PWM vs. DC-tuuletin: Todelliset erot ja kumpi kannattaa valita?

  • DC-tuulettimet säätelevät nopeuttaan vaihtelemalla jännitettä, kun taas PWM-tuulettimet tekevät sen pulssinleveysmodulaatiosignaalin avulla pitäen jännitteen vakaana.
  • PWM-tuulettimet mahdollistavat tarkemman ohjauksen, alhaisemmat minimirajanopeudet ja yleensä vähemmän melua ja paremman energiatehokkuuden kuin tasavirtatuulettimet.
  • Yhteensopivuus riippuu liittimen nastoista: 3-nastaisia ​​tuulettimia on käytettävä DC-tilassa, ja 4-nastaiset tuulettimet hyödyntävät täyden potentiaalinsa PWM-tilassa.
  • PWM- ja DC-tekniikan valinta riippuu emolevystäsi, budjetistasi ja siitä, mitä prioriteetteja hiljaisuuden, lämpötilan hallinnan ja asennuksen helppouden välillä on.

PWM vs. DC-tuuletin: Kuinka valita melun, ohjauksen ja tehokkuuden perusteella

Jos olet joskus avannut emolevyn BIOSin ja nähnyt esimerkiksi PWM, DC tai Auto tuulettimen asetuksissaOn normaalia, että pää tuntuu hieman sekavalta. Kaiken lisäksi etsit tietoa ja jokainen verkkosivusto selittää sen eri tavalla, joten on helppo päätyä vielä hämmentyneemmäksi kuin aloittaessasi.

Tyypillinen tilanne on tämä: kokoat uuden tietokoneen, käynnistät sen ensimmäistä kertaa ja kotelotuulettimet alkavat pyöriä ikään kuin tietokone olisi juuri lähdössä lentoon. Jatkuva melu, tuulettimet 100% teholla, eikä BIOS-asetuksia, jotka näyttäisivät muuttavan mitään.Ihmettelet, miksi ihmeessä myydään tasavirtatuulettimia, kun PWM-tuulettimet vaikuttavat paremmilta joka suhteessa, voiko niitä yhdistellä, minkä tilan valita... eikä kukaan selitä sitä sinulle selkeästi.

Mitä tarkalleen ottaen ovat DC-tuuletin ja PWM-tuuletin?

Nykyaikaisessa tietokoneessa on rinnakkain kahdenlaisia ​​tuulettimia.Nämä ovat tasavirta- (DC) ja pulssinleveysmodulaatio (PWM) -ajureita. Ne saattavat näyttää ulkoisesti käytännössä identtisiltä, ​​mutta tapa, jolla niitä ohjataan ja miten ne reagoivat emolevyyn, on melko erilainen.

Nopein tapa erottaa ne on katsoa liitintäTasavirtatuulettimet käyttävät tyypillisesti 3-nastaista liitintä, kun taas PWM-tuulettimet käyttävät 4-nastaista liitintä. Tämä ylimääräinen nasta ei ole vain näön vuoksi; se kuljettaa PWM-signaalia, jonka avulla emolevy voi ohjata tuulettimen nopeutta paljon tarkemmin.

Klassisessa DC-tuulettimessa Nopeutta säädetään muuttamalla jännitettä. jonka se vastaanottaa: 12 V:n jännitteellä se pyörii täydellä nopeudella, 7–9 V:n jännitteellä se hidastuu ja tietyn kynnyksen alapuolella se yksinkertaisesti pysähtyy, koska moottorilla ei ole enää tehoa käynnistyä tai pyöriä.

PWM-tuulettimessa taas jännite pysyy vakaana (yleensä 12 V)Emolevy kuitenkin "pilkoo" energian erittäin nopeiksi päälle/pois-pulsseiksi. Signaalin aktiivisuusaikaa kussakin syklissä kutsutaan käyttösuhteeksi, ja se määrittää tuulettimen pyörimisnopeuden.

Esimerkiksi a 20 %:n käyttösuhde Tämä tarkoittaa, että jokaisen syklin aikana tuuletin saa virtaa vain 20 % ajasta ja on "pois päältä" loput 80 % ajasta. Käytännössä se pyörii paljon hitaammin kuin 100 %:n teholla, mutta jännitettä ei tarvitse laskea.

Kuinka DC-tila toimii BIOSissa

Kun valitset BIOSissa tuuletinliitännän toiminnan DC-tilaKäsket emolevyä säätämään tuulettimen nopeutta muuttamalla sen syöttämää jännitettä. Tämä on klassinen tuulettimen ohjaustapa, ja se on se, joka Sitä käytetään natiivisti 3-nastaisten tuulettimien kanssa.

Tässä tilassa emolevyn tuuletinliitin "laskee tai nostaa" lähtöjännitettä lämpötilasta riippuen: 12 V, jos haluat sen menevän täydellä kaasulla, ja arvoja kuten 9 V, 7 V jne., kun haluat vähentää kierroksia.BIOSissa määrittämäsi tuuletinkäyrä muunnetaan jännitekäyräksi; opi miten... ohjauspuhaltimet.

Tällä järjestelmällä on yksi merkittävä rajoitus: On olemassa minimijännite, jonka alapuolella moottori ei enää pyöri vakaastiSiksi tasavirtatuulettimet harvoin pyörivät yhtä hitaasti kuin PWM-tuuletin. Tietyssä vaiheessa, jos jatkat jännitteen alentamista, tuuletin pysähtyy tai alkaa käyttäytyä epätasaisesti (nykimistä, sähköisiä ääniä).

Monet käyttäjät huomaavat, että jopa BIOSissa tuuletinprofiileilla leikkimisen jälkeen Niiden 3-nastaiset kotelotuulettimet pyörivät edelleen erittäin nopeasti ja pitävät ääntä.Tämä johtuu yleensä jostakin näistä syistä: emolevyllä on melko korkea vähimmäisjännite turvallisuuden takaamiseksi, tuulettimella on korkea käynnistysjännite tai liitin on konfiguroitu PWM-tilaan DC:n sijaan.

Yhteenvetona voidaan todeta, että DC-tila on täysin pätevä, mutta Se on vähemmän tarkka alhaisia ​​nopeuksia ohjattaessaJa jotkut tuulettimet tai emolevyt eivät yksinkertaisesti toimi niin hyvin kuin haluaisimme saavuttaa hiljaisen tietokoneen lepotilassa.

PWM-tilan toiminta BIOSissa

Valitsemalla PWM-tila emolevyn tuulettimen liittimessäKyse on pulssinleveysmodulaatiosignaalin syöttämisestä neljännen pinnistä. Tuuletin saa aina 12 V virtalähteistä, mutta PWM-pinni kertoo sille, kuinka monta prosenttia sen maksiminopeudesta käytetään.

Sähköisestä näkökulmasta emolevy lähettää kanttiaalto: päälle-pois-päälle-pois erittäin korkealla taajuudella. Tuuletin on suunniteltu tulkitsemaan kyseinen pulssisekvenssi ja säätämään moottorin sisäistä vääntömomenttia. Mitä enemmän "päällä"-pulsseja on kussakin syklissä, sitä nopeammin se pyörii.

Yksi tämän järjestelmän selkeä etu on se, että Useimmat PWM-tuulettimet voivat toimia huomattavasti alhaisemmilla kierrosluvuilla kuin vastaavat tasavirtatuulettimet.pysyy vakaana ja keskeytyksettä. Tämä tarkoittaa vähemmän melua, kun järjestelmä on käyttämättömänä tai kevyen kuormituksen alaisena.

Jotkut huippuluokan PWM-mallit jopa integroivat piiri signaalin tasoittamiseksi ja neliöaallon suodattamiseksi jotta moottorin käyntiinlähtö siirtyy tasaisemmin. Tämä auttaa vähentämään sähköisiä ääniä tai hurinaa, joita saattaa esiintyä tietyillä käyttöjaksoilla.

Toinen mielenkiintoinen implikaatio on, että Samalla ilmavirralla PWM-tuuletin kuluttaa tyypillisesti vähemmän virtaa. ajan myötä, koska se pyörii enemmän aikaa hitaammalla nopeudella ja lisää kierroksia vain silloin, kun järjestelmä sitä tarvitsee.

Jos BIOSissasi on tuuletinliittimille automaattinen tila, se tekee seuraavaa: Kokeile selvittää, onko kytkemäsi tuuletin DC- vai PWM-tuuletin. ja toimi sen mukaisesti. Tämä tunnistus ei kuitenkaan ole aina täydellinen, joten jos huomaat outoa toimintaa (tuulettimet aina täydellä nopeudella, eivät reagoi käyrään jne.), on suositeltavaa pakottaa DC- tai PWM-tila manuaalisesti tuulettimen tyypistä riippuen.

Yhteensopivuus 3- ja 4-nastaisten tuulettimien välillä

Yksi yleisimmistä kysymyksistä on, mitä tapahtuu, jos sekoitat DC- ja PWM-tuulettimet 3- ja 4-nastaisilla emolevyn liittimilläOnneksi yhdistelmät ovat melko loogisia, jos ymmärrät, mitä kukin nasta tekee.

Jos sinulla on 3-nastainen (DC) tuuletin kytkettynä 4-nastaiseen PWM-tilassa konfiguroituun liittimeenEmolevy lähettää sille jatkuvaa 12 V:n jännitettä. Koska tuulettimelta puuttuu neljäs nasta PWM-signaalin tulkitsemiseksi, se ei yksinkertaisesti voi vastaanottaa nopeudensäätöohjeita. Tuloksena on, että se pyörii koko ajan maksiminopeudella.

Tämä skenaario on yksi yleisimmistä syistä Kotelotuulettimet kuulostavat turbiinilta käynnistyksen jälkeenBIOSissa voit muuttaa profiilia, nopeutta tai tilaa, mutta jos jätät otsikon PWM-tilaan 3-nastaisella tuulettimella, tuuletin jättää asetuksesi huomiotta ja pysyy 100 %:ssa.

Jos teet päinvastoin, eli Liität 4-nastaisen PWM-tuulettimen 3-nastaiseen liittimeen Jos kytket nelinapaisen liittimen, mutta pakotat sen tasavirtatilaan, tuuletin toimii normaalisti kuin tavallinen tasavirtatuuletin. Se saa muuttuvan jännitteen virtanastoihin, ja neljäs PWM-nasta jää käyttämättä.

Tämä tarkoittaa sitä Menetät osan hienosäätömahdollisuuksista ja vähimmäiskierrosluku on korkeampi. kuin jos sama tuuletin olisi aidossa PWM-tilassa. Silti se on täysin pätevä ja monissa tapauksissa riittävä kohtuullisen hiljaiseen järjestelmään.

Kultainen sääntö ongelmien välttämiseksi on yksinkertainen: Jos emolevyn liittimessä on 3 pinniä, käytä aina DC-tilaa; jos siinä on 4 pinniä, käytä PWM-tilaa 4-pinnisten tuulettimien kanssa ja DC-tilaa 3-pinnisten tuulettimien kanssa.Automaattitila saattaa toimia, mutta jos jokin ei sovi, vaihda manuaaliasetuksiin.

Melu: PWM-tuulettimet vs. DC-tuulettimet

PWM vs. DC-tuuletin: Todelliset erot ja kumpi kiinnostaa sinua.

Kun puhumme tietokoneen ilmanvaihdosta, meitä huolestuttaa lähes aina kaksi asiaa: lämpötilat ja meluPuhtaan jäähdytystehon suhteen samanlainen tasavirtatuuletin ja samanlainen PWM-tuuletin voivat liikuttaa hyvin samanlaisia ​​ilmamääriä samalla kierrosluvulla. Ero on siinä, miten ne käyttäytyvät alhaisilla nopeuksilla ja miten niitä ohjataan.

PWM-tuulettimilla on etu melun suhteen useista syistä: Ne voivat laskea kierroksia entisestään, ja ne reagoivat yleensä paremmin lämpötilakäyriin. ja monet mallit on suunniteltu erityisesti hiljaisiin ympäristöihin (toimistotietokoneet, hiljainen pelaaminen, äänitysstudiot jne.).

Joissakin tasavirtatuulettimissa pakottaen ne toimimaan matalilla jännitteillä, Sähköisiä ääniä, surinaa tai pieniä naksahduksia voi esiintyä. liittyy moottorin toimintaan epämukavalla alueella. Lisäksi, koska käytettävissä oleva jännitealue on rajallinen, on joskus mahdotonta saada niitä pyörimään niin hitaasti kuin haluaisimme ilman, että ne jumiutuvat.

Toisaalta on olemassa PWM-malleja, joissa tietyillä käyttöjaksoilla voi kuulla lievää surinaa tai viheltämistä Kun tuulettimen nopeus kasvaa tai laskee, tai vielä selvemmin, jos tuulettimen käyrä on määritetty väärin ja se kiihtyy äkillisesti, kohina voimistuu. Tämä on erityisen havaittavissa monitoimilaitteiden nestejäähdytyspumpuissa tai suorittimen tuulettimissa, kun tuulettimen käyrä on asetettu liian aggressiivisesti.

Tyypillinen esimerkki: vaihdat AIO-jäähdyttimesi pumpun tai tuulettimet BIOSissa DC- ja PWM-tilojen välillä ja näet, että PWM:ssä... Ne rekisteröivät korkeampia kierroksia ja niistä kuuluu korkeampi, jatkuva surinaääni.Huomaat lähes varmasti pumpun ja tuulettimen nopeuksien muutoksen, jotka PWM:ssä voivat toimia nopeammin konfiguroidusta käyrästä riippuen.

Yleisesti ottaen, jos hiljaisuus on sinulle tärkeää, Oikein konfiguroidut PWM-tuulettimet antavat yleensä parempia tuloksia.Mutta meidän ei pitäisi demonisoida myöskään tasavirtatuulettimia: monissa edullisissa tietokoneissa tai palvelimissa, joissa yksinkertaisuus ja edullisuus ovat etusijalla, tasavirtatuulettimia käytetään 100-prosenttisesti juuri siksi, että maksimaalinen jäähdytys on tärkeää ja melu on toissijaista.

Miksi DC-tuulettimia myydään edelleen, jos PWM vaikuttaa "paremmalta"?

Vaikuttaa loogiselta ajatella, että jos PWM-tuulettimet ovat tarkempia, tehokkaampia ja hiljaisempia, DC-tuulettimien myymisen jatkaminen ei olisi järkevää.Mutta rautamarkkinoiden todellisuudessa on omat vivahteensa.

Ensimmäinen syy on se, valmistuskulutPWM-tuuletin vaatii enemmän elektroniikkaa modulaatiosignaalin hallintaan, kun taas tasavirtatuuletin on sisäisesti yksinkertaisempi. Tämä tarkoittaa, että tasavirtatuulettimet ovat yleensä halvempaa tuottaa ja myydä.

Käytännössä laadukkaita PWM-tuulettimia on saatavilla huomattavasti korkeammalla hinnalla, kun taas Useiden DC-tuulettimien paketteja on saatavilla hyvin edullisestiKeskitason tai halpojen koteloiden valmistajille tasavirtatuulettimien sisällyttäminen antaa heille mahdollisuuden säätää lopullista hintaa tinkimättä normaalista ilmanvaihdosta.

Toinen syy on yhteensopivuusKaikissa emolevyissä, etenkään vanhemmissa tai hyvin perusmalleissa, ei ole riittävästi 4-nastaisia ​​liittimiä, joissa on aito PWM-ohjaus kaikille kotelotuulettimille. Näissä tilanteissa, Tasavirtatuulettimet ovat edelleen täysin pätevä vaihtoehtovarsinkin jos ne on kytketty itse koteloon integroituihin ohjaimiin, jotka toimivat jännitteellä.

Lisäksi on olemassa ympäristöjä, kuten palvelimia, teollisuuslaitteita tai erikoislaitteistoja jossa on järkevämpää pitää tuulettimet lähes koko ajan 100 %:n teholla. Siinä tavoitteena on terminen luotettavuus melun sijaan; siksi ei ole järkevää maksaa ylimääräistä PWM-tuulettimista, jos ne aikovat aina toimia täydellä nopeudella tai lähes täydellä.

Lopuksi, vaikka paperilla PWM-tuulettimet ovat "ehdottomasti ylivoimaisia" hallinnassa ja tehokkuudessa, Monissa kotitalouskäytöissä suorituskyvyn ero ei käytännössä ole niin dramaattinen.Hyvälaatuinen tasavirtatuuletin, jota ohjataan hyvin jännitteen mukaan, voi tarjota enemmän kuin hyväksyttävän suorituskyvyn sekä lämpötilan että melun suhteen.

Miten emolevy määrittää tuulettimen nopeuden?

BIOSin DC/PWM-tilojen takana on suhteellisen yksinkertainen järjestelmä: Emolevy lukee lämpötilan tietyistä antureista (CPU, VRM, piirisarja jne.) Ja riippuen siitä, mitä olet ilmoittanut ilmanvaihtokäyrässä, se kohdistaa tuulettimeen tietyn jännitteen tai tietyn käyttösuhteen.

PWM-tuulettimien tapauksessa emolevy yleensä ottaa lämpötilan suorittimelta (tai muulta valitsemaltasi anturilta) ja Käyttösuhde kasvaa lämpötilan noustessa.Näin ollen matalissa lämpötiloissa tuuletin voi olla 20–30 %:n teholla, ja kun aloitat pelien pelaamisen tai videon renderöinnin, se voi nousta jopa 70–100 %:iin käyrästä riippuen.

Tasavirtatuulettimissa periaate on sama, mutta käyttöjakson tulkinnan sijaan Tuuletin saa korkeamman tai matalamman jännitteenPullonkaulana tässä on se, etteivät kaikki tuulettimet tai emolevyt käsittele jännitealueita täsmälleen samalla tavalla, joten joskus ihanteellinen käyrä vaatii hieman kokeilua ja erehdystä.

Jos huomaat, että fanisi Ne nousevat maksimiin tietokoneen käynnistyessä. Ja sitten ne rauhoittuvat. Yleensä käy niin, että käynnistyksen yhteydessä emolevy syöttää muutaman sekunnin ajan täydet 12 V tuuletinliittimiin, kunnes alustus on valmis ja se alkaa käyttää määritettyjä PWM- tai DC-tiloja. Tämä lyhyt "jyrinä" on normaalia monissa malleissa, erityisesti vanhemmissa emolevyissä.

Valmistajat lisäävät usein lisäominaisuuksia, kuten valmiiksi määritetyt profiilit (Hiljainen, Normaali, Suorituskyky, Täysi nopeus) jotka muuttavat käyrän kulmakerrointa ilman, että sinun tarvitsee muokata sitä piste pisteeltä. Joka tapauksessa perusta on aina sama: korkeampi lämpötila, korkeampi kierrosluku, joko korkeamman jännitteen (DC) tai korkeamman käyttösuhteen (PWM) kautta.

PWM:n ja DC:n tyypillisiä etuja ja haittoja

Jos supistamme kaiken teorian siihen, mikä sinua käyttäjänä kiinnostaa, voimme luetella Kunkin tuuletintyypin vahvuudet ja heikkoudet auttamaan sinua valinnassa.

PWM-puolella tärkeimmät edut ovat: Tarkempi nopeudensäätö, parempi työskentelykyky erittäin alhaisilla kierroksilla, parempi energiatehokkuus dynaamisella nopeuden säätämisellä ja tyypillisesti vähemmän melua levossa tai kevyellä kuormituksella.

PWM:n mahdollisista haitoista löydämme: korkeampi hinta verrattuna perus-DC-malleihin, emolevyllä on oltava oikeat 4-nastaiset liittimet ja joissakin tapauksissa pieniä surinaääniä tietyllä käyttösuhteella, jos tuuletinta tai pumppua ei ole suodatettu kunnolla.

Tasavirtatuulettimien osalta niiden edut ovat ensisijaisesti käytännöllisiä: alennetut kustannukset, yksinkertaisempi ja kestävämpi muotoilu ja laaja yhteensopivuus jopa vanhempien emolevyjen tai hyvin yksinkertaisten jännitesäätimien kanssa, mukaan lukien moniin koteloihin integroidut.

DC:n heikkouksina on mainittava, että Niillä on rajoitetumpi sääntelyalueNe eivät voi mennä niin alhaisilla kierroksilla ilman sammumisen tai sähköisen äänen riskiä, ​​ja ne ovat yleensä huonompia ehdokkaita kokoonpanoihin, joissa täydellinen hiljaisuus on etusijalla.

Käytännössä keski- tai huippuluokan tai harrastajan PC:lle, jossa melu on huolenaihe ja haluat hallita käyriä tarkasti, Laadukkaat PWM-tuulettimet ovat looginen valinta.Peruskokoonpanoihin, toimistotietokoneisiin tai erittäin tiukkoihin budjetteihin hyvät tasavirtatuulettimet ovat edelleen täysin kohtuullisia.

Usein kysytyt kysymykset PWM- ja DC-tuulettimista

Monilla ihmisillä on samanlaisia ​​kysymyksiä, kun he alkavat säätää tuulettimia BIOSissa tai harkitsevat kotelon jäähdytysjärjestelmän vaihtamista. Kannattaa käydä läpi joitakin yleisiä kysymyksiä ja antaa niihin selkeät vastaukset, jotka perustuvat molempien järjestelmien todelliseen toimintaan.

Yksi ensimmäisistä kysymyksistä on: Voinko käyttää PWM-ohjainta DC-tuulettimen kanssa? Teknisesti ottaen, jos ohjain on tarkoitettu vain PWM-signaalin valvontaan ja modulointiin, siihen ei pitäisi kytkeä tasavirtatuulettimia, koska laite odottaa neljättä pinniä, jota ei ole olemassa, ja se voi toimia väärin tai jopa vahingoittaa jotakin, jos sitä ei ole valmisteltu.

Toinen yleinen kysymys on, onko Voiko PWM-tuuletinta käyttää emolevyllä, jossa on vain DC-liittimet?Fyysisesti sen voi kytkeä, koska 4-nastainen liitin on yhteensopiva 3-nastaisen liittimen kanssa (ylimääräinen tappi yksinkertaisesti työntyy ulos), mutta se toimii kuten mikä tahansa muu tasavirtatuuletin hyödyntämättä PWM-ohjausta.

Hämmennystä on myös siitä, DC-tuulettimen ja PWM-tuulettimen välinen suhteellinen kohinaYleisesti ottaen PWM mahdollistaa tarkemman lämpötilan hallinnan ja tasaisemmat nopeusmuutokset, joten se tuottaa yleensä vähemmän äkillisiä melumuutoksia ja alhaisempia keskimääräisiä kierroslukuja, vaikka hyvälaatuinen tasavirtatuuletin voi myös olla melko hiljainen hyvin säädetyllä käyrällä.

Lopuksi, monet käyttäjät ihmettelevät kannattaako kotelosi DC-tuulettimet vaihtaa PWM-tuulettimiinVastaus riippuu tilanteestasi: jos järjestelmäsi tuottaa paljon lämpöä, emolevysi tarjoaa hyvän PWM-tuen ja olet selvästi häiriintynyt melusta ja hallinnan puutteesta, PWM-tekniikkaan vaihtaminen on erittäin järkevää. Jos tietokoneesi on vaatimaton, ei juurikaan kuumene ja nykyiset tuulettimesi eivät ole häiritseviä, muutos ei ehkä ole prioriteetti.

Loppujen lopuksi kaikki tämä nastojen, moodien ja käyrien sekamelska tiivistyy johonkin melko yksinkertaiseen: Valitse emolevyllesi, budjettiisi ja haluamaasi hiljaisuustasoon parhaiten sopiva tuuletintyyppi.Ymmärtämällä, miten DC- ja PWM-tuulettimet toimivat, ja määrittämällä BIOS-tilat oikein, on täysin mahdollista saada viileä ja hiljainen tietokone ilman, että tuulettimen melu aiheuttaa liikaa huomiota.

Säädä tuuletinkäyriä UEFI:ssa
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
Kuinka tulkita ja säätää tuuletinkäyriä UEFI:ssa menemättä hulluksi

Lisää ensisijaiseksi lähteeksi