Pwm: מה זה ולמה זה במעריצים

דבר שבוודאי מעטים כבר יודעים מה שכמעט אף אחד לא מבחין במאפיינים של מאווררי מחשב הוא בפונקציית PWM, שעליה להיות בעל ידע חשוב הקשור לחלק הטכני של המחשוב. עם זאת, משתמשי מחשב רגילים יותר לפונקציה זו מכפי שאנו חושבים.

המשימות שמבצע ה- PWM פועלות ברקע ומבלי ששמים לב אליהן, אם כי היתרונות שלה נראים במחשבים האישיים שאנו משתמשים בהם.

בשנים האחרונות יצרני חומרה הקדישו תשומת לב מיוחדת לאפשרות שניתן לשלוט ביעילות על מהירות המאווררים המצננים מכשירים אלקטרוניים שונים, כמו מחשבים, באמצעות המעגלים המשולבים של הרכיבים. אישי.

ההתפתחות שהטכנולוגיה המשמשת את המאווררים החשמליים שאנו מוצאים בציוד האלקטרוני של ימינו חשובה מאוד. מאווררים ששימשו שנים רבות, ואלה בתורם עברו שינוי בכדי להציע יותר ויותר יתרונות.

אך לא תמיד זה היה המקרה, שכן עד לפני שנים לא רבות האפשרות שהמחשב שתק וכי הוא כולל פונקציה לשליטה במהירות האוהדים לא הייתה קיימת בשום דגם.

לפני מספר שנים לא מצאנו שום צורה של קירור פעיל במחשבי x86, בעיקר מכיוון שהם לא ייצרו עודף חום בתוך מקרי ה- PC. אך הדבר החל להשתנות עם 486 המחשבים הראשונים, אשר דרשו משאבים רבים יותר לביצוע יותר ויותר משימות.

מאותו זמן ועד היום, מחשבים החלו לצרוך יותר ויותר אנרגיה וגם לייצר יותר חום, אם כי הם גם החלו להשיג תשואות גבוהות יותר.

לכל אלה, בנוסף להתפתחות הרכיבים, מערכות הקירור עברו גם שינויים והתפתחות חשובות, בעיקר מבחינת הדרך לשליטה על מהירות המאווררים, הנעשית באמצעות PWM.

באמצעות "וולט מוד" פשוט, איתו תוכלו לבחור 5, 7 או 12V מחבר Molex קלאסי, תוכלו לשלוט על מהירות המאווררים לפני מספר שנים.

בהמשך החלו להשתמש בנגדים להפחתת מהירות המאווררים, כמו גם שימוש בפוטנציומטרים והתנגדות תרמית, ובכך הפעילו בקרת מהירות ידנית רחבת טווח. הרובוס הידוע.

אך נכון לעכשיו, אם אתם מחפשים לשלוט במהירות המאווררים והמשאבות, האפשרות המשומשת והיעילה ביותר היא שליטת PWM או שימוש במנהלי התקנים מיצרנים כמו Corsair או NZXT כדי לנהל את המהירות של האוהדים שלנו באמצעות תוכנה או BIOS..

מדד התוכן

אופי

כיום, יצרנים משיקים את לוחות האם הבינוניים שלהם מצוידים בכותרת PWM בעלת 4 פינים לפחות. עבור תקציב גדול יותר, לוחות אם מתקדמים כוללים ארבעה או יותר מחברים עם ארבע פינים השולטים במהירות מערכות הקירור של הציוד.

למרות התפתחות זו, ישנם עדיין אנשים רבים שאינם יודעים על פונקציית לוח האם הזה שהופיעה בשנת 2003, או שאינם לוקחים זאת בחשבון בעת ​​רכישת מחשב. מפתיע עוד יותר הוא שהיום אנו עדיין יכולים למצוא יצרני מאווררים שיוצרים את הרכיבים שלהם כולל מחברים עם 3 פינים מיושנים.

מסיבה זו נסביר מהי בקרת PWM, כיצד היא מנהלת את מהירות המשאבות והאווררים ואילו יתרונות מתקבלים על ידי לדעת כיצד להשתמש בפונקציה זו, שעדיין מתעלמת ממנה לרוב המשתמשים.

איך עובד PWM

פעולת ה- PWM זקוקה למעגל שיש בו חלקים הממלאים פונקציות שונות כל אחד. במעגל זה המשווה עובד כחוליה, ומורכב מפלט אחד ושתי כניסות שונות.

בעת ביצוע התצורה, זכור שאחת משתי הכניסות תדאג לתת מקום לאות המודולטור. בצד השני, יש לחבר את הכניסה השנייה למתנד מסוג מסור שיניים כדי שניתן יהיה לבצע את הפונקציה כראוי.

האות שמספק מתנד השיניים הוא זה שקובע את תפוקת התדרים. במהלך השנים, מערכת PWM כבר הוכיחה שהיא עובדת נכון, מה שהופך אותה לתכונה נפוצה בכל הקשור לניהול הזמינות של משאבי אנרגיה.

סוגים של מאווררי מחשב

אם לוקחים בחשבון את מספר הכבלים איתם מגיע מאוורר מהמפעל, ניתן להבדיל אותם על פי שלושה סוגים עיקריים של חיבורים.

1. אם הם מגיעים עם שני חוטי קרקע בלבד, למאווררים האלה יש קשרים חיוביים ושליליים.קבוצת האוהדים השנייה מגיעה עם שלושה חוטים; שניים אחראים להפעלת המאוורר, ואילו השלישי נושא את אות הטאץ ', המכונה גם "טאך". דרך הכבל השלישי הזה ניתן להעביר אות בתדר שווה במהירות של המאוורר, שנמדד בסל"ד (סיבובים לדקה). הסוג האחרון של המאווררים מגיע עם ארבעה כבלים, והם מה שאנחנו מכירים "מאווררי PWM". חוט אחד מקורקע, השני אחראי על הכוח, השלישי סופר RPM והרביעי מעביר פולסים למאוורר.

שימושים בבקרת PWM

למרות שאולי אתה חושב שהמונח PWM (אפנון רוחב דופק) או אפנון רוחב דופק, בספרדית, אינו משמש מעט, האמת היא שלרוב משתמשים בו בתחומים כמו הנדסת חשמל, והוא עשוי להיות שימושי בתחומים שונים, כגון טלקומוניקציה, התקני מנוע סרוו, ציוד שמע ורבים אחרים.

בסופו של דבר, ה- PWM מבצע את הפונקציה של מתג, מפעיל ומכבה אותו ברציפות, ובכך מכוון את כמות הכוח שמגיע למנוע המשאבה או המאוורר.

מנוע זה הוא חלק מהותי במערכת PWM האחראית על בקרת מהירות המשאבות והמאווררים, ופועל על + 12 וולט (הספק מלא) או 0 וולט (אפס הספק).

המהירויות שהמשאבות והמאווררים יגיעו להן ייקבעו ישירות על ידי רוחב האות PWM, או מה זהה, כשהמנוע יישאר דלוק.

כדי לתת לנו מושג, מחזור חובה של 10% פירושו שה- PWM ישלח כמה פעימות כוח בפרק זמן מסוים, וגורם למנוע לפעול במהירות נמוכה. נהפוך הוא, עם מחזור של 100% תפקוד מופעל מאוורר או משאבה במהירות מירבית, כלומר עם התחלת מנוע רציפה.

קירור נוזלי

צריכת האנרגיה הנדרשת מהמשאבות המשמשות לקירור מים גבוהה משמעותית, וזו הסיבה שהאנרגיה מחוברת לרוב למחבר מולקס, ואילו שני הכבלים האחרים של ה- PWM וטאומטר מחוברים. לכותרת לוח האם על מנת לנהל את ה- PWM כמו גם את המהירות.

במקרה שאין אות PWM במאווררים, אז הפעולה תהיה בעוצמתה המרבית, בעוד שלמשאבות קירור הנוזל יהיו מהירות ממוצעת. במילים אחרות, אם ברצונכם להפעיל את המשאבה במלוא העוצמה, תצטרכו לחבר אותה לאות PWM שמוגדר למחזור חובה של 100%.

חיבור מולקס במשאבת D5 (סדרת Corsair Hydro X), אם כי ניתן לרכוש אותו גם עם חיבור PWM בעל 4 פינים.

מאווררי הפרימיום כוללים נהגי IC ייחודיים משלהם בתוך ליבת המנוע היוצרים אות PWM מלוכסן במקום ריבוע שטוח. האותות האחרונים הללו נוטים לייצר ציוצים מעצבנים ברגע בו מהירות המאוורר מינימלית.

רעש מעצבן זה נובע מהעובדה שכאשר המנוע מקבל עלייה בכוח פתאומית הדבר גורם לרוטור לנוע, וכך נוצר קליקים אלו שלעיתים מעצבנים את המשתמש.

כדי להימנע מכך, עליך לפנות לשימוש במעגלים משולבים מיוחדים, שיבטיחו כי הצתת המנוע תהיה חלקה יותר בעת קבלת דחיפה.

מדוע PWM כל כך חשוב?

זה נורמלי שכמעט כל המאווררים במחשב מכבים כאשר המתח מוגדר כ -5 וולט או פחות. במקרים אלה, המאווררים מפסיקים לעבוד וכבר אינם מסתובבים, וזו הסיבה שתחום המהירות המוצהר של יצרן המאוורר לרוב ניתן להשיג רק באמצעות ויסות PWM.

באופן זה, באמצעות בקרת ה- PWM, ניתן לגרום למאווררים לעבוד במהירויות נמוכות מאוד, סביב 300 עד 600 סל"ד.

כשמגיעים למהירויות האלה מבלי שהאוהדים מפסיקים, אתה מקבל פעולה שקטה ממש, ובנוסף באמצעות שליטת PWM הם יכולים להיות כבוי אם המשתמש רוצה.

מאפיין מעניין נוסף לגבי בקרת PWM הוא שעם אות פשוט ניתן לשלוט על כל האוהדים. בהתחשב בכך שהאווררים מקבלים 12 וולט ברציפות, ניתן להשתמש במפצלים מיוחדים לשליחת אות PWM לכל המשאבות והמאווררים שבציוד. בדרך זו מושגת הרמוניה בהפעלת כל המאווררים והמשאבות.

בימינו, יצרני לוח האם נותנים יותר ויותר רלוונטיות לנושא הרגולציה של PWM, וזו הסיבה שיש בשוק תצורות מאוד מוצקות ומפורטות שמקלות על השימוש במשאב זה וקל יותר.

בעזרת ה- PWM לא יהיו רעשים מעצבנים יותר כאשר רכיבי הציוד פועלים במלואם, מכיוון שהם יוכלו לעבוד במהירויות נמוכות כמו גם להסדיר את עקומת מחזור התפקיד של PWM על בסיס קריאות הטמפרטורה.

יתרונות שליטת PWM

שימוש בווסת במהירות המשאבות והמאווררים יכול להועיל לנו בכמה היבטים:

• מאוורר פועל במהירות איטית יותר מייצר פחות רעשים מעצבנים.על ידי ריצה במהירות איטית, המאוורר צורך פחות אנרגיה. מהירויות מאוורר נמוכות מגדילות את חייו ואת הביצועים שלו.

אך מעל לכל, היתרון הגדול ביותר המתקבל באמצעות שליטת PWM הוא רמת היעילות הגבוהה שלו, תפעולו הפשוט והעלות הנמוכה של יישומו, תוך התחשבות בכך שהאוורר יישאר או כבה במלואו.

ישנן כמה סיבות לכך ששליטה ב- PWM ממשיכה להיות לא רק מערכת פופולרית במיוחד, אלא גם מערכת יעילה ביותר.

עובדה שמנועים בכללותם, אך מנועי DC במיוחד, פועלים במהירות רבה לשלט ה- PWM, ומאפשרים להם, למשל, להתאים את המהירות שלהם תוך מספר שניות כאשר הם מקבלים את האות PWM. כמו כן, האותות הללו השולטים על מהירות המנועים הם מהירים מאוד, בעיקר כשנדרש חישוב מועט או חסר.

כאשר מהירות ברירת המחדל של PWN משולבת עם היענות מוטורית, יעילות גבוהה מתקבלת מבקרי PWM, במיוחד ביישומים רגישים לטמפרטורה ומחייבים שינויי טמפרטורה להתרחש באופן מיידי.

חסרונות שליטת PWM

בין הנקודות השליליות שניתן למצוא לבקרת PWM, יש להזכיר כי המידע הכלול בטאומטר מוגבל בעת קבלת האות PWM, מכיוון שההספק לא תמיד מגיע למאוורר.

עם זאת, ניתן לשלוף מידע זה מטאומטר על ידי שימוש בטכניקה המכונה בדרך כלל "מתיחת דופק", הכרוכה בהפעלת המאוורר כל עוד נחוץ לאיסוף מידע טכומטר. זה יכול להוביל לעלייה ברעש שנוצר על ידי המאוורר.

חסרון נוסף של PWM בתדירות נמוכה קשור לרעש שנוצר על ידי הנסיעות. כלומר, כאשר האוהדים פועלים ומכבים ללא הרף, יש פוטנציאל לרעש. הדבר נכון גם למהירות של מיתוג זה, שאם הוא לא הופך להיות מהיר, הבהוב עשוי להתבטא.

לבסוף, גם מחיר תקנה זו וגם בעיות הפרעות הנגרמות כתוצאה מתדר רדיו הם גם נקודות שליליות.

מילים אחרונות ומסקנה לגבי חיבור PWM

אם נתמקד בהיבטים של אמינות, רעש אקוסטי ויעילות אנרגטית, אין ספק שהדרך הטובה ביותר לווסת את מהירות המאוורר היא להשתמש ביחידת PWM עם תדר הגבוה מ- 20 קילו הרץ.

בדיוק כפי שהוא מבטל את הדרישה למתיחת דופק רועשת ורעשי מיתוג מעצבנים הקשורים ליחידות PWM בתדר נמוך, כך יש לה טווח בקרה רחב בהרבה ממה שמציעים אמצעי בקרה אחרים של PWM.

באמצעות בקרת ה- PWM בתדר הגבוה, יתכן כי המאוורר עובד במהירויות מינימליות, קרוב ל 10% מההספק המרבי, בניגוד למהירות המינימלית שאליה יכול להגיע מאוורר עם שליטה ליניארית, ויכול לפעול במקרה זה ב 50% מהמהירות המרבית.

בקרת PWM מועילה מאוד מבחינת צריכת חשמל, מכיוון שהאווררים פועלים או כבויים ברציפות.

אנו ממליצים לקרוא:

לבסוף, הודות לעובדה שמאוורר יכול לפעול במהירות נמוכה מאוד עם שליטת PWM, אורך החיים השימושיים שלו גדל וכך גם האמינות של המערכת.