Схема управления вентилятором блока питания компьютера

Обновлено: 21.11.2024

Целью этой статьи является предоставление подробной информации о наиболее важной части системы персонального компьютера (ПК), его блоке питания. Следуйте за нами в этом путешествии по территории PSU, и мы обещаем, что вы получите ценные знания.

Охлаждение блока питания

Страница 1: Введение
Страница 2: Катушки индуктивности и трансформаторы
Страница 3: Конденсаторы
Страница 4: Текущие пульсации и расчет предельного срока службы
Страница 5. Список производителей конденсаторов
Страница 6: Резисторы, транзисторы и диоды
Страница 7: SMPS в сравнении с. Линейные регуляторы
Страница 8: Описание частей SMPS
Страница 9: Этап фильтрации электромагнитных помех/переходных процессов
Страница 10: Мостовые выпрямители и APFC
Страница 11: Главные переключатели и трансформаторы
Страница 12: Выходные выпрямители и фильтры
Страница 13: Переключение контроллеров и изоляторов
Страница 14: Переключение топологий регуляторов
Страница 15: LLC Resonant Converter
Страница 16: Блоки питания с цифровым управлением
Страница 17: Охлаждение блока питания
Страница 18: Работа вентилятора и типы подшипников
Страница 19: Другие типы подшипников: SSO, Rifle, Hysint
Страница 20. Измерение скорости вращения вентилятора блока питания
Страница 21: Защита блока питания
Страница 22: Мониторинг интегральных схем
Страница 23: Технические характеристики ATX, EPS и 80 PLUS
Страница 24: Ресурсы PSU

Охлаждение блока питания

Очень важным компонентом большинства блоков питания является вентилятор, обеспечивающий охлаждение. Однако есть некоторые пассивные блоки питания, в которых не используется активное охлаждение. Вентиляторы поддерживают чувствительные компоненты (например, электролитические крышки) при соответствующей температуре. Это продлевает срок службы блока питания, но тип и качество вентилятора также играют ключевую роль в уровне шума. Схема, управляющая вентилятором, отвечает за его скорость и, следовательно, акустический профиль в различных условиях. Если производитель использует высокоскоростной вентилятор, есть вероятность, что это повысит общий уровень шума, особенно при более высоких нагрузках.

Полупассивный режим

Многие высокоэффективные блоки питания (с рейтингом Gold, Platinum и Titanium) в настоящее время имеют полупассивный режим, в котором вентилятор не используется при более низких нагрузках, а в некоторых случаях даже при средних нагрузках. В этих областях нагрузки блок питания совершенно не слышен, потому что вентилятор начинает вращаться, когда температура внутри превышает заданный порог. Этой температуры трудно достичь в условиях малой нагрузки из-за повышенной эффективности и низкого рассеивания энергии.

Для реализации эффективного полупассивного режима, особенно в блоках большой мощности, производители блоков питания используют большие радиаторы. Это гарантирует, что активные компоненты смогут эффективно рассеивать тепло, особенно когда порог активации вентилятора установлен на высоком уровне.

Поскольку во многих случаях работа в полупассивном режиме допускает повышение внутренней температуры, мы не очень любим его, по крайней мере, в блоках питания с вентиляторами, которые могут запускаться при низких уровнях напряжения. По нашему скромному мнению, вентилятор, вращающийся на низких оборотах, будет намного эффективнее поддерживать температуру на нормальном уровне. Кроме того, если производитель правильно подберет модель вентилятора, то на таких низких оборотах он может быть абсолютно бесшумным.

К сожалению, у некоторых блоков (например, блоков питания большой емкости, оснащенных мощными высокоскоростными вентиляторами) даже в лучшем случае выходной шум увеличивается. Это связано с тем, что мощные вентиляторы имеют высокое пусковое напряжение, а это означает, что при самом низком поддерживаемом напряжении они быстро вращаются, производя достаточно шума, чтобы раздражать некоторых пользователей. В таких случаях полупассивная работа может иметь реальное значение при небольших нагрузках.

Введение: замена вентилятора блока питания компьютера

В этом руководстве описывается, как заменить вентилятор внутри стандартного блока питания ПК. Возможно, вы захотите сделать это из-за неисправности вентилятора или для установки другого типа вентилятора, например, с подсветкой.

В моем случае я решил заменить вентилятор, потому что вентилятор моего дешевого блока питания начал издавать достаточно шума, чтобы отвлечь меня.

Внутренние блоки питания находятся под опасным напряжением, даже если они полностью отключены. Конденсаторы на стороне сети обычно сохраняют свой полный заряд даже при отключении от сети и могут нанести болезненный или даже смертельный удар током. Пожалуйста, продолжайте, только если вы знаете, что делаете.
Разборка блока питания приведет к аннулированию гарантии.
Вскрытие компьютера может привести к аннулированию гарантии, хотя я еще не встречал таких компьютеров. Кроме того, возня с внутренностями может привести к повреждению других компонентов, поэтому действуйте только в том случае, если вы уверены в себе.

Шаг 1. Прежде чем начать

Вам необходимо знать, какой тип вентилятора необходимо заменить. Очевидно, что единственный способ узнать это — открыть блок питания и посмотреть, какой тип требуется. В моем случае мне пришлось открыть его дважды; один раз узнать тип вентилятора, а второй раз его заменить.

Для вашей безопасности:
Прежде чем открывать блок питания, постарайтесь максимально разрядить находящиеся внутри конденсаторы. Я сделал это, включив компьютер и отключив шнур питания. Конечно, нет никакой гарантии, что это полностью разрядит конденсаторы.

Другой метод заключается в использовании резистора на 1 МОм для замыкания конденсаторов. Конденсаторы большие, как показано на шаге 6.

Шаг 2. Инструменты

В зависимости от типа компьютера и типа блока питания вам потребуются следующие инструменты.

отвертка (чтобы открыть корпус ПК и выкрутить винты блока питания)
кусачки/инструмент для зачистки проводов
паяльник, припой и оловоотсос (на случай, если нужно будет припаять вентилятор)
пылесос/баллон со сжатым воздухом (для удаления пыли)

Шаг 3. Откройте ПК

Сначала отсоедините все кабели, подключенные к ПК, и откройте корпус. Обычно корпус можно открыть без инструментов, но в некоторых случаях придется откручивать крышку.

Шаг 4. Отсоедините кабели питания

Отсоедините все кабели, идущие от блока питания к материнской плате, жестким дискам, оптическим дисководам, дисководам и всему остальному, что у вас может быть. Иногда есть подключение к видеоадаптеру, а на материнской плате может быть два подключения в разных местах. Отключите все это.

Вам не нужно отсоединять другие кабели, но вам, возможно, придется отсоединить некоторые кабели данных, чтобы добраться до разъемов питания.

Запомните, куда все было подключено! Обычно есть только одно место, куда подходит каждый разъем, но убедитесь, что вы знаете, как вернуть кабели обратно. В некоторых случаях (например, на жестких дисках Serial ATA) есть два разъема питания, но вы используете только один (использование обоих может привести к повреждению диска).

Самый простой вариант – сделать снимок (если у вас есть цифровая камера).

Шаг 5. Снимите блок питания

После того, как кабели отсоединены, вы готовы извлечь блок питания из корпуса ПК.

Сначала удалите винты, соединяющие блок питания с корпусом на задней панели ПК. Как только они будут извлечены, вы можете вынуть блок питания.

В некоторых случаях (например, на фирменных ПК) нет необходимости откручивать блок питания, его можно отключить, сняв удерживающие его пластиковые защелки.

Шаг 6. Откройте крышку блока питания

Теперь, когда у вас отключен блок питания, вы можете снять крышку, чтобы добраться до вентилятора. Обратите внимание, что открытие крышки приведет к аннулированию гарантии. Корпус обычно открывается, отвинчивая верхнюю часть. Если вам не повезет, верхняя часть будет заклепана, чтобы предотвратить несанкционированный доступ, и вам придется высверливать заклепки (не рассматривается в этом руководстве).

Открыв крышку, отвинтите вентилятор, как показано на рисунке. Четыре винта сзади удерживают вентилятор на месте.

Теперь вы, наконец, можете решить, какой вентилятор купить.

Обратите внимание, что некоторые блоки питания имеют два вентилятора, один сзади и один снизу. Кроме того, расположение вентиляторов может отличаться от того, что я показал.

Шаг 7. Приобретите сменный вентилятор

Купите или утилизируйте вентилятор, который точно соответствует существующему. Вы должны учитывать размер, а также номинальные значения напряжения и тока. Кроме того, вы должны убедиться, что он достаточно мощный для охлаждения блока питания. Вам нужно убедиться, что он поместится внутри вашего блока питания, поэтому приобретите его с такими же размерами (или как можно ближе; любители, как правило, могут спилить лишние биты ;-))

Размер — это размеры вентилятора. Мой вентилятор был 80 мм (8 см), то есть 80 мм на 80 мм. Номинальные значения напряжения и тока указаны на этикетке. Обычно здесь можно использовать обычный вентилятор корпуса ПК. Я также выбрал замену, основываясь на рейтинге шума.

Холодопроизводительность определяется скоростью потока в кубических футах в минуту, которая равна кубическим футам воздуха, перемещаемого вентилятором в минуту (может быть приблизительно выражена в об/мин). К сожалению, мой вентилятор блока питания не дал ни того, ни другого, поэтому я выбрал его, основываясь на мощности ветра (пощупал вручную). В магазине компьютерных запчастей демонстрировалось несколько вентиляторов, поэтому я мог сравнить скорость потока. Кроме того, попробуйте поискать технические характеристики на веб-сайте производителя вентилятора.

Вы можете проверить этот сайт для справки.

Шаг 8. Удалите старый веер

После того, как вы купите сменный вентилятор, вы можете отключить старый вентилятор от блока питания.
Если вентилятор подключен через разъем на печатной плате, вы можете просто отключить его и подключить новый вентилятор.В моем случае он был припаян напрямую. В этом случае убедитесь, что для нового вентилятора используется разъем того же типа.

Если вентилятор припаян, у вас есть два варианта — перерезать средний провод, соединить и изолировать, или, как я решил сделать, отпаять от платы и припаять новый вентилятор напрямую. Это немного сложнее, но результат выглядит лучше.

Если вы решили выпаивать вентилятор, сначала извлеките из корпуса плату блока питания. Он крепится несколькими винтами. Лучше всего как можно меньше двигать его из-за десятков подключенных проводов. Перемещение без необходимости, вероятно, приведет к обрыву проводов, которые будет очень трудно найти. Я передвинул плату только настолько, чтобы снять и заменить вентилятор.

Еще одно преимущество заключается в том, что вы вряд ли прикоснетесь к области высокого напряжения на печатной плате.

Шаг 9. Подключите новый вентилятор

Подготовьте новый провод вентилятора к подключению. Сначала обрежьте кабель немного длиннее, чем оригинал. Дополнительная длина позволяет по-разному размещать/прокладывать провод.

Если проводов три, нужны только красный и черный. Желтый — это провод датчика, здесь он не используется.

Припаяйте провода к тому же месту, что и старый вентилятор. Убедитесь в полярности. Затем прикрутите вентилятор к корпусу, еще раз убедившись в правильной ориентации (обратное положение будет означать, что воздух будет выдуваться в неправильном направлении).

Шаг 10. Проверка блока питания

После того, как вы установили новый вентилятор, рекомендуется проверить, работает ли блок питания и правильно ли вращается вентилятор. Я сам пропустил этот шаг, поэтому вам нужно проверить следующий сайт, где описано, как работать с блоком питания, не подключая его к материнской плате.

Шаг 11. Повторное подключение и включение питания

Если блок питания работает нормально, вы можете положить его обратно в корпус и снова подключить к материнской плате. Убедитесь, что все разъемы находятся в правильных местах. Подсоедините все кабели к задней панели.

После подключения включите компьютер. У меня был ужасный момент, когда компьютер сначала отказывался загружаться, оказалось, что я сместил одну сторону радиатора процессора, и он плавал без контакта. Убедитесь, что вы не перепутали другие соединения при замене блока питания, дважды проверьте все перед включением.

Наслаждайтесь своим новым поклонником!

---
Это моя первая инструкция, поэтому, пожалуйста, указывайте на ошибки/недостатки

Введение. Ремонт вентилятора блока питания ПК без отверток

Итак, ваш вентилятор блока питания начал издавать БРРРррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррр вентилятор работает медленно.
Возможно, вентилятор вообще остановился.
Везти компьютер в магазин дорого, и в большинстве случаев просто заменяют блок питания.

Ну, вот быстрое решение, которое вы можете сделать с вещами, которые у вас уже есть, и БЕЗ отверток!
При правильном выполнении ремонт занимает меньше минуты и может увеличить срок службы вентилятора на годы.

Во-первых, давайте посмотрим на эти вентиляторы, на то, как они работают и почему они выходят из строя.

Шаг 1. Вентилятор на подшипниках скольжения

Это типичный вентилятор на подшипниках скольжения. Вал очень плотно входит в «трубку» или втулку.
Вращающийся вал скользит внутри подшипника по очень тонкому слою смазки.

Смазка удерживается резиновой втулкой (заглушкой) под наклейкой на вентиляторе. У некоторых даже нет резиновой втулки, и смазка удерживает только наклейка.

Проблема в том, что в конечном итоге эта смазка вытекает, теряет вязкость или просто высыхает. Обратите внимание, что растительные или оливковые масла теряют вязкость быстрее, чем масла, предназначенные для смазочных материалов.

Если вы сняли блок питания, открыли его и сняли вентилятор, вы можете смазать его маслом в этой области, а затем вернуть на место втулку (если она есть) и наклейку.

Но что, если вы не хотите выполнять всю эту работу? Должен же быть более простой способ, верно?

Шаг 2. Слишком много работы.

Давайте посмотрим правде в глаза, если ваш компьютер выглядит так же, как мой, вы действительно не хотите отключать все только для того, чтобы починить залипший вентилятор или даже заменить блок питания!
В моей системе есть подключение к материнской плате, а затем питание для 2 корпусных вентиляторов, 5 жестких дисков, 1 SSD-накопителя и 3 оптических дисков.
Очень много кабелей, с которыми нужно возиться только для починки вентилятора, а затем мне придется снова привести все это в порядок после того, как я соберу все обратно.
ДОЛЖЕН БЫТЬ более простой способ.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если ваш вентилятор выглядит так, как показано здесь, вам НЕОБХОДИМО снять боковую панель и положить ПК на другую сторону, но исправление все равно будет работать. К сожалению, вам может понадобиться отвертка, чтобы снять боковую панель! ЛОЛ!

Шаг 3. Быстрое исправление на долгое время

Я рекомендую масло для швейных машин, если вы можете его найти, но большинство смазок (НЕ WD40 - это не долговременная смазка) подойдут.
Моторное масло немного густовато для наших нужд, поэтому пробуйте его только в крайнем случае.

Во-первых, давайте посмотрим, подходит ли ваш блок питания для этого исправления.

Посмотрев на заднюю часть блока питания, обратите внимание, есть ли 4 отверстия в центре места крепления вентилятора.
Если их нет, это не сработает.

Шаг 4. Хитрость.

Теперь вам нужен шприц или прецизионная масленка, как здесь. У этих масленок тупой конец, поэтому вам нужно будет подпиливать его под углом, пока он не станет напоминать кончик шприца.

Теперь, под углом примерно 45 градусов от одного из верхних отверстий, проткните иглой наклейку и резиновую втулку и выдавите немного масла.
Если нет резиновой втулки, масло может начать вытекать из только что сделанного отверстия. как только это произойдет, удалите иглу.
Если есть резиновая втулка, просто выдавите масло и снимите шприц. Втулка закроется, как только игла выйдет.

Теперь включите устройство и дайте маслу проникнуть в подшипник.
Вентиляторы с резиновыми втулками последние годы после этого. Те, у кого нет, различаются по тому, как долго они продержатся после этого, но эй, вы можете просто сделать это снова в будущем!
Если вам удастся наклеить скотч на отверстие, которое вы сделали, оно прослужит дольше, чем если бы вы этого не сделали.

Если вентилятор полностью заклинил, вам нужно будет двигать лопасти вперед и назад, пока вентилятор не начнет вращаться сам по себе. Я считаю, что для этой процедуры хорошо подходит палочка от эскимо.

Вот и все, вы закончили, и вам не понадобился ящик для инструментов, и, вероятно, вы даже не вспотели.
Лучше всего то, что вам не нужно было покупать вентилятор или блок питания, нести его в магазин или тратить уйму времени на его разборку.

Из некоторых обзорных статей SPCR (хотя они также предпочитают предоставлять таблицу между SPL и нагрузкой постоянного тока) я слышал, что скорость вращения вентилятора контролируется температурой (абсолютным значением или разницей между входом и выходом?). Поэтому летом он работает быстрее, чем зимой, меньшего шума можно добиться за счет снижения температуры всасываемого воздуха (например, с помощью серии Antec P18X). Это правда?

Кстати, существует два разных типа вентиляторов блока питания: 12 см и 8 см. Первый находится внутри корпуса, а шум второго излучается непосредственно наружу корпуса. Учитывая, что они имеют одинаковый уровень шума (полагаю, обзор SPCR сделан на открытом воздухе), будет ли первый (вентилятор внутри) воспринимать меньше шума, чем второй (вентилятор снаружи).

Здравствуйте, да, я считаю, что все блоки питания, которые изменяют скорость вращения вентилятора, делают это на основе датчика температуры. Обычно крепится к одному из радиаторов блока питания. По мере увеличения нагрузки на блок питания увеличивается количество выделяемого тепла, поэтому температура повышается, а для компенсации этого вентилятор вращается быстрее.

Это означает, что если через блок питания проходит более холодный воздух, радиатор будет холоднее, и поэтому вентилятор будет работать медленнее и тише. Это цель иногда упоминаемого «канала блока питания». Он предотвращает прохождение теплого/горячего воздуха изнутри ПК через блок питания. В P18x и других корпусах, которые отделяют блок питания от остальной системы, блок питания должен работать немного тише.
Противоположным примером может быть система без корпусного вентилятора, где весь горячий воздух в системе выходит через блок питания. В этом случае вентилятор блока питания будет работать быстрее, так как блок питания внутри будет горячее, чем в противном случае из-за подаваемого горячего воздуха.

На испытательном стенде блоков питания SPCR вся выходная мощность блоков питания возвращается в виде тепла обратно в испытательный бокс. Также имеется корпусной вентилятор, но по мере увеличения нагрузки увеличивается и температура всасываемого воздуха, которой подвергается блок питания. Это делает тест блока питания SPCR очень требовательным, в ситуациях с высокой нагрузкой, возможно, нереалистичным. В реальной системе с очень высокой нагрузкой было бы больше вытяжных вентиляторов (или корпус типа P18x), поэтому блок питания имел бы более холодный воздух.

Для получения дополнительной информации см. полное описание и обсуждение испытательного стенда SPCR PSU.
С уважением, Себ

Спасибо за объяснение! Позже я внимательно изучил тестовую установку SPCR, и для меня это имеет смысл.

Но у меня все еще есть несколько загадок, касающихся управления вентилятором:

1 Почему почти во всех блоках питания для управления скоростью вращения вентилятора используется температура, а не нагрузка по мощности или дельта-температура?

- Вентилятор используется для охлаждения тепла, выделяемого самим блоком питания. Чем больше мощность нагрузки, тем больше выделяется тепла, тем выше скорость вращения вентилятора. Дельта температуры между входом и выходом также может использоваться для управления скоростью вентилятора. Предполагая, что это технически реализуемо.

- Но использование температуры (абсолютное значение) имеет досадную проблему, т.е. в разных средах, в разные времена года и в разных случаях может быть очень разная температура (разница может составлять 10~20 градусов по Цельсию), и вентилятор может работать на очень высокой скорости даже при легкой нагрузке, что совершенно не нужно. Например, у меня летом температура корпуса может подниматься выше 30 градусов даже в режиме простоя, я не думаю, что это опасно для каких-либо компонентов, но большинство вентиляторов блока питания будут работать с большей скоростью, чем это необходимо.

2 Какое значение имеет радиатор для блока питания?

– Для радиатора процессора и графического процессора ответ прост. Более крупный и качественный радиатор имеет более высокую эффективность, и мы можем использовать гораздо более низкую скорость вращения вентилятора, чтобы получить тот же охлаждающий эффект.

- Что касается блока питания, я видел много тихих блоков питания, таких как VX450, без огромного радиатора, в то время как некоторые блоки питания с впечатляющим радиатором (например, Coolermaster M700) не работают значительно тише, чем другие. Итак, может ли больший радиатор привести к более тихому блоку питания?

netmask254 пишет: 1. Почему почти все блоки питания используют температуру, а не нагрузку по мощности или разность температур для управления скоростью вращения вентилятора?

Повреждение электроники зависит от абсолютной температуры электроники. Разница между внутренней и внешней температурой не имеет значения.

netmask254 пишет: - Но использование температуры (абсолютное значение) имеет досадную проблему, т.е. в разных средах, в разные времена года и в разных случаях может быть очень разная температура (разница может составлять 10~20 градусов по Цельсию), и вентилятор может работать при очень высокой температуре. высокая скорость даже при небольшой нагрузке, что совершенно не нужно.

Если температура окружающей среды выше, вентилятор блока питания ДОЛЖЕН работать быстрее, чтобы поддерживать безопасную температуру электроники. Аналогичным образом, если корпус имеет ограничивающий воздухозаборник или если внутри корпуса рассеивается много энергии (мощная видеокарта), то блок питания ДОЛЖЕН работать быстрее. Если вентилятор блока питания правильно регулируется температурой блока питания, то вентилятор не будет работать быстрее, чем необходимо.

netmask254 пишет: - Для радиатора ЦП и ГП ответ прост. Более крупный и качественный радиатор имеет более высокую эффективность, и мы можем использовать гораздо более низкую скорость вращения вентилятора, чтобы получить тот же охлаждающий эффект.

Теоретически лучший радиатор блока питания позволит снизить скорость вращения вентилятора. Однако, как показали хорошие люди из SPCR, некоторые блоки питания имеют лучшие механизмы контроля температуры, чем другие. Некоторые, вероятно, работают холоднее, чем необходимо, и, следовательно, работают громче. Кроме того, больший радиатор внутри блока питания не обязательно лучше, поэтому трудно судить об эффективности радиатора, глядя на его размер. В некоторых блоках питания используются дешевые вентиляторы, которые работают намного громче, чем хороший вентилятор на тех же оборотах. Некоторые имеют громкие подшипники, которые громкие на любой скорости.

netmask254 пишет: Если да, то если я обнаружу, что мой блок питания работает не так тихо, как ожидалось, возможно, мне не следует немедленно заменять его более тихим блоком питания, а сначала попытаться улучшить воздушный поток в моем корпусе.

Улучшение притока воздуха в корпус может обойтись дешевле, чем покупка нового блока питания. Вы можете попробовать это в первую очередь. Ваш блок питания прошел испытания в SPCR? Если это так, то вы можете получить представление о потенциале вашего блока питания для тихой работы.

Читайте также: