Зачем покупать контроллер вентиляторов – выбираем лучший

Регулятор скорости вращения вентилятора: виды устройства и правила подключения

Вентилятор является одним из малозаметных, но чрезвычайно важных приборов, помогающих создавать благоприятные условия для работы, отдыха и просто приятного проведения времени.

Без него не смогут функционировать компьютеры, холодильники, кондиционеры и другая техника. Для максимально эффективной работы различных устройств используют регулятор скорости вращения вентилятора.

Из нашего материала вы узнаете о том, какие бывают регуляторы, особенностях их работы. Также мы расскажем, как своими руками собрать прибор и что для этого потребуется.

Зачем покупать контроллер вентиляторов?

Вентиляторы необходимы для охлаждения вашей системы и поддержания работоспособности ваших компонентов. Наличие контроллера вентиляторов в вашей системе значительно облегчает мониторинг температуры. Большинство контроллеров позволяют вам вручную регулировать скорость вращения вентиляторов и добиться идеального баланса прохлады и тишины.

Перед покупкой нового контроллера вентилятора или концентратора вентиляторов необходимо рассмотреть несколько вещей. Некоторые контроллеры вентиляторов имеют разные характеристики, количество каналов и, разумеется, программное обеспечение.

Эстетика контроллера вентиляторов

Большую часть времени контроллер вентилятора может быть скрытым. Иногда эти контроллеры вентиляторов проектируются так, чтобы они могли находиться внутри вашей системы и не выглядеть так, будто на вашем корпусе птицы свили гнездо.

Поддержка Pin

Различные контроллеры вентиляторов поддерживают разные типы контактов вентилятора; обычно это будет трёх- или четырёхконтактный.

3-контактные модели являются более сложными, чем старые 2-контактные модели, с двумя контактами для отрицательного и положительного тока и третьим контактом для контроля оборотов.

4-контактный вывод выполняет всё вышеперечисленное, но с добавлением дополнительного четвертого контакта, который предназначен для широтно-импульсной модуляции (ШИМ), работающей как переключатель, который постоянно включается и выключается, регулируя количество энергии на вентилятор.

Каналы

Количество каналов может варьироваться от контроллера к контроллеру. Важно убедиться, что вы получаете контроллер с нужным количеством каналов. Noctua в этом списке поддерживает только до трёх каналов, поэтому всегда следите за этим показателем!

Управление

Если какое-либо из этих устройств имеет элементы управления, они часто очень просты с ограниченными возможностями настройки. Программное обеспечение, такое как iCUE для Corsair Commander, превосходно и даёт вам реальную гибкость с конфигурациями. Другие варианты управления включают сенсорные экраны, такие как контроллер Thermaltake.

Схема регулятора скорости вентилятора для уменьшения шума

В отличии от схемы, которая замедляет обороты вентилятора после старта (для уверенного запуска вентилятора), данная схема позволит увеличить эффективность работы вентилятора путем увеличения оборотов при повышении температуры датчика. Схема также позволяет уменьшить шум вентилятора и продлить его срок службы.

Необходимые для сборки детали:

• Биполярный транзистор (VT1) — КТ815А.
• Электролитический конденсатор (С1) — 200 мкФ/16В.
• Переменный резистор (R1) — Rt/5.
• Терморезистор (Rt) — 10–30 кОм.
• Резистор (R2) — 3–5 кОм (1 Вт).

Если ваш вентилятор иногда не запускается даже при сильном нагреве (паяльник поднести), то нужно добавить цепочку С1, R2. Тогда R1 выставляем так, чтобы вентилятор гарантированно запускался при подаче напряжения на холодный блок питания. Через несколько секунд после заpяда конденсатора, обороты падали, но полностью вентилятор не останавливался. Теперь закрепляем датчик и проверяем, как все это будет крутится пpи реальной работе.

Rt — любой терморезистор с отрицательным ТКЕ, например, ММТ1 номиналом 10–30 кОм. Терморезистор крепится (приклеивается) через тонкую изолирующую прокладку (лучше слюдяную) к радиатору высоковольтных транзисторов (или к одному из них).

Видео о сборке регулятора оборотов вентилятора:

Что из себя представляют регуляторы скорости вращения вентилятора?

Регулятор скорости (его еще называют контроллер) помогает снизить обороты, когда это необходимо, либо увеличить их. По существу, он изменяет напряжение, подающееся на устройство. Этот небольшого размера прибор подсоединяется к оборудованию по специальной схеме.

Зачем нужен?

Если вентилятор постоянно работает на максимальной мощности, это уменьшает срок его службы. Прибор быстро изнашивается и ломается.

Регулирование скорости не только снижает износ вентилятора, но и уменьшает потребление электроэнергии.

Функции регулятора скорости вращения:

• уменьшение износа механизмов,
• снижение шума,
• экономия электроэнергии.

Как работает: принцип действия и устройство

Принцип работы регулятора скорости состоит в том, чтобы изменять напряжение и частоту оборотов двигателя. Это влияет на воздухообмен и изменяет мощность воздушного потока.

Для управления скоростью могут использоваться разные методы:

1. Изменение напряжения, подающегося на обмотку.
2. Изменение частоты тока.

Второй метод почти не используется, так как частотные приводы очень дорого стоят, во много раз больше самого вентилятора, и не всегда целесообразно их приобретать. В основном, практикуется первый способ.

Виды регуляторов оборотов

По принципу регулирования скорости различают несколько видов регуляторов:

Симисторный регулятор наиболее распространенный, он может охватывать даже не один, а несколько двигателей. Главное, чтобы величина тока не превышала предельную величину.

Частотные модели могут быть использованы в любых пределах от 0 до 480 В, их применяют для трехфазных двигателей вентиляторов мощностью до 75 кВт.

Трансформаторные регуляторы применяются для более мощных вентиляторов. Они однофазные или трехфазные, позволяют плавно снижать скорость оборотов, могут регулировать несколько вентиляторов.

Проблема бюджетных материнских плат…

Несомненно, когда пользователь ПК обладает весьма ограниченным бюджетом при выборе материнской платы, ему приходится идти на компромиссы между ценой платы, качеством и функционалом

Энтузиасты обращают внимание на подсистему питания процессора и возможности разгона, простым пользователям больше интересен дизайн платы, для кого-то важным критерием является компактность материнской платы. Но многие ли из нас обращают внимание на количество 3-pin и 4-pin разъемов при выборе материнской платы, является ли этот критерий для кого-то решающим при покупке? Думается, что для большинства, чей бюджет ограничен 100 — 120 долларами, данный критерий отнюдь не на первом месте

И вот, мы находим идеальную материнскую плату, допустим, как это было в моем случае — ASUS TUF B450M-Pro Gaming. Отличная плата с неплохим за свою цену «питальником», способным без труда справиться с каким-нибудь Ryzen 9 3900X, с удобным и понятным BIOS и качеством исполнения на весьма высоком уровне. Но в жаркое лето обостряется проблема высоких температур комплектующих ПК и вопрос продуваемости корпуса становится как никогда актуальным. И тут неожиданно выявляется серьезный недостаток данной материнской платы, можно сказать типовой для компактных материнских плат и «бюджетных досок» — малые возможности для обеспечения должной продуваемости корпуса. Ведь что такое три разъема 4-pin на плате? Это питание для вентилятора процессорного кулера и еще двух корпусных вентиляторов, обычно располагающихся на вдув и на выдув.

анонсы и реклама

Но плата ведь оверклокерская, позволяющая неплохо разгонять даже восьмиядерные процессоры. И для хорошего разгона с сохранением комфортных температур и приемлемого уровня шума двумя корпусными вентиляторами просто так не обойтись. Желательно иметь «двухголовую» башню с двумя вертушками, такую как GELID Phantom, недорогую и отлично подходящую для охлаждения процессоров Ryzen 3000 серии, в том числе и Ryzen 9 3900X с небольшим андервольтом.

И вот, после покупки хорошей башни оказывается, что для подключения корпусных вентиляторов в нашей плате остается лишь один разъем. Естественно, ни о каком оверклокинге летом не может быть и речи, когда имеется достаточно горячий процессор, мощная видеокарта и всего один корпусный вентилятор.

Конечно, можно использовать открытый стенд, располагая его прямо под кондиционером или открытым окном, но такое решение ведет к возрастанию рисков, связанных с безопасностью комплектующих.

Достаточно банальным решением среди энтузиастов и любителей будет покупка дешевого разветвителя, позволяющего в один разъем подключать сразу несколько вентиляторов. Но насколько это безопасно — давайте выясним.

Как увеличить скорость вращения кулера на ноутбуке или компьютере

Способ универсален для всех электронных вычислительных машин, на которые устанавливаются системы воздушного охлаждения. Для того чтобы изменить скорость вращения, нужно:

1. Перезапустить систему и войти в оболочку BIOS. Клавиши или их сочетания зависят от производителя материнских плат.
2. Перейдите в раздел Power, найдите вкладку Hardware Monitor.
3. В пункте «CPU Min. Fan speed (%)» отрегулируйте скорость вращения кулера в процентах.
4. Такую же регулировку проведите с остальными пунктами.
5. После чего сохраните изменения и выйдите из BIOS в пункте Exit.

Рекомендации по снижению уровня шума

Часто желание отрегулировать скорость вентилятора связано с повышенным уровнем шума, который издает прибор. Устройство должно «звучать» в диапазоне до 55 дБ. Нормальный уровень — 30-40 дБ.

Бесшумные агрегаты выдают не более 25 дБ. В такие конструкции встроены прокладки, высокоточные подшипники, которые уменьшают вибрации от электродвигателя. А также подобрано количество лопастей, расположенных под определенным углом

Регулятор фактически не уменьшает шумность: на максимальной скорости вентилятор издает такое же звучание, как и раньше. Тише он работает при снижении оборотов.

Чтобы даже на максимальной скорости уровень шума от вытяжки уменьшился, нужно проверить плотность прикрепления корпуса основного прибора к стенке, специальной нише. Зазоры могут быть источниками дополнительной вибрации.

Уплотняются эти промежутки поролоном или полиуретаном. Полезен и осмотр крепежных элементов, которые должны быть хорошо подтянуты. Снизит уровень шума и тонкая изолоновая подложка в вибрирующей поверхности.

А самый действенный способ уменьшить шум вытяжки – подобрать бесшумный канальный вентилятор.

Какие бывают реобасы?

Принцип работы контроллера вентиляторов прост и понятен каждому: регулировка скорости вращения за счет изменения параметров тока, подаваемого на электродвигатель кулера. Вроде бы все ясно. Но на деле реобасы отличаются конструкцией и техническими решениями, позволяющими по-разному реализовать основную функцию.

Давайте посмотрим, из чего состоит простой ручной реобас. Во-первых, это кабель для соединения с блоком питания и отдельные провода (контролеры) подключаемые для питания и контроля вентиляторов или их групп. Наибольшее распространение получили четырёхканальные приборы. В них выделяют три основных линии на БП, процессор, видеокарту и один, на усмотрение пользователя.

На каждом канале устанавливается регулятор, поворотом которого вручную можно установить нужную частоту вращения лопастей. Контролируется этот процесс небольшим ЖК дисплеем, располагаемым вместе с ручками регулировки на панели. Девайс устанавливается в 5,25 дюймовый отсек на фронтальной части системного блока. Главным в такой схеме является программируемы чип со специальной программным управлением.

Но, как вы понимаете, от ручной регулировки толку немного. А в случае с охлаждением процессора такой способ может и навредить. Поэтому я сразу предлагаю рассмотреть конструкцию реобаса, который способен с максимальной эффективностью управлять шумом и энергопотреблением вентиляторов в полностью автоматическом режиме. Главные ее отличия – это наличие отдельных термодатчиков на каждый канал и более сложный алгоритм работы.

Как работает авторегулирование?

После включения компа такая система сначала раскручивает кулеры по максимуму, фиксирует эти значения частоты вращения и принимает их за 100%. Далее обороты по каждому каналу искусственно снижаются. И уже потом автоматически регулируются в зависимости от загруженности и нагрева отдельных модулей.

При этом пользователь компа может и самостоятельно устанавливать и регулировать обороты вращения для отдельных вентиляторов. Для более удобной работы с реобасом на их панели устанавливается информативный дисплей, который в некоторых случаях делается сенсорным и цветным. С его помощью можно в удобном виде получать текущие сведения:

• какова частота вращения кулеров;
• температура в зоне их размещения;
• потребляемая мощность подключенных кулеров;

Так же на дисплей выводится информация о неисправностях. В некоторых моделях реобасов имеется возможность работать со специальным ПО, которая упрощает процесс управления вентиляторами.

Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса

Реобас – электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

1. Бесперебойный запуск двигателей.
2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Как датчик температуры процессора используется кремниевый транзистор VT1, который приклеивают к радиатору процессора. Операционный усилитель DA1 работает в триггерном режиме. Переключение осуществляется сигналом, снимаемым с коллектора VT1. Точка переключения устанавливается переменным резистором R7.

VT1 может быть заменен маломощными n-p-n транзисторами на основе кремния, имеющими коэффициент усиления более 100. Заменой для VT2 и VT3 могут служить транзисторы IRF640 или IRF644. Конденсатор С3 – пленочный, остальные – электролитические. Диоды – любые маломощные импульсные.

Настройка собранного реобаса осуществляется в последовательности:

1. Ползунки резисторов R7, R4 и R5 поворачиваются по часовой стрелке до упора, кулеры подключаются к разъемам XP1 и XP2.
2. На разъем ХР1 подается напряжение в 12 В. Если все в порядке, все вентиляторы начинают вращаться с максимальной скоростью.
3. Медленным вращением движков резисторов R4 и R5 подбирается такая скорость, когда исчезает гул, а остается лишь звук перемещающегося воздуха.
4. Транзистор VT1 нагревается приблизительно до 40-45° С, а движок резистора R7 поворачивается влево до тех пор, пока кулер не переключится на максимальную скорость. Спустя примерно минуту после окончания нагрева значение скорости должно упасть до первоначального.

Собранный и настроенный реобас устанавливается в системный блок, к нему подключаются кулеры и температурный датчик VT1. Хотя бы первое время после его установки желательно осуществлять периодический мониторинг температуры узлов компьютера. Программы для этого (в том числе и бесплатные) не проблема.

Остается надеяться, что среди описанных способов уменьшения шума компьютерной системы охлаждения каждый пользователь сможет найти для себя наиболее подходящий.