Компьютерные вентиляторы под высоким напряжением.
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.
Это было смакетировано на БП ПК, который пришлось все-таки найти, и вентилятором 12В/0.13А. +12.6В на аноде, -12.4В на катоде. Полет нормальный в плане номиналов токов (длительный ток 200мА, стартовый ток 240мА). Полет нормальный в плане предохранителя 0.2А (не сгорает при стартовом токе 0.24А). Но ненормальный в плане изменения тока и звука: скачки ±10мА, звук вентилятора неровный. Вентилятор находится на границе смертельного напряжения — не хватает резистора 3296W 101, забирающего от вентилятора излишек 1В. С установкой резистора и его настройкой на значение 24В на вентиляторе — проблема ушла полностью.
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.
Вся правда о вентиляторах для компьютера и их разъёмах
У любого компьютерного вентилятора есть разъём, чтобы подключать его к питанию. Усилием воли вентилятор крутиться не будет, поэтому надо его обеспечить электричеством. Разберёмся, что такое вольты, амперы и прочее.
В вольтах измеряется напряжение. От подаваемого напряжения зависит скорость вращения вентилятора, а от неё — эффективность охлаждения, количество продуваемого воздуха и уровень шума. Например, если на вентилятор подать не ожидаемые 12 В, а всего 9 В, то он будет медленнее крутиться и меньше шуметь.
В амперах измеряется сила тока. Она никак особо не влияет на эффективность и указывается на вентиляторах для понимания, сколько электричества будет жрать конкретный экземпляр.
Два контакта (2-pin) это плюс и минус. Может показаться, что такие модели безнадёжно устарели, но именно они устанавливаются в блоки питания. Штука в том, что блок питания — ограниченная в размерах коробочка, в которой известны все компоненты. То есть блок питания может сам себе померить температуру и, исходя из этого, подать нужное напряжение на вентилятор. Если напряжение максимальное, а температура всё равно не сбивается, значит вентилятор неисправен и надо как-то самоотключиться. Двухконтактные вентиляторы в блоках питания регулируются самим блоком питания. Но в более общем смысле это и правда тупые вентиляторы. В самих компьютерах они практически не используются и это правильно. А если и используются, то крутят постоянно на максимальной скорости. И это не хорошо.
Три контакта (3-pin) это ранний «стандарт» компьютерных вентиляторов. Помимо двух проводов питания появился третий — по нему считываются показания о частоте вращения. Вероятно, эта схема пришла из серверного оборудования, где надо вовремя понять, что вентилятор не крутится (ибо сдох) или крутится значительно медленнее (оброс пылью). В первую очередь таким вентилятором обзавёлся процессор, ведь если вертушка не крутится, то это тревожно — значит, надо контролировать обороты.
Начиная с трёхпиновых моделей компьютеры научились управлять скоростью вращения. Ну, не прямо уж управлять. Просто в биосе появилась возможность выбрать одно из трёх значений, обычно они были такие:
- Silent — тихий, самое низкое напряжение, что-то около 7 В
- Normal — золотая середина с напряжением в районе 9 В
- Performance — производительный режим с чистыми 12 В
Штука в том, что полноценный вентилятор на 12 В при подаче такого напряжения очень сильно шумел, на 7 В был практически бесшумен, а на 5 В просто отказывался раскручиваться.
Вот ещё проблема — ни ты, ни компьютер не знают, с какой скоростью должен вращаться конкретный вентилятор. Для одного норма 600 оборотов в минуту, для другого — 1600. Поэтому трёхпиновая система лишь следила, чтобы обороты просто присутствовали и этот мониторинг работал только для процессорного разъёма CPU_FAN, ведь в него уж точно что-то должно быть подключено. В остальные разъёмы на материнской плате дополнительные вентиляторы подключались по желанию, поэтому они не мониторились — ну какой смысл вопить, что SYS_FAN2 не крутится, если в этот разъём вообще ничего не подключено?
Четыре контакта (4-pin) — это современный компьютерный стандарт. Четвертый контакт используется для передачи температуры и управляющих сигналов. Теперь материнка знает, с какой скоростью крутится вентилятор и может регулировать его обороты в более широких пределах. При первоначальном включении на такие вентиляторы подаётся максимальное напряжение, чтобы наверняка их стартануть, а уже потом напряжение снижается, чтобы не созжавать лишнего шума. И вообще — смотрите видео! ��
Как подключить вентилятор напрямую к блоку питания компьютера
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.
Блок вентилятор-теплоотвод.
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.
Беcкулерный блок питания.
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.
Скриншот окна утилиты Everest со значениями частоты вращения двух вентиляторов.
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 |
Два варианта цветовой маркировки трехвыводных терминалов.
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
Цветовая маркировка 4 проводных разъемов.
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.
Подключение вентилятора с 3 пинами к 4-контактному разъему.
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.
Подключение вентилятора с 4 пинами к 3-контактному разъему.
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.
Переходник Molex male-female с ответвлением к кулеру.
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.
какое напряжение подается на вентилятор компьютера
Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора
У каждого дома скопилось немало компьютерных вентиляторов: кулеров от процессора, видеокарты и блоков питания ПК. Их можно поставить на замену сгоревшим, а можно подключить к блоку питания напрямую. Применений этому может быть масса: в качестве обдува в жаркую погоду, проветривание рабочее место от дыма при пайке, в электронных игрушках и так далее.
Вентиляторы обычно имеют стандартные размеры, из которых на сегодняшний день наиболее популярными являются 80 мм и 120 мм кулеры. Подключение их также стандартизировано, поэтому всё что вам нужно знать — это распиновку 2, 3 и 4 контактного разъёма.
На современных системных платах на базе шестого или седьмого поколения процессоров intel, как правило, распаяны только 4 pin разъёмы, а 3 pin уже уходят в прошлое, так что мы увидим их только в старых поколениях кулеров и вентиляторов. Что касается места их установки — на БП, видеоадапторе или процессоре, это не имеет никакого значения так как подключение стандартное и главное здесь цоколёвка разъёма.
Распиновка проводов кулера 4 pin
Здесь скорость вращения можно не только считывать, но и изменять. Это делается при помощи импульса от материнской платы. Он способен в режиме реального времени возвращать информацию на тахогенератор (3-х штырьковый на это неспособен, так как датчик и контроллер сидят на одной ветке питания).
Распиновка разъёма кулера 3 pin
Наиболее распространённый тип вентилятора — 3 пин. Кроме минуса и 12 вольтового провода здесь появляется третий, «тахо»-проводок. Он садится напрямую на ножку датчика.
Распиновка проводов кулера 2 pin
Простейший кулер с двумя проводами. Наиболее частая цветность: чёрный и красный. Чёрный — рабочий «минус» платы, красный — питание 12 В.
Здесь катушки создают магнитной поле, которое заставляет ротор крутиться внутри магнитного поля, создаваемого магнитом, а датчик Холла оценивает вращение (положение) ротора.
Как подключить 3-pin кулер к 4-pin
Для подключения 3-pin кулера к 4-pin разъему на материнской плате для возможности программной регулировки оборотов служит вот такая схема:
При прямом подключении 3-х проводного вентилятора к 4-х контактному разъёму на материнке вентилятор будет всегда вращаться, потому как у материнской платы не будет возможности управления 3 pin вентилятором и регулировки числа оборотов кулера.
Подключение кулера к БП или батарейке
Для подключения к блоку питания используйте штатные разъёмы, если же нужно изменить число оборотов (скорость) — нужно просто уменьшить подаваемое на кулер напряжение, причём делается это очень просто — переставлением проводков на гнезде:
Так можно подключить любой вентилятор и чем меньше напряжение — тем меньше скорость, соответственно тише его работа. Если компьютер не особо греется, но очень шумит — можете воспользоваться таким методом.
Для запитки его от батарей или аккумуляторов просто подайте плюс на красный, а минус на чёрный провод кулера. Вращаться он начинает уже от 3-х вольт, максимум скорости будет где-то на 15-ти. Больше напряжение увеличивать нельзя — сгорят обмотки мотора от перегрева. Потребляемый ток будет примерно 50-100 миллиампер.
Устройство и ремонт кулера ПК
Для того чтобы разобрать вентилятор, нужно снять наклеенный шильдик со стороны проводов, открыв доступ к резиновой заглушке, которую и извлекаем.
Подцепим пластмассовое или металлическое полукольцо любым предметом с острым концом (нож канцелярский, часовая отвёртка с плоским шлицем и т.п.) и снимаем с вала. Взору открывается моторчик, работающий от постоянного тока по бесщёточному принципу. На пластиковой основе ротора с крыльчаткой по кругу вокруг вала закреплен цельнометаллический магнит, на статоре — магнитопровод на медной катушке.
Затем почистите отверстие под ось и капните туда немного машинного масла, соберите обратно, поставьте заглушку (чтоб пыль не забивалась) и пользуйтесь уже гораздо более тихим вентилятором дальше.
У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.
У современных кулеров разъёмы имеют гораздо меньший размер, где первый контакт пронумерован и является «минусом», второй «плюсом», третий передаёт данные о текущей скорости вращения крыльчатки, а четвёртый управляет скоростью вращения.
НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
кулир когда-то винтилировал ядра но всё было демонтировано и все же кулир помогал вносить не малую степень понимания в наше сознание жалко подключать было методом \тыка\ сгорит признательность правильно первым идёт 0 вторым шёл + но третий пока без надобности да и реле ещё нет
добрый день! а есть способ заставить вращаться его в другую сторону?
наверно плюс с минусом поменять надо, как на любом двигателе постоянного тока
Добрый день, все очень хорошо изложено автором, информативно и детально.
Большое спасибо за статью
Пожалуйста, рады были помочь.
«У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.»
У коллекторных двигателей постоянного тока то же есть возможность точно регулировать число оборотов.
А вручную можно регулировать скорость на 3-пиновом вентиляторе, подключенному в 4-пиновый разъем на материнке?
Надо читать мануал к материнке. Моя позволяет.
Как заменить вентилятор в блоке питания
Содержание
Содержание
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
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.
Как подключить вентилятор напрямую к блоку питания компьютера
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:
Это позволяет получить три комбинации напряжения:
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.