Выделение тепла и необходимость его отвода
В последнее время тема использования интегральных схем для контроля скорости вращения вентиляторов в системах активного охлаждения компьютерных комплектующих и прочих электронных систем стала очень актуальна. Вследствие инициатив крупнейших игроков IT-рынка, вентиляторы, применяющиеся для охлаждения разнообразного оборудования более полувека, в последние годы претерпели существенные изменения. В этой статье мы рассмотрим причины и методы данного эволюционного движения.
Сегодняшний вектор развития электроники, особенно направленных на потребительский рынок устройств, задан на создание как можно более функциональных систем в минимально возможном форм-факторе. Это приводит к тому, что на одной и той же площади производители с каждым годом стараются умещать все больше транзисторов для увеличения функциональности и/или производительности чипов. Хорошим примером могут служить ноутбуки и карманные компьютеры, в которых процессорная и графическая мощь лишь возросли при уменьшении геометрических размеров и веса относительно первых представителей соответствующих классов. Естественно, освоение новых, все более тонких и совершенных технологических процессов производства помогает сдержать рост выделяемого при работе подобных полупроводниковых схем тепла, однако необходимость в его эффективном отводе полностью никуда не исчезает. Схожая ситуация возникает и с прочими устройствами, такими, например, как проекторы. Какие бы новые технологии ни внедрялись, без мощного источника света получить качественную картинку невозможно. А для стабильности работы, как и в случае с CPU/GPU и прочими микросхемами, тепло от ламп требуется отводить эффективно и, по возможности, бесшумно.
Действительно бесшумным методом отвода тепла можно считать лишь полностью пассивные системы, состоящие только из радиатора/теплотрубок. К сожалению, область применения таких СО ограничена: потолок по рассеиванию тепловой мощности этих изделий довольно низок, к тому же максимальная эффективность достигается лишь при большой площади рассеивания, а разместить достаточное количество ребер так, чтобы естественный приток воздуха их еще и равномерно омывал, бывает очень сложно, или даже невозможно. Хорошая альтернатива полностью бесшумным пассивным системам – активные кулеры, сочетающие в себе традиционные радиаторы с вентиляторами, создающими направленный воздушный поток. Однако присутствие движущихся частей означает наличие шума от работы. Кроме того, возрастает и общее энергопотребление, что может быть особенно важно при работе устройства от батареи с ограниченным зарядом. Наконец, с точки зрения надежности, добавление еще одного механического устройства несколько снижает общую отказоустойчивость.
Cookies на сайте bequiet.com.
bequiet.com использует файлы cookie (включая таковые третьих лиц) для сбора информации об использовании данного веб-сайта его посетителями. Эти файлы cookie помогают нам максимально улучшить работу нашего веб-сайта, постоянно совершенствовать его и предоставлять содержимое, предназначенное именно для вас. Нажав кнопку «Принять все cookie», вы соглашаетесь с использованием всех файлов cookie. Нажав кнопку «Принять только технические cookie», вы соглашаетесь с использованием только технических необходимых файлов cookie. Для получения дополнительной информации об использовании файлов cookie или для изменения настроек выберите «Информация об использовании файлов cookie».
Локализация сайта
Inside be quiet!
Руководство по выбору вентиляторов be quiet! – обновление за март 2023
В ассортименте вентиляторов компании be quiet! есть все: от стильных моделей с ARGB подсветкой до производительных решений с высоким статическим давлением, разработанных специально для радиаторов с высоким аэродинамическим сопротивлением. Что же выбрать для своей системы?
Руководство по выбору вентиляторов be quiet! – обновление за март 2023
В наши дни сложно собрать систему с пассивным охлаждением из-за высокого тепловыделения процессоров и видеокарт. А значит, вам точно потребуются вентиляторы. Но какие вентиляторы стоит выбрать для установки в корпус? Может, практическую пользу от вентилятора можно совместить с эффектным внешним видом? Какие преимущества вы получите от замены комплектных вентиляторов в корпусе или в воздушных системах охлаждения?
Какой бы вентилятор вы ни выбирали, обязательно учитывайте его характеристики: статическое давление, воздушный поток, уровень шума, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям. Также не стоит оставлять без внимания эстетическую сторону (цвет вентилятора, наличие подсветки). В ассортименте моделей be quiet! мы предлагаем специализированные решения, а также универсальные модели с идеальным балансом между производительностью охлаждения и уровнем шума. Все вентиляторы be quiet!, на первый взгляд, во многом схожи из-за фирменной формы лопастей, оптимизированных для наилучшего воздушного потока. Но это обманчивое впечатление, «под капотом» есть существенные различия.
Управление оборотами ШИМ-импульсами (PWM) и напряжением (DC)
Множество моделей вентиляторов be quiet! доступны в двух версиях. Отличие состоит в способе регулировки скоростью вращения: напряжением (изменением питающего напряжения, DC) или ШИМ-импульсами (PWM). Их легко различить по разъему подключения: DC с трехконтактным разъемом, PWM с четырехконтактным. Максимальная скорость вращения обычно одинаковая для обеих версий, но минимальное число оборотов в минуту может отличаться. Так, вентиляторы с ШИМ-регулировкой работают при неизменном напряжении 12 Вольт, в то время как для управляемых напряжением вентиляторов существует понятие «минимального стартового напряжения». Это минимальное напряжение, при котором крыльчатка вентилятора гарантированно стартует из статичного состояния. Обычно для вентиляторов be quiet! оно составляет 5-6 Вольт. При управлении напряжением (DC) минимальная скорость вращения вентиляторов обычно выше, чем в PWM-версиях тех же моделей. Также тип регулировки оборотов отражается на цене. Часто PWM-версии дороже, чем DC, но разница в цене небольшая.
Кастомизация ПК
В этой статье мы в первую очередь пишем о производительности и шуме, но стоит отметить и эстетическую составляющую. Некоторые модели вентиляторов be quiet! предлагаются в различных вариантах окраски. Серии Shadow Wings 2 и Light Wings доступны в белом цвете. Light Wings — это серия вентиляторов be quiet! с впечатляющей ARGB LED подсветкой, а также комплектным ARGB концентратором (в случае покупки комплекта из трех вентиляторов, Triple Pack).
Высокое статическое давление для радиаторов водяного охлаждения
Параметр «воздушное давление» (или статическое давление) является одним из ключевых для вентиляторов. Чем выше давление, которое может создать вентилятор, тем лучше он «справляется» с возникающими на пути воздуха препятствиями. Такими препятствиями могут быть ребра радиаторов, элементы защитных решеток на корпусах, пылевые фильтры. Чем плотнее расположены ребра радиатора и чем он толще, тем большее сопротивление должен преодолевать воздушный поток. Вентиляторы с более высоким давлением стоит выбирать, например, для установки на радиаторы систем жидкостного охлаждения. Чем больше развиваемое вентилятором давление, тем больше воздуха проходит через радиатор за единицу времени, и тем эффективнее отводится передаваемое хладагентом радиатору тепло. Высокоскоростные версии наших вентиляторов зачастую оснащены девятью лопастями для создания большего давления. Некоторые конструктивные особенности наших вентиляторов, такие как специально разработанные уголки крепления, предотвращают утечку воздушного потока, направляя воздух именно туда, где он необходим. Для охлаждения радиаторов мы рекомендуем использовать следующие модели вентиляторов be quiet!:
- Silent Wings Pro 4 –3,000 RPM (120mm) | 2,400 RPM (140mm)
- Silent Wings 4 high-speed – 2,500 RPM (120mm) | 1,900 RPM (140mm)
- Light Wings high-speed –2,500 RPM (120mm) | 2,200 RPM (140mm)
- Pure Wings 2 high-speed –2,000 RPM (120mm) | 1,600 RPM (140mm)
Идеальные корпусные вентиляторы
Выбирая оптимальный корпусной вентилятор приходится искать баланс между производительностью охлаждения и уровнем шума. Вентиляторы должны обеспечивать интенсивный приток холодного воздуха внутрь корпуса и выводить теплый воздух наружу. Рекомендации, приведенные ниже, также учитывают уровень шума, поскольку вентиляторы с менее высокой скоростью вращения крыльчатки более приятны для слуха, чем их высокоскоростные аналоги с высоким статическим давлением. Использование в качестве корпусных моделей с более высокой скоростью вращения, кроме того, подвержено так называемому эффекту убывающей предельной отдачи: начиная с определенного порога эффективность вентилятора начинает падать, несмотря на увеличение скорости вращения. Оптимальная модель вентилятора должна также дополнять внешний вид, производительность и уровень шума корпуса вашего ПК.
Еще один фактор, на который следует обратить внимание, — удобство и простота установки. В отличие от моделей, предназначенных для установки на радиатор, корпусные вентиляторы не обязательно крепить винтами. Установка вентилятора с помощью крепежных штифтов намного проще и не требует наличия никаких инструментов. Следующие вентиляторы be quiet! рекомендуются для использования в качестве корпусных:
- Silent Wings 4 –1,600 RPM (120mm) | 1,100 RPM (140mm)
- Light Wings –1,700 RPM (120mm) | 1,500 RPM (140mm)
- Shadow Wings 2 – 1,100 RPM (120mm) | 900 RPM (140mm)
- Pure Wings 2 – 1,500 RPM (120mm) | 1,000 RPM (140mm)
Бесшумные ПК
Уровень звукового давления измеряется в децибелах. Субъективное восприятие шума человеческим слухом оценивается по шкале А и выражается в акустических децибелах (дБА). В технических спецификациях наших вентиляторов мы указываем шум вентилятора, измеренный в специальной безэховой камере с чрезвычайно низким уровнем шума. Например, даже в тихой комнате квартиры минимальный фоновый уровень шума обычно составляет около 35–40 дБА.
Хотя все модели вентиляторов be quiet! работают очень тихо на низких скоростях, некоторые из них специально ориентированы на установку в системы с крайне низким уровнем шума. Зачастую они имеют специальные изолирующие крепления для предотвращения передачи вибрации вентилятора на шасси корпуса (эластичные демпферы на креплениях), прорезиненную кромку или крепления с нажимными штифтами. Самыми тихими даже на максимальной скорости вращения являются следующие модели:
- Silent Wings 4 –18.9 dB(A) (120mm) | 13.6 dB(A) (140mm)
- Light Wings –20.6 dB(A) (120mm) | 23.3 dB(A) (140mm)
- Shadow Wings 2 – 15.7 dB(A) (120mm) | 14.7 dB(A) (140mm)
- Pure Wings 2 – 19.2 dB(A) (120mm) | 18.8 dB(A) (140mm)
Сборка системы в компактных корпусах
Для сборок систем малого форм-фактора могут потребоваться вентиляторы небольших размеров. Серия Pure Wings 2 включает модели типоразмера 80 и 92 мм, созданные для подобных целей.
Чтобы узнать больше о различиях между вентиляторами be quiet!, посмотрите следующие видео:
PWM vs DC на кулере
Собственно,в названии темы сам вопрос.Да,знаю,что DC-ты регулируешь напряжение,поступающее на крутилятор,а PWM-напрямую им управляешь,но что предпочтительнее,лучше и эффективней?Желательно поподробней,где лучше PWM,а где DC и при каких обстоятельствах.И еще вопрос:Если я поставлю в биосе например 50% оборотов кулера при температуре 50 градусов и 20% оборотов при 20 градусах(это через PWM регулировку естественно),то при температуре в 35 градусов кулер будет вращаться с оборотами 20% или же с усредненным значением тоже в 35%?Что будет,если сделать также,но в DC(Например,5 вольт напруга на кулер при 20 градусах и 8 вольт при 50 градусах,то при 35 градусах какое напряжение будет подаваться на кулер:по прежнему 5 вольт ибо температура не превысила отметку в 50 градусов или же усредненное значение в 6.5 вольт на вентилятор)?
17 Aug 2020 в 21:16 #2
DC-ты регулируешь напряжение,поступающее на крутилятор,а PWM-напрямую им управляешь
DC = изменение подаваемого напряжения напрямую, PWM — изменение PWM-импульсов для вентиляторов, которые умеют в PWM.
но что предпочтительнее,лучше и эффективней?Желательно поподробней,где лучше PWM,а где DC и при каких обстоятельствах.
А хз, честно. Имхо, PWM нужен для регулировки сразу нескольких вентиляторов через хаб, если тыкать каждый вентилятор в фан-разъём материнки, то смысла мало. Но это имхо, мб я не прав, и там есть какой-то особый смысл. Разницы в эффективности охлада нет, т.к. вентилятор в любом случае вращается на определённых оборотах. Плюсом у PWM вентиляторов есть чёткий диапазон скорости вращения (условно 1000-2000 оборотов) и ниже ты не прыгнешь. А вот путём изменения напряжения напрямую, можно снизить скороть вращения ниже 1000. Офк если вентилятор позволяет, т.к. не все вентиляторы работают на пониженном напряжении. Может случится, что двигатель не стартанёт вовсе или будет работать рывками.
И еще вопрос:Если я поставлю в биосе например 50% оборотов кулера при температуре 50 градусов и 20% оборотов при 20 градусах(это через PWM регулировку естественно),то при температуре в 35 градусов кулер будет вращаться с оборотами 20% или же с усредненным значением тоже в 35%?
А у тебя там полосочек графика нет что ли? Будет кривая линия между точками, т.е. на 35С будет 35%.
Что будет,если сделать также,но в DC
Будет тоже самое. DC и PWN — только способы регулировки оборотов.
(Например,5 вольт напруга на кулер при 20 градусах и 8 вольт при 50 градусах,то при 35 градусах какое напряжение будет подаваться на кулер:по прежнему 5 вольт ибо температура не превысила отметку в 50 градусов или же усредненное значение в 6.5 вольт на вентилятор)?
Не знаю как на мясе, но на гиге не указывается подаваемое напряжение. Указываются обороты таходатчика. Ну будет +- также как и с PWM. Я у себя в голове прикидываю чё каво, когда настраиваю — беру базовые цифры максимальных оборотов = это 12в, и тупо примерно считаю. Вот у меня есть вентиляторы 12в 1200 оборотов , банально — на 5в это 500 оборотов, на 6в — 600, и т.д. А вентилятор 12в 1800 оборотов на 5в не работает уже, а на 7в даёт
В чем разница между вентиляторами с ШИМ (PWM) и без него?
ШИМ (широтно-импульсная модуляция) или модуляция шириной импульса — широко распространённый термин в мире электротехники. Он имеет широкий спектр применения, например, в области телекоммуникаций, звукового оборудования, серводвигателей и т. д.
Короче говоря, ШИМ работает как переключатель, который постоянно включается и выключается, тем самым регулируя мощность, которую получает двигатель вентилятора или насоса. Система ШИМ, которая используется для управления вентиляторами и насосами, работает с двигателем, получая либо +12 В (полная мощность), либо 0 В (без питания). Чтобы лучше понять, как это работает, взгляните на диаграмму ниже.
Итак, на двигатель подаются импульсы мощности. Представьте это так же, как если бы вы крутили колесо рукой. Вы можете толкать колесо каждые 5 секунд с одинаковой силой, и оно будет продолжать вращаться. Вы также можете ускорить интервал, когда вы нажимаете на колесо; скажем, вы подталкиваете его каждые 3 секунды. В этом случае вы заметите, что колесо вращается немного быстрее, и почти так же, как работает широтно-импульсная модуляция. Скорость двигателя, т. е. вентилятора или насоса, определяется шириной ШИМ-сигнала — продолжительностью времени, в течение которого он включен.
Как видно на приведённой выше диаграмме, рабочий цикл 10 % даёт всего несколько импульсов мощности в течение определенного периода времени, что означает, что двигатель будет вращаться медленно, а рабочий цикл 100 % означает, что вентилятор/насос будут работать на полной скорости, постоянно включенный.
Важно знать, что здесь не используется регулировка напряжения, а при использовании ШИМ-регулирования на двигатель постоянно подаётся 12 вольт. По этой причине 4-контактный разъем материнской платы следует использовать только для одного вентилятора или, в конечном итоге, для двух с помощью Y-разветвителя. Можно использовать и для нескольких, но желательно использование одинаковых вентиляторов.
Более качественные вентиляторы имеют свои собственные специальные микросхемы драйверов ИС внутри концентратора двигателя, которые генерируют наклонный ШИМ-сигнал вместо плоского прямоугольного. Плоские прямоугольные сигналы имеют тенденцию создавать неприятные щелчки, когда вентилятор работает на низких скоростях. Внезапное повышение мощности при подаче на двигатель +12 вольт приводит к рывкам ротора, что в некоторых случаях создает щелкающий звук. Использование специальных интегральных схем обеспечивает более мягкое включение двигателя при каждом подаче импульса. Это не то, что вам действительно нужно знать, но здесь вы поймете, почему качественные вентиляторы PWM стоят немного дороже.