Как узнать стартовое напряжение вентилятора блока питания
Обновлено: 07.07.2024
Для вентилятора, используемого в блоке питания, важны три параметра: стартовое напряжение, создаваемое давление, и тип используемого в нём подшипника (разумеется, физические размеры также должны совпадать). Стартовое напряжение, подаваемое на вентилятор блока, чаще всего 4,5 — 5 Вольт. Вентилятор, имеющий стартовое напряжение 7-8 вольт в таком блоке просто не запустится. А если сразу запустится, то не запустится со временем, когда сработается и засорится, что будет приводить к перегреву.
Редкие модели блоков подают на старте 12В для максимальной раскрутки вентилятора. Стартовое напряжение вентилятора Вашего блока питания можно узнать в обзорах, технических характеристиках завода-изготовителя. При наличии достаточного опыта, квалификации и знаний в области электробезопасности можно подать на вентилятор напряжение от дополнительного источника питания, при выключенном (разрыв цепи вилка-розетка) блоке питания компьютера. Помните, работы внутри открытого блока питания, находящегося под напряжением, сопряжены с риском получить травму от замыкания электрической цепи через тело человека!.
Для вентилятора в БП более важным параметром является статическое давление, нежели воздушный поток. В БП очень мало места, множество проводов, несколько радиаторов, так что вентилятору приходится "давить" воздухом, заставляя проходить его через радиаторы и силовые элементы к задней перфорированной стенке БП. Вентиляторы с широкими лопастями, с низким углом атаки, лучше для создания воздушного давления.
Не рекомендуется использовать вентилятор на обычном подшипнике скольжения (втулка), лучше на подшипнике качения (шарикоподшипник, ball bearing) или гидродинамическом (усовершенствованный скольжения, FDB). Гидродинамик дает почти что гарантию отсутствия шелеста. S-FDB (Fluid Dynamic Bearing от SONY) — лучшее, что сейчас есть для горизонтального применения.
Вентилятор на двух подшипниках качения — очень надёжный вариант. Вентилятор на подшипнике скольжения вряд-ли сможет прослужить очень долго, будучи установлен в БП горизонтально и работая в относительно неблагоприятном для себя температурном режиме.
Иногда вентилятор на блоке питания, особенно если модель бюджетная, через несколько лет эксплуатации начинает трещать, делая использование ПК крайне некомфортным, или полностью выходит из строя, заклинивая и вызывая перегрев. Давайте разберемся, как правильно подобрать новый вентилятор для замены и как надежно его установить, владея минимальными техническими навыками.
Почему вентиляторы в блоке питания выходят из строя быстрее обычных
Вентиляторы в блоке питания ПК работают в гораздо более тяжелых условиях, чем обычные корпусные. Во-первых, на вентиляторах с подшипниками скольжения и гидродинамическими подшипниками, которые массово устанавливаются в блоки питания, крайне неблагоприятно сказывается горизонтальная установка. Смазка в подшипнике в таком положении постепенно вытекает через уплотнение вала, из-за чего втулки и вал быстро изнашиваются.
Во-вторых, высокая температура в блоке питания, которая может быть выше 70 градусов, тоже способствует разжижению, испарению и быстрому вытеканию смазки через уплотнение. Повышение температуры на 20 градусов уменьшает срок службы таких подшипников в три раза. В-третьих, быстрому износу способствуют повышенные обороты вентилятора, которыми производители компенсируют экономию на радиаторах охлаждения и качественных электронных компонентах в бюджетном блоке питания.
В результате вентилятор в бюджетном блоке питания через несколько лет работы начинает трещать и вибрировать из-за износа подшипника. Смазывание подшипника вентилятора помогает ненадолго, поскольку не устраняет причину шума. Не застрахованы от быстрого износа и подшипники качения, которые иногда имеют низкое качество сборки и начинают шуметь сразу — на совершенно новом устройстве.
Характеристики, специфика режимов работы и типы подключения вентиляторов в блоке питания
В современных блоках питания обычно используются вентиляторы размером 120 и 140 мм, а в бюджетных моделях низкой мощности — 80 мм. Нередко можно встретить и нестандартные размеры: 135 или 139 мм, что может стать проблемой при их замене. Узнать точный размер вентилятора можно из обзоров блока питания, а если найти подходящий не удастся, небольшую разницу можно компенсировать креплением через силиконовые гвозди.
Подключается вентилятор в блоке питания обычно двухпиновым коннектором, а учитывая, что такие вентиляторы найти в продаже практически невозможно, нам придется выбрать модель с трех- или четырехпиновым разъемом и заменить его на двухпиновый. При таком подключении управление вентилятором происходит с помощью регулировки напряжения, а обороты не считываются, так как зависимость оборотов от напряжения задана в контроллере вентилятора блока питания.
Бывают модели блоков питания, где управление производится с помощью технологии PWM и установлены особые фирменные разъемы. В самых бюджетных моделях провод вентилятора может быть припаян и вообще не иметь разъема.
Одной из самых важных характеристик вентилятора для нас будет количество его максимальных оборотов, ведь если мы заменим вентилятор на низкооборотный, контроллер вентилятора блока питания знать об этом не будет, и обороты заметно упадут, что вызовет перегрев устройства. А вентилятор с более высокими оборотами сделает блок питания шумнее, но учитывая, что он при этом станет холоднее, такой вариант вполне можно рассматривать как рабочий.
Не менее важно стартовое напряжение вентилятора — в блоках питания оно обычно низкое, 4,5-5В, чтобы позволить высокооборотистому вентилятору запуститься и работать на малых оборотах. Если в блок питания поставить вентилятор с высоким стартовым напряжением, он попросту не запустится в режиме низкой нагрузки на устройство, вызвав перегрев, ведь обычные модели не рассчитаны на работу в пассивном режиме. Узнать стартовое напряжение можно в характеристиках вентилятора.
Самый распространенный вариант управления вентилятора в блоке питания — его зависимость от потребляемой устройством мощности. Растет потребление — растут и температуры внутри блока питания, требуя повышенных оборотов вентилятора. В более продвинутых моделях вентилятор реагирует и на рост температуры внутри устройства.
Узнать зависимость оборотов вентилятора от нагрузки на блок питания можно из обзоров. Обычно мы увидим график, где разработчики пытались создать акустический комфорт при небольшой нагрузке и плавный рост оборотов вентилятора при ее росте. Блоки питания с полупассивной системой охлаждения при небольшой нагрузке не запускают вентилятор, позволяя создать очень тихую систему.
Выбираем вентилятор для замены
Выбирая вентилятор для замены, нужно в первую очередь смотреть на модели с низким стартовым напряжением и обращать внимание на их максимальные обороты. Если они будут немного больше, чем у заменяемого вентилятора блока питания, то это даст более низкие температуры устройства, хотя и повысит уровень шума. А если вы уверены, что перегрева не будет, так как ваш блок питания загружен лишь частично, то можно установить и вентилятор с меньшими оборотами — это даст более низкий уровень шума.
Выбирать вариант с более высокими оборотами логично еще и потому, что в блоках питания обычно используются вентиляторы с высоким статическим давлением — они отличаются широкими массивными лопастями. А в продаже чаще встречаются вентиляторы с высоким воздушным потоком, но низким статическим давлением. Таким будет трудно продуть плотные внутренности блока питания, что можно компенсировать более высокими оборотами.
Стоит обратить внимание и на подшипник вентилятора, приобретаемого для замены. Лучше отдайте предпочтение моделям с гидродинамическим и шариковым подшипником, как самым долговечным. И последнее, что нужно учесть, это цена вентилятора — качественная модель может стоить дороже вашего БП, но ставить ее в бюджетный блок питания нецелесообразно.
По вышеописанным характеристикам нам отлично подойдут вентиляторы Arctic Cooling P12 PWM и P14 PWM: они обладают низким стартовым напряжением и довольно высокими максимальными оборотами в сочетании с демократичной ценой.
Как заменить вентилятор в блоке питания — практика
Важно! Для замены вентилятора нужно обесточить ПК и извлечь блок питания из корпуса. Помните, что высоковольтные конденсаторы БП сохраняют заряд длительное время и есть риск получить удар током при манипуляциях с открытым устройством. Желательно дать блоку питания полежать два-три дня в выключенном состоянии перед заменой вентилятора и соблюдать осторожность при манипуляциях с ним.
Для примера мы произведем замену вентилятора у блока питания Chieftec CFT-700-14CS. Вентилятор в этом блоке питания сначала трещал, а потом и вовсе перестал стартовать. Это старая модель и в сети даже нет ее обзора, но такой же вентилятор производства Yate Loon установлен в младшей модели — Chieftec CFT-600-14CS и имеет вот такую зависимость оборотов от мощности.
Первым делом нужно отвинтить болты, удерживающие крышку с вентилятором.
Аккуратно открываем крышку и находим разъем провода вентилятора, извлекаем разъем. На данной модели сделать это непросто, так как разъем имеет зубцы фиксации, извлечь разъем без повреждений поможет пинцет.
Теперь можно отвинтить вентилятор от крышки.
Если у вентилятора имеются упругие демпферы вибрации, запоминаем как они установлены и стараемся их не потерять.
На вентиляторе в большинстве случаев устанавливается пластина для правильного распределения воздушного потока, обычно ближе к задней стенке блока питания. Запомните ее расположение и отвинтите ее. На пластине видны следы перегрева из-за заклинившего вентилятора.
Разъем провода вентилятора крупным планом. Видно ПВХ-трубочку, защищающую провод от перегрева и оплавления, ее нужно будет поставить на провод нового вентилятора.
Отрезаем разъем с таким расчетом, чтобы у него осталось два-три сантиметра провода для удобной зачистки и последующей скрутки.
Подготавливаем новый вентилятор.
В зависимости от того, какой вентилятор вы будете использовать под замену — трех- или четырехпиновый (PWM), будет отличаться распиновка его контактов и цвет проводов. В обоих случаях нам будет нужен черный провод «-» и ближайший к нему провод «+» питания.
Отрезаем разъем на вентиляторе, нужные провода зачищаем, остальные оставляем в изоляции и заглушаем с помощью изоленты или термоусадочной трубки.
Соединяем провода скрутками. Токи в проводах вентилятора очень небольшие и можно смело использовать скрутку. Для надежности можно пропаять соединение, а все нужное для пайки можно приобрести в виде одного недорогого набора.
Надежно изолируем скрутки изолентой или, что надежнее и эстетичнее, термоусадочными трубками.
Прикручиваем вентилятор к крышке блока питания, прикручиваем к вентилятору пластину для направления воздушного потока, вставляем разъем вентилятора. Ставим крышку на место.
Прикручиваем крышку четырьмя болтами и наш блок питания готов к работе.
Подключив блок питания к ПК, убеждаемся, что вентилятор вращается и набирает обороты с ростом нагрузки.
Итоги
Как видите, заменить вентилятор в блоке питания не составляет труда при наличии минимальных технических навыков. Главной сложностью будет найти вентилятор, подходящий по оборотам и стартовому напряжению для вашего блока питания. Самое важное — соблюдать осторожность и быть внимательными при разборке и сборке устройства.
Если вы используете бюджетную модель, которой уже много лет, стоит подумать — есть ли смысл менять в ней вентилятор. Может, проще купить новый качественный блок питания с гарантией на три года.
Случилась в моей практике ситуация, что необходимо было заменить вентилятор в блоке питания (БП) компьютера. Причина замены проста до смешного - страшный шум вентилятора при включении БП. Вернее, "рёв взлетающего самолета", который заглушает все остальные звуки и шумы, исходящие из системного блока. А "ревёт" этот БП по причине своей дешёвости - как правило, стоит там внутри простенький вентилятор, да еще на высоких оборотах крутится.
Хочу напомнить, что в современных БП ставят вентиляторы типоразмера 120 мм. Именно о замене вентилятора данного типоразмера и будет идти далее речь.
Будет заменяться вентиль из этого блока питания:
Как правило, в дешёвых блоках питания установлены столь не самые лучшие вентиляторы. Для получения минимальной себестоимости БП производители экономят абсолютно на всех компонентах, в том числе и на качестве вентилятора - тут они ставят самый дешевый (читай - шумный). Регулировка оборотов у большинства БП происходит по двухпроводному подключению путём изменения питающего напряжения по второму (обычно красному) проводу. Обычно оно согласуется с правилом - "чем больше нагрузка на БП - тем быстрее крутится вентилятор", поскольку большая нагрузка характеризуется большим нагревом компонентов.
В дешёвых БП, как правило, управление оборотами не совсем корректное (программируется так, что обороты избыточно большие независимо от нагрузки или нагрева), либо оно вообще отсутствует (вентилятор с момента включения крутится на максималках).
Само собой, вентилятор типоразмера 120 мм, который крутится на высоких оборотах (1800-2400 rpm), на "отлично" продувает внутренности БП, но и шумит, соответственно, тоже "великолепно". С точки зрения производителей дешевых БП, шумность - дело десятое. Это объяснимо и это можно понять.
И единственный тут метод уменьшения шума - снизить обороты имеющегося вентилятора до приемлемого уровня шума, либо заменить вентилятор на более тихоходный. Могу сказать по своему опыту, что достаточно уменьшить обороты (вентилятора типоразмера 120 мм) до стандартных 1300 rpm - именно на такой частоте кручения поголовное большинство вентиляторов шумят в пределах терпимого (или малозаметного) среди общего шума от системного блока.
Так как программно уменьшить обороты вентилятора не можем - придется менять вентилятор.
Справедливости ради, надо отметить, что существуют БП, которые сами отлично умеют управлять оборотами - это дорогие БП от именитых фирм (у них обороты контролируются программно, в зависимости от температуры/нагрузки и т.п.). Тем более, в дорогих вентиляторах и вентиляторы не совсем простые.
Итак, обоснованным решением уменьшения шума в дешевом БП является замена вентилятора на другой, который крутится потише, на небольших (
1300 +/-200 rpm) оборотах.
Для новичков есть хороший FAQ для замены вентилятора в БП. Из него и из обсуждения к нему можно вывести кое-какие важные выводы:
- вентилятор должен соответствовать типоразмеру уже установленного;
- вентилятор должен иметь низкое стартовое напряжение (это определяется элементарно - номинальные обороты вентилятора не должны быть выше 1300 rpm. Чем больше номинальные обороты - тем выше стартовое напряжение);
- вентилятор должен иметь выносливый подшипник;
- не стоит ставить в дешевый БП вентилятор с совсем небольшими оборотами (600-900 rpm ) - при небольшом воздухопотоке греющиеся компонеты БП при большой нагрузке могут недостаточно хорошо охлаждаться, что чревато тем, что БП может элементарно сгореть! Особенно если учесть, что в недорогих (тем более дешёвых) БП производители не утруждаются ставить нормальные радиаторы в необходимом объеме, да и вообще их мало заботят такие вещи как перегрев, запас по мощности и т.д.
Я поначалу хотел было поставить великолепный по тишине, эстетичности, цене (. ) вентилятор Gelid Silent 12, с его оборотами в 950 rpm и минимальным уровнем шума. И это всё всего за 200 р. Но передумал, поскольку воздушный поток, на мой взгляд, был несколько маловат для такого дешёвого БП (побоялся перегрева при большой нагрузке - радиаторы там внутри маленькие и тощие - сэкономили) и решил поставить точно такой же вентилятор, но с оборотами в 1500 rpm - Gelid Silent 12 PWM, который стоит 300 р. У него воздушный поток в полтора раза больше, за счет чего шум немного увеличился, но всё равно он намного меньше "самолётного рёва", который был изначально от встроенного вентилятора.
Вот он - вентилятор Gelid Silent 12 PWM.
Итак, открываем блок питания. Для этого отвинчиваем 4 винтика. Ничего там сложного нет - одна логика нужна.
Видим, что всё внутри пылью "заросло" - за пару лет-то накопилось. Аккуратно с помощью пылесоса и влажных салфеток для мониторов чистим от основной пыли - всю пыль удалить не пытайтесь - не получится.
Теперь вентилятор. Он весь в пыли. Старый вентиль выбрасываем, крепим новый.
Теперь смотрим на разъёмы. "Родной" вентилятор был закреплён с плате с помощью клея. Аккуратно отламываем клей и вытаскиваем 2-пиновый коннектор вентилятора из вилки на плате. Кстати, в моём конкретном случае я отломил кое-какую часть, указанную стрелкой.
Отломил я для того, чтобы соблюсти полярность. Лишь тогда втыкается разъемчик-то :-)
Черный - это минус. Красный - это плюс.
Закрываем обратно. Всё! Как видите ничего сложного в процедуре замены вентиляторы тут нет.
Важно!
Бывают случаи, когда провод вентилятора не прикреплён с помощью разъёма и коннектора, а припаян к плате.
В этом случае есть возможны два варианта развития событий:
1) Припаять коннектор, чтобы в будущем можно было спокойно менять вентиляторы по своему желанию. Подробная инструкция с фотографиями тут.
2) Либо просто обрезать с обеих сторон провода и соединить их скруткой, с последующей изоляцией. В этом случае чуток иного рода инструкция с фотографиями тут.
Стояла простая задача протестировать б/у корпусные вентиляторы на исправность. БП ПК под рукой не было, но был источник питания до 40В. Решил поиграться с вентилятором 12В/0.14А. Оказалось, компьютерные вентиляторы корректно работают с напряжением до 24В. И эффективность охлаждения сильно повышается.
Минимальное напряжение старта вентилятора - 3.5В. Минимальное поддерживающее напряжение после раскрутки - 3.2В. На 18В зафиксирована стабильная работа на протяжение 8 часов, на 24В - 2 часа (не хватило времени: источник отобрали).
Телеметрия вентилятора в виде ВАХ представлена на рисунке.
Номинальный ток 0.123А не соответствует заявленному 0.14А.
Отмечается плавное нарастание тока в среднем по 10-11мА/В до границы 24В.
Между 24В и 25В - резкий скачок тока (на рисунке показан как от 24В). При достижении 27В - резкое возрастание тока, вентилятор не крутится (вероятный пробой внутри двигателя). Ток становится 0.56А, вентилятор нагревается и начинает выделять запах с дымком.
Вывод: вентиляторы 12В можно использовать при напряжении до 24В, установив предохранитель быстрого срабатывания.
Предохранитель 0.2А же отжег: не сгорал и при 0.358А, и при 0.6А. Такого превышения по току еще никогда не было, несмотря на ранее проведенные тесты с превышением тока в 2 раза и несгоранием предохранителя. Брак с алиэкспресса попался (или с маркировкой ошиблись). Впервые в жизни рекомендуется покупать дорогие фирменные предохранители, хоть в чиподипе. Тогда будет близость теоретического номинала срабатывания с практическим.
Если веры предохранителю нет - можно использовать уменьшение сопротивления вентилятора при пробое (около 2 раз). От шунта 1Ом/0.5Вт снимать малое напряжение при 0.25А (0.26В) как нормы и возросшее напряжение при 0.56А (0.52В) как ошибки. Полученные 0.52В можно усилить с помощью транзисторного усилителя напряжения. Полученное напряжение - использовать для замыкания другого транзистора: замыкается +5В и GND, порождается КЗ в БП, срабатывает встроенная защита БП, БП отключается до следующего включения. Данная часть не макетировалась.
Вывод-2: токоограничивающего резистора 3296W с заявленной мощностью 0.5Вт - хватает для установки на вентиляторе четко 24В от линий БП ПК +12В и -12В. В остальных случаях (хоть +12В и -5В) установка такого резистора не требуется.
Нужно быть внимательным к описанию отрицательных напряжений БП ПК. Нельзя превышать написанный номинал тока на этикетке. При токе 1А за 4мин, ранее при снятии ржавчины электролизом, был уничтожен замечательный лабораторный источник, сделанный из БП ПК, - при написанном на БП токе 0.8А. Сейчас же, при попытке закоротить источник по линиям +12В и -12В (его не жалко было) получил такое же фиаско: защита от КЗ срабатывает - но источник успевает повредить сам себя. Итог тот же: БП включается - но тут же срабатывает его же защита от КЗ и отключает его. БП - на свалку.
На некоторых вентиляторах, запущенных кратковременно при 24В, наблюдается уменьшение тока за минуту работы (например, с 200мА до стабильных 185мА). Возможно, это нелинейное падение напряжения на предохранителе, или плохой контакт в держателе предохранителя, или провода вентилятора малы по сечению (настолько сильная экономия, что двойной ток уже не держит).
Ни 1 вентилятор при 24В не свалился в короткое замыкание в двигателе. Возможно, стоит отметить, что вентиляторы были до 0.22А.
Читайте также: