Кулер для процессора сколько вольт
Обновлено: 06.07.2024
Вы только что купили новенький кулер Thermaltake, но вам не нравится, что после его установки ваш компьютер стал шуметь, как пылесос? Вы хотите поставить Blue Orb на видеокарту, но он слишком громкий для вас? И вам плевать на охлаждение - вам не нужен разгон, вам нужна тишина? Тогда мы поможем вам. Всё, что вам нужно - понизить напряжение на кулере. В этой статье мы расскажем вам, как это сделать за пять минут, без паяльника, при наличии пинцета, или отвёрточки.
Итак, для начала. Все продающиеся сейчас кулеры для процессоров работают от напряжения 12 Вольт. Вентиляторы при этом напряжении выходят на заявленную скорость и работают в соответствии с заявленными характеристиками. И производительность, и уровень шума вентилятора пишутся для номинального напряжения. В вентиляторах используются микродвигатели, работающие на постоянном токе. Частота их вращения напрямую зависит от подаваемого напряжения. Следовательно, если мы увеличим напряжение на вентиляторе, он начнёт вращаться быстрее. Если уменьшим - медленнее. Добыть в компьютере напряжение выше 12 В можно на ATX разъёме блока питания, но нам это не нужно, ведь мы боремся с шумом, а значит, всё, что нам нужно - это немного опустить напряжение вентилятора.
В статье "Новое поколение кулеров" я упоминал способы подключения вентиляторов. Давайте вернёмся на два года назад и посмотрим на них ещё раз:
Как подключаются вентиляторы - вентиляторы для компьютерных кулеров имеют два типа подключения - через PC plug коннектор и через MOLEX коннектор.
PC plug коннектор представляет собой стандартный четырёхпроводный коннектор, используемый в большинстве компьютерных устройств. Преимущества его в том, что его использование позволяет подключить практически неограниченное число вентиляторов (при Pass-through подключении). Также при его использовании можно регулировать потребляемую вентилятором мощность. PC plug имеет четыре провода - два провода заземления (чёрных), провод с потенциалом 5 В и провод с потенциалом 12 В. Если ваш вентилятор раздражает вас своим шумом, то можно уменьшить подаваемое ему напряжения до 7В, или 5В. Для этого в первом случае его надо присоединить к двум крайним проводкам - красному и жёлтому, а во втором случае - к красному и одному из чёрных проводков. При этом соблюдайте полярность, а то ваш вентилятор будет крутиться в другую сторону.
MOLEX коннектор - более новый. Он позволяет подключать вентиляторы к материнской плате, автоматически управлять потребляемой мощностью вентилятора и отслеживать частоту вращения вентилятора. Недостатки этого коннектора - ограниченное количество подключаемых вентиляторов, зависящее от материнской платы, невозможность вручную уменьшить потребляемую мощность. Преимущества в том, что при достаточном охлаждении материнская плата понижает напряжение на вентилятор, он потребляет меньше мощности и, как следствие, меньше шумит. Также с помощью MOLEX коннектора есть возможность следить за частотой вращения вентилятора, но при условии, что в вентиляторе установлен датчик Холла.
Сегодня 95% всех продаваемых кулеров подключаются через Molex коннектор. А так как на материнской плате в Molex коннекторах присутствует только плюс и земля (сигнал мы не считаем), то самым простым способом до недавнего времени считалась запайка дополнительного сопротивления в провод, питающий вентилятор, то есть, в центральный провод. Сделать это не сложно - достаточно подобрать нужное сопротивление для вентилятора мощностью от двух до восьми ватт и подключить его в разрез среднего провода. Мы видели такое в промышленном исполнении на кулере Zalman CNPS 5000+. Правда, здесь сопротивления включались в разрез среднего провода на специальных переходниках.
При таком регулировании можно добиться совсем разных напряжений. Но такой способ имеет ряд недостатков.
Сопротивление сильно греется при работе вентиляторов
Модифицированный таким образом вентилятор теряет гарантию (если она была)
Надо искать сопротивление
Надо использовать паяльник
Конечно же, настоящие технари выбрали бы именно этот способ, когда можно поставить реостат (резистор с изменяемым сопротивлением), но мы знаем способ лучше, легче и быстрее.
Итак, как вы могли видеть выше, между крайними проводами PCPlug коннектора всегда поддерживается напряжение 7 Вольт. Именно оно нам и нужно. Оно почти в два раза меньше, чем 12В, а значит кулер будет шуметь намного меньше, правда и охлаждая при этом слабее. Всё, что нам надо - это чтобы в комплекте к кулеру шёл переходник PCPlug-Molex. Эти переходники сегодня поставляются со всеми новыми кулерами Thermaltake, со всеми кулерами на видеокарты и системные чипы, если охладители идут в Retail, а не OEM. А так как все такие кулеры поставляются именно Retail, то вы вправе потребовать переходник с фирмы, продавшей вам компьютер с установленным, скажем, Dragon Orb 3.
Посмотрите на переходник. Вот он, перед нами. Он представляет собой последовательное Pass-Through соединение двух PCPlug коннекторов, чтобы при подсоединении кулера не потерять PCPlug розетку. К Male-коннектору PCPlug (со штырьками) параллельно двумя проводками подсоединён Molex коннектор (тоже со штырьками). Красный провод Molex коннектора подсоединён к жёлтому на PCPlug, а чёрный - к чёрному. Таким образом, с +12В контакта PCPlug потенциал +12В передаётся на средний провод Molex-а. Второй провод (чёрный) на Molex-коннекторе - это земля. Потенциал на этом проводе равен 0 В. Соответственно, напряжение между двумя проводами (разность потенциалов) равно 12В. Именно напряжение определяет скорость вращения вентилятора. Поэтому чтобы снизить разность потенциалов между двумя проводами, мы подадим на "землю" Molex-а положительное напряжение. Для этого чёрный провод Molex-а надо подсоединить к красному проводу на PCPlug. В результате, на одном проводе будет +12В, на другом - +5В, в результате разность потенциалов составит 7В, а так как на жёлтом проводе потенциал останется большим, направление вращения вентилятора не изменится.
Как же нам сделать это? Довольно просто. Вся операция займёт у вас не более пяти минут. Всё, что надо иметь для этой операции - это тонкую отвёрточку, или пинцет также, возможно понадобятся пассатижи, но это по желанию.
Берём в руки ту часть переходника, к которой подключены провода от Molex-а. В этом PCPlug коннекторе мы видим контакты в форме штырьков. Это вход переходника. Именно этой стороной переходник подключается к блоку питания.
Как вы видите, чтобы штырьки контактов не вывалились из разъёма, они держатся двумя "крылышками". Сами штырьки свёрнуты из алюминиевой пластинки и внутри пустые. С двух сторон в них сделаны специальные крылышки, отогнутые ёлочкой, чтобы они позволяли вставить штырёк в разъём, но не вытащить его оттуда. Нам надо тоненьким пинцетом, или отвёрточкой отогнуть внутрь эти крылышки, чтобы штырьки можно было вытащить из разъёма. Нам надо поменять местами чёрный провод, который рядом с жёлтым, к которому подходит чёрный провод от Molex-а и крайний красный провод.
После того, как вы вытащите эти два контакта, отогните крылышки обратно и вставьте красный провод на место чёрного, а чёрный - на место красного. Убедитесь, что контакты не выскакивают обратно. Всё! Теперь на Molex-е напряжение - 7 Вольт.
Как видите, всё очень просто. Вы можете на этом остановиться, но ведь мы перепутали провода на второй PCPlug розетке переходника. Если розеток в вашем блоке питания достаточно, то её вообще можно отрезать, или написать на ней фломастером, что она не используется и жить спокойно. Вообще, так как между жёлтым и чёрным контактом у нас 7 Вольт, то мы можем к этому переходнику и дальше подключить обычный, не переделанный PCPlug-Molex переходник и на его Molex разъёме уже будут готовы 7 Вольт. Но мы пойдём другим путём и доведём дело до конца. Сзади PCPlug розетка имеет другие контакты в виде трубочек. Они также согнуты из алюминия и также имеют крылышки, которые их удерживают на месте. Отогнуть их отвёрткой, или пинцетом будет сложно - вы их погнёте и не сможете использовать. Я переделал десятка два-три таких переходников и понял, что самый простой способ - это вырвать чёрный и красный провод вместе с контактом из розетки пассатижами. Тут удобно упереться пассатижами о заднюю стенку розетки, ухватить за провод и повернуть пассатижи. Ни разу у меня провод не отрывался от контактов. Обычно крылышки сворачиваются в другую сторону и контакт легко выходит к вам в руки. Теперь надо тоненькой отвёрткой вернуть крылышки в исходное положение - распрямить их и поставить ёлочкой.
В результате вы получите контакты, как показано на фотографии выше. Вставьте их так, чтобы провода не оказались перекручены. Красный - рядом с жёлтым, а чёрный - с краю.
Теперь наш переходник готов к использованию. Вы можете включать в него кулер, а с другой стороны даже винчестер. Провода не перекручены, полярность соблюдена. Точно таким же способом можно изменить напряжение кулера, который подключается через PCPlug, а не через Molex. Сейчас такие кулеры снова начинают появляться в продаже. Технология та же самая, только вы работаете с вилкой вентилятора, а не переходника.
В свои последние модели Thermaltake стала вкладывать более новые переходники PCPlug-Molex. Если вы купили Crystal Orb, Volcano 7, или Tiger, то у вас уже будет более новый переходник, без соединительных проводов между двумя PCPlug разъёмами.
Если у вас такой новый переходник - не бойтесь, мы и его переделаем. Я тоже не сразу понял, как он работает. Отличия этого переходника в том, что два Pass-Thru PCPlug коннектора выполнены в одном корпусе и между ними нет проводов. Конечно, в компьютере это удобнее - меньше проводов. Модификация этого переходника не сложнее предыдущего с тем лишь отличием, что здесь после конверсии мы не сможем подключать к переходнику другие устройства, питающиеся от PCPlug розетки.
Первым делом, мы видим, что провода к Molex-у отходят от середины переходника. Корпус переходника сделан таким образом, что сверху два крайних его контакта закрываются специальной крышечкой. Чтобы добраться до этих контактов, мы открываем крышечку, поддевая её с середины корпуса.
По аналогии со старым переходником, нам надо вытащить чёрный провод, второй контакт справа и поставить его в самую крайнюю слева позицию. Схема извлечения контактов точно такая же, как и в обычном переходнике: тонкой отвёрткой, или пинцетом сгибаем крылышки со стороны штырьков и выталкиваем контакт наружу. Так мы поступаем с крайним слева и вторым справа контактами.
В результате, мы видим перед собой контакт нового образца. С одной его стороны - штырёк, с другой - трубочка. С двух сторон имеются удерживающие крылышки, чтобы контакт не вываливался. Просто так вставить провод в левую позицию у нас не получится - провод упрётся в корпус переходника. Поэтому отвёрткой мы разгибаем вторую часть контакта с проводом, трубочку. Надо аккуратно разогнуть её и ещё две лапки прямо возле того места, где провод припаян к металлу. После этого мы прокладываем провод внутрь трубочки и загибаем её обратно, как показано на фотографии снизу.
Делать это надо как можно плотнее, чтобы перегиб провода посередине контакта был как можно меньше. После того, как мы сделали это, ещё раз убеждаемся, что крылышки контактов расправлены и вставляем штыревой контакт в крайнюю левую позицию.
Теперь у нас получилось то, что вы видите на фотографии сверху. Из одного трубчатого контакта (если можно так выразиться) отходит провод, поэтому вторая сторона переходника теперь недоступна для использования. Мы закрываем пластмассовую крышечку и модифицированный переходник на 7 Вольт готов!
Можем смело подключать к нему вентилятор и наслаждаться тишиной в компьютере.
5 Вольт
Точно по такой же схеме мы можем переделать переходник и на напряжение 5 В, поменяв жёлтый провод с красным. Почему бы так не сделать? Дело в том, что вентиляторы имеют стартовое напряжение - такое минимальное напряжение, при котором вентилятор стартует, заводится. Если стартовое напряжение будет меньше, вентилятор будет греться, но не заработает. Для современных вентиляторов размером 60x60x25 это напряжение равно 9 В. При 7 В они ещё могут стартовать, хотя я встречал и такие, что отказывались заводиться. Ну а кроме того, при 5 В кулер уже будет очень плохо охлаждать, и смысла реализовать такую конверсию нет.
Всегда старайтесь покупать кулеры с подобными переходниками. Менее чем за пять минут, в офисных условиях, без помощи паяльника, или специальных инструментов, мы смогли понизить напряжение на вентилятор кулера, избавившись от лишнего шума. Естественно, при пониженном напряжении вентилятор гонит меньше воздуха и хуже охлаждает процессор, так что надо первое время после такой конверсии посматривать за температурой процессора. Преимущества понижения напряжения именно таким способом налицо: вы не теряете гарантию на кулер, переходник, сделанный таким образом, получается очень надёжным, он не греется и не перегорает. Ну и, конечно, простота. Если у вас нет отвёртки под рукой, можно воспользоваться булавкой, или заколкой. Сделав таким образом один переходник на семь Вольт, вы сможете оставить его на все свои следующие кулеры. Вы можете оставить провода перекрещенными, чтобы на выходе в PCPlug также было семь Вольт. Тогда все подключенные дальше кулеры будут без модификации переходников работать от напряжения 7 В и меньше шуметь.
Напоследок я хочу сказать, что не несу ответственности за все ваши ошибки, совершённые во время модификации и за все последствия таких ошибок. Этот материал - лишь теоретическая основа, а не руководство к действию. Если у вас возникнут вопросы - задавайте их не мне, а в форуме на нашем сайте.
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.
Работе компонентов персонального компьютера сопутствует большое количество выделяемой тепловой энергии. Если не решать проблему отвода тепла, излишний нагрев неизбежно приведет к выходу из строя дорогостоящих комплектующих.
При сборке или модернизации ПК эта задача решается установкой достаточного количества кулеров (вентиляторов). Обходя стороной дискуссию о корректности данного термина, в обзоре рассмотрен вопрос подключения устройств создания воздушного потока для отведения излишнего тепла.
Виды и назначение вентиляторов для ПК
Самыми мощными источниками тепла внутри корпуса ПК являются центральный процессор на материнской плате и графический процессор на видеокарте. Для них устанавливаются отдельные вентиляторы, конструктивно объединенные с теплоотводящими радиаторами. Такую систему обычно называют кулером (в отличие от корпусного вентилятора), хотя в англоязычной технической литературе такого термина нет. Там он называется Heatsink and fan.
Остальные составляющие ПК все вместе выделяют тепла меньше, и для создания комфортного режима достаточно общей системы отвода нагретого воздуха. Раньше для этого было достаточно одного устройства, нагнетавшего воздух внутрь корпуса. Нагретые воздушные массы выходили через вентиляционные отверстия. Сейчас эффективной считается приточно-вытяжная система. Она состоит из одного или нескольких нагнетающих устройств, и одного или нескольких вытяжных, высасывающих нагретый воздух наружу. Возможности установки одного или нескольких кулеров зависит от конструкции корпуса.
Также вентилятор обычно встроен внутрь БП компьютера. Подключение кулера к блоку питания выполняется в процессе изготовления и при эксплуатации не изменяется. Но в связи с широким распространением стандарта 80 PLUS, в самых дорогих источниках уровней 80+ Platinum и 80+ Titanum электродвигатель с крыльчаткой, как мощный потребитель, все чаще исключается из конструкции устройства. Вместо этого применяются другие меры для отвода тепла.
Распиновка разъёмов подключения
Несмотря на то, что внешне вентиляторы выглядят примерно одинаково (электродвигатель с крыльчаткой, закрепленные на каркасе), существуют разные схемы их подключения к цепям питания и различия в распиновке разъемов питания кулера. Связано это с их разным внутренним устройством.
2 pin
Самые простые вентиляторы имеют разъем всего из двух контактов. На них подается питание +12 вольт на красный провод, и 0 вольт на черный. Обратной связи такие вентиляторы не имеют и их частоту вращения (а также исправность) определить невозможно.
3 pin
Наиболее распространенный тип вентилятора с терминалом на 3 pin. Здесь к выводам питания добавился еще один контакт от датчика Холла, установленного на корпусе электродвигателя. За один оборот ротора он формирует два импульса. По частоте появления импульсов компьютер отслеживает обороты кулера и мониторит его исправность. При возникновении нештатной ситуации генерируется сигнал тревоги. Посмотреть обороты в режиме реального времени можно с помощью специальных утилит. Например, Everest.
К сожалению, единого стандарта цветовой маркировки выводов нет. Большинство производителей придерживаются двух типов обозначений. Они приведены в таблице.
| Назначение провода | Цвет изоляции | |
|---|---|---|
| Вариант 1 | Вариант 2 | |
| 0 вольт (общий провод) | Черный | Черный |
| +12 вольт | Красный | Желтый |
| RPM (частота вращения) | Желтый | Зеленый |
Нулевой провод в черной изоляции всегда расположен с краю, поэтому проблем с идентификацией выводов обычно не бывает, подключение кулера к блоку питания производится корректно.
4 pin
Более продвинутые кулеры имеют дополнительный вход PWM (ШИМ). На него подаются импульсы стабильной частоты, но изменяемой скважности. В зависимости от ширины импульса изменяется среднее напряжение и средний ток через электродвигатель. Так регулируются обороты крыльчатки. Это позволяет создавать системы автоматического управления частотой вращения. При отсутствии необходимости обороты можно уменьшать, снижая шум и расход электроэнергии. При росте температуры в охлаждаемой области частота вращения автоматически увеличивается, повышая эффективность охлаждения.
Здесь также наиболее распространены два варианта цветовой маркировки выводов. Цоколевка разъема при этом одинаковая.
| Назначение входа/выхода | Цвет провода | |
|---|---|---|
| Маркировка 1 | Маркировка 2 | |
| 0 вольт (земля, общий провод) | Черный | Черный |
| +12 вольт | Красный | Желтый |
| RPM (частота вращения) | Желтый | Зеленый |
| PWM (управление оборотами) | Синий | Синий |
В обоих случаях первые три провода повторяют последовательность варианта с тремя контактами, а вход управления оборотами всегда выполнен проводником в синей изоляции.
Варианты подключения
Если количество контактов у разъема для подключения кулера и у самого вентилятора совпадает, то проблем нет. Разъемы подключаются друг к другу, несоблюдение полярности исключено благодаря наличию ключа. Если не совпадают, то возможны варианты.
3-pin к 4-pin
Трех- и четырехпиновые разъемы полностью совместимы друг с другом, как электрически, так и механически. Конструктивно они выполнены так, что ключ позволяет выполнять соединение, при этом конфликта распиновки не будет.
Если у кулера разъем с 3 контактами, а от компьютера идет жгут с 4 пинами, то на терминале соединяются провода питания, а также цепи измерения оборотов. Провод ШИМ-регулирования остается неподключенным.
Если же у кулера разъем с 4 контактами, а от компьютера подходит терминал с 3 пинами, то неподключенным останется вход управления оборотами со стороны электродвигателя. В обоих случаях управление частотой вращения посредством ШИМ невозможно.
Подключение напрямую к проводам БП
В тех случаях, когда автоматическое управление воздушным потоком не требуется (обычно это касается корпусных вентиляторов), их можно запитать непосредственно от блока питания. В этом случае кулеры будут включаться при старте блока питания, а останавливаться при его выключении. Такое подключение рационально выполнять для вентиляторов с двумя пинами (без контроля оборотов). Принципиальных ограничений для использования в таком качестве 3- и 4-пиновых кулеров нет, но они стоят дороже.
Проще всего подключить двухпиновый вентилятор напрямую к свободному разъему Молекс. Удобнее это сделать с помощью переходника «папа-мама» Molex с ответвлением для разъема кулера. Если свободного молекса в жгуте от БП нет, но есть, например, неиспользуемый терминал питания SATA, можно с него перейти на Molex, а потом на вентилятор.
Количество разъемных соединений надо минимизировать. Еще лучше (при наличии навыков и квалификации) обрезать терминалы, а потом соединить провода питания скруткой со следующей пропайкой и изоляцией места подключения.
Как изменить скорость вращения кулера
Скорость вращения вентилятора, имеющего вход ШИМ (PWM) (вариант разъема с 4 пинами), регулируется изменением скважности импульсов, поступающих на этот вход от схемы управления. Частота может выбираться исходя из режима работы платы или всего компьютера, или в зависимости от температуры в контролируемой области.
Если у кулера нет входа ШИМ (2 или 3 пина в разъеме), автоматическое регулирование невозможно. Но можно выбрать режим вращения вручную, изменяя напряжение питания. Удобно для этого использовать свободный разъем Molex. На нем присутствуют:
- два земляных провода черного цвета;
- желтый провод +12 вольт;
- красный провод +5 вольт.
Это позволяет получить три комбинации напряжения:
- подключением вентилятора к к желтому и черному проводу блока питания можно получить напряжение 12 вольт и максимальные обороты;
- при соединении с красным и черным проводами на вентиляторе будет питание 5 вольт – минимальная частота вращения;
- при соединении между красным и желтым проводами получается разность потенциалов в 7 вольт (12-5=7) и промежуточная частота вращения.
Если существует острая необходимость работы кулера на сверхнизких оборотах, можно попробовать взять напряжение +3,3 вольта, например, с разъема SATA, но не факт, что при таком уровне вентилятору хватит крутящего момента, чтобы ротор начал вращаться.
Также некоторые материнские платы имеют возможность непосредственно изменять напряжение на шине питания вентилятора, тем самым регулируя его скорость.
Можно ли устанавливать несколько вентиляторов
Количество устанавливаемых вентиляторов ограничивается наличием разъемов, а также запасом по мощности источника питания. Кулер потребляет относительно немного, поэтому напрямую к блоку питания можно подключать два или больше вентиляторов. Но предварительно все же лучше прикинуть запас по току на линии +12 вольт, а еще лучше измерить фактическое потребление (это можно сделать токоизмерительными клещами постоянного тока), посмотреть, какую мощность потребляет выбранный вентилятор и определить возможность установки.
Трех- и четырехпиновые кулеры, у которых замеряется и регулируется частота вращения, при отсутствии свободных разъемов параллельно лучше не соединять. Вопрос здесь не только в нагрузочной способности питающих и управляющих линий. При вращении роторов, датчики Холла будут выдавать импульсы не в фазе, поэтому корректного измерения частоты вращения не получится. Система будет воспринимать данные, как аварийную ситуацию и соответственно на нее реагировать.
В завершении для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Задача подключение кулера к компьютерному блоку питания несложна. Но любое действие в этом направлении должно быть осознанным, иначе вместо повышения эффективности работы можно получить проблемы.
Корпусные вентиляторы делятся по размерам, типу подшипников, количеству оборотов и даже по способу применения. Одни заточены для создания статического давления, а другие рассчитаны на хороший воздушный поток в корпусе. И самое интересное в том, что один и тот же вентилятор можно подключить с помощью разных коннекторов. Некоторые из них умеют регулировать скорость, а другие работают на полном ходу. Это влияет на комфорт при использовании компьютера. Чтобы подобрать правильный вентилятор, стоит хотя бы поверхностно изучить особенности и нюансы подключения.
Почему коннекторов так много
Немного истории
Когда компьютер только появился и назывался ЭВМ, транзисторы были размером со спичечный коробок, а сама вычислительная машина достигала размеров комнаты и даже квартиры. Если и было нужно охладить такую махину, то для этого использовались огромные промышленные вытяжки, поэтому никто даже не заикался о шуме и комфорте. То ли дело, когда глобальное и грозное «ЭВМ» обтесали, причесали и подкрасили, чтобы получился «компьютер».
Чуть позже серьезное изобретение совсем огламурили и стали ласково звать персональным компьютером. Спасибо Apple: им пришлось сделать многое, чтобы громоздкое чудовище превратилось в привлекательное для покупателей устройство. Другие компании, та же IBM, к примеру, тоже кое-чего добились на этом фронте.
Эти наработки в гонке за персональностью унифицировали и стандартизировали, чтобы мы получили компьютеры такими, какими они стали сейчас.
За уменьшением деталей последовало сокращение размеров корпуса. Спичечные коробки превратились в спички, а позже и вовсе в их десятую часть по размеру. Это, а также повышение мощностных характеристик, стало первым, что потребовало хорошего охлаждения.
Но одно дело охлаждать ЭВМ в шумных рабочих зданиях, другое — остудить мощный компактный компьютер на столе школьника.
Раньше ставили на первый план стабильность и надежность. Ну а жужжит оно — да и пусть. Даже не самые древние модели компьютеров не могут похвастать хорошей системой охлаждения.
Стандартный кулер на процессоре, гудящий блок питания с восьмидесятым вентилятором и парочка ноунейм вертушек в корпусе, подключенных то ли к материнской плате, то ли напрямую к линии 12 В. Лишь бы работало. И никакой регулировки оборотов. Включил, привык к шуму пылесоса — и работаешь. Да что там, под этот шум даже Quake и Unreal заходили на ура. Но, как мы знаем, желания растут, требования тоже.
Требования к комфорту и шуму стали двигать прогресс в будущее, туда, где мы находимся сейчас. Чтобы сочетать тишину, прохладу и мощность, пользователи начали заниматься доработками и улучшениями.
За неимением автоматической регулировки оборотов, в провода впаивали резисторы, чтобы хоть как-то приструнить завывающую вертушку. Энтузиасты придумали более изощренные способы регулировки и дошли до реобасов.
Тогда такие штуки не продавались, поэтому тихие системы были только у тех, кто уверенно пользовался паяльником. Позже эту идею подхватили производители железа и стали выпускать регуляторы в заводском исполнении. А потом реобасы встроили в материнские платы и научили регулировать шум через BIOS.
Чтобы все работало, как надо, вентилятору приделали «третью ногу». То есть, провод, по которому техника ориентируется в оборотах. Так работает трехпиновая регулировка по DC. Так сказать, аналоговый способ.
Он реализован очень просто. Любой компьютерный вентилятор крутится от 12 В. На таком вольтаже будут максимальные обороты. Чтобы их снизить, уменьшают напряжение до семи или даже пяти вольт. DC — это регулировка постоянным током. Постоянными 12 вольтами или 7, 5 и далее.
За снижением вольтажа стоит специальный контроллер на материнке, от которого вентилятору достается готовое питание. На рисунке постоянный ток изображен на верхнем графике, а для контраста внизу есть переменный ток:
Простая ламповая физика — меньше напряжение, меньше света. Однако даже такую технологию поддерживали не все материнки. То есть, поддерживали, но только для мониторинга оборотов. А вот регулировать могли уже не все.
Инженеры подумали и решили, что цифровой технике нужны цифровые технологии. И внедрили технологию PWM. Это уже другая история — про вентиляторы с четырымя проводами и новые материнские платы. Между прочим, массовое использование данной технологии началось почти одновременно с выходом процессоров на платформе LGA 775. Материнские платы научились поставлять комфорт «из коробки», и с тех пор рынок вентиляторов поделился на DC и PWM. Или ШИМ, если говорить по-русски.
Широтно-импульсная модуляция — совершенно новая технология, которая требует от вентилятора наличия еще одной «ноги». Первый провод — для массы, второй — для питания, третий — для мониторинга оборотов, а четвертый — для PWM (информационный канал).
Регулировка оборотов работает еще проще: на вентилятор подается постоянное напряжение 12 В и некая информация для контроллера. В этой информации содержатся команды по открытию и закрытию транзисторов в цепи питания вентилятора. То есть, задаются прерывания. На графике это можно представить так:
Вершинка — транзистор открыт, вентилятор получает все 12 вольт. Далее следует спад — закрытие транзистора и прекращение подачи вольтажа. Так как техника цифровая, то и работа заключается в цифрах, а точнее, в долях секунд. Чем больше наносекунд транзистор находится в открытом состоянии, тем дольше подается вольтаж. Все это продолжается в пределах одного промежутка времени и с очень высокой частотой. То есть, мы можем повторить весь этот процесс с обычным DC-вентилятором вручную, если будем включать и выключать его примерно 23 тысячи раз в секунду. Это соответствует частоте 20 кГц и больше. Таким образом, для достижения максимальной скорости транзистор должен все время быть открыт и скармливать вертушке его родные 12 вольт. Если нужны тишина и комфорт, то вольтаж подается прерывисто — определенное количество раз за период.
В теории переход от DC к PWM меняет не только электрические способности вентиляторов:
- PWM-вентиляторы способны работать на более низких оборотах, снижая скорость практически до нуля;
- Потребление таких вентиляторов уменьшается из-за повышенной чувствительности катушки;
- КПД такой технологии выше из-за отсутствия потерь в преобразователе питания (который, собственно, в ШИМ не используется).
На практике же эти плюсы полностью зависят от качества элементной базы и исполнения самого вентилятора.
Надо сказать, что ШИМ применяется не только в вентиляторах. Даже сейчас мы наблюдаем ШИМ. Потому что в любом мониторе с диодной подсветкой применяется PWM для регулировки яркости. Вот наглядный пример и объяснение, как работает технология:
Зачем вентиляторам нужен Molex
Вообще, можно найти вентилятор с таким коннектором, что и подключить будет не к чему. Да и обычный можно положить на полочку, если коннекторы на нем и на материнке не совпадают. Такая путаница на рынке есть и будет, как была проблема с кучей зарядок для каждого телефона, пока microUSB не навел порядок.
Та же участь касается и разнообразия коннекторов. Это сейчас все регулируется, настраивается и вращается. А до некоторых пор производители оснащали четырьмя контактами только разъемы для процессорных кулеров. Остальные довольствовались тремя. Так прижился тандем DC/PWM до наших времен. И даже современные платы работают с обоими вариантами. Но бывает и такое, что разъемов просто не хватает для подключения достаточного количества вентиляторов. На помощь приходит молекс.
Molex выходит напрямую из БП и имеет четырехконтактный разъем с 12 и 5 вольтами, а также две «массы». К нему можно спокойно подцепить хоть десяток вентиляторов. Это решает проблему нехватки разъемов на материнке, чем страдают многие бюджетные модели, особенно в Micro-ATX и Mini-ITX. Но у такого подключения отсутствуют регулировка оборотов и мониторинг.
Чтобы не испортить комфорт, к которому шли десятилетиями, производители выпускают специальные модели, которые могут работать на пониженных оборотах. Это удобно для создания постоянного воздушного потока в корпусе. В таких случаях регулировка оборотов не требуется — минимальных оборотов на вдув и выдув достаточно для охлаждения системы в средней нагрузке. Зато остаются свободные пины на материнке для подключения оборотистых моделей, плюс снимается лишняя нагрузка с шины питания материнки. Тут уже каждый сам себе режиссер и придумывает сценарии использования разных разъемов сам.
Вертушки-самоцветы
Мы разобрали всего три типа коннекторов. Но бывают и другие. Например, шестиконтактные коннекторы. Это особенность самых технологичных вентиляторов. Нет, они не отличаются по характеристикам и не дуют морозом в жаркий день. Это обычные вентиляторы, но с подсветкой. Пожалуй, появление таких вентиляторов начинает новую эпоху компьютерных сборок. Как когда-то персональный компьютер превращали в комфортный, теперь комфортный ПК становится красивым.
Повальное распространение RGB в игровых сборках заставляет производителей добавлять подсветку везде. И, если наушники, мышь или клавиатура — это самостоятельные устройства и могут программироваться как угодно, то вентилятор — штука простая и не имеет встроенного контроллера для управления подсветкой. Поэтому настройкой и синхронизацией подсветки в пределах системного блока занимается материнская плата. Чтобы было красиво и по феншую, производители ввели еще несколько пинов, которые отвечают за управление подсветкой.
Причем возникла новая путаница. Каждый завел свою технологию и продвигает только ее. Это мешает собрать универсальную систему подсветки, поэтому выбор каждой детали в компьютере теперь обусловлен еще и поддержкой фирменных технологий. У Asus это Aura Sync, у Gigabyte — RGB Fusion, а MSI продвигает Mystic Light. Это только софтовая сторона вопроса.
В техническом же плане управление подсветкой различается еще и рабочим вольтажом, а также количеством пинов. Для управления подсветкой часто используют разъемы 12V-G-R-B, 5V-G-R-B или 5V-D-G. Они сильно отличаются и не имеют обратной совместимости. И вот почему.
Светодиоды бывают трех типов: одноцветные, RGB и ARGB. В первом и втором варианте это обычные диоды с одни или тремя катодами, которые управляются аналогово: 12 вольт для питания и по проводу на каждый цвет. ARGB или лента с адресным управлением работает на диодах со встроенными контроллерами.
В каждую лампочку встроен контроллер, который управляет ее яркостью и цветом по цифровому каналу. Обычно, это тип подключения 5V-D-G. Где 5V — 5 вольт, G — масса, а D — Digital Input. Тот самый DI, который передает информацию каждому контроллеру и диоду отдельно, адресно. Что умеют такие ленты:
Каждая лампочка управляется самостоятельно, поэтому может показать любой из миллиона цветов независимо, а также с разной яркостью.
Обычная RGB-лента тоже принимает различные оттенки, но делает это полностью:
Это ограничивает возможности кастомизации и уже перестает пользоваться спросом как в компьютерном сегменте, так и в промышленном, где основное применение ARGB-диоды находят в бегущих строках и мультимедийных баннерах.
В материнских платах управление подсветкой работает через один разъем. Чтобы подключить к нему несколько вентиляторов, используют внешние контроллеры или разветвители.
Контроллеры, к слову, тоже питаются от разъемов блока питания SATA или Molex.
Что предлагает современный вентилятор
Самое главное — компьютер стал персональным, комфортным и теперь уже красивым. Этот процесс превращения из чудовища в красавчика можно назвать эволюцией. Ей подверглись и технические особенности, и визуальные. Вентиляторы тоже подтянулись, чтобы существовать в одном стиле с платформой.
Что касается коннекторов для подключения, то основная часть вентиляторов до сих пор доступна со всеми вариантами подключения. А вот что сильно изменилось, так это ответная часть — управление на материнской плате.
Если раньше некоторые функции получали лишь топовые бренды и модели, а иногда и вовсе, только серверный сегмент, то постепенно эволюция дошла и до самых бюджетных систем. Материнские платы адаптировали под требования пользователей, поэтому большинство из них умеет теперь не только управлять скоростью и мониторить обороты, но и создавать невероятные эффекты с помощью подсветки. Это тоже можно записать в достижения эволюции: превращение вентилятора в современное умное устройство. Интересно представить, что же будет с повелителями воздуха дальше.
Читайте также: