Pwm: co to je a na co je to u fanoušků

Něco, co určitě ví, co si téměř nikdo nevšimne z hlediska charakteristik PC fanoušků, je ve funkci PWM, pro které musíte mít důležité znalosti související s technickou částí práce s počítačem. Uživatelé počítačů jsou však na tuto funkci zvyklejší, než si myslíme.

Úkoly prováděné PWM probíhají na pozadí a bez povšimnutí, i když jeho výhody jsou viditelné na počítačích, které používáme.

V posledních letech výrobci hardwaru věnovali zvláštní pozornost možnosti, že rychlost ventilátorů, které ochlazují různá elektronická zařízení, jako jsou počítače, může být efektivně řízena prostřednictvím integrovaných obvodů součástí. osobní.

Vývoj, který používají technologie elektrických ventilátorů, které v dnešním elektronickém vybavení najdeme, je velmi důležitý. Ventilátory, které se používají již mnoho let a které byly následně upraveny tak, aby nabízely stále více výhod.

Nebylo to však vždy tak, protože až donedávna mnoho let nebyla v žádném modelu přítomna možnost, že počítač mlčí a že zahrnuje funkci řízení rychlosti ventilátorů.

Před několika lety jsme nenašli žádnou formu aktivního chlazení na počítačích x86, hlavně proto, že nevytvářeli nadměrné teplo uvnitř PC skříní. To se však začalo měnit u prvních 486 počítačů, které vyžadovaly více prostředků k provádění stále více úkolů.

Od té doby až do dneška začaly počítače spotřebovávat stále více energie a generovaly také více tepla, i když také začaly získávat vyšší výnosy.

Je to všechno proto, že kromě vývoje součástí prošly chladicí systémy také významné změny a vývoj, zejména pokud jde o způsob řízení rychlosti ventilátorů, který se provádí prostřednictvím PWM.

Prostřednictvím jednoduchého „voltového režimu“, pomocí kterého jste mohli vybrat 5, 7 nebo 12V z klasického konektoru Molex, jste mohli před několika lety ovládat rychlost ventilátorů.

Následně se začaly používat rezistory ke snižování rychlosti ventilátorů, jakož i použití potenciometrů a tepelných odporů, čímž se provádělo široké ruční řízení rychlosti. Známý rehabilitace.

Ale v současné době, pokud se chystáte ovládat rychlost ventilátorů a čerpadel, nejpoužívanější a nejefektivnější možností je řízení PWM nebo použití ovladačů od výrobců, jako je Corsair nebo NZXT, k řízení rychlosti našich fanoušků pomocí softwaru nebo BIOS..

Index obsahu

Charakter

Dnes výrobci uvádějí své základní desky střední řady vybavené nejméně 4-kolíkovou hlavičkou PWM. Pro vyšší rozpočet obsahují základní desky čtyři nebo více 4-kolíkových konektorů, které řídí rychlost chladicích systémů zařízení.

Přes tento vývoj stále existuje mnoho lidí, kteří nevědí o této funkci základní desky, která se objevila v roce 2003, nebo ji nezohledňují při nákupu počítače. Ještě překvapivější je, že dnes můžeme stále najít výrobce ventilátorů, kteří vytvářejí své komponenty, včetně zastaralých 3kolíkových konektorů.

Z tohoto důvodu si vysvětlíme, co je PWM řízení, jak řídí rychlost čerpadel a ventilátorů a jaké výhody získáme tím, že budeme vědět, jak tuto funkci používat, což většina uživatelů stále ignoruje.

Jak PWM funguje

Provoz PWM vyžaduje obvod, který má části, z nichž každá plní různé funkce. V tomto obvodu pracuje komparátor jako propojení a je tvořen jedním výstupem a dvěma různými vstupy.

Při konfiguraci mějte na paměti, že jeden ze dvou vstupů se postará o uvolnění prostoru pro modulátorový signál. Na druhé straně musí být druhý vstup připojen k oscilátoru typu pilového typu, aby mohla být funkce správně provedena.

Signál poskytovaný zubatým oscilátorem je to, co nastavuje frekvenční výstup. V průběhu let systém PWM již prokázal, že funguje správně, což z něj dělá široce používanou funkci, pokud jde o řízení dostupnosti energetických zdrojů.

Druhy PC fanoušků

Vzhledem k počtu kabelů, se kterými ventilátor přichází z výroby, je možné je rozlišit podle tří hlavních typů připojení.

1. Pokud mají pouze dva zemnící vodiče, mají tito fanoušci pozitivní a negativní spojení. Druhá skupina fanoušků přichází se třemi dráty; dva jsou zodpovědní za napájení ventilátoru, zatímco třetí nese signál tach, také známý jako „Tach“. Tímto třetím kabelem lze přenášet signál o stejné frekvenci při rychlosti ventilátoru, která se měří v RPM (otáčky za minutu). Poslední typ ventilátorů přichází se čtyřmi kabely, které nazýváme „ventilátory PWM“. Jeden vodič je uzemněn, druhý je zodpovědný za napájení, třetí počítá RPM a čtvrtý přenáší impulsy do ventilátoru.

Použití PWM ovládání

I když si můžete myslet, že termín PWM (Pulse Width Modulation) nebo Pulse Width Modulation, ve španělštině, je málo používán, pravdou je, že se obvykle používá v oblastech, jako je elektrotechnika, a může být užitečný v různých sektorech, například v telekomunikacích, servomotorech, zvukových zařízeních a mnoha dalších.

Nakonec PWM vykonává funkci spínače, nepřetržitě ho zapíná a vypíná, čímž upravuje množství energie, kterou dostane motor čerpadla nebo ventilátor.

Tento motor je základní součástí systému PWM, který má na starosti řízení otáček čerpadel a ventilátorů a pracuje při + 12V (plný výkon) nebo 0V (nulový výkon).

Rychlosti dosažené čerpadly a ventilátory budou přímo určeny šířkou signálu PWM, nebo co je stejné, do doby, kdy zůstane motor zapnutý.

Pro představu, 10% pracovní cyklus znamená, že PWM vyšle několik impulsů energie v určitém časovém období, což způsobí, že motor běží nízkými otáčkami. Naopak při 100% provozním cyklu je ventilátor nebo čerpadlo provozováno při maximálních otáčkách, tj. Při nepřetržitém startování motoru.

Kapalinové chlazení

Spotřeba energie vyžadovaná čerpadly používanými při chlazení vodou je výrazně vyšší, proto je energie většinou připojena k konektoru Molex, zatímco ostatní dva kabely PWM a tachometr jsou připojeny do záhlaví základní desky za účelem správy PWM a rychlosti.

V případě, že ve ventilátorech není signál PWM, bude operace na maximálním výkonu, zatímco čerpadla chladicí kapaliny budou mít průměrnou rychlost. Jinými slovy, pokud chcete čerpadlo provozovat na plný výkon, budete jej muset připojit k signálu PWM, který je nastaven na 100% pracovní cyklus.

Připojení Molexu v čerpadle D5 (řada Corsair Hydro X), i když je možné jej zakoupit i se 4-kolíkovým PWM připojením.

Premium fanoušci zahrnují své vlastní jedinečné ovladače IC v jádru motoru, které vytvářejí šikmý signál PWM místo plochého čtverce. Tyto poslední signály mají tendenci vytvářet nepříjemné vrzání v okamžiku, kdy je rychlost ventilátoru minimální.

Tento nepříjemný hluk je způsoben skutečností, že když motor dostane náhlý nárůst výkonu, způsobí to, že se rotor pohybuje, a tak generuje tato kliknutí, která někdy obtěžují uživatele.

Abyste tomu zabránili, musíte se uchýlit k použití speciálních integrovaných obvodů, které zajistí, že zapalování motoru bude při přijímání posilování plynulejší.

Proč je PWM tak důležitý?

Je normální, že téměř všichni fanoušci v počítači se vypnou, když je napětí nastaveno na asi 5 V nebo méně. V těchto případech přestanou ventilátory fungovat a již se neotáčí, proto je rozsah otáček stanovený výrobcem ventilátoru často dosažitelný pouze pomocí regulace PWM.

Tímto způsobem lze pomocí řízení PWM přimět fanoušky, aby pracovali při velmi nízkých rychlostech, kolem 300 až 600 ot / min.

Když jsou tyto rychlosti dosaženy bez zastavení ventilátorů, dostanete opravdu tichý provoz a navíc s ovládáním PWM mohou být vypnuty, pokud si to uživatel přeje.

Další zajímavou vlastností ovládání PWM je to, že jednoduchým signálem je možné ovládat všechny ventilátory. Vzhledem k tomu, že ventilátory nepřetržitě přijímají 12 voltů, lze použít speciální rozbočovače k ​​odeslání signálu PWM všem čerpadlům a ventilátorům v zařízení. Tímto způsobem je dosaženo harmonie při provozu všech ventilátorů a čerpadel.

V současné době výrobci základních desek věnují otázce regulace PWM stále větší význam, a proto jsou na trhu velmi robustní a podrobné konfigurace, které usnadňují používání tohoto zdroje.

S pomocí PWM již nebudou žádné nepříjemné zvuky, když budou součásti zařízení plně funkční, protože budou moci pracovat při nízkých rychlostech a regulovat křivku pracovního cyklu PWM na základě odečtů teploty.

Výhody ovládání PWM

Použití regulátoru rychlosti čerpadel a ventilátorů může být pro nás přínosem v několika aspektech:

• Ventilátor, který běží pomalejší rychlostí, produkuje méně nepříjemných hluků. Při provozu pomalou rychlostí ventilátor spotřebovává méně energie. Nízké rychlosti ventilátoru zvyšují jeho životnost a výkon.

Především však největší výhodou získanou regulací PWM je vysoká účinnost, jednoduchá obsluha a nízké náklady na její implementaci, přičemž je třeba vzít v úvahu, že ventilátor zůstane zcela zapnutý nebo vypnutý.

Existuje několik důvodů, proč řízení PWM zůstává nejen velmi populárním, ale také vysoce efektivním systémem.

Je skutečností, že motory jako celek, ale zejména stejnosměrné motory, působí velmi rychle na řízení PWM, což jim umožňuje například upravit jejich rychlost během několika sekund, když obdrží signál PWM. Také tyto signály, které řídí rychlost motorů, jsou velmi rychlé, zejména když je potřeba jen malý nebo žádný výpočet.

Pokud je výchozí rychlost PWN kombinována s odezvou motoru, dosahuje se vysoce kvalitní účinnosti z regulátorů PWM, zejména v aplikacích, které jsou vysoce citlivé na teplotu a vyžadují okamžité změny teploty..

Nevýhody ovládání PWM

Mezi negativní body, které lze nalézt u PWM řízení, je třeba zmínit, že informace obsažené v otáčkoměru jsou při příjmu signálu PWM omezené, protože výkon se vždy nedostane k ventilátoru.

Je však možné získat tuto informaci z otáčkoměru pomocí techniky běžně nazývané „protahování pulzů“, která zahrnuje zapnutí ventilátoru tak dlouho, jak je nezbytné pro shromažďování informací o otáčkoměru. To může vést ke zvýšení hluku generovaného ventilátorem.

Další nevýhoda nízkofrekvenčního PWM souvisí s hlukem generovaným komutací. To znamená, že když jsou ventilátory neustále zapnuté a vypnuté, existuje potenciál pro hluk. Totéž platí pro rychlost tohoto přepínání, které, pokud se nestane rychlým, může být patrné blikání.

Konečně, jak cena této regulace, tak problémy s rušením způsobeným rádiovou frekvencí jsou také negativními body.

Závěrečná slova a závěr o připojení PWM

Pokud se zaměříme na aspekty spolehlivosti, akustického hluku a energetické účinnosti, není pochyb o tom, že nejlepším způsobem regulace rychlosti ventilátoru je použití jednotky PWM s frekvencí vyšší než 20 kHz.

Stejně jako to eliminuje požadavek na hlučné roztahování pulzů a nepříjemné spínací zvuky spojené s nízkofrekvenčními PWM jednotkami, má mnohem širší regulační rozsah, než nabízejí jiné typy PWM ovladačů.

Prostřednictvím vysokofrekvenčního řízení PWM je možné, že ventilátor pracuje při minimálních otáčkách, téměř 10% maximálního výkonu, na rozdíl od minimálních otáček, kterých by ventilátor s lineárním ovládáním mohl dosáhnout, a v tomto případě mohl pracovat při 50% maximální rychlosti.

Řízení PWM je velmi výhodné z hlediska spotřeby energie, protože ventilátory neustále běží nebo jsou vypnuty.

Doporučujeme si přečíst:

A konečně, díky tomu, že ventilátor může pracovat s velmi nízkou rychlostí s řízením PWM, jeho životnost se zvyšuje, stejně jako spolehlivost systému.