Меню

Гидродинамический подшипник для вентилятора



Какой тип подшипника в вентиляторе лучше и в каких случаях?

Всем привет! Сегодня разберем, какой лучше подшипник для кулера в системном блоке, для процессорного вентилятора, если это блок питания, какие у них сроки службы, на что влияет конструкция и как сильно.

Сравним подшипники скольжения или качения и скольжения или гидродинамический — какие лучше и почему. О том, сколько охладителей должно быть в компьютере, вы можете почитать вот тут.

Напомню о конструкции вентилятора. Крыльчатка посажена на магнитный вал, который приводится в действие силой электромагнитной индукции.

Ток проходит в нескольких электрических катушках, которые установлены рядом с посадочным местом для вала. От конструкции подшипника, который удерживает вал на посадочном месте, во многом зависит эффективность системы охлаждения ПК.

О типах подшипниках в вентиляторе

Сегодня, в основном, в кулерах используются следующие виды:

Скольжения

Самый простой тип. Состоит из покрытой антифрикционным материалом втулки, в которой вращается ось вентилятора. В исправном состоянии издает минимальный уровень шума, но при износе втулки начинает ощутимо гудеть. Самый дешевый вид, который используется преимущественно в вентиляторах для корпуса ПК.

С винтовой нарезкой

На втулке и оси есть специальная нарезка, благодаря которой рециркулирует смазка. Служат гораздо дольше вышеописанного типа. Кроме этого, ничем не отличаются. Стоят чуть дороже.

Гидродинамический

Вращение вала осуществляется в слое смазки, а втулка удерживается внутри из-за разницы давлений.

Издает наименьший уровень шума из перечисленных девайсов, а по стоимости находится посредине между подшипниками скольжения и качения. Используется в дорогих моделях корпусных вентиляторов и дешевых процессорных.

Качения

В кулерах используются радиальные подшипники, оборудованные двумя кольцами с шариками внутри. Довольно шумный вид, и стоит дороже. Однако и ресурс у них существенно выше, чем у всех предыдущих типов. Используются в дорогих процессорных крыльчатках и видеокартах, а также в блоках питания.

Качения керамические

По конструкции не отличаются от предыдущего типа.

Кардинальное отличие в использовании керамики, которая при контакте создает намного меньше шума по сравнению с металлом, как в предыдущем случае. Самые дорогие из представленных в этом обзоре, но и откатают по максимуму.

С каким типом покупать кулера

На мой взгляд, шумные подшипники качения больше подойдут для серверной или стрим-хаты, где и без них всегда довольно шумно.

Для домашнего ПК или тихого офиса лучше взять бесшумные подшипники скольжения, а если интересует ресурс, отдать предпочтение керамическим.

Особенно это важно, если компьютер установлен в той же комнате, где вы обычно спите, а на ночь вы его не выключаете — например, фармите АФК ресурсы в корейской ММОПРГ или там криптовалюты, а также по религиозным убеждениям.

В конце добавлю: при выборе, обращайте вниманье на параметр шума в технических характеристиках к товару. Сейчас есть очень много различных крутых производителей, которые имеют свои запатентованные технологии и может быть так, что уровень шума будет ниже чем ожидается.

Также советую ознакомиться с инструкцией «Как правильно ставить кулер на корпус». Поделитесь этом постом в социальных сетях, чтобы помочь продвижению моего блога. До завтра!

Источник

Ликбез по системам охлаждения. Занятие второе: вентиляторы, технические нюансы

В современных технологиях охлаждения компьютеров вентиляторы играют ведущую роль. Будучи главным компонентом систем принудительного воздушного охлаждения, они находят применение в процессорных кулерах, охлаждающих устройствах для жестких дисков и видеокарт, компьютерных корпусах, блоках питания, периферийной технике и т.д. На нашем первом занятии мы уже проработали большую часть основополагающих моментов, относящихся к вентиляторам, разобрались с их фундаментальными параметрами, характеристиками и эксплуатационными свойствами. Сегодня мы вновь обратимся к этим устройствам, более подробно рассмотрим их с инженерно-технической точки зрения и постараемся не упустить из виду все важнейшие технические нюансы.

Строение и особенности функционирования вентиляторов

Современные вентиляторы постоянного тока строятся на одно- или двухфазовых вентильных двигателях. Собственно, сами эти двигатели можно условно разделить на две основные составляющие: схему управления и индукторную машину. Индукторная машина повсеместно представляет собой связку ротор-статор, где ротором является кольцевой постоянный магнит, а статором — четырехполюсный (гораздо реже — шестиполюсный) индуктор.

Что же касается схемы управления, то она реализуется производителями по-разному. Наиболее распространенный вариант основывается на использовании микросхемы-драйвера с интегрированным датчиком Холла (обычно используются микросхемы Analog Technology ATS276/277 или их клоны), которая осуществляет согласованную коммутацию фаз индуктора, позволяя последнему индуцировать вращающееся магнитное поле в пространстве статор-ротор и привести в движение ротор. Наряду с простыми схемами, в некоторых продвинутых вентиляторах могут применяться гораздо более сложные и многофункциональные микросхемы-драйверы, имеющие на борту тахометрический контроль, цепи защиты питающей сети и детектирования стопора крыльчатки (яркий пример — микросхема Sanyo LB1663). Но пока, к сожалению, подобные схемы управления не получили широкого признания среди производителей и являются скорее исключением, чем правилом.

Итак, с электродвигателем разобрались. Посмотрим теперь механическое обустройство вентилятора, а именно — его подшипники. Как уже было отмечено на предыдущем занятии, вал ротора (крыльчатки) может быть закреплен в корпусе вентилятора тремя способами:

  • подшипником скольжения
  • «комбинированным» подшипником (один подшипник скольжения, другой — качения)
  • двумя подшипниками качения

Начнем с подшипника скольжения. В недалеком прошлом этот подшипник пользовался немалой популярностью у производителей благодаря низкой себестоимости и относительно простой технологии «приготовления» вентиляторов на его основе. Действительно, эту конструкцию вряд ли можно назвать сложной: сам подшипник скольжения представляет собой примитивную бронзовую втулку, стальной вал ротора закрепляется в подшипнике с помощью пластикового стопорного кольца, дополнительно к этому втулка закупоривается двумя резиновыми прокладками (сальниками), нахлобученными на вал с каждого ее торца (сальники служат в качестве препятствия вытеканию смазки из зазора вал-подшипник).

На первый взгляд все выглядит вполне пристойно. Но если внимательно присмотреться к подшипнику скольжения, просто нельзя не заметить несколько серьезных недостатков, принижающих его в наших глазах.

Первый недостаток. Так как между внутренней поверхностью подшипника и валом имеется небольшой зазор, в процессе вращения вал крыльчатки «дребезжит» внутри подшипника (иными словами, наблюдаются биения вала). В результате он оказывает сильное абразивное действие на подшипник: в поперечном сечении отверстие подшипника приобретает форму эллипса вместо окружности (наблюдается так называемая эллипсность подшипника). В итоге вал начинает вращаться неустойчиво, весьма значительно повышается уровень шума (в спектре шума вентилятора появляются резкие импульсные всплески — скрипы, стуки и т.п.), а также увеличивается потребление мощности от питающей сети, что сопровождается ощутимым нагревом вентилятора. В случае дисбаланса крыльчатки все это может привести к быстрому разрушению подшипника и выходу вентилятора из строя.

Второй недостаток. Смазка в зазоре вал-подшипник имеет вредную привычку вытекать (несмотря на сальники и прочие предосторожности) из этого самого зазора. Как результат, трущаяся пара вал-подшипник начинает взаимодействовать «насухо», падает скорость вращения крыльчатки и существенно возрастает уровень шума.

Третий недостаток. Для предотвращения эллипсности подшипника и увеличения срока службы вентилятора зазор вал-подшипник стараются сократить. Однако при недостаточной (или некачественной) смазке внутри подшипника старт двигателя затрудняется, что приводит к росту потребления тока и увеличению рассеиваемой мощности (в запущенных случаях — к стопору крыльчатки и выходу вентилятора из строя). В конечном итоге, срок службы вентилятора никак не увеличивается, а наоборот, только сокращается.

Четвертый недостаток. Вентиляторы на подшипниках скольжения не способны надежно функционировать в условиях высокой температуры окружающей среды. Уже при температурах выше 50-60°C срок службы таких вентиляторов резко сокращается, и на практике не превышает 5 тыс. часов.

Все эти недостатки, сдобренные наплевательским отношением к качеству выпускаемых изделий со стороны некоторых «экономных» производителей, ставят под серьезное сомнение целесообразность применения вентиляторов на подшипниках скольжения в системах охлаждения компьютеров, где в первую очередь важна их надежность, а не солидные с виду технические характеристики. Такие вентиляторы, конечно, очень дешевы, чем обычно и привлекают незадачливых покупателей. Но, как известно, скупой платит дважды (а то и большее число раз). Ведь если речь заходит об отказе вентилятора процессорного кулера, то при определенном стечении обстоятельств пользователю придется приобретать не только новый вентилятор, но и новый процессор.

Теперь обратимся к «комбинированной» конструкции — симбиозу подшипника скольжения и подшипника качения.

Нельзя сказать, что такой «комбо-драйв» решает все проблемы, тем не менее, положительные сдвиги тут все-таки есть.

Читайте также:  Вытяжка в центре комнаты

Во-первых, подшипник скольжения в такой конструкции играет лишь вспомогательную роль (выступает в качестве своеобразного шунта). Основная нагрузка ложится здесь уже на плечи шарикового подшипника. И так как трение качения меньше трения скольжения, старт двигателя облегчается, рассеваемая вентилятором мощность уменьшается.

Во-вторых, комбинированная конструкция менее восприимчива к весовому дисбалансу крыльчатки. Биения вала в значительной мере гасятся подшипником качения, и вероятность возникновения эллипсности втулки или ее механического разрушения сведена к минимуму (конечно, это имеет место только при условии соблюдения строгих технических норм на производстве и тщательном контроле качества готовых изделий).

Наконец, в третьих, «комбинированные» вентиляторы могут более или менее нормально функционировать даже в сложных эксплуатационных условиях (при высоких температурах окружающей среды и повышенной влажности воздуха).

Однако по-прежнему остается нерешенной принципиальная проблема утечки масла из зазора между валом и втулкой, которая может обернуться падением оборотов крыльчатки и повышением уровня шума, производимого вентилятором. В последнее время эту неприятность пытаются замять путем использования вязких или даже консистентных смазок. Но в некоторых изделиях это только усугубляет ситуацию: смазка все равно вытесняется из зазора, или, что еще хуже, загустевает с образованием твердых микрочастиц. В самых запущенных случаях вал просто заклинивает, и вентилятор выходит из строя.

Итак, в плане сегодняшнего занятия осталось рассмотрение еще одной конфигурации — вентилятора на двух подшипниках качения.

По правде говоря, такая конструкция тоже не является панацеей от всех бед, но как бы то ни было, вентиляторы на двух подшипниках качения можно смело зачислить в разряд предпочтительных и наиболее оптимальных решений для процессорных кулеров, блоков питания и компьютерных корпусов.

Главнейшее преимущество структуры из двух подшипников качения — это высокая надежность и долговечность вентиляторов на их основе. Два шарикоподшипника гармонично дополняют друг друга, обеспечивают легкий старт двигателя и устойчивое вращение крыльчатки. Потребляемая мощность у таких вентиляторов, как правило, ниже, чем у изделий на комбинированном подшипнике или подшипнике скольжения, что существенно облегчает тепловой режим и повышает надежность их функционирования. Ко всему прочему, вентиляторы на двух подшипниках качения нетребовательны к смазке, проблема утечки масла уничтожена в них как класс.

Второе главное преимущество — вентилятор на двух подшипниках качения представляет собой отлично сбалансированную конструкцию. Спиральная пружина, устанавливаемая на валу между первым подшипником и крыльчаткой, в значительной мере нейтрализует возможный дисбаланс ротора, а остаточные биения вала взаимно компенсируют два подшипника качения. Как результат, вентилятор стабильно функционирует практически в любом положении относительно вектора силы тяжести.

Наконец, третье главное преимущество — вентиляторы на двух подшипниках качения способны надежно и долговременно функционировать в условиях очень высоких температур окружающей среды (вплоть до 70-90°C)

Пожалуй, единственный серьезный недостаток таких вентиляторов — это их высокая стоимость. Но справедливости ради следует отметить, что в технологическом отношении высококачественные миниатюрные подшипники качения являются очень сложными и трудоемкими изделиями (стоимость одного высокоточного подшипника качения может достигать 3-5 долларов и даже выше, в то время как стоимость миниатюрного подшипника скольжения обычно не превышает 10 центов). Поэтому высокие цены, по которым предлагаются качественные вентиляторы — явление вполне объективное и неизбежное. Тут уж ничего не поделаешь. Как ни крути, здоровье компьютерной системы дороже.

Что ж, давайте на этой оптимистичной ноте завершим наши разборки с электромеханическими нюансами вентиляторов, и, собравшись с силами, сделаем последний рывок на сегодня — рассмотрим еще один важный технический нюанс, но уже аэродинамического плана.

Характеристическая кривая (расходная характеристика) вентилятора

На прошлом занятии мы уже рассмотрели одну из важнейших характеристик любого вентилятора — его производительность (так называемый расход). Этот параметр обязательно указывается в технических документах на вентиляторы и позволяет объективно оценить их эффективность. Однако, оперируя этими значениями, многие пользователи зачастую забывают, что указанная производительность на деле имеет место только в предельно идеализированной ситуации, когда вентилятор работает, так сказать, на открытом воздухе, и на пути воздушного потока нет никаких препятствий. В реальных эксплуатационных условиях вентилятор обязательно устанавливается в какой-либо системе, будь то компьютерный корпус, блок питания, радиатор, воздуховод и т.п. Совершенно очевидно, что все перечисленные объекты в значительной мере препятствуют движению воздушного потока, формируемого вентилятором (говоря по-научному, гидравлическое сопротивление рабочей сети вентилятора отлично от нуля). Как результат, реальная производительность вентилятора в конкретных эксплуатационных условиях может быть намного ниже тех значений объемной скорости воздушного потока, что обычно указаны на упаковках вентиляторов, процессорных кулеров и т.п.

Помимо производительности, любой вентилятор обладает еще одним важным аэродинамическим параметром — статическим давлением. Эта величина измеряется в дюймах (или миллиметрах) водяного столба и показывает разность между давлением воздушного потока, формируемого вентилятором и давлением в окружающей среде (атмосферным давлением).

Существует четкая (однозначная) взаимосвязь между производительностью вентилятора и статическим давлением его воздушного потока. Она экспериментально определяется в лабораторных условиях (в специализированной барокамере) и носит название «характеристическая кривая» (в инженерно-технической практике — «расходная характеристика») вентилятора.

Две крайние точки этой кривой как раз и фигурируют в технических документах, публикуемых производителями. В качестве «статического давления» берется давление воздушного потока при его нулевой объемной скорости (нулевой производительности), т.е. когда вентилятор работает «вхолостую» (потока как такового нет вообще). Такой вариант развития событий наблюдается в том случае, если резистивное действие (гидравлическое сопротивление) тракта настолько велико, что вентилятор просто-напросто не может «протолкнуть» воздух в этот самый тракт. Надо отметить, что подобная ситуация в практике систем охлаждения компьютеров не встречается, но в других областях применения вентиляторов все-таки может иметь место.

Ну, а в качестве «производительности» берется объемная скорость потока при нулевом статическом давлении, т.е. когда вентилятор работает в полную силу и не испытывает никаких затруднений со стороны рабочего тракта (по сути этого тракта нет вообще). На практике такая ситуация принципиально неосуществима и может быть смоделирована только в специализированной барокамере, о которой говорилось выше.

Итак, на сегодня, пожалуй, уже достаточно. На нашем следующем занятии мы продолжим разговор о расходной характеристике вентиляторов и подробно разберем вопросы ее практического применения. Спасибо за внимание и до встречи!

Источник

Гидродинамический подшипник. Как ЭТО работает.

Гидродинамический подшипник ( fluid dynamic bearing )- это ВИД гидравлического подшипника. Кроме него есть еще гидроСТАТИческий подшипник, но его устройство несколько сложнее и реже встречается в повседневной жизни.

В гидродинамическом подшипнике при вращении вала на больших скоростях жидкость увлекается валом в пространство между поверхностями трения, и таким образом осуществляется самосмазывание. Можно рассматривать его как подшипник скольжения, в котором геометрия, достаточная скорость вращения и свободная подача смазки делают масляный слой достаточно толстым, чтобы полностью исключить контактное трение на любых рабочих режимах.

Принцип действия состоит в том, что связывающим звеном между двумя движущимися поверхностями, является жидкость или масло, которые раскручиваясь внутри подшипника (часто благодаря специальной микрошлифовке или винтовой нарезке , но и без неё можно получить данный эффект, в зависимости от конструкции), создают эффект подъёмной , центробежной силы .

Условия возникновения жидкостного трения

Для работы гидродинамического подшипника необходимо создание гидродинамического слоя смазки, для этого нужно обеспечить следующие условия:

  • смазывающая жидкость должна удерживаться в зазоре (например между валом и корпусом подшипника)
  • в смазывающей жидкости должно поддерживаться давление достаточное для уравновешивания нагрузки
  • жидкость должна полностью разделять скользящие поверхности, а значит ее слой должен быть выше, чем сумма шероховатостей поверхностей
  • толщина слоя жидкости должна быть больше минимального значения

Источник

Как выбрать вентилятор для корпуса

Содержание

Содержание

Сколь бы много внимания ни привлекали системы жидкостного охлаждения, какие бы рекорды ни ставили энтузиасты, применяющие минусовые температуры — большинство рядовых компьютеров и прочей бытовой электроники все равно будет использовать традиционные «воздушные» системы охлаждения.

И это вовсе не удивительно. Воздух бесплатен и доступен абсолютно везде и в любых количествах. А «воздушные» кулеры по сравнению с жидкостными и прочими системами охлаждения — гораздо проще конструктивно, намного меньше стоят и не требуют особых навыков для их установки и обслуживания.

Однако, чтобы воздух можно было использовать для охлаждения, его необходимо направить к радиатору, и обеспечить необходимую циркуляцию. А следовательно — в конструкции кулера необходим элемент, создающий, фокусирующий и направляющий воздушные потоки.

Читайте также:  Не работает вентилятор lada granta

В типовых корпусах и системах охлаждения, не рассчитанных на работу в пассивном режиме, таковыми элементами выступают вентиляторы. И именно от них во многом зависят эффективность и прочие характеристики систем охлаждения.

В этом гайде будут рассмотрены основные вопросы, возникающие при выборе корпусных вентиляторов, и даны соответствующие рекомендации.

Форм-фактор и габаритные размеры

Да, именно этот пункт стоит первым в списке, несмотря на всю его очевидность.

Основная характеристика вентилятора, как стандартизированного устройства — это его размеры. Вентилятор, который вы планируете приобрести, должен соответствовать своему посадочному месту или креплению. Купите модель большего, чем нужно, размера, и корпус компьютера придется распиливать, удаляя мешающие вентилятору детали. Возьмете более мелкий вентилятор — он может не подойти под стандартное крепление кулера, а в корпусе может попросту не оказаться нужных монтажных отверстий.

Для компьютерных корпусов, процессорных кулеров и радиаторов СЖО чаще всего используются вентиляторы стандартных типоразмеров: 80×80, 92х92, 120х120 и 140х140 мм.

Вентиляторы меньших размеров — 25х25, 30х30, 40х40, 50х50, 60х60 мм — обыкновенно используются для охлаждения компактной техники — такой, как роутеры и NAS. Хотя их тоже можно использовать в обычных десктопах, например, для установки на радиаторы чипсета и VRM материнской платы.

Стоит также отметить, что понятие «типоразмер» описывает не только габариты корпуса вентилятора, но и расположение монтажных отверстий на нем. И это также важный момент.

Кулеры иногда используют вентиляторы, имеющие необычную форму. Например, вентилятор, формально являющийся 120-миллиметровым, использует крепление, соответствующее 92-мм модели. Или у 140-мм модели монтажные отверстия соответствуют 120-миилиметровой вертушке. Заменить вентилятор в таком случае можно либо на модель аналогичной формы, либо — на вентилятор меньшего типоразмера, что понизит эффективность кулера.

Отдельно стоит упомянуть и толщину вентилятора. И не только в контексте того, впишется ли вентилятор в ваш корпус.

Чем толще рамка вентилятора, тем толще и сама крыльчатка. Чем толще крыльчатка, тем больше площадь лопастей. Чем больше площадь лопастей, тем сильнее воздушный поток от вентилятора при прочих равных условиях.

Стандартный корпусной вентилятор имеет толщину около 25 мм с незначительными отклонениями. Это вполне компромиссный вариант: вентилятор не настолько толстый, чтобы мешать другим комплектующим, но достаточно эффективный.

Однако есть и другие варианты.

Низкопрофильные вентиляторы высотой около 15 миллиметров применяются преимущественно в кулерах для HTPC, где крайне важна экономия пространства. Их недостатком закономерно выступает меньшая эффективность: маленькие лопасти создают меньший воздушный поток, и, что важнее, — меньшее статическое давление. Так что эффективность кулера может сильно понизиться, а «закачать» объем воздуха в корпус вентилятор и вовсе не сможет.

Вентиляторы с большей толщиной (30–40 мм.), как правило, обладают и более мощной крыльчаткой. Они, напротив, гораздо эффективнее, но и гораздо шумнее стандартных вертушек, если сравнивать их на одинаковых оборотах. Кроме того, не всегда их можно установить, не уперевшись (буквально!) в другие комплектующие.

Впрочем, иногда толщина рамки бывает увеличена из-за наличия у вентилятора подсветки или других элементов дизайна. В таком случае проблема габаритов остается, а вот никаких реальных преимуществ вы не получаете.

Тип разъема питания

Вентилятор, как нетрудно догадаться, питается электричеством. Следовательно, чтобы он начал работать, его надо к чему-то подключить. И желательно, чтобы это самое «чему-то» было штатным разъемом внутри корпуса компьютера.

Вариантов, на самом деле, не так уж много:

Разъем питания 2-pin, что вполне логично, имеет только два контакта: плюс и минус. Датчик скорости вращения отсутствует, регулировка оборотов через PWM — тоже. Впрочем, этот разъем в современных ПК практически не используется, найти его там можно разве что в блоках питания, и то лишь тех, где провода от вентилятора не впаяны в плату. Впрочем, и там разъем 2-pin постепенно становится редкостью.

Разъем 3-pin распространен гораздо больше, и до сих пор не сдает свои позиции. От предыдущего варианта отличается наличием третьего контакта, отвечающего за мониторинг оборотов. Регулировка скорости происходит за счет изменения напряжения, PWM отсутствует. Хотя, благодаря унификации, подключить такой вентилятор можно и к разъему 4-pin.

Сам же разъем 4-pin отличается еще одним контактом — собственно, PWM (или ШИМ). Конечно, таким вентилятором можно управлять и по старинке, понижая или повышая напряжение, однако PWM обеспечивает более широкие пределы и более плавную регулировку.

Стоит отметить, что вентиляторы могут иметь сразу два разъема: 4-pin Male и 4-pin Female. Фактически это встроенный разветвитель, благодаря которому к одному разъему на материнской плате можно подключить два вентилятора. Разумеется, обороты будут отслеживаться только по одному вентилятору, а вот скорость вращения будет регулироваться у обоих. И это, кстати, весьма полезная функция, если у вас бюджетная материнская плата с малым количеством разъемов под корпусные вентиляторы.

Разъем Molex предполагает подключение вентилятора напрямую к блоку питания и работу на фиксированных оборотах. В современных ПК это может казаться анахронизмом, но в отдельных случаях возможность подключения вентилятора напрямую к БП может оказаться полезной.

Разъемы 5-pin или 6-pin — это, чаще всего, проприетарное решение ряда производителей, рассчитанное на подключение вентиляторов к фирменной панели управления, либо к фирменному интерфейсу, позволяющему управлять подсветкой и скоростью вращения вентиляторов через фирменную же утилиту. Если у вас есть соответствующее устройство, можно приобретать и вентилятор. Если же нет — использовать его вы сможете, но сильно потеряете в функционале.

Впрочем, из этого правила есть и исключения. К примеру, разъем 6-pin у вентиляторов Aerocool серии Eclipse может подключаться к комплектному переходнику на совершенно стандартные 4-pin разъем питания и 3-контактный разъем подсветки (а точнее — 5V-RGB + VDG). Таким образом, вентилятор хоть и оснащен нестандартным разъемом питания, но подключить его можно и без дополнительных устройств.

Разъем USB 2.0 (9-pin) — это также фирменное решение, встречающееся у некоторых моделей вентиляторов Thermaltake Riing и Pure. В этом случае контакты, отвечающие за питание, мониторинг оборотов и подсветку объединены в одну колодку для подключения к фирменному контроллеру. Подключать такой разъем можно и к стандартной 4-конактной колодке на материнской плате — но в этом случае 5 из 9 контактов останутся не задействованы, и подсветка работать не будет.

И да: хотя в названии и фигурирует аббревиатура USB, посредством этого интерфейса к материнской плате подключается именно контроллер, а не сами вентиляторы.

Тип разъема подсветки

Если вентилятор оснащен RGB или aRGB-подсветкой, но при этом не использует проприетарный разъем — значит, его подсветка подключается к стандартному разъему на материнской плате. И тут есть свои варианты.

3pin (5V-D-G) — собственно, разъем для адресной подсветки, использующей 5-вольтовые светодиоды для индивидуального управления каждым, и, как результат, выстраивания более сложных цветовых схем.

4pin (12V-R-G-B) — разъем для «обычной» RGB-подсветки, поддерживающей одновременно только один цвет.

Как нетрудно догадаться, ключевое отличие между разъемами — напряжение: 5 вольт и 12 вольт соответственно. Именно поэтому два типа разъемов подсветки несовместимы: вентилятор, рассчитанный на 5 вольт, при подключении к 12 вольтам выйдет из строя. И хорошо, если только в части подсветки.

В эту картину мира категорически не вписывается разъем 4pin (5V-R-G-B), присутствующий, например, у некоторых вентиляторов Gelid, ID-Cooling и Deepcool. Однако его существование объясняется очень просто: этот разъем также рассчитан на подключение ко внешнему контроллеру.

В каталоге ДНС представлены вентиляторы и с 9-контактным разъемом подсветки, но в данном случае под ним понимается не какой-то отдельный стандарт, а все тот же 9-контактный фирменный разъем Thermaltake, о котором сказано выше.

Регулировка оборотов

Если брать в расчет только разъем питания вентилятора, то можно предположить, что регулировка скорости вращения возможна тремя способами: изменением напряжения, использованием ШИМ или же через фирменный блок управления и утилиту от производителя.

На деле каждый из этих способов может быть реализован несколькими путями.

Так, регулировку по напряжению можно возложить на BIOS материнской платы, в котором задается датчик температуры, в зависимости от которого будут меняться обороты, а также сам график изменения оборотов.

Но можно также использовать переходник с резистором, понижающим приходящее на вентилятор напряжение. Ступень регулировки получается только одна, но зато настраивать ничего не надо — только подключить переходник.

Читайте также:  Как сделать вентиляционную шахту для кухонной вытяжки

Более функциональный вариант — использование подстроечного резистора, который позволяет настраивать сопротивление в относительно широких пределах. В таком случае скорость работы вентилятора можно менять при включенной системе, и в гораздо более широких пределах. Причем подстроечный резистор может быть один, а может объединяться в реобас — блок из нескольких резисторов, управляющих несколькими вентиляторами.

Еще более продвинутая разновидность — использование внешнего термодатчика, который можно закрепить на радиаторе или (в некоторых случаях) на самом охлаждаемом элементе. Разумеется, использовать такой вентилятор на кулере ЦПУ особого смысла нет — там температура прекрасно измеряется своими датчиками. А вот если вы заменили кулер видеокарты на альтернативный, а материнская плата о температуре ГПУ не знает, или же приделали радиатор VRM к плате, на которой его изначально не было — такой вентилятор сильно упростит дальнейшую эксплуатацию системы.

Регулировка посредством PWM требует подключения вентилятора к разъему 4-pin, в остальном же никакой разницы с точки зрения пользователя с 3-pin не будет. Кривая роста оборотов в зависимости от температур, как правило, уже заложена в BIOS платы, и единственное, чем она может отличаться от аналогичной кривой регулировки по напряжению — меньшее значение минимальных оборотов. Но, разумеется, ее также можно модифицировать самостоятельно — как и переназначать датчик, в зависимости от которого вентилятор будет изменять скорость.

Софтовая регулировка доступна фирменным вентиляторам и наборам вентиляторов, либо штатным вертушкам готовых СЖО. Как правило, для ее реализации необходимы не только сами вертушки, но и контроллер, подключающийся к ПК через шину USB и, собственно, управляющий подсветкой и оборотами вертушек. Причем первая часть функционала в данном случае выступает основной, поскольку регулировать обороты можно и обозначенными выше способами.

Максимальная и минимальная скорость вращения

Чем выше скорость вращения вентилятора — тем выше его эффективность, но и шума от него больше. Чем ниже скорость — тем тише работает вентилятор, но и воздушный поток слабее, а температуры комплектующих в вашем компьютере — выше.

Соответственно, выбор вентилятора — это поиск компромисса между акустическим комфортом и эффективностью охлаждения.

Однако не стоит думать, что если в характеристиках вашего вентилятора написано, к примеру «500–2000 об/мин», то работать он будет только в двух указанных режимах. Это — только верхняя и нижняя граница оборотов, реальное же количество ступеней регулировки будет зависеть от выбранного вами способа из предыдущего абзаца.

Также следует помнить, что вентиляторы разного типоразмера нельзя сравнивать исключительно по рабочим оборотам. Сила создаваемого вентилятором воздушного потока — а, следовательно, и уровень шума! — зависят не только от скорости, но и от характеристик крыльчатки.

Например, на 2000 оборотов в минуту условный 120-мм вентилятор способен создать поток силой в 80 кубических футов в минуту. Когда такое количество воздуха будет рассеиваться в теле радиатора — уровень шума будет безгранично далек от комфортного.

Но условный 92-мм вентилятор с низкопрофильной 15-мм вертушкой на тех же 2000 об/мин будет прогонять через себя порядка 25 кубических футов в минуту — и разницу в уровне шума на примере этих цифр вы уже сами можете представить.

При выборе вентиляторов можно ориентироваться на следующие условные диапазоны:

  • 140 мм — 500–1200/1300 об/мин.
  • 120 мм — 700–1600 об/мин.
  • 92 мм — 900–2000 об/мин.
  • 80 мм — 1000–2500 об/мин.

Эти значения, разумеется, совершенно условные. Они не учитывают индивидуальных характеристик вертушек, и лишь описывают пределы, при которых вентиляторы будут работать тихо в режиме простоя, и обеспечат эффективное охлаждение при высоких нагрузках.

Тип подшипника

Вентилятор, помимо всего прочего — это один из немногих элементов компьютера, выполняющих чисто механическую работу. А следовательно, огромное значение при выборе вертушки имеют тип и характеристики ее основного узла — подшипника, обеспечивающего вращение.

В компьютерных вентиляторах наиболее распространены следующие типы подшипников:

Подшипник скольжения или втулка — это простейший и самый дешевый вариант, в котором происходит трение двух поверхностей в среде смазки. Такая конструкция является самой дешевой, поэтому и вентиляторы на подшипнике скольжения, как правило, стоят недорого.

Парадоксально, но втулка — это еще и один из самых тихих подшипников, механические призвуки в работе такого вентилятора фактически отсутствуют.

Обратная сторона медали — крайне ограниченный срок службы. Втулка, из какого бы материала она ни была сделана, со временем разрушается от трения, и вентилятор начинает издавать посторонние шумы, вибрировать при работе, а со временем и вовсе выходит из строя. Зачастую срок службы подшипников скольжения составляет год-полтора, а менее качественные модели могут проработать и меньше.

Кроме того, ввиду особенностей своей конструкции, втулка крайне плохо переносит высокие температуры, а также не может использоваться в горизонтальном положении — смазка в таком случае быстро вытекает, и износ подшипника резко ускоряется.

Подшипник качения или шарикоподшипник использует иной принцип работы: подшипник представляет собой два кольца, между которыми находятся металлические шарики, обеспечивающие вращение.

Этот тип подшипника — фактически полная противоположность втулки. Шарики крайне долговечны и могут работать едва ли не десятилетиями. Им абсолютно все равно, в каком положении и при каких температурах предстоит вращаться… но обратной стороной является повышенный уровень механического шума.

Избавиться от шума позволяют керамические подшипники качения — они еще более долговечны и еще более индифферентны к температурам, однако стоят такие подшипники дороже всех прочих типов (даже дороже качественного гидродинамика!), а встречаются крайне редко.

Гидродинамический подшипник — по сути дальнейшее развитие идей втулки. Камера такого подшипника герметична, а трение происходит в слое смазки, постоянном и исключающем прямой контакт трущихся деталей.

Качественный гидродинамик может даже превосходить шарикоподшипник по сроку службы, и однозначно выигрывать у него по уровню шума, поскольку здесь он не отличается от втулки. Минус же здесь очевиден: высокая цена гидродинамического подшипника, сохраняющаяся и по сей день. Дешевые же вентиляторы, заявляющие о наличии гидродинамика — как правило, основаны на все той же втулке.

Разновидность гидродинамического подшипника — подшипник масляного давления (SSO). Отличается увеличенной толщиной гидродинамического слоя, а для исключения возможности смещения вал центрируется магнитом в основании вентилятора. Стоят такие подшипники чуть дешевле керамических подшипников качения, а встречаются столь же редко, и разумеется — преимущественно в вентиляторах топовых брендов.

В подшипниках с магнитным центрированием ось вентилятора «подвешивается» в магнитном поле, вследствие чего исключается механический контакт трущихся поверхностей. Подшипник закономерно оказывается самым долговечным, самым тихим и самым дорогостоящим вариантом, а распространенность его даже ниже, чем у керамических и SSO.

Критерии и варианты выбора

Если вам нужен обдув чипсета, зоны VRM материнской платы, или вы устанавливаете вентилятор в корпус греющегося Wi-Fi-роутера, обратите внимание на компактные варианты в размерах от 20 до 50 мм.

Такие вентиляторы легко установить в нужные вам места, а весь создаваемый ими воздушный поток будет сфокусирован на охлаждаемом элементе. Единственный здесь совет — обратите внимание на модели с более «долгоиграющими» подшипниками, а то придется повторять работу через год.

Если вам нужны вентиляторы в низкопрофильный корпус для HTPC или офисный корпус — обратите внимание на стандартные модели в типоразмерах 80х80 и 92х92 мм, причем здесь также желательно выбирать подшипники с долгим сроком службы.

В случае HTPC или кастомных корпусов могут пригодиться и низкопрофильные вентиляторы — согласитесь, мало радости от эффективного охлаждения процессора или видеокарты, если из-за «толстого» вентилятора корпус попросту не закрывается.

Для домашнего компьютера в стандартном корпусе формата АТХ подойдут любые вентиляторы стандартных типоразмеров: 92х92, 120х120, 140х140 мм. В зависимости от ваших целей можно будет обратить внимание на тихие модели, наиболее бюджетные варианты или наиболее долговечные.

В случае же, если компьютер собирается в определенной цветовой гамме, стоит предусмотреть либо соответствующее сочетание цветов рамки и крыльчатки вентилятора, либо наличие подсветки: обычной настраиваемой, либо адресной, позволяющей реализовать большее количество эффектов.

Если же световые эффекты — более важная характеристика даже по сравнению с основной задачей вентилятора — есть смысл рассмотреть фирменные комплекты вертушек, предлагающие собственные контроллеры и ПО для управления подсветкой.

Материал обновлен пользователем Bitterleaf.

Источник

Adblock
detector