Pwm: hvad er det og hvad er det for fans

Noget, som sikkert få mennesker allerede ved, hvad næsten ingen lægger mærke til med hensyn til PC-fans, er i PWM-funktionen, som du skal have vigtig viden relateret til den tekniske del af computeren. Computerbrugere er dog mere vant til denne funktion, end vi tror.

De opgaver, der udføres af PWM, kører i baggrunden og uden at blive bemærket, selvom dens fordele er synlige på de pc'er, vi bruger.

I de senere år har hardwarefabrikanter lagt særlig vægt på muligheden for, at hastigheden på ventilatorerne, der køler forskellige elektroniske enheder, såsom computere, kan styres effektivt gennem de integrerede kredsløb for komponenterne. personlig.

Den udvikling, teknologien, der bruges af de elektriske ventilatorer, som vi finder i dagens elektroniske udstyr, er meget vigtig. Ventilatorer, der har været brugt i mange år, og som igen er blevet ændret for at give flere og flere fordele.

Men dette var ikke altid tilfældet, for indtil for ikke mange år siden var muligheden for, at en computer var tavs, og at den inkluderede en funktion til at kontrollere fansens hastighed, ikke til stede i nogen model.

For flere år siden fandt vi ingen form for aktiv køling på x86-computere, hovedsageligt fordi de ikke genererede overskydende varme inde i pc-sagerne. Men dette begyndte at ændre sig med de første 486 computere, som krævede flere ressourcer for at udføre flere og flere opgaver.

Fra den tid indtil i dag begyndte computere at forbruge mere og mere energi og generere også mere varme, selvom de også begyndte at opnå højere udbytter.

For alt dette har kølesystemerne ud over udviklingen af ​​komponenterne også gennemgået vigtige ændringer og udviklinger, hovedsageligt hvad angår måden at kontrollere hastigheden på ventilatorerne, hvilket gøres via PWM.

Gennem en simpel "volt mod", som du kunne vælge 5, 7 eller 12V fra et klassisk Molex-stik, kunne du kontrollere fansens hastighed for flere år siden.

Derefter begyndte modstande at blive brugt til at nedsætte ventilatorernes hastighed, såvel som brugen af ​​potentiometre og termiske modstande, hvorved man udøvede bred manuel hastighedskontrol. Den velkendte rehobus.

Men på nuværende tidspunkt, hvis du ønsker at kontrollere hastigheden på ventilatorerne og pumperne, er den mest anvendte og effektive mulighed PWM-kontrol eller brugen af ​​drivere fra producenter som Corsair eller NZXT til at styre hastigheden på vores fans via software eller BIOS..

Indholdsindeks

caracter

I dag lancerer producenter deres mellemklasse bundkort udstyret med mindst en 4-polet PWM-overskrift. For et større budget inkluderer avancerede bundkort fire eller flere 4-polede stik, der kontrollerer hastigheden på udstyrets kølesystemer.

På trods af denne udvikling er der stadig mange mennesker, der ikke kender til denne bundkortfunktion, der opstod i 2003, eller som ikke tager højde for den, når de køber en computer. Endnu mere overraskende er det, at vi i dag stadig kan finde ventilatorproducenter, der skaber deres komponenter inklusive forældede 3-polede stik.

Af denne grund forklarer vi, hvad PWM-styring er, hvordan den styrer hastigheden på pumper og blæsere, og hvilke fordele der opnås ved at vide, hvordan man bruger denne funktion, som stadig ignoreres af de fleste brugere.

Sådan fungerer PWM

Betjeningen af ​​PWM har brug for et kredsløb, der har dele, der hver især udfører forskellige funktioner. I dette kredsløb fungerer komparatoren som et link og består af et output og to forskellige indgange.

Husk, at en af ​​de to indgange sørger for at give plads til modulatorsignalet, når du foretager konfigurationen. På den anden side skal den anden indgang fastgøres til en svingetandoscillator, så funktionen kan udføres korrekt.

Signalet fra den tandige oscillator er det, der indstiller frekvensudgangen. I årenes løb har PWM-systemet allerede bevist, at det fungerer korrekt, hvilket gør det til en meget brugt funktion, når det kommer til styring af tilgængeligheden af ​​energiressourcer.

Typer af pc-fans

Under hensyntagen til antallet af kabler, som en ventilator kommer fra fabrikken, er det muligt at differentiere dem i henhold til tre hovedtyper af forbindelser.

1. Hvis de leveres med kun to jordledninger, har disse fans positive og negative forbindelser.Den anden gruppe fans har tre ledninger; to er ansvarlige for at tænde ventilatoren, mens den tredje bærer tach-signalet, også kendt som "Tach". Ved hjælp af dette tredje kabel kan et signal med samme frekvens overføres ved blæserens hastighed, der måles i omdrejningstal (omdrejninger pr. Minut). Den sidste type ventilatorer leveres med fire kabler, som vi kender "PWM-fans". Den ene ledning er jordet, den anden er ansvarlig for strøm, den tredje tæller omdrejningstallet, og den fjerde overfører impulser til blæseren.

PWM-kontrolanvendelser

Selvom du måske tror, ​​at udtrykket PWM (Pulse Width Modulation) eller Pulse Width Modulation, på spansk, er lidt brugt, er sandheden, at det normalt bruges meget inden for områder som elektroteknik, og kan være nyttigt i forskellige sektorer, såsom i telekommunikation, servomotorenheder, lydudstyr og mange flere.

I sidste ende udfører PWM funktionen som en afbryder, idet den tændes og slukkes kontinuerligt, og justeres således mængden af ​​effekt, som pumpemotoren eller ventilatoren får.

Denne motor er en grundlæggende del af et PWM-system, der har til opgave at styre hastigheden af ​​pumper og ventilatorer, og arbejder ved + 12V (fuld effekt) eller 0V (nul effekt).

Hastighederne, som pumperne og ventilatorerne når, bestemmes direkte af bredden af ​​PWM-signalet eller hvad der er det samme, når motoren forbliver på.

For at give os en idé betyder en 10% driftscyklus, at PWM vil sende et par pulser af kraft i et bestemt tidsrum, hvilket får motoren til at køre med en lav hastighed. Tværtimod, med en 100% driftscyklus, køres en blæser eller pumpe med maksimal hastighed, det vil sige med en kontinuerlig motorstart.

Væskekøling

Det energiforbrug, der kræves af de pumper, der bruges til vandkøling, er betydeligt højere, hvorfor energien hovedsagelig er forbundet til Molex-stikket, mens de to andre kabler i PWM og turteller er tilsluttet til bundkortets header for at styre PWM såvel som hastigheden.

I tilfælde af, at der ikke er noget PWM-signal i ventilatorerne, vil operationen være ved sin maksimale effekt, mens væskekølepumperne har en gennemsnitlig hastighed. Med andre ord, hvis du vil køre pumpen ved fuld effekt, bliver du nødt til at forbinde den til et PWM-signal, der er indstillet til 100% driftscyklus.

Molex-forbindelse i D5 Pump (Corsair Hydro X Series), selvom den også kan købes med en 4-polet PWM-forbindelse.

Premium-fans inkluderer deres egne unikke IC-drivere i motorkernen, der skaber et skråt PWM-signal i stedet for et fladt firkant. Disse sidste signaler har en tendens til at producere irriterende skrig i det øjeblik, hvor blæserhastigheden er minimal.

Denne irriterende støj skyldes det faktum, at når motoren får en pludselig stigning i magt, får dette rotoren til at bevæge sig, hvilket genererer disse klik, der undertiden irriterer brugeren.

For at undgå dette skal du benytte dig af at bruge specielle integrerede kredsløb, som vil sikre, at motorens tænding er glattere, når du får et boost.

Hvorfor er PWM så vigtige?

Det er normalt, at næsten alle fans på en computer slukker, når spændingen er indstillet til ca. 5V eller mindre. I disse tilfælde holder ventilatorerne op med at arbejde og roterer ikke længere, hvorfor ventilatorproducentens angivne hastighedsområde ofte kun kan opnås ved hjælp af PWM-regulering.

På denne måde kan PFM-styringen få ventilatorerne til at arbejde i meget lave hastigheder, omkring 300 til 600 o / min.

Når disse hastigheder nås, uden at ventilatorerne stopper, får du virkelig stille betjening, plus med PWM-kontrollen kan de slukkes, hvis brugeren ønsker det.

En anden interessant funktion ved PWM-styring er, at det med et simpelt signal er muligt at kontrollere alle fans. I betragtning af, at ventilatorerne kontinuerligt modtager 12 volt, kan specielle opdelere bruges til at sende et PWM-signal til alle pumper og ventilatorer i udstyret. På denne måde opnås en harmoni i betjeningen af ​​alle ventilatorer og pumper.

I dag giver bundkortproducenterne mere og mere relevans for spørgsmålet om PWM-regulering, hvorfor der er meget robuste og detaljerede konfigurationer på markedet, der gør det lettere at bruge denne ressource.

Ved hjælp af PWM vil der ikke være mere irriterende lyde, når udstyrskomponenterne er fuldt funktionsdygtige, da de vil være i stand til at arbejde i lave hastigheder såvel som at regulere PWM-driftscykluskurven baseret på temperaturlæsningerne.

Fordele ved PWM-kontrol

Brug af en regulator i hastigheden på pumper og ventilatorer kan gavne os i flere aspekter:

• En ventilator, der kører med en langsommere hastighed, giver færre irriterende lyde. Ved at køre i langsom hastighed forbruger ventilatoren mindre energi.Lave ventilatorhastigheder øger sin levetid og ydeevne.

Men frem for alt er den største fordel opnået med PWM-styringen dets høje effektivitet, dets enkle betjening og de lave omkostninger ved at implementere den, idet der tages højde for, at blæseren forbliver fuldt ud eller fra.

Der er flere grunde til, at PWM-kontrol fortsat ikke kun er et meget populært system, men også et meget effektivt system.

Det er en kendsgerning, at motorer som helhed, men især DC-motorer, fungerer meget hurtigt på PWM-styringen, så de for eksempel kan justere deres hastighed på få sekunder, når de modtager PWM-signalet. Disse signaler, der styrer motorernes hastighed, er også meget hurtige, hovedsageligt når der er behov for lidt eller ingen beregning.

Når PWN-standardhastigheden kombineres med motorens reaktionsevne, opnås effektivitet af høj kvalitet fra PWM-controllere, især i applikationer, der er meget temperaturfølsomme og kræver temperaturændringer øjeblikkeligt.

Ulemper ved PWM-kontrol

Blandt de negative punkter, der kan findes på PWM-kontrollen, skal det nævnes, at informationen indeholdt i turtelleren er begrænset, når PWM-signalet modtages, fordi strømmen ikke altid når ventilatoren.

Det er imidlertid muligt at hente disse oplysninger fra turtælleren ved hjælp af en teknik, der almindeligvis kaldes "pulsstrækning", hvilket indebærer, at ventilatoren tændes så længe som nødvendigt for at indsamle turtellerinformationen. Dette kan føre til en stigning i støj genereret af blæseren.

En anden ulempe ved lavfrekvent PWM er relateret til den støj, der genereres af pendlingen. Det vil sige, at når fansen konstant er tændt og slukket, er der et potentiale for støj. Det samme er tilfældet for hastigheden på denne switching, som hvis den ikke bliver hurtig, kan en blink muligvis mærkes.

Endelig er både prisen på denne regulering og interferensproblemerne forårsaget af radiofrekvens også negative punkter.

Afsluttende ord og konklusion om PWM-forbindelsen

Hvis vi fokuserer på aspekterne af pålidelighed, akustisk støj og energieffektivitet, er der ingen tvivl om, at den bedste måde at regulere blæserhastigheden er at bruge en PWM-enhed med en frekvens over 20 kHz.

Ligesom det eliminerer kravet om støjende pulsstrækning og irriterende skiftelyde forbundet med lavfrekvente PWM-enheder, har den et meget bredere kontrolområde, end andre PWM-kontroller tilbyder.

Ved hjælp af højfrekvente PWM-styring er det muligt, at ventilatoren fungerer ved mindste hastigheder, tæt på 10% af den maksimale effekt, i modsætning til den mindste hastighed, som en ventilator med lineær kontrol kan nå, og i stand til at fungere i dette tilfælde ved 50% af maksimal hastighed.

PWM-kontrol er yderst fordelagtigt med hensyn til strømforbrug, da ventilatorerne løbende kører eller slukkes.

Vi anbefaler at læse:

Til sidst takket være det faktum, at en ventilator kan køre i meget lav hastighed med PWM-kontrol, øges dens brugstid, hvilket også gør systemets pålidelighed.