu mums priekšstatu, 10% darba cikls nozīmē, ka PWM noteiktā laika posmā nosūtīs dažus enerģijas impulsus, izraisot motora darbību ar mazu ātrumu. Gluži pretēji, ar 100% darba ciklu ventilatoru vai sūkni darbina ar maksimālo ātrumu, tas ir, ar nepārtrauktu motora iedarbināšanu.

Šķidruma dzesēšana

Ūdens dzesēšanā izmantoto sūkņu pieprasītais enerģijas patēriņš ir ievērojami lielāks, tāpēc šī enerģija lielākoties tiek savienota ar Molex savienotāju, bet pārējie divi PWM un tahometra kabeļi ir savienoti. uz mātesplates galveni, lai pārvaldītu PWM, kā arī ātrumu.

Ja ventilatoros nav PWM signāla, darbība notiks ar maksimālo jaudu, savukārt šķidruma dzesēšanas sūkņiem būs vidējais ātrums. Citiem vārdiem sakot, ja vēlaties sūkni darbināt ar pilnu jaudu, tas būs jāpieslēdz PWM signālam, kas ir iestatīts uz 100% darba ciklu.

Molex savienojums D5 Pump (Corsair Hydro X Series), lai gan to var iegādāties arī ar 4-pin PWM savienojumu.

Augstākās kvalitātes ventilatori motora kodolā iekļauj savus unikālos IC draiverus, kas līdzena kvadrāta vietā rada slīpa PWM signālu. Šie pēdējie signāli mēdz izraisīt kaitinošus čīkstējumus brīdī, kad ventilatora ātrums ir minimāls.

Šis kaitinošais troksnis ir saistīts ar faktu, ka tad, kad motors saņem pēkšņu jaudas palielināšanos, tas izraisa rotora kustību, tādējādi radot šos klikšķus, kas dažreiz kaitina lietotāju.

Lai no tā izvairītos, jums ir jāizmanto īpašas integrētās shēmas, kas nodrošina, ka dzinēja aizdedze notiek vienmērīgāk, saņemot pastiprinājumu.

Kāpēc PWM ir tik svarīga?

Ir normāli, ka gandrīz visi datora ventilatori izslēdzas, kad spriegums ir iestatīts uz aptuveni 5 V vai mazāku. Šajos gadījumos ventilatori pārstāj darboties un vairs negriežas, tāpēc ventilatora ražotāja norādīto ātrumu diapazonu bieži var sasniegt tikai ar PWM regulējumu.

Tādā veidā, izmantojot PWM vadību, var panākt, ka ventilatori darbojas ar ļoti mazu ātrumu, ap 300 līdz 600 apgr./min.

Kad šie ātrumi tiek sasniegti, ventilatoriem neapstājoties, jūs saņemat patiešām klusu darbību, kā arī ar PWM vadību tos var izslēgt, ja lietotājs vēlas.

Vēl viena interesanta PWM vadības funkcija ir tā, ka ar vienkāršu signālu ir iespējams kontrolēt visus ventilatorus. Ņemot vērā to, ka ventilatori nepārtraukti saņem 12 voltu spriegumu, var izmantot īpašus sadalītājus, lai nosūtītu PWM signālu visiem sūkņiem un ventilatoriem aprīkojumā. Tādā veidā tiek panākta harmonija visu ventilatoru un sūkņu darbībā.

Mūsdienās mātesplates ražotāji piešķir arvien lielāku nozīmi PWM regulēšanas jautājumam, tāpēc tirgū ir ļoti stabilas un detalizētas konfigurācijas, kas atvieglo šī resursa izmantošanu.

Ar PWM palīdzību vairs nebūs kaitinošu trokšņu, kad iekārtu komponenti darbosies pilnībā, jo tie varēs strādāt ar nelielu ātrumu, kā arī regulēt PWM darba cikla līkni, pamatojoties uz temperatūras rādījumiem.

PWM vadības priekšrocības

Regulatora izmantošana sūkņu un ventilatoru ātrumā mums var būt izdevīga vairākos aspektos:

• Ventilators, kas darbojas ar mazāku ātrumu, rada mazāk kaitinošu trokšņu. Darbojoties ar nelielu ātrumu, ventilators patērē mazāk enerģijas.Zems ventilatora ātrums palielina tā kalpošanas laiku un veiktspēju.

Bet, galvenais, vislielākā priekšrocība, ko iegūst ar PWM vadību, ir augstais efektivitātes līmenis, vienkāršā darbība un zemās tā ieviešanas izmaksas, ņemot vērā, ka ventilators pilnībā paliks ieslēgts vai izslēgts.

Ir vairāki iemesli, kāpēc PWM vadība joprojām ir ne tikai ļoti populāra, bet arī ļoti efektīva sistēma.

Tas ir fakts, ka motori kopumā, bet jo īpaši līdzstrāvas motori, ļoti ātri iedarbojas uz PWM vadību, ļaujot viņiem, piemēram, dažās sekundēs pielāgot ātrumu, saņemot PWM signālu. Arī šie signāli, kas kontrolē motoru ātrumu, ir ļoti ātri, galvenokārt tad, ja aprēķins ir nepieciešams maz vai nav nepieciešams.

Kad PWN noklusējuma ātrums tiek apvienots ar motora reakciju, no PWM kontrolieriem tiek panākta augstas kvalitātes efektivitāte, īpaši lietojumos, kuri ir ļoti jutīgi pret temperatūru un prasa temperatūras izmaiņas, lai tās notiktu uzreiz..

PWM vadības trūkumi

Starp negatīvajiem punktiem, ko var atrast PWM vadībai, jāpiemin, ka tahometra informācija ir ierobežota, saņemot PWM signālu, jo jauda ne vienmēr sasniedz ventilatoru.

Tomēr šo informāciju ir iespējams iegūt no tahometra, izmantojot metodi, ko parasti sauc par "impulsa izstiepšanu", kas paredz ventilatora ieslēgšanu tik ilgi, cik nepieciešams, lai savāktu informāciju par tahometru. Tas var izraisīt ventilatora radītā trokšņa palielināšanos.

Vēl viens zemas frekvences PWM trūkums ir saistīts ar troksni, ko rada komutācija. Tas ir, ja ventilatori ir nepārtraukti ieslēgti un izslēgti, pastāv trokšņu iespējamība. Tas pats attiecas uz šīs pārslēgšanās ātrumu, ja tas nekļūst ātrs, var kļūt pamanāms mirgojums.

Visbeidzot, gan šīs regulas cena, gan radiofrekvenču radīto traucējumu problēmas ir arī negatīvi punkti.

Noslēguma vārdi un secinājums par PWM savienojumu

Ja mēs koncentrējamies uz uzticamības, akustiskā trokšņa un energoefektivitātes aspektiem, nav šaubu, ka labākais veids, kā regulēt ventilatora ātrumu, ir izmantot PWM vienību ar frekvenci, kas pārsniedz 20 kHz.

Tāpat kā tas novērš prasību par trokšņainu impulsu stiepšanu un kaitinošiem pārslēgšanas trokšņiem, kas saistīti ar zemfrekvences PWM vienībām, tam ir daudz plašāks vadības diapazons nekā citiem PWM vadības veidiem.

Izmantojot augstas frekvences PWM vadību, iespējams, ka ventilators darbojas ar minimālu ātrumu, kas ir tuvu 10% no maksimālās jaudas, pretēji minimālajam ātrumam, ko varētu sasniegt ventilators ar lineāru vadību, šajā gadījumā spējot darboties 50% no maksimālā ātruma.

PWM vadība ir ļoti izdevīga enerģijas patēriņa ziņā, jo ventilatori nepārtraukti darbojas vai ir izslēgti.

Mēs iesakām izlasīt:

Visbeidzot, pateicoties tam, ka ventilators var darboties ļoti zemā ātrumā ar PWM vadību, palielinās tā lietderīgās lietošanas laiks, tāpat kā sistēmas uzticamība.