ontwerp en analyse van PCB ‘ s

belangrijke afhaalmaaltijden

  • koelventilatoren zijn een essentieel onderdeel van computerhardware, omdat ze de CPU koelen en de behuizing ventileren.

  • DC-ventilatoren worden geleverd met DC-stroom van gereguleerde DC-voeding of moederbord header pinnen. Deze ventilatoren worden ook wel 3-pins ventilatoren genoemd, omdat ze worden geleverd met 3 pinnen: een voedingspin (meestal 12 V DC), een grondpin en een signaalpin.

  • PWM fans zijn DC fans met een extra draad voor PWM. PWM ventilatoren zijn 4-pins ventilatoren, waarbij de vierde draad een PWM signaal naar de ventilatormotor stuurt. Het PWM signaal is de controle ingang van de PWM ventilator.

Koelpads worden extern op de laptop aangesloten met behulp van USB

een koelpad voor laptop

koelventilatoren zijn een essentieel onderdeel van computerhardware, omdat ze de CPU koelen en de behuizing ventileren, waardoor actieve koeling in computers mogelijk is. Alle computers hebben ingebouwde ventilatoren, omdat ze een van de goedgekeurde koelmechanismen voor processors zijn. De ventilatoren in computers verzamelen koele lucht uit de omgeving en verdrijven de warme lucht naar buiten. Ze helpen ook de werking van koellichamen door het verspreiden van lucht over hen. Hier bespreken we twee soorten koelventilatoren-Pulse Width Modulated (PWM) – ventilatoren en DC-ventilatoren.

DC-ventilator wordt ook wel 3-pins ventilator

DC-ventilator

PWM vs. DC-ventilatoren in Computers

wanneer u op een laptop werkt, kunt u variaties in de geproduceerde warmte waarnemen. Deze variatie in warmteafvoer leidt vaak tot vragen over koelventilatoren en hun snelheid. Wanneer de warmte van de laptop minder is, is er niet veel nodig om de ventilator op volle snelheid te laten draaien. Als de laptop echter extreem heet is, kan de computer zelfs extra fans nodig hebben. De snelheidsregeling van koelventilatoren is een veelbesproken onderwerp en PWM-ventilatoren en DC-ventilatoren zijn de meest besproken oplossingen.

DC-ventilatoren of 3-pins ventilatoren

in het algemeen worden DC-ventilatoren gebruikt als chassisventilatoren met een laag stroomverbruik. Ze worden geleverd met gelijkstroom. Deze ventilatoren worden ook wel 3-pins ventilatoren genoemd, omdat ze met 3 pinnen worden geleverd. De 3 pinnen zijn de voedingsspin (meestal 12 V DC), grondpin en een signaalpin. In DC-ventilatoren, kan de voeding van een gereguleerde DC-bron of van de moederbord header pinnen. De Signaalpen verzamelt de informatie over de rotatiesnelheid van de ventilator (Toerenteller uitgang), zelfs wanneer er geen snelheidsregeling is geïmplementeerd. Sommige computers bewaken de signaalpin en signaleren een waarschuwing wanneer de ventilatorwerking mislukt.

PWM-ventilator wordt ook wel 4-pins ventilator

PWM-ventilator

als u de snelheid van DC-ventilatoren wilt variëren, is de enige optie om de input-DC-voeding te variëren. De DC – voeding kan worden verminderd tot minder dan 12 V voor lagere snelheden. Er zijn nog steeds beperkingen in de procentuele daling van de snelheid van DC-ventilatoren. Alle gelijkstroomventilatoren zijn gespecificeerd met een minimale spanningsdrempel; als de spanning onder de drempel daalt, begint de ventilator te stoppen. Voor continue draaiende beweging moet deze minimale spanning worden geleverd.

DC-spanningsregeling is de methode om de DC-ventilatorsnelheid te variëren en dit kan worden toegepast door weerstanden in de voedingsdraad te integreren. De spanningsval over de serieweerstand vermindert de spanning die de ventilatortoevoerpen bereikt, waardoor de snelheid van de ventilator automatisch wordt vertraagd. Als de aangesloten weerstand een variabele is, kan de ventilatorsnelheid worden gevarieerd totdat deze afslaat bij een minimale drempelspanning. Tegenwoordig zijn standalone fan controllers met knoppen beschikbaar voor dit type DC fan speed control.

PWM-ventilatoren of 4-pins ventilatoren

Pulse width modulation (PWM) – ventilatoren zijn DC-ventilatoren met een extra draad voor PWM. PWM ventilatoren zijn 4-pins ventilatoren waarbij de vierde draad een PWM signaal naar de ventilatormotor stuurt. Het PWM signaal is de controle ingang van de PWM ventilator. De regelingang is meestal een open-drain of open-collector uitgang met een 5 V of 3,3 V pull-up. De PWM-besturingssignalen zijn vierkante golven van hoge frequentie, gewoonlijk 25kHz of hoger, om het lawaai van de ventilator boven het hoorbare menselijke bereik te maken. Het PWM-signaal kan de motor starten of stoppen, afhankelijk van de hoge en lage staat ervan. Wanneer het PWM-signaal hoog is, loopt de motor, anders staat de motor stil.

de activiteitscyclus van het PWM-signaal regelt het toerental van de ventilatormotor. De motor zal worden geleverd met 12 V gedurende, echter, de duty cycle van het PWM-signaal bepaalt hoe lang de ventilator moet draaien of niet. Een duty cycle van 40% houdt de ventilator aan voor 40% van de totale tijdsperiode van het PWM-signaal, en de andere 60% van de tijd zal het uit blijven. De snelheidsvariatie van koelventilatoren ligt binnen 30-100% van het nominale toerental, waarbij de PWM-techniek en de minimale snelheid die door PWM-ventilatoren wordt bereikt, veel lager zijn dan DC-ventilatoren. Het chassis en de CPU temperatuur zijn de twee factoren die de snelheid van de koelventilatoren beïnvloeden. De nieuwe technologische ontwikkelingen hebben geleid tot firmware en software gestuurde PWM-ventilatoren, waarbij de snelheid wordt geregeld volgens de CPU of de temperatuur van de behuizing. De PWM-ventilatoren worden vaak gezien als CPU-koelers met een hoger stroomverbruik.

DC Ventilator

PWM Fan

3-pin fan

4-pin fan

Voltage control

PWM-controle

De spanning wordt gevarieerd voor snelheidsregeling

De spanning is constant gedurende de operatie, de PWM signaal met een duty cycle regelt het toerental van de ventilator

Nauwkeurige snelheids-controle is moeilijk

Naadloze snelheidsregeling

Beperkt in het verminderen van snelheid dan die welke overeenkomt met het minimale drempel spanning

De minimale snelheid die bereikt kan worden hieronder DC fans

kan het Toerental worden verlaagd tot 40% van de nominale snelheid

De laagste snelheid kan lager zijn dan 20% van de nominale snelheid

de Mogelijkheid van de motor stalling onder het minimum voltage

Geen kans van motor stalling

Vaak gebruikt als chassis fans met een lage stroomverbruik (in standby)

vaak gebruikt als een CPU-koeler met een hoger stroomverbruik

vergelijking tussen DC-ventilatoren en PWM-ventilatoren

als u PWM-ventilatoren of DC-ventilatoren wilt implementeren om de snelheid van de KoelVentilator van uw computer te regelen, kunnen de PCB-ontwerp-en analysetools van Cadence helpen. OrCAD-software van Cadence kan u een bredere kijk geven op DC-spanningsregeling of duty cycle-regeling. Als u meer wilt weten over hoe Cadence de oplossing voor u heeft, praat dan met ons en ons team van experts.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.