Pwm: มันคืออะไรและสำหรับแฟน ๆ

บางสิ่งที่คนไม่กี่คนรู้อยู่แล้วว่าเกือบจะไม่มีใครสังเกตเห็นในแง่ของลักษณะของแฟนพีซีที่อยู่ใน ฟังก์ชั่น PWM ซึ่งคุณต้องมีความรู้สำคัญที่เกี่ยวข้องกับส่วนทางเทคนิคของการคำนวณ อย่างไรก็ตามผู้ใช้คอมพิวเตอร์คุ้นเคยกับฟังก์ชั่นนี้มากกว่าที่เราคิด

งานที่ดำเนินการโดย PWM ทำงานในพื้นหลังและไม่มีการสังเกตแม้ว่าจะมี ข้อได้เปรียบ ในพีซีที่เราใช้

ในปีที่ผ่านมาผู้ผลิตฮาร์ดแวร์ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความเป็นไปได้ที่ ความเร็วของพัดลม ที่ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เช่นคอมพิวเตอร์สามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านวงจรรวมของส่วนประกอบ ส่วนบุคคล

วิวัฒนาการที่เทคโนโลยีใช้โดยพัดลมไฟฟ้าที่เราพบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันมีความสำคัญมาก แฟน ๆ ที่ใช้งานมานานหลายปีและได้รับการดัดแปลงเพื่อให้ได้เปรียบมากขึ้น

แต่นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไปจนกระทั่งเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาความเป็นไปได้ที่ คอมพิวเตอร์เงียบ และมีฟังก์ชั่นควบคุมความเร็วของพัดลมที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบใด ๆ

หลายปีที่ผ่านมาเราไม่พบการ ระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่ ในคอมพิวเตอร์ x86 ส่วนใหญ่เป็นเพราะพวกเขาไม่ได้สร้างความร้อนส่วนเกินในเคสพีซี แต่สิ่งนี้เริ่มเปลี่ยนไปจากคอมพิวเตอร์ 486 เครื่องแรกซึ่งต้องใช้ทรัพยากรมากขึ้นในการทำงานมากขึ้นเรื่อย ๆ

ตั้งแต่นั้นมาจนถึงทุกวันนี้คอมพิวเตอร์เริ่ม ใช้พลังงานมากขึ้นเรื่อย ๆ และสร้างความร้อนเพิ่มขึ้นแม้ว่าพวกเขาจะเริ่มได้รับผลตอบแทนสูงขึ้น

มันคือทั้งหมดที่นอกเหนือจากการวิวัฒนาการของส่วนประกอบระบบทำความเย็นยังได้รับการเปลี่ยนแปลงและวิวัฒนาการที่สำคัญโดยส่วนใหญ่ในแง่ของวิธีการควบคุมความเร็วของพัดลมซึ่งทำผ่าน PWM

ด้วย "โวลต์ mod" แบบเรียบง่ายซึ่งคุณสามารถเลือก 5, 7 หรือ 12V จากตัวเชื่อมต่อ Molex แบบคลาสสิกคุณสามารถควบคุมความเร็วของแฟน ๆ เมื่อหลายปีก่อน

ต่อจากนั้นตัวต้านทานเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อ ลดความเร็ว ของพัดลมเช่นเดียวกับการใช้โพเทนชิโอมิเตอร์และความต้านทานความร้อนจึงใช้การควบคุมความเร็วด้วยตนเองในช่วงกว้าง rehobus ที่รู้จักกันดี

แต่ในปัจจุบันหากคุณต้องการควบคุมความเร็วของพัดลมและปั๊มตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและใช้งานมากที่สุดคือ การควบคุม PWM หรือการใช้ไดรเวอร์จากผู้ผลิตเช่น Corsair หรือ NZXT เพื่อจัดการความเร็วของพัดลมของเราผ่านซอฟต์แวร์หรือ BIOS.

ดัชนีเนื้อหา

caracter

วันนี้ผู้ผลิตเปิดตัวมาเธอร์บอร์ดระดับกลางที่มีหัว PWM อย่างน้อย 4 พิน สำหรับงบประมาณที่สูงขึ้นมาเธอร์บอร์ดระดับไฮเอนด์จะมีตัวเชื่อมต่อ 4 พินขึ้นไปที่ควบคุมความเร็วของระบบทำความเย็นของอุปกรณ์

แม้จะมีวิวัฒนาการนี้ แต่ก็มีหลายคนที่ไม่ทราบเกี่ยวกับฟังก์ชั่นแผงวงจรหลักที่เกิดขึ้นในปี 2003 หรือไม่คำนึงถึงเมื่อซื้อคอมพิวเตอร์ ที่น่าแปลกใจยิ่งกว่านั้นคือวันนี้เรายังคงสามารถหาผู้ผลิตพัดลมที่สร้างส่วนประกอบของพวกเขารวมถึงขั้วต่อแบบ 3 ขาที่ล้าสมัย

ด้วยเหตุผลนี้เราจะอธิบาย ว่าการควบคุม PWM คือ อะไรมันควบคุมความเร็วของเครื่องสูบน้ำและพัดลมได้อย่างไรและจะได้ประโยชน์อะไรบ้างจากการรู้วิธีการใช้ฟังก์ชั่นนี้ซึ่งผู้ใช้ส่วนใหญ่ยังไม่สนใจ

PWM ทำงานอย่างไร

การดำเนินงานของ PWM ต้องการวงจรที่มีชิ้นส่วนที่ตอบสนองการทำงานที่แตกต่างกัน ในวงจรนี้ตัวเปรียบเทียบทำงานเป็นลิงค์และประกอบด้วยเอาต์พุตหนึ่งตัวและอินพุตที่ต่างกันสองตัว

เมื่อทำการกำหนดค่าโปรดทราบว่าหนึ่งในสองอินพุตจะดูแลการให้พื้นที่แก่ สัญญาณมอดูเลต ในอีกด้านหนึ่งอินพุตที่สองจะต้องต่อเข้ากับออสซิลเลเตอร์ประเภท ฟันเลื่อย เพื่อให้สามารถใช้งานฟังก์ชันได้อย่างถูกต้อง

สัญญาณที่ส่งมาจาก oscillator ที่มีฟันเป็นสิ่งที่กำหนดเอาท์พุทความถี่ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาระบบ PWM ได้พิสูจน์แล้วว่าทำงานได้อย่างถูกต้องทำให้เป็นคุณสมบัติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดการความพร้อมใช้งานของแหล่งพลังงาน

ประเภทของแฟนพีซี

เมื่อพิจารณาถึงจำนวนสายเคเบิลที่พัดลมมาจากโรงงานคุณสามารถแยกความแตกต่างได้ตามการเชื่อมต่อหลักสามประเภท

1. หากพวกเขามาพร้อมกับสายกราวด์สองเส้นแฟน ๆ เหล่านี้จะมีการเชื่อมต่อที่เป็นบวกและลบแฟน ๆ กลุ่มที่สองมาพร้อมกับสายสามเส้น สองมีความรับผิดชอบในการเปิดพัดลมขณะที่สามถือสัญญาณ tach หรือที่เรียกว่า "Tach" ด้วยสายเคเบิลที่สามนี้สามารถส่งสัญญาณความถี่ที่เท่ากันได้ที่ความเร็วพัดลมซึ่งวัดเป็น RPM (รอบต่อนาที) พัดลมประเภทสุดท้ายมาพร้อมกับสายเคเบิลสี่เส้นและเป็นสิ่งที่เรารู้ว่าเป็น "พัดลม PWM". สายหนึ่งถูกต่อสายดินสายที่สองมีหน้าที่รับผิดชอบกำลังไฟตัวที่สามนับรอบต่อนาทีและครั้งที่สี่จะส่งพัลส์ไปที่พัดลม

ใช้การควบคุม PWM

แม้ว่าคุณอาจคิดว่าคำว่า PWM (Pulse Width Modulation) หรือ Pulse Width Modulation ในสเปนนั้นมีการใช้เพียงเล็กน้อย แต่ความจริงก็คือมันมักจะใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ เช่นวิศวกรรมไฟฟ้าและอาจมีประโยชน์ในภาคส่วนต่าง ๆ เช่นในการสื่อสารโทรคมนาคมอุปกรณ์เซอร์โวมอเตอร์อุปกรณ์เครื่องเสียงและอื่น ๆ อีกมากมาย

ในที่สุด PWM จะทำหน้าที่ของ สวิตช์ เปิดและปิดอย่างต่อเนื่องดังนั้นจึงปรับปริมาณพลังงานที่มอเตอร์ปั๊มหรือพัดลมได้รับ

มอเตอร์นี้เป็นส่วนพื้นฐานสำหรับระบบ PWM ที่ทำหน้าที่ควบคุมความเร็วของปั๊มและพัดลมทำงานที่ + 12V (กำลังไฟเต็ม) หรือ 0V (กำลังไฟเป็นศูนย์)

ความเร็วที่ปั๊มและพัดลมมาถึงจะถูกกำหนดโดยตรงโดยความกว้างของสัญญาณ PWM หรือสิ่งที่เหมือนกันตามเวลาที่มอเตอร์ยังคงอยู่

เพื่อให้แนวคิดแก่เรารอบการทำงาน 10% หมายความว่า PWM จะส่งพลังงานเพียงไม่กี่จังหวะในช่วงระยะเวลาหนึ่งทำให้มอเตอร์ทำงานด้วย ความเร็วต่ำ ตรงกันข้ามกับรอบการทำงาน 100% พัดลมหรือปั๊มจะทำงานด้วยความเร็วสูงสุดนั่นคือเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่อง

ระบายความร้อนด้วยของเหลว

การใช้พลังงานที่ต้องการโดยเครื่องสูบน้ำที่ใช้ในการหล่อเย็นด้วยน้ำมีมากขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุที่พลังงานส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับขั้วต่อ Molex ในขณะที่สายเคเบิลอีกสองสายของ PWM และเครื่องวัดวามเร็วมีการเชื่อมต่อ ไปที่ส่วนหัวของเมนบอร์ดเพื่อจัดการ PWM เช่นเดียวกับความเร็ว

ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณ PWM ในพัดลมการดำเนินการจะเป็น พลังงานสูงสุด ในขณะที่ปั๊มทำความเย็นเหลวจะมีความเร็วเฉลี่ย กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าคุณต้องการให้ปั๊มทำงานเต็มกำลังคุณจะต้องเชื่อมต่อกับสัญญาณ PWM ที่ตั้งไว้ที่รอบการทำงาน 100%

การเชื่อมต่อ Molex ใน D5 Pump (Corsair Hydro X Series) ถึงแม้ว่าจะสามารถซื้อได้ด้วยการเชื่อมต่อ PWM 4 ขา

แฟนพรีเมี่ยมรวมถึงไดรเวอร์ IC ของตัวเองที่ไม่ซ้ำกันภายในแกนมอเตอร์ที่สร้างสัญญาณ PWM เป๋แทนตารางแบน สัญญาณสุดท้ายเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะสร้าง เสียง สะท้อนที่ น่ารำคาญ ในขณะที่ความเร็วพัดลมน้อยที่สุด

เสียงรบกวนที่น่ารำคาญนี้เกิดจากความจริงที่ว่าเมื่อมอเตอร์ได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันสิ่งนี้จะทำให้โรเตอร์เคลื่อนที่ดังนั้นการสร้างการคลิกเหล่านี้จึงทำให้ผู้ใช้เกิดความรำคาญ

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้คุณต้องหันไปใช้ วงจรรวมพิเศษ ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจว่าการจุดระเบิดของเครื่องยนต์ราบรื่นขึ้นเมื่อได้รับการเพิ่มกำลัง

ทำไม PWM จึงสำคัญ?

เป็นเรื่องปกติที่แฟน ๆ เกือบทุกคนในคอมพิวเตอร์จะปิดเครื่องเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกตั้งค่าเป็น 5V หรือน้อยกว่า ในกรณีเหล่านี้พัดลมหยุดทำงานและไม่หมุนอีกต่อไปซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมช่วงความเร็วที่ระบุของผู้ผลิตพัดลมจึงทำได้โดยใช้การควบคุม PWM เท่านั้น

ด้วยวิธีนี้ผ่านการควบคุม PWM พัดลมสามารถทำงานได้ที่ความเร็วต่ำมากประมาณ 300 ถึง 600 รอบต่อนาที

เมื่อถึงความเร็วเหล่านี้โดยไม่หยุดพัดลมคุณจะได้รับ การทำงานที่เงียบ มากบวกกับการควบคุม PWM ที่สามารถปิดได้หากผู้ใช้ต้องการ

คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างเกี่ยวกับการควบคุม PWM คือสัญญาณง่าย ๆ ที่ทำให้ควบคุมพัดลมทั้งหมดได้ เมื่อพิจารณาว่าพัดลมได้รับ 12 โวลต์อย่างต่อเนื่องสามารถใช้ตัวแยกพิเศษเพื่อส่ง สัญญาณ PWM ไปยังปั๊มและพัดลมทั้งหมดในอุปกรณ์ ด้วยวิธีนี้ความสามัคคีจะเกิดขึ้นในการทำงานของพัดลมและปั๊มทั้งหมด

ทุกวันนี้ผู้ผลิตมาเธอร์บอร์ดให้ความสำคัญกับประเด็นของการควบคุม PWM มากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการกำหนดค่าที่แข็งแกร่งและมีรายละเอียดในตลาดที่ทำให้การใช้ทรัพยากรนี้ง่ายขึ้น

ด้วยความช่วยเหลือของ PWM จะไม่มีเสียงรบกวนที่น่ารำคาญเมื่อส่วนประกอบของอุปกรณ์ทำงานได้อย่างเต็มที่เนื่องจากพวกเขาจะสามารถทำงานที่ความเร็วต่ำได้รวมถึงควบคุมโค้งรอบการทำงานของ PWM ตามการอ่านอุณหภูมิ

ข้อดีของการควบคุม PWM

การใช้ตัวควบคุมความเร็วของปั๊มและพัดลมสามารถให้ประโยชน์แก่เราในหลาย ๆ ด้าน:

• พัดลมที่ทำงานที่ความเร็วช้าลงจะสร้างเสียงรบกวนที่น่ารำคาญน้อยลงเมื่อทำงานที่ความเร็วช้าพัดลมจะใช้พลังงานน้อยลงความเร็วพัดลมต่ำจะเพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพ

แต่เหนือสิ่งอื่นใด ข้อ ได้ เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ได้ รับจากการควบคุม PWM คือประสิทธิภาพในระดับสูงการใช้งานที่ง่ายและค่าใช้จ่ายที่ต่ำในการติดตั้งโดยคำนึงถึงว่าพัดลมจะยังคงเปิดหรือปิดอยู่

มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้การควบคุม PWM ไม่เพียง แต่เป็นระบบที่ได้รับความนิยมสูง แต่ยังมีประสิทธิภาพสูงอีกด้วย

มันเป็นความจริงที่ว่ามอเตอร์โดยรวม แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์ DC ทำหน้าที่ควบคุม PWM ได้อย่างรวดเร็วทำให้พวกเขาสามารถปรับความเร็วได้ภายในไม่กี่วินาทีเมื่อพวกเขาได้รับสัญญาณ PWM นอกจากนี้สัญญาณเหล่านี้ที่ควบคุมความเร็วของมอเตอร์นั้นเร็วมากส่วนใหญ่เมื่อต้องการการคำนวณเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย

เมื่อความเร็วเริ่มต้นของ PWN ถูกรวมเข้ากับการตอบสนองของมอเตอร์ประสิทธิภาพที่มีคุณภาพสูงนั้นได้มาจากตัวควบคุม PWM โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีความไวต่ออุณหภูมิสูงและต้องการการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่จะเกิดขึ้นทันที.

ข้อเสียของการควบคุม PWM

ในบรรดาจุดลบที่สามารถพบได้ในการควบคุม PWM มันควรจะกล่าวว่าข้อมูลที่มีอยู่ในเครื่องวัดวามเร็วนั้นมี จำกัด เมื่อได้รับสัญญาณ PWM เนื่องจากพลังงานไม่สามารถเข้าถึงพัดลมได้เสมอ

อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะดึงข้อมูลนี้จากเครื่องวัดวามเร็วโดยใช้เทคนิคปกติที่เรียกว่า "การยืดกล้ามเนื้อ" ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปิดพัดลมนานเท่าที่จำเป็นเพื่อรวบรวมข้อมูลเครื่องวัดวามเร็ว สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การ เพิ่มเสียงที่เกิด จากพัดลม

ข้อเสียของ PWM ความถี่ต่ำก็คือความสัมพันธ์กับเสียงที่เกิดจากการแลกเปลี่ยน นั่นคือเมื่อแฟน ๆ เปิดและปิดอย่างต่อเนื่องมีโอกาสเกิดเสียงดัง เช่นเดียวกันกับความเร็วของการสลับนี้ซึ่งหากไม่เร็วขึ้นการกะพริบอาจจะสังเกตเห็นได้

ในที่สุดทั้งราคาของกฎระเบียบนี้และปัญหาการรบกวนที่เกิดจากคลื่นความถี่วิทยุก็เป็นจุดลบ

คำพูดสุดท้ายและข้อสรุปเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ PWM

หากเรามุ่งเน้นในด้านของความน่าเชื่อถือเสียงอะคูสติกและ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าวิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมความเร็วของพัดลมคือการใช้หน่วย PWM ที่มีความถี่มากกว่า 20 kHz

เช่นเดียวกับที่กำจัดข้อกำหนดสำหรับการยืดพัลส์ที่มีเสียงรบกวนและเสียงสวิตชิ่งที่น่ารำคาญที่เกี่ยวข้องกับหน่วย PWM ความถี่ต่ำมันมีช่วงการควบคุมที่กว้างกว่าการควบคุม PWM ประเภทอื่น ๆ

ด้วยการควบคุม PWM ความถี่สูงเป็นไปได้ว่าพัดลมทำงานที่ความเร็วต่ำสุดใกล้ถึง 10% ของกำลังสูงสุดตรงกันข้ามกับความเร็วต่ำสุดที่พัดลมที่มีการควบคุมเชิงเส้นสามารถเข้าถึงได้สามารถทำงานในกรณีนี้ได้ที่ 50% ของความเร็วสูงสุด

การควบคุม PWM มีประโยชน์อย่างมากในแง่ของการใช้พลังงานเนื่องจากพัดลมทำงานอย่างต่อเนื่องหรือปิด

เราแนะนำให้อ่าน:

สุดท้ายด้วยความจริงที่ว่าพัดลมสามารถทำงานที่ความเร็วต่ำมากด้วยการควบคุม PWM ทำให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับความน่าเชื่อถือของระบบ