Om du någonsin har öppnat ditt moderkorts BIOS och sett saker som PWM, DC eller Auto i fläktinställningarnaDet är normalt att du känner dig lite förvirrad. Dessutom letar du efter information och varje webbplats förklarar det på olika sätt, så det är lätt att bli mer förvirrad än när du började.
Den typiska situationen är denna: du monterar en ny dator, slår på den för första gången och chassifläktarna börjar snurra som om datorn ska ta fart. Konstant ljud, fläktar på 100% och inga BIOS-alternativ som verkar ändra någonting.Du undrar varför i hela friden DC-fläktar säljs när PWM-fläktar verkar bättre på alla sätt, om man kan blanda dem, vilket läge man ska välja... och ingen förklarar det tydligt för en.
Vad är egentligen en DC-fläkt och en PWM-fläkt?
I en modern dator samexisterar två huvudtyper av fläktar.Det här är likströms- (DC) och pulsbreddsmodulerings- (PWM) drivrutiner. De kan se praktiskt taget identiska ut på utsidan, men sättet de styrs och reagerar på moderkortet är helt annorlunda.
Det snabbaste sättet att skilja dem åt är att titta på kontaktenDC-fläktar använder vanligtvis en 3-polig kontakt, medan PWM-fläktar använder 4 stift. Den extra stiften är inte bara för syns skull; den bär PWM-signalen som gör att moderkortet kan styra fläkthastigheten mycket mer exakt.
I en klassisk DC-fläkt, Hastigheten styrs genom att modifiera spänningen. som den tar emot: vid 12V snurrar den med full hastighet, vid 7-9V saktar den ner och under en viss tröskel stannar den helt enkelt eftersom motorn inte längre har kraft att starta eller fortsätta snurra.
I en PWM-fläkt, å andra sidan, spänningen förblir stabil (normalt 12V)Moderkortet "hackar" dock energin till mycket snabba på/av-pulser. Den andel tid som signalen är aktiv inom varje cykel kallas arbetscykeln, och det är det som avgör hur snabbt fläkten snurrar.
Till exempel a 20 % arbetscykel Det betyder att fläkten endast får ström 20 % av tiden under varje cykel, och är "avstängd" de övriga 80 %. Det praktiska resultatet är att den snurrar mycket långsammare än vid 100 %, men utan att spänningen behöver sänkas.
Hur DC-läget fungerar i BIOS
När du i BIOS väljer att en fläktkontakt ska fungera i DC-lägeDu säger åt moderkortet att styra fläktens hastighet genom att variera spänningen den levererar. Detta är den klassiska metoden för fläktstyrning och är den som Den används direkt med 3-pinsfläktar.
I det här läget "sänker eller höjer" moderkortets fläkthuvud utspänningen beroende på temperaturen: 12V om du vill att den ska gå på full gas, och värden som 9V, 7V, etc. när du vill minska varvtalet.Fläktkurvan du konfigurerar i BIOS översätts till en spänningskurva; lär dig hur du... styrfläktar.
Detta system har en stor begränsning: Det finns en minimispänning under vilken motorn inte längre kan rotera stabiltDet är därför likströmsfläktar sällan kan gå lika lågt i varvtal som en PWM-fläkt. Vid en viss punkt, om du fortsätter att minska spänningen, kommer fläkten att stanna eller börja bete sig oregelbundet (ryckningar, elektriska ljud).
Många användare upplever att, även efter att ha experimenterat med fläktprofiler i BIOS, Deras 3-pins fläktar i chassiet snurrar fortfarande väldigt snabbt och låter fortfarande mycket.Detta beror vanligtvis på en av dessa orsaker: moderkortet har en ganska hög minimispänning för säkerhets skull, fläkten har en hög startspänning, eller så är headern konfigurerad i PWM-läge istället för DC.
Sammanfattningsvis är DC-läget helt giltigt, men Den är mindre exakt vid reglering av låga hastigheterOch vissa fläktar eller moderkort samarbetar helt enkelt inte så bra som vi skulle vilja uppnå en tyst dator i viloläge.
Hur PWM-läget fungerar i BIOS
När du väljer PWM-läge på en moderkortsfläktkontaktDet du gör är att aktivera utmatningen av den pulsbreddsmoduleringssignalen genom det fjärde stiftet. Fläkten får alltid 12V på effektpinnarna, men PWM-pinnen anger vilken procentandel av dess maximala hastighet som ska användas.
Ur elektrisk synvinkel skickar moderkortet en fyrkantsvåg: på-av-på-av med en mycket hög frekvens. Fläkten är konstruerad för att tolka den pulssekvensen och justera motorns interna vridmoment. Ju fler "på"-pulser det finns inom varje cykel, desto snabbare snurrar den.
En mycket tydlig fördel med detta system är att De flesta PWM-fläktar kan arbeta vid betydligt lägre varvtal än deras likströmsmotsvarigheter.förblir stabil och utan avbrott. Detta innebär mindre brus när systemet är inaktivt eller under lätt belastning.
Vissa avancerade PWM-modeller integrerar till och med kretsar för att jämna ut signalen och filtrera fyrkantvågen så att motorn får en jämnare övergång. Detta bidrar till att minska elektriska brus eller surrande ljud som kan vara märkbara vid vissa arbetscykler.
En annan intressant implikation är att, Med samma luftflöde förbrukar en PWM-fläkt vanligtvis mindre ström. över tid, eftersom den roterar mer tid med en lägre hastighet och bara ökar varvtalet när systemet behöver det.
Om din BIOS erbjuder ett automatiskt läge för fläkthuvuden, gör den det Försök att se om det du har anslutit är en DC-fläkt eller en PWM-fläkt. och agera därefter. Denna detektering är dock inte alltid perfekt, så om du märker konstigt beteende (fläktar alltid på full hastighet, svarar inte på kurvan etc.) är det lämpligt att manuellt tvinga fram DC- eller PWM-läge beroende på fläkttyp.
Kompatibilitet mellan 3-pins och 4-pins fläktar
En av de vanligaste frågorna är vad som händer om man blandar DC- och PWM-fläktar med 3- och 4-poliga moderkortskontakterSom tur är är kombinationerna ganska logiska om man förstår vad varje stift gör.
Om du har en 3-polig (DC) fläkt ansluten till en 4-polig header konfigurerad i PWM-lägeModerkortet skickar konstant 12V. Eftersom fläkten saknar det fjärde stiftet för att tolka PWM-signalen kan den helt enkelt inte ta emot instruktioner för hastighetskontroll. Resultatet blir att den fortsätter att snurra med maximal hastighet hela tiden.
Detta scenario är en av de vanligaste orsakerna till Höljfläktarna låter som en turbin från startI BIOS kan du ändra profil, hastighet eller läge, men om du lämnar headern som PWM med en 3-pinsfläkt, kommer den fläkten att ignorera dina inställningar och stanna på 100%.
Om du gör tvärtom, dvs. Du ansluter en 4-pins PWM-fläkt till en 3-pins header Om du ansluter en 4-polig kontakt men tvingar den till DC-läge, kommer fläkten att fungera bra, men den kommer att fungera som en vanlig DC-fläkt. Den kommer att få en variabel spänning på strömstiften, och det fjärde PWM-stiftet kommer att förbli oanvänt.
Detta betyder att Du kommer att förlora en del av finjusteringsförmågan och det lägsta varvtalet blir högre än om samma fläkt var i äkta PWM-läge. Ändå är det helt giltigt och i många fall tillräckligt för ett någorlunda tyst system.
Den gyllene regeln för att undvika problem är enkel: Om moderkortets kontakt har 3 stift, använd alltid DC-läge; om det har 4 stift, använd PWM med 4-stiftsfläktar och DC med 3-stiftsfläktar.Autoläge kan fungera, men om något inte passar, byt till manuella inställningar.
Buller: PWM-fläktar kontra DC-fläktar
När vi pratar om PC-ventilation oroar vi oss nästan alltid för två saker: temperaturer och bullerRent kylande kan en liknande likströmsfläkt och en liknande PWM-fläkt flytta mycket liknande mängder luft vid samma varvtal. Skillnaden ligger i hur de beter sig vid låga hastigheter och hur de styrs.
PWM-fläktar har en fördel vad gäller brus av flera anledningar: De kan sänka varvtalet ytterligare, och de tenderar att reagera bättre på temperaturkurvor. och många modeller är specifikt utformade för tysta miljöer (kontorsdatorer, tysta spel, inspelningsstudior etc.).
I vissa likströmsfläktar, vilket tvingar dem att arbeta vid låga spänningar, Elektriska ljud, surrande ljud eller små klickande ljud kan förekomma. relaterat till att motorn arbetar inom ett område där det inte är helt bekvämt. Dessutom, eftersom det användbara spänningsområdet är begränsat, är det ibland omöjligt att få dem att rotera så långsamt som vi skulle vilja utan att de stannar.
Å andra sidan finns det PWM-modeller där man vid vissa specifika arbetscykler kan höra en lätt surrande eller visslande När fläkthastigheten ökar eller minskar, eller ännu mer märkbart om fläktkurvan är felaktigt konfigurerad och upplever plötsliga accelerationer, förstärks ljudet. Detta är särskilt märkbart i AIO-vätskekylningspumpar eller CPU-fläktar när fläktkurvan är inställd för aggressivt.
Ett typiskt exempel: du ändrar pumpen eller fläktarna på din AIO-radiator mellan DC- och PWM-läge i BIOS och du ser att i PWM De registrerar högre varvtal och ett högre, konstant surrande ljud kan höras.Det du märker är nästan säkert förändringen i pump- och fläkthastigheter, vilka i PWM kan gå snabbare beroende på den konfigurerade kurvan.
Generellt sett, om din prioritet är tystnad, Korrekt konfigurerade PWM-fläktar ger vanligtvis bättre resultat.Men vi bör inte heller demonisera likströmsfläktar: i många budgetvänliga datorer eller servrar där enkelhet och låg kostnad är prioritet används likströmsfläktar till 100 % just för att maximal kylning är viktig och ljud är sekundärt.
Varför säljs det fortfarande DC-fläktar om PWM verkar "bättre"?
Det verkar logiskt att tänka sig att om PWM-fläktar är mer exakta, effektivare och tystare, Det vore inte meningsfullt att fortsätta sälja DC-fläktar.Men verkligheten på hårdvarumarknaden har sina nyanser.
Den första anledningen är TillverkningskostnadEn PWM-fläkt kräver mer elektronik för att hantera moduleringssignalen, medan en DC-fläkt är enklare internt. Det betyder att DC-fläktar i allmänhet är billigare att producera och sälja.
I praktiken kan du hitta PWM-fläktar av hög kvalitet till betydligt högre priser, medan Paket med flera DC-fläktar finns tillgängliga för mycket lite pengarFör tillverkare av mellan- eller enklare chassier kan inkludering av DC-fläktar justera slutpriset utan att offra någon standardventilation.
En annan anledning är kompatibilitetInte alla moderkort, särskilt äldre eller väldigt enkla, har tillräckligt med 4-pinskontakter med äkta PWM-styrning för alla chassifläktar. I dessa scenarier, Likströmsfläktar är fortfarande ett helt giltigt alternativsärskilt om de är anslutna till integrerade styrenheter i själva höljet som drivs med spänning.
Dessutom finns det miljöer som t.ex. servrar, industriell utrustning eller specialiserad hårdvara där det är mer meningsfullt att hålla fläktarna på 100 % nästan hela tiden. Där är målet termisk tillförlitlighet framför buller; därför är det inte meningsfullt att betala extra för PWM-fläktar om de alltid ska köras på full hastighet eller nästan så.
Slutligen, även om PWM-fläktar på pappret är "strikt överlägsna" i kontroll och effektivitet, I många hushållsanvändningar är den praktiska skillnaden i prestanda inte så dramatisk.En DC-fläkt av god kvalitet, väl spänningsstyrd, kan erbjuda mer än acceptabel prestanda både vad gäller temperatur och ljudnivå.
Hur bestämmer moderkortet fläkthastigheten?
Bakom dessa DC/PWM-lägen i BIOS finns ett relativt enkelt system: Moderkortet läser av temperaturen från vissa sensorer (CPU, VRM, chipset, etc.) Och beroende på vad du har angett i ventilationskurvan, applicerar den en viss spänning eller en viss arbetscykel på fläkten.
När det gäller PWM-fläktar tar moderkortet vanligtvis temperaturen från processorn (eller en annan sensor du väljer) och Driftscykeln ökar när temperaturen stiger.Således kan fläkten vid låga temperaturer vara på 20-30 % av sin kapacitet, och när du börjar spela spel eller rendera video kan den gå upp till 70-100 % beroende på kurvan.
I likströmsfläktar är principen densamma, men istället för att tolka en arbetscykel, Fläkten får en högre eller lägre spänningFlaskhalsen här är att inte alla fläktar eller moderkort hanterar spänningsområden på exakt samma sätt, så ibland kräver den ideala kurvan lite trial and error.
Om du märker att dina fans De når sin maxnivå när datorn startar. Och sedan lugnar de ner sig. Det som vanligtvis händer är att moderkortet, under några sekunder vid uppstart, levererar full 12V till fläktgrenarna tills initialiseringen är klar och det börjar tillämpa de konfigurerade PWM- eller DC-lägena. Det korta "mullerandet" är normalt i många modeller, särskilt äldre moderkort.
Tillverkare lägger ofta till alternativ som t.ex. fördefinierade profiler (Tyst, Normal, Prestanda, Full hastighet) som ändrar kurvans lutning utan att du behöver redigera punkt för punkt. I vilket fall som helst är grunden alltid densamma: högre temperatur, högre varvtal, oavsett om det är genom högre spänning (DC) eller högre duty cycle (PWM).
Typiska fördelar och nackdelar med PWM och DC
Om vi reducerar all teori till vad som intresserar dig som användare, kan vi lista styrkorna och svagheterna hos varje typ av fläkt för att hjälpa dig att välja.
På PWM-sidan är de viktigaste fördelarna: Större precision i hastighetsreglering, förbättrad förmåga att arbeta vid mycket låga varvtal, bättre energieffektivitet genom dynamisk justering av hastigheten och, vanligtvis, mindre buller i vila eller under lätt belastning.
Bland de möjliga nackdelarna med PWM finner vi: högre pris jämfört med grundläggande DC-modeller, behöver ha faktiska 4-pins headers på moderkortet och, i vissa fall, små surrande ljud vid en viss arbetscykel om fläkten eller pumpen inte är ordentligt filtrerad.
När det gäller likströmsfläktar är deras fördelar främst praktiska: minskad kostnad, enklare och mer hållbar design och bred kompatibilitet även med äldre moderkort eller mycket enkla spänningsregulatorer, inklusive de som är integrerade i många chassin.
Som svaga punkter hos DC bör det nämnas att De har ett mer begränsat regelverkDe kan inte gå så lågt i varvtal utan att riskera att stanna eller ge ifrån sig elektriskt brus, och är oftast sämre kandidater för inställningar där absolut tystnad är en prioritet.
I praktiken, för en mellan- till high-end- eller entusiast-dator där brus är ett problem och du vill kontrollera kurvorna exakt, En uppsättning högkvalitativa PWM-fläktar är det logiska valet.För enkla inställningar, kontorsdatorer eller mycket snäva budgetar är bra likströmsfläktar fortfarande helt rimliga.
Vanliga frågor om PWM- kontra DC-fläktar
Många har liknande frågor när de börjar mixtra med fläktarna i BIOS eller funderar på att byta kylsystem i chassit. Det är värt att granska några vanliga frågor med tydliga svar baserade på den faktiska driften av båda systemen.
En av de första frågorna är: Kan jag använda en PWM-kontroller med en DC-fläkt? Tekniskt sett, om regulatorn endast är avsedd att övervaka och modulera PWM-signalen, bör du inte ansluta DC-fläktar till den eftersom enheten förväntar sig en fjärde pin som inte finns och kan bete sig felaktigt eller till och med skada något om den inte är förberedd.
En annan vanlig fråga är om Kan en PWM-fläkt användas på ett moderkort som bara har DC-headers?Fysiskt kan du ansluta den, eftersom 4-polig kontakt är kompatibel med en 3-polig kontakt (det extra stiftet sticker helt enkelt ut), men den kommer att fungera som vilken annan DC-fläkt som helst, utan att utnyttja PWM-kontrollen.
Det råder också förvirring kring Relativt brus mellan en DC-fläkt och en PWM-fläktGenerellt sett möjliggör PWM finare temperaturhantering och jämnare hastighetsövergångar, så det tenderar att generera färre abrupta ljudförändringar och lägre genomsnittliga varvtal, även om en DC-fläkt av god kvalitet också kan vara ganska tyst på en väljusterad kurva.
Slutligen undrar många användare om det är värt att byta ut DC-fläktarna i chassit mot PWM-fläktar?Svaret beror på din situation: om ditt system genererar mycket värme, ditt moderkort har bra PWM-stöd och du uppenbarligen störs av ljudet och bristen på kontroll, då är det mycket klokt att byta till PWM. Om din dator är enkel, knappt blir varm och dina nuvarande fläktar inte är störande, kanske bytet inte är en prioritet.
I slutändan kokar allt detta kaos av stift, lägen och kurvor ner till något ganska enkelt: Välj den typ av fläkt som bäst passar ditt moderkort, din budget och den ljudnivå du vill ha.Genom att förstå hur DC- och PWM-fläktar fungerar, och genom att korrekt konfigurera BIOS-lägena, är det fullt möjligt att ha en sval och tyst dator utan att bli galen av fläktljud.
