Конструкция вентилятора для ПК или из чего он состоит

Устройство кулера компьютера.

Устройство кулера или как работает вентилятор обдува?

В статье описывается принцип работы и устройство вентилятора компьютера/ноутбука. Не сказал бы, что содержание статьи окажется жизненно необходимым для пользователей, однако небольшой мастер-класс по устройству начинки вашего программно-цифрового друга не помешает никому.

Итак, есть компьютер — значит есть и система охлаждения некоторых компонентов. В том числе и активная, которая подразумевает ряд приспособлений для принудительного теплоотвода. А значит, как минимум несколько шумящих вентиляторов в компьютере гарантировано. Какие типы вентиляторов обдува электронных компонентов бывают, вам известно по статье Кулер: основные понятия. Сейчас речь о его начинке.

Где можно обнаружить богатейший выбор вентиляторов для вашего компьютера или ноутбука? На АлиЭкспресс представлен самый широкий выбор кулеров, в том числе для любой видеокарты и одиночного одиночного радиатора. С таким выбором можно поставить под охлаждение ЛЮБОЕ устройство внутри ПК. Зачем переплачивать «продавалам», если всё то же самое можно приобрести прямо сейчас, лишь немного подождав? Убедитесь в этом сами прямо сейчас

Что это такое — воздушная система охлаждения

Компьютерные кулера, которых обычно несколько штук, включены в состав системы воздушного охлаждения современного компьютера. Такая конструкция преобладает в массовом сегменте. Жидкостное охлаждение в сегодняшнем посте рассматривать не будем — подобная экзотика используется очень редко, на самых мощных ПК.

Принцип работы такой системы охлаждения крайне прост: лишнее тепло забирается от деталей и выдувается наружу. При этом крайне желательно, чтобы внутри корпуса была организована непрерывная циркуляция воздуха, не создавалось избыточное давление или разрежение — только это страхует детали от перегрева и предотвращает от чрезмерного скопления пыли внутри.

По ошибке кулером называют, в том числе и корпусный вентилятор, который предназначен для обдува деталей компьютера. На самом деле, это обычный вентилятор, а кулером правильно называть другую деталь(но сегодня не об этом).

Распиновка разъёма кулера 3 pin

Наиболее распространённый тип вентилятора – 3 пин. Кроме минуса и 12 вольтового провода здесь появляется третий, «тахо»-проводок. Он садится напрямую на ножку датчика.

• Черный провод – земля (Ground/-12В);
• Красный провод – плюс (+12В);
• Желтый провод – обороты (RPM).

Виды кулеров для процессора

Для упрощения классификации, используемые в компьютерной технике кулеры, разбивают на следующие группы:

Приобретать систему охлаждения по остаточному принципу – распространенная ошибка. Мощный CPU без хорошего кулера при значительных нагрузках способен быстро сломаться. Помимо бюджета требуется учитывать массу нюансов, связанных с моделью процессора, комплектацией, выполняемыми задачами, размерами корпуса. Советы, как подобрать кулер для процессора:

1. Учитываем стандарт крепления, кулер обязательно должен подойти под сокет установленной материнской платы.
2. Габариты кулера для процессора – башенные модели охлаждающих систем могут не поместиться в узком корпусе.
3. Кулер для процессора должен нормально становится на плату, не мешая работе остальных узлов. Например, неправильно подобранные модели с габаритными радиаторами нередко перекрывают соседние слоты оперативной памяти.
4. Расчетная тепловая мощность вашего CPU должна быть равной или в 2 раза меньшей показателя теплоотвода TDP системы охлаждения.
5. Уровень шума вентиляторов влияет на комфортную работу.
6. Кулер для процессора с более высокими показателями TDP будет работать меньше времени в сравнении с маломощными устройствами, которым придется обдувать CPU при полной нагрузке.
7. Суперкулеры для разогнанных процессоров оснащены тепловыми трубками в количестве более 5 шт. Их делают двухсекционными с несколькими вентиляторами.
8. Контактная поверхность на подошве башенных систем должна быть ровной и отшлифованной.
9. Подсветка и декоративный кожух вентилятора – играет чисто декоративную роль.

Рейтинг кулеров для процессора

При комплектации собственного компьютера помимо основных характеристик охлаждающей системы желательно во внимание принимать и компанию производителя. Для примера предлагаем ознакомиться с ТОПовыми кулерами для процессоров нескольких последних лет:

Основные параметры кулера

Главным требованием, которое предъявляется к кулеру, является его способность осуществлять эффективное охлаждение центрального процессора. Как правило, для определения эффективности работы кулера используют такой параметр, как тепловое или термическое сопротивление. Этот параметр определяет количество градусов, на которое повысится температура процессора, при выделении им ватта тепловой энергии. Из этого можно понять, что чем ниже термическое сопротивление кулера, тем лучшую охлаждающую способность он имеет, и, как следствие, тем ниже будет температура кристалла процессора, на который он установлен. Стоит правда, иметь в виду, что кулер, имеющий высокое термическое сопротивление, не обязательно является низкокачественным, он просто может быть рассчитан на процессор с относительно низким тепловыделением.

Однако термическое сопротивление не является единственным критерием, характеризующим эффективность и качество кулера. Также хороший кулер должен по возможности обладать следующими свойствами:

• Совместимость c большим количеством типов процессоров.
• Наличие надежного и легко снимающегося крепления к процессору.
• Высокая износостойкость и долговечность.
• Низкий уровень вибрации и шума.
• Небольшие габариты и малый вес.

Также при выборе кулера следует обратить внимание на то, поддерживает ли он регулировку скорости вращения в зависимости от нагрузки процессора. Эта возможность позволяет значительно снизить уровень шума, производимого вентилятором кулера. На данный момент большинство кулерных вентиляторов оснащено подобной функцией.

Что в компьютере греется, и как оно охлаждается

Ну что же, имея представление о кулерах, давайте теперь составим картину, что же греется в компьютерах, и как это нужно (если нужно) охлаждать. Начнём мы с самого основного элемента любого ПК — центрального процессора. Сегодня охлаждению процессоров уделяется особое внимание, и поэтому каждый производитель кулеров для PC обязательно имеет в своём ассортименте и охладители для CPU.

Если не рассматривать серверные и переносные компьютеры (в том числе и ноутбуки), то сегодня в персональных компьютерах используются процессоры двух компаний-производителей: Intel и AMD. Они используют три основные платформы: Socket 370, Socket 478 и Socket 462 (Socket A). Цифры в обозначении платформы показывают число контактов каждого процессора. Естественно, между собой все эти стандарты не совместимы, и Pentium III под Socket 370 не установишь в материнскую плату с каким-нибудь другим гнездом. До недавнего времени был распространён ещё и стандарт Socket 423 под первые Pentium 4, но с приходом более современного Socket 478, он почти исчез и сейчас успешно забывается. Для каждого типа процессоров существуют свои стандарты кулеров.

В Socket 370 используют процессоры Intel Pentium III, Intel Celeron (кроме новых под Socket 478) и VIA C3. Процессоры же производства AMD (Duron, Athlon на ядре Thunderbird, Palomino и Thoroughbred) используют разъём Socket A. Кулеры для Socket 370 и Socket A почти совместимы друг с другом. Точнее, можно сказать, что они и полностью совместимы, но это не означает, что Вы сможете установить кулер под Athlon на Pentium III. Дело в том, что хотя гнезда Socket 370 и Socket A имеют одинаковые размеры, всё же стандарты, по которым AMD рекомендует строить материнские платы, отличаются от Intel-овских. Прежде всего, посмотрите на фотографию. Гнездо Socket A имеет по три зубчика спереди и сзади для крепления кулера. Изначально подразумевалось, что на процессоры Athlon будут ставиться более мощные охладители, которые потребуют более жёсткое крепление, и один зубчик может сломаться под пружиной кулера. Кроме того, AMD рекомендовала производителям материнских плат оставлять так называемую свободную зону слева и справа от гнезда. В этой зоне не должно быть никаких элементов, которые бы могли помешать установке прямоугольных кулеров длиной более 55 мм (ширина гнезда). Таким образом, на процессоры Athlon и Duron можно устанавливать кулеры размером 60×80мм и высотой насколько позволяет Ваш корпус. На Pentium III, конечно же, такие большие охладители вряд ли станут, но это опять же зависит от материнской платы.

Кроме того, многие материнские платы под Athlon/Duron имеют вокруг гнезда четыре отверстия. Это ещё один способ крепления кулера — не к гнезду, а к материнской плате. С одной стороны, он более удобный, поскольку кулер уже не отвалится, отломав зубчик, а с другой стороны — для его замены или апгрейда процессора придётся снимать материнскую плату. Хорошо это или плохо, но недавно AMD перестала требовать наличия четырёх отверстий в свободной зоне возле гнезда процессора, и все будущие кулеры будут крепиться только к нему, а не к материнской плате.
Процессоры Athlon выделяют до 73 Вт тепла в неразогнанном состоянии. Для мощных серверов такое тепловыделение процессора — обычное дело, а вот для настольных компьютеров это очень много, а к тому же площадь ядра процессора постоянно уменьшается, поэтому охладители для современных процессоров активно используют медь в своих радиаторах. И в продаже Вы сможете увидеть кулеры не только с алюминиевыми радиаторами, но и с медным основанием, или полностью медные. Некоторые производители, пытаясь увеличить эффективность кулеров, покрывают сверху медь ещё и никелем, серебром или другими материалами с высокой теплопроводностью. Вентиляторы на таких кулерах чаще всего имеют размер 60x60x25 мм, хотя сейчас большое распространение получают 70мм и 80мм модели. Они имеют меньшую скорость вращения и работают намного тише.

Процессор	Тепловыделение, Вт
AMD Duron 1100	51
AMD Duron 1200	55
AMD Duron 1300	57
AMD Athlon Thunderbird 1400	73
AMD AthlonXP (Palomino) 2100+	72
AMD AthlonXP (Thoroughbred) 2600+	68.3

В случае с охладителями для Socket 370 всё намного проще: все они цепляются за два зубчика гнезда и имеют размеры, не превышающие размеров гнезда. Обычно от 50×50 до 60×60 мм. Тепловыделение процессоров Pentium III примерно в два раза меньше, чем у Athlon, поэтому охлаждать их проще, и на Pentium III чаще всего используются кулеры с полностью алюминиевыми радиаторами или с медным основанием. Они стоят дешевле полностью медных, в которых к тому же и нет необходимости.

Если продолжать разговор про Socket 370 и вспомнить про процессоры VIA C3, то можно и вовсе забыть про кулеры. Дело в том, что VIA C3 имеют репутацию «холодных» процессоров, потому что они выделяют слишком мало тепла и могут работать и с пассивными охладителями — обычными радиаторами, или совсем простенькими кулерами. Для них тепловыделение не проблема, и поэтому компьютеры на их базе работают очень тихо.
Сегодня выгоднее выпускать кулеры для процессоров Intel Pentium 4 и Celeron под Socket478. Дело в том, что рынок охладителей под Athlon уже достаточно насыщен, а к тому же цена на компьютеры с процессорами AMD невысоки, и не каждый пользователь готов дорого заплатить за хороший кулер. С Pentium 4 ситуация совсем другая, так как они стоят намного дороже конкурентов от AMD, и на рынок высокопроизводительных процессоров можно продавать кулеры стоимостью несколько десятков долларов.

В компьютерах с процессорами Pentium 4 и Celeron под Socket 478 кулер крепится к специальной стойке на материнской плате. Есть мнение, что процессоры Pentium 4 вообще не перегреваются. Оно в корне неверно, и первые Pentium 4 действительно грелись слабее своих товарищей Athlon, но сейчас энергопотребление Pentium 4 с частотой 2.8 ГГц находится в районе 64 Вт, а Pentium 4 3.0 ГГц обещает требовать до 80 Вт. Конечно, современные технологические процессы и конструкция Pentium 4 со встроенным распределителем тепла помогают ему лучше бороться с выделяемым теплом, но он также, как и Athlon требует большой кулер. Правда, коробочные варианты процессоров уже поставляются с кулерами, но при необходимости в магазинах можно найти широкий ассортимент охладителей для Pentium 4.

Кулеры под Socket 478 имеют, в основном, один вид крепления: двумя стальными скобами они цепляются за пластиковые упоры материнской платы и крепко прижимаются к поверхности процессора. Иногда от слишком сильных пружин кулера материнская плата слегка изгибается, но по большому счёту это не страшно. Для компьютеров, использующих Pentium 4 в низких или серверных корпусах, существуют кулеры, крепящиеся к материнской плате без использования стоек вокруг процессора.

Так же, как и в случае с некоторыми охладителями под Athlon, в них крепление проходит сквозь отверстия в материнской плате (для этого с неё придётся снять стандартные держатели для кулера) и фиксируется сверху на процессоре. В этом случае на плату подаётся куда меньшая физическая нагрузка. К сожалению, такие кулеры мало распространены.
Под Pentium 4 выпускаются кулеры с различными радиаторами. Здесь есть как чисто алюминиевые, так и с медными основаниями, или полностью медные. Вентиляторы для таких кулеров обычно ставятся тихие, потому что их низкая производительность компенсируется большими размерами радиаторов. Хотя, громкие модели тоже нередкое явление среди охладителей для Socket 478.

Тест третий, вариации «классических» схем: один вентилятор на вдув, один на выдув (разное расположение вентилятора на вдув спереди корпуса), открытая и закрытая передняя панель.

Теперь мы переходим к «классическим» схемам, объединенным в единый тест, так как все они предусматривают расположение одного вентилятора на вдув и одного на выдув.

Начнем с наиболее классического варианта, когда мы имеем вентилятор на вдув, расположенный внизу передней части корпуса и обдувающий жесткие диски, вентилятор на выдув располагается на задней стенке корпуса. Передняя панель корпуса закрыта.

Такое «классическое» расположение вентиляторов проигрывает по своей эффективности вариантам с двумя вентиляторами на выдув с точки зрения температуры процессора. Однако стоит заметить, что при таком расположении вентиляторов жесткие диски внутри системного блока охлаждаются куда лучше, чем в том варианте, когда в корпусе нет вентиляторов на вдув вовсе.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув снизу, передняя панель закрыта)

А теперь все то же самое, но с открытой передней панелью.

Температура ЦП снизилась до уровня двух вентиляторов на выдув с закрытой передней панелью. Температура жестких дисков опустилась до минимального значения.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув снизу, передняя панель открыта)

Переставляем вентилятор на вдув выше корзины с жесткими дисками и закрываем переднюю панель корпуса.

Определенно, данная схема расположения не имеет абсолютно никакого смысла, так как температура процессора стала даже выше, чем с одним вентилятором на выдув. Но стоит заметить, что при таком расположении.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув сверху, передняя панель закрыта)

Сохраняем расположение вентиляторов и отрываем переднюю панель корпуса.

Температура процессора оказалась средней между двумя вентиляторами на выдув с закрытой крышкой и с открытой крышкой. Температура видеокарты осталась примерно на том же уровне. Эффективность охлаждения корзины с жесткими дисками определенно снизилась.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув сверху, передняя панель открыта.

Что предлагает современный вентилятор

Самое главное — компьютер стал персональным, комфортным и теперь уже красивым. Этот процесс превращения из чудовища в красавчика можно назвать эволюцией. Ей подверглись и технические особенности, и визуальные. Вентиляторы тоже подтянулись, чтобы существовать в одном стиле с платформой.

Что касается коннекторов для подключения, то основная часть вентиляторов до сих пор доступна со всеми вариантами подключения. А вот что сильно изменилось, так это ответная часть — управление на материнской плате.

Если раньше некоторые функции получали лишь топовые бренды и модели, а иногда и вовсе, только серверный сегмент, то постепенно эволюция дошла и до самых бюджетных систем. Материнские платы адаптировали под требования пользователей, поэтому большинство из них умеет теперь не только управлять скоростью и мониторить обороты, но и создавать невероятные эффекты с помощью подсветки. Это тоже можно записать в достижения эволюции: превращение вентилятора в современное умное устройство. Интересно представить, что же будет с повелителями воздуха дальше.