Hvis du nogensinde har åbnet dit bundkorts BIOS og set ting som PWM, DC eller Auto i blæserindstillingerne , er det normalt at føle sig lidt overvældet. Så leder du efter information, og alle websteder forklarer det forskelligt, så det er nemt at ende med at blive mere forvirret, end da du startede.
Det typiske scenarie er dette: Du bygger en ny pc, tænder den for første gang, og kabinetblæserne begynder at dreje rundt, som om computeren er ved at starte. Konstant støj, blæsere kører på 100% hastighed, og ingen BIOS-indstilling, der ser ud til at ændre noget . Du undrer dig over, hvorfor i alverden de sælger DC-blæsere, når PWM-blæsere virker bedre på alle måder, om du kan blande dem, hvilken tilstand du skal vælge ... og ingen forklarer det klart for dig.
Hvad er en DC-blæser og en PWM-blæser egentlig?
I en moderne pc findes der to hovedtyper af ventilatorer side om side : jævnstrømsventilatorer (DC) og pulsbreddemodulationsventilatorer (PWM). De ser måske stort set identiske ud udefra, men den måde, de styres på og reagerer på bundkortet, er ret forskellig.
Den hurtigste måde at skelne dem fra hinanden er ved at se på stikket : DC-blæsere har normalt et 3-bens stik, mens PWM-blæsere bruger 4 ben. Det ekstra ben er ikke kun for syns skyld; det bærer PWM-signalet, der gør det muligt for bundkortet at styre blæserhastigheden meget mere præcist.
I en klassisk DC-ventilator styres hastigheden ved at ændre den spænding, den modtager: ved 12V drejer den med fuld hastighed, ved 7-9V sænker den farten, og under en bestemt tærskel stopper den simpelthen, fordi motoren ikke længere har kraft til at starte eller fortsætte med at dreje.
I en PWM-blæser forbliver spændingen derimod stabil (normalt 12V) , men bundkortet "hakker" energien i meget hurtige tænd/sluk-pulser. Den andel af tiden, signalet er aktivt inden for hver cyklus, kaldes duty cycle, og det er det, der bestemmer blæserens hastighed.
For eksempel betyder en duty cycle på 20% , at ventilatoren kun modtager strøm i 20% af tiden under hver cyklus, og de resterende 80% er den "slukket". Det praktiske resultat er, at den roterer meget langsommere end ved 100% duty cycle, men uden at det er nødvendigt at sænke spændingen.
Sådan fungerer DC-tilstand i BIOS
Når du vælger DC-tilstand for et ventilatorstik i BIOS , fortæller du bundkortet, at det skal styre ventilatorens hastighed ved at variere den spænding, det leverer. Dette er den klassiske metode til ventilatorstyring og bruges naturligt med 3-bens ventilatorer.
I denne tilstand justerer bundkortets blæserhoved udgangsspændingen baseret på temperaturen: 12V for fuld hastighed og værdier som 9V, 7V osv., når hastigheden reduceres . Den blæserkurve, du konfigurerer i BIOS, oversættes til en spændingskurve; lær hvordan du styrer blæsere.
Dette system har en betydelig begrænsning: der er en minimumsspænding, under hvilken motoren ikke længere kan rotere stabilt . Derfor kan DC-ventilatorer sjældent nå så lave omdrejninger som en PWM-ventilator. Hvis du fortsætter med at reducere spændingen efter et vist punkt, vil ventilatoren enten stoppe eller begynde at opføre sig uregelmæssigt (rykninger, elektrisk støj).
Mange brugere oplever, at selv efter justering af blæserprofiler i BIOS, fortsætter deres 3-bens kabinetblæsere med at dreje meget hurtigt og larme . Dette skyldes normalt en af disse årsager: bundkortet har en forholdsvis høj minimumspænding af sikkerhedsmæssige årsager, blæseren har en høj opstartsspænding, eller headeren er konfigureret i PWM-tilstand i stedet for DC.
Kort sagt er DC-tilstand helt gyldig, men den er mindre præcis, når det kommer til at styre lave hastigheder , og nogle blæsere eller bundkort samarbejder simpelthen ikke så godt, som vi gerne vil have for at opnå en stille pc i tomgang.
Sådan fungerer PWM-tilstand i BIOS
Hvis du vælger PWM-tilstand på en bundkorts blæserheader, aktiveres udgangen af pulsbreddemodulationssignalet gennem den fjerde pin. Blæseren modtager altid 12V på strømforsyningspindene, men PWM-pinden fortæller den, hvilken procentdel af dens maksimale hastighed den skal bruge.
Fra et elektrisk synspunkt sender bundkortet en firkantbølge: tænd-sluk-tænd-sluk med en høj frekvens. Ventilatoren er designet til at fortolke denne pulssekvens og justere sit interne motormoment. Jo flere "tændte" pulser der er i hver cyklus, jo hurtigere vil den dreje.
En vigtig fordel ved dette system er, at de fleste PWM-blæsere kan køre ved betydeligt lavere omdrejninger end deres DC-modstykker , hvilket forbliver stabilt og uden at gå i stå. Dette betyder mindre støj, når systemet er inaktivt eller under let belastning.
Nogle avancerede PWM-modeller integrerer endda kredsløb for at udjævne signalet og filtrere firkantbølgen , så motoren modtager en mere "afrundet" overgang. Dette hjælper med at reducere elektrisk støj eller brummen, der kan være mærkbar ved bestemte driftscyklusser.
En anden interessant implikation er, at en PWM-blæser med den samme luftstrøm typisk vil forbruge mindre strøm over tid, da den bruger mere tid på at dreje ved en lavere hastighed og kun øger hastigheden, når systemet har brug for det.
Hvis din BIOS tilbyder en automatisk tilstand til ventilatorhoveder, forsøger den at registrere, om du har tilsluttet en DC- eller PWM-ventilator, og justerer derefter. Denne registrering er dog ikke altid perfekt, så hvis du bemærker usædvanlig adfærd (ventilatorer kører altid ved fuld hastighed, reagerer ikke på ventilatorkurven osv.), anbefales det manuelt at tvinge DC- eller PWM-tilstand afhængigt af ventilatortypen.
Kompatibilitet mellem 3-bens og 4-bens blæsere
Et af de hyppigste spørgsmål er, hvad der sker, hvis man blander DC- og PWM-blæsere med 3-bens og 4-bens bundkortstik . Heldigvis er kombinationerne ret logiske, hvis man forstår, hvad hver enkelt ben gør.
Hvis du har en 3-bens (DC) blæser tilsluttet en 4-bens header konfigureret i PWM-tilstand , vil bundkortet sende den en konstant 12V. Da blæseren ikke har den fjerde pin til at fortolke PWM-signalet, kan den simpelthen ikke modtage instruktioner til hastighedsstyring. Resultatet er, at den bliver ved med at dreje med maksimal hastighed hele tiden.
Dette scenarie er en af de mest almindelige årsager til, at kabinetblæsere lyder som en turbine ved opstart . I BIOS kan du ændre profil, hastighed eller tilstand, men hvis du lader headeren være indstillet til PWM med en 3-bens blæser, vil blæseren ignorere dine indstillinger og fortsætte med at køre ved 100%.
Hvis du gør det modsatte – det vil sige, tilslutter en 4-bens PWM-blæser til en 3-bens header eller en 4-bens header tvunget til DC-tilstand – vil blæseren fungere uden problemer, men den vil fungere som en normal DC-blæser. Den vil modtage en variabel spænding på strømbenene, og den fjerde PWM-ben vil forblive ubrugt.
Det betyder, at du mister nogle finjusteringsmuligheder, og minimumshastigheden vil være højere, end hvis den samme blæser var i ægte PWM-tilstand. Alligevel er det helt acceptabelt og i mange tilfælde tilstrækkeligt til et rimeligt stille system.
Den gyldne regel for at undgå problemer er enkel: Hvis bundkortets stik har 3 ben, skal du altid bruge DC-tilstand; hvis det har 4 ben, skal du bruge PWM med 4-bens blæsere og DC med 3-bens blæsere . Automatisk tilstand kan muligvis fungere, men hvis noget ikke ser rigtigt ud, skal du skifte til manuel konfiguration.
Støj: PWM-blæsere vs. DC-blæsere
Når vi taler om pc-køling, er vi næsten altid optaget af to ting: temperatur og støj . Med hensyn til ren kølekapacitet kan en lignende DC-blæser og en lignende PWM-blæser bevæge meget lignende mængder luft ved samme omdrejningstal. Forskellen ligger i, hvordan de opfører sig ved lave hastigheder, og hvordan de styres.
PWM-blæsere har en fordel i støj af flere årsager: de kan sænke omdrejningstallet mere, de har en tendens til at reagere bedre på temperaturkurver , og mange modeller er designet specielt til lydløse situationer (kontor-pc'er, lydløse spil, lydstudier osv.).
I nogle DC-ventilatorer kan det at tvinge dem til at køre ved lave spændinger producere elektriske lyde, summen eller små kliklyde relateret til, at motoren kører i et område, hvor det ikke er helt behageligt. Da det brugbare spændingsområde er begrænset, er det desuden nogle gange umuligt at få dem til at dreje så langsomt som ønsket uden at de stopper.
På den anden side kan nogle PWM-modeller, ved bestemte driftscyklusser, producere en svag summende eller fløjtende lyd, når ventilatorhastigheden øges eller falder, eller endda en mere mærkbar støj, hvis ventilatorkurven er forkert konfigureret og oplever pludselige accelerationer. Dette er især mærkbart i AIO-væskekølepumper eller CPU-blæsere, når ventilatorkurven bliver for aggressiv.
Et typisk eksempel: Du skifter pumpen eller ventilatorerne på din AIO-radiator mellem DC- og PWM-tilstande i BIOS og bemærker, at de i PWM-tilstand kører ved højere omdrejninger, og du hører en højere, konstant summende lyd . Det, du næsten helt sikkert bemærker, er ændringen i pumpens og ventilatorernes hastighed, som i PWM-tilstand kan køre hurtigere afhængigt af den konfigurerede kurve.
Generelt set, hvis stilhed er din prioritet, yder velkonfigurerede PWM-blæsere normalt bedre . Men DC-blæsere bør heller ikke dæmoniseres: i mange budgetsystemer eller servere, hvor enkelhed og lave omkostninger er nøglen, bruges DC-blæsere med 100% hastighed netop fordi maksimal køling er prioriteten, og støj er sekundær.
Hvorfor sælges der stadig DC-blæsere, hvis PWM virker "bedre"?
Det virker logisk at tro, at hvis PWM-blæsere er mere præcise, mere effektive og mere støjsvage, ville der ikke være nogen mening i at fortsætte med at sælge DC-blæsere . Men virkeligheden på hardwaremarkedet har sine nuancer.
Den første grund er produktionsomkostninger . En PWM-ventilator kræver mere elektronik til at styre modulationssignalet, mens en DC-ventilator er enklere internt. Det betyder, at DC-ventilatorer generelt er billigere at producere og sælge.
I praksis kan man finde PWM-blæsere af høj kvalitet til betydeligt højere priser, mens multipakker med DC-blæsere er meget billige . For producenter af mellem- eller lavpriskabinetter giver det at inkludere DC-blæsere dem mulighed for at justere den endelige pris uden at ofre standardventilation.
En anden grund er kompatibilitet . Ikke alle bundkort, især ældre eller meget basale bundkort, har nok 4-bens stik med ægte PWM-styring til alle kabinetblæsere. I disse scenarier er DC-blæsere stadig en perfekt gyldig mulighed , især hvis de er tilsluttet integrerede controllere i kabinettet, der fungerer ved hjælp af spænding.
Derudover er der miljøer som servere, industrielt udstyr eller specialiseret hardware, hvor det giver mere mening at holde ventilatorerne kørende på 100% næsten hele tiden. I disse situationer har termisk pålidelighed forrang frem for støj; derfor giver det ikke mening at betale ekstra for PWM-ventilatorer, hvis de altid skal køre med fuld hastighed eller næsten.
Endelig, selvom PWM-blæsere på papiret er "strengt overlegne" i kontrol og effektivitet, er den praktiske forskel i ydeevne i mange hjemmeapplikationer ikke så dramatisk . En DC-blæser af god kvalitet, korrekt styret af spænding, kan tilbyde mere end acceptabel ydeevne med hensyn til både temperatur og støj.
Hvordan bestemmer bundkortet blæserhastigheden?
Bag disse DC/PWM-tilstande i BIOS gemmer sig et relativt simpelt system: bundkortet aflæser temperaturen på bestemte sensorer (CPU, VRM, chipset osv.) og anvender, afhængigt af hvad du har angivet i ventilatorkurven, en bestemt spænding eller en bestemt duty cycle på ventilatoren.
I tilfælde af PWM-blæsere måler bundkortet typisk CPU-temperaturen (eller temperaturen fra en anden sensor, du vælger) og øger duty cycle-hastigheden, når temperaturen stiger . Ved lave temperaturer kan blæseren derfor køre med 20-30 % af sin kapacitet, og når du starter med at spille spil eller gengive video, kan den stige til 70-100 % afhængigt af blæserkurven.
I DC-blæsere er princippet det samme, men i stedet for at fortolke en duty cycle modtager blæseren en højere eller lavere spænding . Flaskehalsen her er, at ikke alle blæsere eller bundkort håndterer spændingsområder på præcis samme måde, så nogle gange kræver den ideelle kurve lidt trial and error.
Hvis du bemærker, at dine blæsere drejer med fuld hastighed, når du starter din pc, og derefter sænker hastigheden, sker der normalt, at bundkortet i et par sekunder ved opstart leverer den fulde 12V til blæserhovederne, indtil initialiseringsprocessen er fuldført, og det begynder at anvende de konfigurerede PWM- eller DC-tilstande. Denne korte "brølen" er normal i mange modeller, især ældre bundkort.
Producenter inkluderer ofte muligheder som forudindstillede profiler (Silent, Normal, Performance, Full Speed) , der ændrer kurvens hældning uden at du behøver at redigere hver indstilling individuelt. Under alle omstændigheder er det underliggende princip altid det samme: højere temperatur, højere omdrejninger pr. minut, uanset om det opnås gennem højere spænding (DC) eller højere duty cycle (PWM).
Typiske fordele og ulemper ved PWM og DC
Hvis vi reducerer al teorien til det, der interesserer dig som bruger, kan vi liste styrkerne og svaghederne ved hver type ventilator for at hjælpe dig med at vælge.
På PWM-siden er de vigtigste fordele: større præcision i hastighedsregulering, bedre evne til at arbejde ved meget lave omdrejninger , bedre energieffektivitet ved dynamisk justering af hastigheden og typisk mindre støj i tomgang eller under let belastning.
Blandt de mulige ulemper ved PWM finder vi: højere pris sammenlignet med basale DC-modeller , behovet for at have rigtige 4-bens headere på bundkortet og i nogle tilfælde små summelyde ved en bestemt duty cycle, hvis ventilatoren eller pumpen ikke er godt filtreret.
Hvad angår DC-blæsere, er deres fordele primært praktiske: reducerede omkostninger, enklere og mere holdbart design og bred kompatibilitet selv med ældre bundkort eller meget simple spændingsregulatorer, inklusive dem, der er integreret i mange kabinetter.
Som svagheder ved DC-motorer skal det nævnes, at de har et mere begrænset reguleringsområde , de kan ikke køre med så lave omdrejninger uden risiko for at gå i stå eller lave elektrisk støj, og de er normalt dårligere kandidater til opsætninger, hvor absolut stilhed er en prioritet.
I praksis er et sæt kvalitets PWM-blæsere det logiske valg for en mellem- til high-end- eller entusiast-pc, hvor støj er et problem, og præcis blæserstyring ønskes . Til basale opsætninger, kontor-pc'er eller meget stramme budgetter er gode DC-blæsere stadig helt rimelige.
Ofte stillede spørgsmål om PWM vs. DC-blæsere
Mange mennesker har et lignende sæt spørgsmål, når de begynder at rode med blæserne i BIOS'en eller overvejer at skifte kabinettets kølesystem. Det er værd at gennemgå nogle almindelige spørgsmål med klare svar baseret på den faktiske drift af begge systemer.
Et af de første spørgsmål er: Kan jeg bruge en PWM-controller med en DC-ventilator? Teknisk set, hvis controlleren kun er designet til at overvåge og modulere PWM-signalet, bør du ikke tilslutte DC-ventilatorer til den, fordi enheden forventer en fjerde pin, der ikke findes, og som kan fungere forkert eller endda beskadige noget, hvis den ikke er designet til det.
Et andet almindeligt spørgsmål er, om man kan bruge en PWM-blæser på et bundkort, der kun har DC-headere . Fysisk set kan man godt tilslutte den, fordi 4-bensstikket er kompatibelt med et 3-bensstik (det ekstra stik stikker simpelthen ud), men den fungerer som enhver anden DC-blæser uden at udnytte PWM-styringen.
Der er også forvirring omkring de relative støjniveauer mellem DC- og PWM-blæsere . Generelt set giver en PWM-blæser mulighed for finere temperaturkontrol og jævnere hastighedsovergange, så den har tendens til at producere færre pludselige støjændringer og lavere gennemsnitlige omdrejninger, selvom en DC-blæser af god kvalitet også kan være ret stille på en velafstemt hastighedskurve.
Endelig spekulerer mange brugere på, om det er værd at udskifte deres kabinets DC-blæsere med PWM-blæsere . Svaret afhænger af din situation: Hvis dit system genererer meget varme, dit bundkort tilbyder god PWM-understøttelse, og du tydeligvis er generet af støjen og manglen på kontrol, så giver det meget mening at skifte til PWM. Hvis din pc er beskeden, næsten ikke bliver varm, og dine nuværende blæsere ikke er generende, er ændringen muligvis ikke en prioritet.
I sidste ende koger alt dette ståhej om pins, modes og kurver ned til noget ret simpelt: at vælge den type blæser, der bedst passer til dit bundkort, dit budget og dit ønskede niveau af støjsvaghed . Ved at forstå, hvordan DC- og PWM-blæsere fungerer, og korrekt konfigurere BIOS-tilstandene, er det fuldt ud muligt at have en kølig og støjsvag pc uden at blive vild med blæserstøj.
