какое напряжение у кулера для компьютера
Как заменить вентилятор в блоке питания
Содержание
Содержание
Иногда вентилятор на блоке питания, особенно если модель бюджетная, через несколько лет эксплуатации начинает трещать, делая использование ПК крайне некомфортным, или полностью выходит из строя, заклинивая и вызывая перегрев. Давайте разберемся, как правильно подобрать новый вентилятор для замены и как надежно его установить, владея минимальными техническими навыками.
Почему вентиляторы в блоке питания выходят из строя быстрее обычных
Вентиляторы в блоке питания ПК работают в гораздо более тяжелых условиях, чем обычные корпусные. Во-первых, на вентиляторах с подшипниками скольжения и гидродинамическими подшипниками, которые массово устанавливаются в блоки питания, крайне неблагоприятно сказывается горизонтальная установка. Смазка в подшипнике в таком положении постепенно вытекает через уплотнение вала, из-за чего втулки и вал быстро изнашиваются.
Во-вторых, высокая температура в блоке питания, которая может быть выше 70 градусов, тоже способствует разжижению, испарению и быстрому вытеканию смазки через уплотнение. Повышение температуры на 20 градусов уменьшает срок службы таких подшипников в три раза. В-третьих, быстрому износу способствуют повышенные обороты вентилятора, которыми производители компенсируют экономию на радиаторах охлаждения и качественных электронных компонентах в бюджетном блоке питания.
В результате вентилятор в бюджетном блоке питания через несколько лет работы начинает трещать и вибрировать из-за износа подшипника. Смазывание подшипника вентилятора помогает ненадолго, поскольку не устраняет причину шума. Не застрахованы от быстрого износа и подшипники качения, которые иногда имеют низкое качество сборки и начинают шуметь сразу — на совершенно новом устройстве.
Характеристики, специфика режимов работы и типы подключения вентиляторов в блоке питания
В современных блоках питания обычно используются вентиляторы размером 120 и 140 мм, а в бюджетных моделях низкой мощности — 80 мм. Нередко можно встретить и нестандартные размеры: 135 или 139 мм, что может стать проблемой при их замене. Узнать точный размер вентилятора можно из обзоров блока питания, а если найти подходящий не удастся, небольшую разницу можно компенсировать креплением через силиконовые гвозди.
Подключается вентилятор в блоке питания обычно двухпиновым коннектором, а учитывая, что такие вентиляторы найти в продаже практически невозможно, нам придется выбрать модель с трех- или четырехпиновым разъемом и заменить его на двухпиновый. При таком подключении управление вентилятором происходит с помощью регулировки напряжения, а обороты не считываются, так как зависимость оборотов от напряжения задана в контроллере вентилятора блока питания.
Бывают модели блоков питания, где управление производится с помощью технологии PWM и установлены особые фирменные разъемы. В самых бюджетных моделях провод вентилятора может быть припаян и вообще не иметь разъема.
Одной из самых важных характеристик вентилятора для нас будет количество его максимальных оборотов, ведь если мы заменим вентилятор на низкооборотный, контроллер вентилятора блока питания знать об этом не будет, и обороты заметно упадут, что вызовет перегрев устройства. А вентилятор с более высокими оборотами сделает блок питания шумнее, но учитывая, что он при этом станет холоднее, такой вариант вполне можно рассматривать как рабочий.
Не менее важно стартовое напряжение вентилятора — в блоках питания оно обычно низкое, 4,5-5В, чтобы позволить высокооборотистому вентилятору запуститься и работать на малых оборотах. Если в блок питания поставить вентилятор с высоким стартовым напряжением, он попросту не запустится в режиме низкой нагрузки на устройство, вызвав перегрев, ведь обычные модели не рассчитаны на работу в пассивном режиме. Узнать стартовое напряжение можно в характеристиках вентилятора.
Самый распространенный вариант управления вентилятора в блоке питания — его зависимость от потребляемой устройством мощности. Растет потребление — растут и температуры внутри блока питания, требуя повышенных оборотов вентилятора. В более продвинутых моделях вентилятор реагирует и на рост температуры внутри устройства.
Узнать зависимость оборотов вентилятора от нагрузки на блок питания можно из обзоров. Обычно мы увидим график, где разработчики пытались создать акустический комфорт при небольшой нагрузке и плавный рост оборотов вентилятора при ее росте. Блоки питания с полупассивной системой охлаждения при небольшой нагрузке не запускают вентилятор, позволяя создать очень тихую систему.
Выбираем вентилятор для замены
Выбирая вентилятор для замены, нужно в первую очередь смотреть на модели с низким стартовым напряжением и обращать внимание на их максимальные обороты. Если они будут немного больше, чем у заменяемого вентилятора блока питания, то это даст более низкие температуры устройства, хотя и повысит уровень шума. А если вы уверены, что перегрева не будет, так как ваш блок питания загружен лишь частично, то можно установить и вентилятор с меньшими оборотами — это даст более низкий уровень шума.
Выбирать вариант с более высокими оборотами логично еще и потому, что в блоках питания обычно используются вентиляторы с высоким статическим давлением — они отличаются широкими массивными лопастями. А в продаже чаще встречаются вентиляторы с высоким воздушным потоком, но низким статическим давлением. Таким будет трудно продуть плотные внутренности блока питания, что можно компенсировать более высокими оборотами.
Стоит обратить внимание и на подшипник вентилятора, приобретаемого для замены. Лучше отдайте предпочтение моделям с гидродинамическим и шариковым подшипником, как самым долговечным. И последнее, что нужно учесть, это цена вентилятора — качественная модель может стоить дороже вашего БП, но ставить ее в бюджетный блок питания нецелесообразно.
По вышеописанным характеристикам нам отлично подойдут вентиляторы Arctic Cooling P12 PWM и P14 PWM: они обладают низким стартовым напряжением и довольно высокими максимальными оборотами в сочетании с демократичной ценой.
Как заменить вентилятор в блоке питания — практика
Для примера мы произведем замену вентилятора у блока питания Chieftec CFT-700-14CS. Вентилятор в этом блоке питания сначала трещал, а потом и вовсе перестал стартовать. Это старая модель и в сети даже нет ее обзора, но такой же вентилятор производства Yate Loon установлен в младшей модели — Chieftec CFT-600-14CS и имеет вот такую зависимость оборотов от мощности.
Первым делом нужно отвинтить болты, удерживающие крышку с вентилятором.
Аккуратно открываем крышку и находим разъем провода вентилятора, извлекаем разъем. На данной модели сделать это непросто, так как разъем имеет зубцы фиксации, извлечь разъем без повреждений поможет пинцет.
Теперь можно отвинтить вентилятор от крышки.
Если у вентилятора имеются упругие демпферы вибрации, запоминаем как они установлены и стараемся их не потерять.
На вентиляторе в большинстве случаев устанавливается пластина для правильного распределения воздушного потока, обычно ближе к задней стенке блока питания. Запомните ее расположение и отвинтите ее. На пластине видны следы перегрева из-за заклинившего вентилятора.
Разъем провода вентилятора крупным планом. Видно ПВХ-трубочку, защищающую провод от перегрева и оплавления, ее нужно будет поставить на провод нового вентилятора.
Отрезаем разъем с таким расчетом, чтобы у него осталось два-три сантиметра провода для удобной зачистки и последующей скрутки.
Подготавливаем новый вентилятор.
В зависимости от того, какой вентилятор вы будете использовать под замену — трех- или четырехпиновый (PWM), будет отличаться распиновка его контактов и цвет проводов. В обоих случаях нам будет нужен черный провод «-» и ближайший к нему провод «+» питания.
Отрезаем разъем на вентиляторе, нужные провода зачищаем, остальные оставляем в изоляции и заглушаем с помощью изоленты или термоусадочной трубки.
Соединяем провода скрутками. Токи в проводах вентилятора очень небольшие и можно смело использовать скрутку. Для надежности можно пропаять соединение, а все нужное для пайки можно приобрести в виде одного недорогого набора.
Надежно изолируем скрутки изолентой или, что надежнее и эстетичнее, термоусадочными трубками.
Прикручиваем вентилятор к крышке блока питания, прикручиваем к вентилятору пластину для направления воздушного потока, вставляем разъем вентилятора. Ставим крышку на место.
Прикручиваем крышку четырьмя болтами и наш блок питания готов к работе.
Подключив блок питания к ПК, убеждаемся, что вентилятор вращается и набирает обороты с ростом нагрузки.
Итоги
Как видите, заменить вентилятор в блоке питания не составляет труда при наличии минимальных технических навыков. Главной сложностью будет найти вентилятор, подходящий по оборотам и стартовому напряжению для вашего блока питания. Самое важное — соблюдать осторожность и быть внимательными при разборке и сборке устройства.
Если вы используете бюджетную модель, которой уже много лет, стоит подумать — есть ли смысл менять в ней вентилятор. Может, проще купить новый качественный блок питания с гарантией на три года.
Anikeev’s blog
У любого компьютерного вентилятора есть разъём, чтобы подключать его к питанию. Усилием воли вентилятор крутиться не будет, поэтому надо его обеспечить электричеством. Разберёмся, что такое вольты, амперы и прочее.
В вольтах измеряется напряжение. От подаваемого напряжения зависит скорость вращения вентилятора, а от неё — эффективность охлаждения, количество продуваемого воздуха и уровень шума. Например, если на вентилятор подать не ожидаемые 12 В, а всего 9 В, то он будет медленнее крутиться и меньше шуметь.
В амперах измеряется сила тока. Она никак особо не влияет на эффективность и указывается на вентиляторах для понимания, сколько электричества будет жрать конкретный экземпляр.
Два контакта (2-pin) это плюс и минус. Может показаться, что такие модели безнадёжно устарели, но именно они устанавливаются в блоки питания. Штука в том, что блок питания — ограниченная в размерах коробочка, в которой известны все компоненты. То есть блок питания может сам себе померить температуру и, исходя из этого, подать нужное напряжение на вентилятор. Если напряжение максимальное, а температура всё равно не сбивается, значит вентилятор неисправен и надо как-то самоотключиться. Двухконтактные вентиляторы в блоках питания регулируются самим блоком питания. Но в более общем смысле это и правда тупые вентиляторы. В самих компьютерах они практически не используются и это правильно. А если и используются, то крутят постоянно на максимальной скорости. И это не хорошо.
Три контакта (3-pin) это ранний «стандарт» компьютерных вентиляторов. Помимо двух проводов питания появился третий — по нему считываются показания о частоте вращения. Вероятно, эта схема пришла из серверного оборудования, где надо вовремя понять, что вентилятор не крутится (ибо сдох) или крутится значительно медленнее (оброс пылью). В первую очередь таким вентилятором обзавёлся процессор, ведь если вертушка не крутится, то это тревожно — значит, надо контролировать обороты.
Начиная с трёхпиновых моделей компьютеры научились управлять скоростью вращения. Ну, не прямо уж управлять. Просто в биосе появилась возможность выбрать одно из трёх значений, обычно они были такие:
Штука в том, что полноценный вентилятор на 12 В при подаче такого напряжения очень сильно шумел, на 7 В был практически бесшумен, а на 5 В просто отказывался раскручиваться.
Вот ещё проблема — ни ты, ни компьютер не знают, с какой скоростью должен вращаться конкретный вентилятор. Для одного норма 600 оборотов в минуту, для другого — 1600. Поэтому трёхпиновая система лишь следила, чтобы обороты просто присутствовали и этот мониторинг работал только для процессорного разъёма CPU_FAN, ведь в него уж точно что-то должно быть подключено. В остальные разъёмы на материнской плате дополнительные вентиляторы подключались по желанию, поэтому они не мониторились — ну какой смысл вопить, что SYS_FAN2 не крутится, если в этот разъём вообще ничего не подключено?
Четыре контакта (4-pin) — это современный компьютерный стандарт. Четвертый контакт используется для передачи температуры и управляющих сигналов. Теперь материнка знает, с какой скоростью крутится вентилятор и может регулировать его обороты в более широких пределах. При первоначальном включении на такие вентиляторы подаётся максимальное напряжение, чтобы наверняка их стартануть, а уже потом напряжение снижается, чтобы не созжавать лишнего шума. И вообще — смотрите видео! 🙂
Смотрите также
Разъем питания RTX 3080 и его перегрев
Что такое KVM свич, зачем он нужен и как работает
Как быть эффективным управленцем и распустить отдел за месяц
Что делать, если новый холодильник греется и долго гудит
Как подключить вентилятор напрямую к блоку питания компьютера
Работе компонентов персонального компьютера сопутствует большое количество выделяемой тепловой энергии. Если не решать проблему отвода тепла, излишний нагрев неизбежно приведет к выходу из строя дорогостоящих комплектующих.
При сборке или модернизации ПК эта задача решается установкой достаточного количества кулеров (вентиляторов). Обходя стороной дискуссию о корректности данного термина, в обзоре рассмотрен вопрос подключения устройств создания воздушного потока для отведения излишнего тепла.
Виды и назначение вентиляторов для ПК
Самыми мощными источниками тепла внутри корпуса ПК являются центральный процессор на материнской плате и графический процессор на видеокарте. Для них устанавливаются отдельные вентиляторы, конструктивно объединенные с теплоотводящими радиаторами. Такую систему обычно называют кулером (в отличие от корпусного вентилятора), хотя в англоязычной технической литературе такого термина нет. Там он называется Heatsink and fan.
Остальные составляющие ПК все вместе выделяют тепла меньше, и для создания комфортного режима достаточно общей системы отвода нагретого воздуха. Раньше для этого было достаточно одного устройства, нагнетавшего воздух внутрь корпуса. Нагретые воздушные массы выходили через вентиляционные отверстия. Сейчас эффективной считается приточно-вытяжная система. Она состоит из одного или нескольких нагнетающих устройств, и одного или нескольких вытяжных, высасывающих нагретый воздух наружу. Возможности установки одного или нескольких кулеров зависит от конструкции корпуса.
Также вентилятор обычно встроен внутрь БП компьютера. Подключение кулера к блоку питания выполняется в процессе изготовления и при эксплуатации не изменяется. Но в связи с широким распространением стандарта 80 PLUS, в самых дорогих источниках уровней 80+ Platinum и 80+ Titanum электродвигатель с крыльчаткой, как мощный потребитель, все чаще исключается из конструкции устройства. Вместо этого применяются другие меры для отвода тепла.
Распиновка разъёмов подключения
Несмотря на то, что внешне вентиляторы выглядят примерно одинаково (электродвигатель с крыльчаткой, закрепленные на каркасе), существуют разные схемы их подключения к цепям питания и различия в распиновке разъемов питания кулера. Связано это с их разным внутренним устройством.
2 pin
Самые простые вентиляторы имеют разъем всего из двух контактов. На них подается питание +12 вольт на красный провод, и 0 вольт на черный. Обратной связи такие вентиляторы не имеют и их частоту вращения (а также исправность) определить невозможно.
3 pin
Наиболее распространенный тип вентилятора с терминалом на 3 pin. Здесь к выводам питания добавился еще один контакт от датчика Холла, установленного на корпусе электродвигателя. За один оборот ротора он формирует два импульса. По частоте появления импульсов компьютер отслеживает обороты кулера и мониторит его исправность. При возникновении нештатной ситуации генерируется сигнал тревоги. Посмотреть обороты в режиме реального времени можно с помощью специальных утилит. Например, Everest.
К сожалению, единого стандарта цветовой маркировки выводов нет. Большинство производителей придерживаются двух типов обозначений. Они приведены в таблице.
| Назначение провода | Цвет изоляции | |
|---|---|---|
| Вариант 1 | Вариант 2 | |
| 0 вольт (общий провод) | Черный | Черный |
| +12 вольт | Красный | Желтый |
| RPM (частота вращения) | Желтый | Зеленый |
Нулевой провод в черной изоляции всегда расположен с краю, поэтому проблем с идентификацией выводов обычно не бывает, подключение кулера к блоку питания производится корректно.
4 pin
Более продвинутые кулеры имеют дополнительный вход PWM (ШИМ). На него подаются импульсы стабильной частоты, но изменяемой скважности. В зависимости от ширины импульса изменяется среднее напряжение и средний ток через электродвигатель. Так регулируются обороты крыльчатки. Это позволяет создавать системы автоматического управления частотой вращения. При отсутствии необходимости обороты можно уменьшать, снижая шум и расход электроэнергии. При росте температуры в охлаждаемой области частота вращения автоматически увеличивается, повышая эффективность охлаждения.
Здесь также наиболее распространены два варианта цветовой маркировки выводов. Цоколевка разъема при этом одинаковая.
| Назначение входа/выхода | Цвет провода | |
|---|---|---|
| Маркировка 1 | Маркировка 2 | |
| 0 вольт (земля, общий провод) | Черный | Черный |
| +12 вольт | Красный | Желтый |
| RPM (частота вращения) | Желтый | Зеленый |
| PWM (управление оборотами) | Синий | Синий |
В обоих случаях первые три провода повторяют последовательность варианта с тремя контактами, а вход управления оборотами всегда выполнен проводником в синей изоляции.
Варианты подключения
Если количество контактов у разъема для подключения кулера и у самого вентилятора совпадает, то проблем нет. Разъемы подключаются друг к другу, несоблюдение полярности исключено благодаря наличию ключа. Если не совпадают, то возможны варианты.
3-pin к 4-pin
Трех- и четырехпиновые разъемы полностью совместимы друг с другом, как электрически, так и механически. Конструктивно они выполнены так, что ключ позволяет выполнять соединение, при этом конфликта распиновки не будет.
Если у кулера разъем с 3 контактами, а от компьютера идет жгут с 4 пинами, то на терминале соединяются провода питания, а также цепи измерения оборотов. Провод ШИМ-регулирования остается неподключенным.
Если же у кулера разъем с 4 контактами, а от компьютера подходит терминал с 3 пинами, то неподключенным останется вход управления оборотами со стороны электродвигателя. В обоих случаях управление частотой вращения посредством ШИМ невозможно.
Подключение напрямую к проводам БП
В тех случаях, когда автоматическое управление воздушным потоком не требуется (обычно это касается корпусных вентиляторов), их можно запитать непосредственно от блока питания. В этом случае кулеры будут включаться при старте блока питания, а останавливаться при его выключении. Такое подключение рационально выполнять для вентиляторов с двумя пинами (без контроля оборотов). Принципиальных ограничений для использования в таком качестве 3- и 4-пиновых кулеров нет, но они стоят дороже.
Проще всего подключить двухпиновый вентилятор напрямую к свободному разъему Молекс. Удобнее это сделать с помощью переходника «папа-мама» Molex с ответвлением для разъема кулера. Если свободного молекса в жгуте от БП нет, но есть, например, неиспользуемый терминал питания SATA, можно с него перейти на Molex, а потом на вентилятор.
Количество разъемных соединений надо минимизировать. Еще лучше (при наличии навыков и квалификации) обрезать терминалы, а потом соединить провода питания скруткой со следующей пропайкой и изоляцией места подключения.
Как изменить скорость вращения кулера
Скорость вращения вентилятора, имеющего вход ШИМ (PWM) (вариант разъема с 4 пинами), регулируется изменением скважности импульсов, поступающих на этот вход от схемы управления. Частота может выбираться исходя из режима работы платы или всего компьютера, или в зависимости от температуры в контролируемой области.
Если у кулера нет входа ШИМ (2 или 3 пина в разъеме), автоматическое регулирование невозможно. Но можно выбрать режим вращения вручную, изменяя напряжение питания. Удобно для этого использовать свободный разъем Molex. На нем присутствуют:
Это позволяет получить три комбинации напряжения:
Если существует острая необходимость работы кулера на сверхнизких оборотах, можно попробовать взять напряжение +3,3 вольта, например, с разъема SATA, но не факт, что при таком уровне вентилятору хватит крутящего момента, чтобы ротор начал вращаться.
Также некоторые материнские платы имеют возможность непосредственно изменять напряжение на шине питания вентилятора, тем самым регулируя его скорость.
Можно ли устанавливать несколько вентиляторов
Количество устанавливаемых вентиляторов ограничивается наличием разъемов, а также запасом по мощности источника питания. Кулер потребляет относительно немного, поэтому напрямую к блоку питания можно подключать два или больше вентиляторов. Но предварительно все же лучше прикинуть запас по току на линии +12 вольт, а еще лучше измерить фактическое потребление (это можно сделать токоизмерительными клещами постоянного тока), посмотреть, какую мощность потребляет выбранный вентилятор и определить возможность установки.
Трех- и четырехпиновые кулеры, у которых замеряется и регулируется частота вращения, при отсутствии свободных разъемов параллельно лучше не соединять. Вопрос здесь не только в нагрузочной способности питающих и управляющих линий. При вращении роторов, датчики Холла будут выдавать импульсы не в фазе, поэтому корректного измерения частоты вращения не получится. Система будет воспринимать данные, как аварийную ситуацию и соответственно на нее реагировать.
В завершении для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Задача подключение кулера к компьютерному блоку питания несложна. Но любое действие в этом направлении должно быть осознанным, иначе вместо повышения эффективности работы можно получить проблемы.