ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К СЕТИ 220 В

Как подключить вентилятор от компьютера к 220 вольтам

В радиолюбительских поделках часто необходимо искать альтернативные решения, для подключения узлов или радиодеталей к 220 вольтам. К нашей обычной сети, которая есть в каждом доме, каждой квартире.
Дело в том, что использовать полноценный трансформаторный блок питания не всегда рационально. Это дорого, громоздко, он сам по себе тяжелый. В этом случае использование обычного гасящего конденсатора способно разрешить все эти проблемы. По сути, гасящий конденсатор используется много где. Скажем с помощью него можно подключить светодиод к 220 вольтам. О такой схеме мы уже рассказывали в статье «Как подключить светодиод к 220 вольтам». Его можно использовать для подключения практически любого радиоэлемента. Здесь главное не увлечься большими токами, так как в этом случае конденсатор может не выдержать, ну и само собой перегорит, а что еще хуже, что-нибудь сгорит вместо него. Ограничим условно ток для таких блоков питания в 150 мА. Такого тока вполне достаточно, чтобы подключить вентилятор от компьютера. Для чего его необходимо подключать это уж решат вам. Может он будет использоваться для активного охлаждения радиодеталей, а может для чего другого. Это не важно. Итак, как же подключить куллер, вентилятор к 220 вольтам? Об этом в нашей статье

Принцип работы гасящего конденсатора для подключения вентилятора от компьютера к 220 вольтам

Прежде чем мы рассчитаем конкретный пример, скажем пару слов скажем о том, как же работает гасящий конденсатор в цепи переменного тока. По сути в этом случае конденсатор работает как ему и полагается. При первой полуволне он заряжается, пропуская ток и напряжения. Затем после зарядки он просто «закрывается». Хотя полуволна еще не завершена. В этом случае и происходит ограничение питания для последующих радиоэлементов. Далее, при обратной полуволне, все в том же порядке, но направление протекания тока и напряжение через конденсатор происходит в обратном направлении. В итоге, так и происходит ограничение по напряжению и току. Конденсатор просто закрывается в определенный момент, вот и все. По сути его закрытие будет зависеть от сопротивления потребителя, от емкости конденсатора, от частоты переменного тока. Не будем копаться в дебрях, а сразу приведем конечную формулу. Вот она.

С(мкФ) = (3200*I(нагрузки, А))/√(Uвход²-Uвыход²)

Поясним значения в формуле

3200 — коэффициент пропорциональности,
I — потребляемый нагрузкой ток,
Uвх — напряжение сети (220 вольт, хотя это может быть значение и меньше, если вы используете понижающий трансформатор),
Uвыход — напряжение питания нагрузки(лампы). Теперь когда мы понимаем что и откуда, попробуем разобрать случай для конкретного примера

Как подключить вентилятор от компьютера к 220 вольтам (пример расчета)

Скажем у нас есть вентилятор на 120 мА и с напряжением питания 12 вольт. Считаем.

С= (3200*0,12)/√(220*220-12*12)
С = 384/219= 1,75 мкФ.

Как раз получилось так, что емкость нашего конденсатора совпадает с типорядом конденсаторов. То есть такой конденсатор есть в природе, его нам не надо будет собирать из нескольких конденсаторов. Ну и для верности, дабы вентилятор не накрылся точно, параллельно ему ставим стабилитрон на 12 вольт. Здесь если будут какие-то скачки, он будет брать это на себя, пропуская ток и напряжение.
В итоге схема будет следующая.

Вот собственно и все. Теперь следуя алгоритму, приведенному здесь, сможете подключить вентилятор, лампочку, светодиод…

Подводя итог и резюмируя

По сути конденсатор работает с реактивной мощности, то есть связанной с нарастанием и уменьшением напряжения. В этом случае она несколько отличается от активной мощности, с которой работает обычный резистор. Однако и здесь, следует проверить, чтобы конденсатор не пригревался, так как это чревато выходом его из строя. Примерно через 5-10 минут работы обесточьте схему и проверьте на ощупь пальцами, что конденсатор не греется. Также само собой необходимо использовать конденсаторы для переменного тока и с запасами по напряжению раза в 2.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К СЕТИ 220 В

В процессе реанимации и модернизации усилителя Солнцева пришлось избавиться от громоздкого блока питания выполненного на трансформаторе ТС-180. Был изготовлен импульсный блок питания на IR2153 мощностью 200 Вт. Однако в процессе эксплуатации при снимаемой мощности порядка 130 Вт был выявлен нагрев импульсного трансформатора. Не критичный, но все же присутствовал. Кроме того, достаточно заметно грелись стабилизаторы L7815, L7915. Установить большие радиаторы не позволял плотный монтаж на плате.

Для устранения данного эффекта решил применить кулер. Выбор остановился на малогабаритном вентиляторе мощность 0,96 Вт при питании 12 вольт и токе потребления 0,08 А. Так как трансформаторный БП для него будет иметь неприемлемые массогабаритные размеры, решил собрать бестрансформаторный БП с гасящим конденсатором.

Схема

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К СЕТИ 220 В - схема

Бестрансформаторный источник питания в общем случае представляет собой симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора. Конденсатор С1 для переменного тока представляет собой емкостное (реактивное, т.е. не потребляющее энергию) сопротивление Хс, величина которого определяется по формуле:

где f — частота сети (50 Гц); С—емкость конденсатора С1, Ф. Тогда выходной ток источника можно приблизительно определить так:

где Uc— напряжение сети (220 В).

При токе потребления 0,08 А емкость С1 должна иметь номинал 1,2 мкф. Ее увеличение позволит подключить нагрузку с большим током потребления. Приблизительно можно ориентироваться на 0,06 А на каждую микрофараду емкости С1. У меня под рукой оказался 2,2 мкф на 400 вольт.

Резистор R1 служит для разряда конденсатора после выключения БП. Особых требований к нему нет. Номинал 330 кОм — 1 Мом. Мощность 0,5 – 2 Вт. В моем случае 620 кОм 2 Вт.

Конденсатор С2 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного мостом напряжения. Номинал от 220 мкф до 1000 мкф с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Мною был установлен 470 мкф на напряжение 25 вольт.

В качестве выпрямительных диодов применены 1N4007 из отработавшей свое энергосберегающей лампы.

Стабилитрон (12 Вольт) служит для стабилизации выходного напряжения и его заменой можно добиться практического любого необходимого напряжения на выходе БП.

При сборке схемы следует иметь ввиду, что подключение вентилятора следует выполнить безошибочно изначально. Ошибка в неправильной полярности припаивания проводов вентилятора приведет к выходу вентилятора из строя. А само подключение (припаивание) следует выполнить, заранее, поскольку напряжение на холостом ходу в точках присоединения вентилятора может составлять 50-100 вольт. Если полярность безошибочна (красный провод, это плюсовая шина питания), то при включении в сеть 220 В на вентиляторе будет примерно +12 вольт.

Печатная плата выполнена методом ЛУТ. Травление проводилось перекисью водорода, лимонной кислотой и поваренной солью из расчета 50 мл перекиси, 2 ч.л. кислоты и чайная ложка соли.

ПЛАТА БП ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К СЕТИ 220

ПЛАТА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К 220

В дополнение привожу схему (может кому понадобится) регулировки частоты вращения вентилятора.

схема простой регулировки частоты вращения вентилятора

По сути, это регулятор напряжения, подаваемого на двигатель вентилятора. Изменение напряжения приводит к изменению частоты вращения вентилятора. В схему специально введён постоянный резистор R2, назначение которого ограничить минимальные обороты вентилятора, для того, чтобы даже при самых низких оборотах, т.е. при самом низком напряжении, обеспечить его надёжный запуск.

Сборка

охлаждение импульсных БП

подключение низковольтного вентилятора для охлаждения БП

подключения вентилятора для охлаждения БП

В заключении отмечу, что при монтаже и эксплуатации следует помнить об отсутствии гальванической развязки устройства (недостаток по сравнению с трансформаторной схемой) с сетью 220 вольт. Автор статьи: Николай5739 (Кондратьев Николай, г. Донецк.)

Форум по обсуждению материала ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕНТИЛЯТОРА К СЕТИ 220 В

Микроконтроллер ATtiny13 и MOSFet транзисторы будут управлять светодиодными лентами в этой схеме ЦМУ.

Схема, плата и фото готового самодельного усилителя 100W на транзисторах Дарлингтона.

Коммуникационный протокол UART — что это и как он работает, подробное описание интерфейса и распиновка разъёмов.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

У каждого дома скопилось немало компьютерных вентиляторов: кулеров от процессора, видеокарты и блоков питания ПК. Их можно поставить на замену сгоревшим, а можно подключить к блоку питания напрямую. Применений этому может быть масса: в качестве обдува в жаркую погоду, проветривание рабочее место от дыма при пайке, в электронных игрушках и так далее.

Вентиляторы обычно имеют стандартные размеры, из которых на сегодняшний день наиболее популярными являются 80 мм и 120 мм кулеры. Подключение их также стандартизировано, поэтому всё что вам нужно знать — это распиновку 2, 3 и 4 контактного разъёма.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

На современных системных платах на базе шестого или седьмого поколения процессоров intel, как правило, распаяны только 4 pin разъёмы, а 3 pin уже уходят в прошлое, так что мы увидим их только в старых поколениях кулеров и вентиляторов. Что касается места их установки — на БП, видеоадапторе или процессоре, это не имеет никакого значения так как подключение стандартное и главное здесь цоколёвка разъёма.

Распиновка проводов кулера 4 pin

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Здесь скорость вращения можно не только считывать, но и изменять. Это делается при помощи импульса от материнской платы. Он способен в режиме реального времени возвращать информацию на тахогенератор (3-х штырьковый на это неспособен, так как датчик и контроллер сидят на одной ветке питания).

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Распиновка разъёма кулера 3 pin

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Наиболее распространённый тип вентилятора — 3 пин. Кроме минуса и 12 вольтового провода здесь появляется третий, «тахо»-проводок. Он садится напрямую на ножку датчика.

  • Черный провод — земля (Ground/-12В);
  • Красный провод — плюс (+12В);
  • Желтый провод — обороты (RPM).

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Распиновка проводов кулера 2 pin

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Простейший кулер с двумя проводами. Наиболее частая цветность: чёрный и красный. Чёрный — рабочий «минус» платы, красный — питание 12 В.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Здесь катушки создают магнитной поле, которое заставляет ротор крутиться внутри магнитного поля, создаваемого магнитом, а датчик Холла оценивает вращение (положение) ротора.

Как подключить 3-pin кулер к 4-pin

Для подключения 3-pin кулера к 4-pin разъему на материнской плате для возможности программной регулировки оборотов служит вот такая схема:

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

При прямом подключении 3-х проводного вентилятора к 4-х контактному разъёму на материнке вентилятор будет всегда вращаться, потому как у материнской платы не будет возможности управления 3 pin вентилятором и регулировки числа оборотов кулера.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Подключение кулера к БП или батарейке

Для подключения к блоку питания используйте штатные разъёмы, если же нужно изменить число оборотов (скорость) — нужно просто уменьшить подаваемое на кулер напряжение, причём делается это очень просто — переставлением проводков на гнезде:

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Так можно подключить любой вентилятор и чем меньше напряжение — тем меньше скорость, соответственно тише его работа. Если компьютер не особо греется, но очень шумит — можете воспользоваться таким методом.

Читайте также  В чём ошибка подключения варочной панели?

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Для запитки его от батарей или аккумуляторов просто подайте плюс на красный, а минус на чёрный провод кулера. Вращаться он начинает уже от 3-х вольт, максимум скорости будет где-то на 15-ти. Больше напряжение увеличивать нельзя — сгорят обмотки мотора от перегрева. Потребляемый ток будет примерно 50-100 миллиампер.

Устройство и ремонт кулера ПК

Для того чтобы разобрать вентилятор, нужно снять наклеенный шильдик со стороны проводов, открыв доступ к резиновой заглушке, которую и извлекаем.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Подцепим пластмассовое или металлическое полукольцо любым предметом с острым концом (нож канцелярский, часовая отвёртка с плоским шлицем и т.п.) и снимаем с вала. Взору открывается моторчик, работающий от постоянного тока по бесщёточному принципу. На пластиковой основе ротора с крыльчаткой по кругу вокруг вала закреплен цельнометаллический магнит, на статоре — магнитопровод на медной катушке.

Распиновка кулера: подключение 3 pin и 4 pin вентилятора

Затем почистите отверстие под ось и капните туда немного машинного масла, соберите обратно, поставьте заглушку (чтоб пыль не забивалась) и пользуйтесь уже гораздо более тихим вентилятором дальше.

У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.

У современных кулеров разъёмы имеют гораздо меньший размер, где первый контакт пронумерован и является «минусом», второй «плюсом», третий передаёт данные о текущей скорости вращения крыльчатки, а четвёртый управляет скоростью вращения.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

кулир когда-то винтилировал ядра но всё было демонтировано и все же кулир помогал вносить не малую степень понимания в наше сознание жалко подключать было методом тыка сгорит признательность правильно первым идёт 0 вторым шёл + но третий пока без надобности да и реле ещё нет

добрый день! а есть способ заставить вращаться его в другую сторону?

наверно плюс с минусом поменять надо, как на любом двигателе постоянного тока

Добрый день, все очень хорошо изложено автором, информативно и детально.

а через USB можно?

Большое спасибо за статью

Пожалуйста, рады были помочь.

«У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.»
У коллекторных двигателей постоянного тока то же есть возможность точно регулировать число оборотов.

А вручную можно регулировать скорость на 3-пиновом вентиляторе, подключенному в 4-пиновый разъем на материнке?

Как подключить вентилятор напрямую к блоку питания компьютера

Работе компонентов персонального компьютера сопутствует большое количество выделяемой тепловой энергии. Если не решать проблему отвода тепла, излишний нагрев неизбежно приведет к выходу из строя дорогостоящих комплектующих.

При сборке или модернизации ПК эта задача решается установкой достаточного количества кулеров (вентиляторов). Обходя стороной дискуссию о корректности данного термина, в обзоре рассмотрен вопрос подключения устройств создания воздушного потока для отведения излишнего тепла.

Виды и назначение вентиляторов для ПК

Самыми мощными источниками тепла внутри корпуса ПК являются центральный процессор на материнской плате и графический процессор на видеокарте. Для них устанавливаются отдельные вентиляторы, конструктивно объединенные с теплоотводящими радиаторами. Такую систему обычно называют кулером (в отличие от корпусного вентилятора), хотя в англоязычной технической литературе такого термина нет. Там он называется Heatsink and fan.

Остальные составляющие ПК все вместе выделяют тепла меньше, и для создания комфортного режима достаточно общей системы отвода нагретого воздуха. Раньше для этого было достаточно одного устройства, нагнетавшего воздух внутрь корпуса. Нагретые воздушные массы выходили через вентиляционные отверстия. Сейчас эффективной считается приточно-вытяжная система. Она состоит из одного или нескольких нагнетающих устройств, и одного или нескольких вытяжных, высасывающих нагретый воздух наружу. Возможности установки одного или нескольких кулеров зависит от конструкции корпуса.

Также вентилятор обычно встроен внутрь БП компьютера. Подключение кулера к блоку питания выполняется в процессе изготовления и при эксплуатации не изменяется. Но в связи с широким распространением стандарта 80 PLUS, в самых дорогих источниках уровней 80+ Platinum и 80+ Titanum электродвигатель с крыльчаткой, как мощный потребитель, все чаще исключается из конструкции устройства. Вместо этого применяются другие меры для отвода тепла.

Распиновка разъёмов подключения

Несмотря на то, что внешне вентиляторы выглядят примерно одинаково (электродвигатель с крыльчаткой, закрепленные на каркасе), существуют разные схемы их подключения к цепям питания и различия в распиновке разъемов питания кулера. Связано это с их разным внутренним устройством.

2 pin

Самые простые вентиляторы имеют разъем всего из двух контактов. На них подается питание +12 вольт на красный провод, и 0 вольт на черный. Обратной связи такие вентиляторы не имеют и их частоту вращения (а также исправность) определить невозможно.

3 pin

Наиболее распространенный тип вентилятора с терминалом на 3 pin. Здесь к выводам питания добавился еще один контакт от датчика Холла, установленного на корпусе электродвигателя. За один оборот ротора он формирует два импульса. По частоте появления импульсов компьютер отслеживает обороты кулера и мониторит его исправность. При возникновении нештатной ситуации генерируется сигнал тревоги. Посмотреть обороты в режиме реального времени можно с помощью специальных утилит. Например, Everest.

К сожалению, единого стандарта цветовой маркировки выводов нет. Большинство производителей придерживаются двух типов обозначений. Они приведены в таблице.

Назначение провода Цвет изоляции
Вариант 1 Вариант 2
0 вольт (общий провод) Черный Черный
+12 вольт Красный Желтый
RPM (частота вращения) Желтый Зеленый

Нулевой провод в черной изоляции всегда расположен с краю, поэтому проблем с идентификацией выводов обычно не бывает, подключение кулера к блоку питания производится корректно.

4 pin

Более продвинутые кулеры имеют дополнительный вход PWM (ШИМ). На него подаются импульсы стабильной частоты, но изменяемой скважности. В зависимости от ширины импульса изменяется среднее напряжение и средний ток через электродвигатель. Так регулируются обороты крыльчатки. Это позволяет создавать системы автоматического управления частотой вращения. При отсутствии необходимости обороты можно уменьшать, снижая шум и расход электроэнергии. При росте температуры в охлаждаемой области частота вращения автоматически увеличивается, повышая эффективность охлаждения.

Здесь также наиболее распространены два варианта цветовой маркировки выводов. Цоколевка разъема при этом одинаковая.

Назначение входа/выхода Цвет провода
Маркировка 1 Маркировка 2
0 вольт (земля, общий провод) Черный Черный
+12 вольт Красный Желтый
RPM (частота вращения) Желтый Зеленый
PWM (управление оборотами) Синий Синий

В обоих случаях первые три провода повторяют последовательность варианта с тремя контактами, а вход управления оборотами всегда выполнен проводником в синей изоляции.

Варианты подключения

Если количество контактов у разъема для подключения кулера и у самого вентилятора совпадает, то проблем нет. Разъемы подключаются друг к другу, несоблюдение полярности исключено благодаря наличию ключа. Если не совпадают, то возможны варианты.

3-pin к 4-pin

Трех- и четырехпиновые разъемы полностью совместимы друг с другом, как электрически, так и механически. Конструктивно они выполнены так, что ключ позволяет выполнять соединение, при этом конфликта распиновки не будет.

Если у кулера разъем с 3 контактами, а от компьютера идет жгут с 4 пинами, то на терминале соединяются провода питания, а также цепи измерения оборотов. Провод ШИМ-регулирования остается неподключенным.

Если же у кулера разъем с 4 контактами, а от компьютера подходит терминал с 3 пинами, то неподключенным останется вход управления оборотами со стороны электродвигателя. В обоих случаях управление частотой вращения посредством ШИМ невозможно.

Подключение напрямую к проводам БП

В тех случаях, когда автоматическое управление воздушным потоком не требуется (обычно это касается корпусных вентиляторов), их можно запитать непосредственно от блока питания. В этом случае кулеры будут включаться при старте блока питания, а останавливаться при его выключении. Такое подключение рационально выполнять для вентиляторов с двумя пинами (без контроля оборотов). Принципиальных ограничений для использования в таком качестве 3- и 4-пиновых кулеров нет, но они стоят дороже.

Проще всего подключить двухпиновый вентилятор напрямую к свободному разъему Молекс. Удобнее это сделать с помощью переходника «папа-мама» Molex с ответвлением для разъема кулера. Если свободного молекса в жгуте от БП нет, но есть, например, неиспользуемый терминал питания SATA, можно с него перейти на Molex, а потом на вентилятор.

Количество разъемных соединений надо минимизировать. Еще лучше (при наличии навыков и квалификации) обрезать терминалы, а потом соединить провода питания скруткой со следующей пропайкой и изоляцией места подключения.

Как изменить скорость вращения кулера

Скорость вращения вентилятора, имеющего вход ШИМ (PWM) (вариант разъема с 4 пинами), регулируется изменением скважности импульсов, поступающих на этот вход от схемы управления. Частота может выбираться исходя из режима работы платы или всего компьютера, или в зависимости от температуры в контролируемой области.

Если у кулера нет входа ШИМ (2 или 3 пина в разъеме), автоматическое регулирование невозможно. Но можно выбрать режим вращения вручную, изменяя напряжение питания. Удобно для этого использовать свободный разъем Molex. На нем присутствуют:

  • два земляных провода черного цвета;
  • желтый провод +12 вольт;
  • красный провод +5 вольт.

Это позволяет получить три комбинации напряжения:

  • подключением вентилятора к к желтому и черному проводу блока питания можно получить напряжение 12 вольт и максимальные обороты;
  • при соединении с красным и черным проводами на вентиляторе будет питание 5 вольт – минимальная частота вращения;
  • при соединении между красным и желтым проводами получается разность потенциалов в 7 вольт (12-5=7) и промежуточная частота вращения.

Если существует острая необходимость работы кулера на сверхнизких оборотах, можно попробовать взять напряжение +3,3 вольта, например, с разъема SATA, но не факт, что при таком уровне вентилятору хватит крутящего момента, чтобы ротор начал вращаться.

Также некоторые материнские платы имеют возможность непосредственно изменять напряжение на шине питания вентилятора, тем самым регулируя его скорость.

Можно ли устанавливать несколько вентиляторов

Количество устанавливаемых вентиляторов ограничивается наличием разъемов, а также запасом по мощности источника питания. Кулер потребляет относительно немного, поэтому напрямую к блоку питания можно подключать два или больше вентиляторов. Но предварительно все же лучше прикинуть запас по току на линии +12 вольт, а еще лучше измерить фактическое потребление (это можно сделать токоизмерительными клещами постоянного тока), посмотреть, какую мощность потребляет выбранный вентилятор и определить возможность установки.

Трех- и четырехпиновые кулеры, у которых замеряется и регулируется частота вращения, при отсутствии свободных разъемов параллельно лучше не соединять. Вопрос здесь не только в нагрузочной способности питающих и управляющих линий. При вращении роторов, датчики Холла будут выдавать импульсы не в фазе, поэтому корректного измерения частоты вращения не получится. Система будет воспринимать данные, как аварийную ситуацию и соответственно на нее реагировать.

Читайте также  Установка пластиковых откосов своими руками

В завершении для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

Задача подключение кулера к компьютерному блоку питания несложна. Но любое действие в этом направлении должно быть осознанным, иначе вместо повышения эффективности работы можно получить проблемы.

Подключение компьютерных вентиляторов охлаждения: все о разъемах

Корпусные вентиляторы делятся по размерам, типу подшипников, количеству оборотов и даже по способу применения. Одни заточены для создания статического давления, а другие рассчитаны на хороший воздушный поток в корпусе. И самое интересное в том, что один и тот же вентилятор можно подключить с помощью разных коннекторов. Некоторые из них умеют регулировать скорость, а другие работают на полном ходу. Это влияет на комфорт при использовании компьютера. Чтобы подобрать правильный вентилятор, стоит хотя бы поверхностно изучить особенности и нюансы подключения.

Почему коннекторов так много

Немного истории

Когда компьютер только появился и назывался ЭВМ, транзисторы были размером со спичечный коробок, а сама вычислительная машина достигала размеров комнаты и даже квартиры. Если и было нужно охладить такую махину, то для этого использовались огромные промышленные вытяжки, поэтому никто даже не заикался о шуме и комфорте. То ли дело, когда глобальное и грозное «ЭВМ» обтесали, причесали и подкрасили, чтобы получился «компьютер».

Чуть позже серьезное изобретение совсем огламурили и стали ласково звать персональным компьютером. Спасибо Apple: им пришлось сделать многое, чтобы громоздкое чудовище превратилось в привлекательное для покупателей устройство. Другие компании, та же IBM, к примеру, тоже кое-чего добились на этом фронте.

Эти наработки в гонке за персональностью унифицировали и стандартизировали, чтобы мы получили компьютеры такими, какими они стали сейчас.

За уменьшением деталей последовало сокращение размеров корпуса. Спичечные коробки превратились в спички, а позже и вовсе в их десятую часть по размеру. Это, а также повышение мощностных характеристик, стало первым, что потребовало хорошего охлаждения.

Но одно дело охлаждать ЭВМ в шумных рабочих зданиях, другое — остудить мощный компактный компьютер на столе школьника.

Раньше ставили на первый план стабильность и надежность. Ну а жужжит оно — да и пусть. Даже не самые древние модели компьютеров не могут похвастать хорошей системой охлаждения.

Стандартный кулер на процессоре, гудящий блок питания с восьмидесятым вентилятором и парочка ноунейм вертушек в корпусе, подключенных то ли к материнской плате, то ли напрямую к линии 12 В. Лишь бы работало. И никакой регулировки оборотов. Включил, привык к шуму пылесоса — и работаешь. Да что там, под этот шум даже Quake и Unreal заходили на ура. Но, как мы знаем, желания растут, требования тоже.

Требования к комфорту и шуму стали двигать прогресс в будущее, туда, где мы находимся сейчас. Чтобы сочетать тишину, прохладу и мощность, пользователи начали заниматься доработками и улучшениями.

За неимением автоматической регулировки оборотов, в провода впаивали резисторы, чтобы хоть как-то приструнить завывающую вертушку. Энтузиасты придумали более изощренные способы регулировки и дошли до реобасов.

Тогда такие штуки не продавались, поэтому тихие системы были только у тех, кто уверенно пользовался паяльником. Позже эту идею подхватили производители железа и стали выпускать регуляторы в заводском исполнении. А потом реобасы встроили в материнские платы и научили регулировать шум через BIOS.

Чтобы все работало, как надо, вентилятору приделали «третью ногу». То есть, провод, по которому техника ориентируется в оборотах. Так работает трехпиновая регулировка по DC. Так сказать, аналоговый способ.

Он реализован очень просто. Любой компьютерный вентилятор крутится от 12 В. На таком вольтаже будут максимальные обороты. Чтобы их снизить, уменьшают напряжение до семи или даже пяти вольт. DC — это регулировка постоянным током. Постоянными 12 вольтами или 7, 5 и далее.

За снижением вольтажа стоит специальный контроллер на материнке, от которого вентилятору достается готовое питание. На рисунке постоянный ток изображен на верхнем графике, а для контраста внизу есть переменный ток:

Простая ламповая физика — меньше напряжение, меньше света. Однако даже такую технологию поддерживали не все материнки. То есть, поддерживали, но только для мониторинга оборотов. А вот регулировать могли уже не все.

Инженеры подумали и решили, что цифровой технике нужны цифровые технологии. И внедрили технологию PWM. Это уже другая история — про вентиляторы с четырымя проводами и новые материнские платы. Между прочим, массовое использование данной технологии началось почти одновременно с выходом процессоров на платформе LGA 775. Материнские платы научились поставлять комфорт «из коробки», и с тех пор рынок вентиляторов поделился на DC и PWM. Или ШИМ, если говорить по-русски.

Широтно-импульсная модуляция — совершенно новая технология, которая требует от вентилятора наличия еще одной «ноги». Первый провод — для массы, второй — для питания, третий — для мониторинга оборотов, а четвертый — для PWM (информационный канал).

Регулировка оборотов работает еще проще: на вентилятор подается постоянное напряжение 12 В и некая информация для контроллера. В этой информации содержатся команды по открытию и закрытию транзисторов в цепи питания вентилятора. То есть, задаются прерывания. На графике это можно представить так:

Вершинка — транзистор открыт, вентилятор получает все 12 вольт. Далее следует спад — закрытие транзистора и прекращение подачи вольтажа. Так как техника цифровая, то и работа заключается в цифрах, а точнее, в долях секунд. Чем больше наносекунд транзистор находится в открытом состоянии, тем дольше подается вольтаж. Все это продолжается в пределах одного промежутка времени и с очень высокой частотой. То есть, мы можем повторить весь этот процесс с обычным DC-вентилятором вручную, если будем включать и выключать его примерно 23 тысячи раз в секунду. Это соответствует частоте 20 кГц и больше. Таким образом, для достижения максимальной скорости транзистор должен все время быть открыт и скармливать вертушке его родные 12 вольт. Если нужны тишина и комфорт, то вольтаж подается прерывисто — определенное количество раз за период.

В теории переход от DC к PWM меняет не только электрические способности вентиляторов:

  • PWM-вентиляторы способны работать на более низких оборотах, снижая скорость практически до нуля;
  • Потребление таких вентиляторов уменьшается из-за повышенной чувствительности катушки;
  • КПД такой технологии выше из-за отсутствия потерь в преобразователе питания (который, собственно, в ШИМ не используется).

На практике же эти плюсы полностью зависят от качества элементной базы и исполнения самого вентилятора.

Надо сказать, что ШИМ применяется не только в вентиляторах. Даже сейчас мы наблюдаем ШИМ. Потому что в любом мониторе с диодной подсветкой применяется PWM для регулировки яркости. Вот наглядный пример и объяснение, как работает технология:

Зачем вентиляторам нужен Molex

Вообще, можно найти вентилятор с таким коннектором, что и подключить будет не к чему. Да и обычный можно положить на полочку, если коннекторы на нем и на материнке не совпадают. Такая путаница на рынке есть и будет, как была проблема с кучей зарядок для каждого телефона, пока microUSB не навел порядок.

Та же участь касается и разнообразия коннекторов. Это сейчас все регулируется, настраивается и вращается. А до некоторых пор производители оснащали четырьмя контактами только разъемы для процессорных кулеров. Остальные довольствовались тремя. Так прижился тандем DC/PWM до наших времен. И даже современные платы работают с обоими вариантами. Но бывает и такое, что разъемов просто не хватает для подключения достаточного количества вентиляторов. На помощь приходит молекс.

Molex выходит напрямую из БП и имеет четырехконтактный разъем с 12 и 5 вольтами, а также две «массы». К нему можно спокойно подцепить хоть десяток вентиляторов. Это решает проблему нехватки разъемов на материнке, чем страдают многие бюджетные модели, особенно в Micro-ATX и Mini-ITX. Но у такого подключения отсутствуют регулировка оборотов и мониторинг.

Чтобы не испортить комфорт, к которому шли десятилетиями, производители выпускают специальные модели, которые могут работать на пониженных оборотах. Это удобно для создания постоянного воздушного потока в корпусе. В таких случаях регулировка оборотов не требуется — минимальных оборотов на вдув и выдув достаточно для охлаждения системы в средней нагрузке. Зато остаются свободные пины на материнке для подключения оборотистых моделей, плюс снимается лишняя нагрузка с шины питания материнки. Тут уже каждый сам себе режиссер и придумывает сценарии использования разных разъемов сам.

Вертушки-самоцветы

Мы разобрали всего три типа коннекторов. Но бывают и другие. Например, шестиконтактные коннекторы. Это особенность самых технологичных вентиляторов. Нет, они не отличаются по характеристикам и не дуют морозом в жаркий день. Это обычные вентиляторы, но с подсветкой. Пожалуй, появление таких вентиляторов начинает новую эпоху компьютерных сборок. Как когда-то персональный компьютер превращали в комфортный, теперь комфортный ПК становится красивым.

Повальное распространение RGB в игровых сборках заставляет производителей добавлять подсветку везде. И, если наушники, мышь или клавиатура — это самостоятельные устройства и могут программироваться как угодно, то вентилятор — штука простая и не имеет встроенного контроллера для управления подсветкой. Поэтому настройкой и синхронизацией подсветки в пределах системного блока занимается материнская плата. Чтобы было красиво и по феншую, производители ввели еще несколько пинов, которые отвечают за управление подсветкой.

Причем возникла новая путаница. Каждый завел свою технологию и продвигает только ее. Это мешает собрать универсальную систему подсветки, поэтому выбор каждой детали в компьютере теперь обусловлен еще и поддержкой фирменных технологий. У Asus это Aura Sync, у Gigabyte — RGB Fusion, а MSI продвигает Mystic Light. Это только софтовая сторона вопроса.

В техническом же плане управление подсветкой различается еще и рабочим вольтажом, а также количеством пинов. Для управления подсветкой часто используют разъемы 12V-G-R-B, 5V-G-R-B или 5V-D-G. Они сильно отличаются и не имеют обратной совместимости. И вот почему.

Светодиоды бывают трех типов: одноцветные, RGB и ARGB. В первом и втором варианте это обычные диоды с одни или тремя катодами, которые управляются аналогово: 12 вольт для питания и по проводу на каждый цвет. ARGB или лента с адресным управлением работает на диодах со встроенными контроллерами.

Читайте также  Установка потолочного карниза

В каждую лампочку встроен контроллер, который управляет ее яркостью и цветом по цифровому каналу. Обычно, это тип подключения 5V-D-G. Где 5V — 5 вольт, G — масса, а D — Digital Input. Тот самый DI, который передает информацию каждому контроллеру и диоду отдельно, адресно. Что умеют такие ленты:

Каждая лампочка управляется самостоятельно, поэтому может показать любой из миллиона цветов независимо, а также с разной яркостью.

Обычная RGB-лента тоже принимает различные оттенки, но делает это полностью:

Это ограничивает возможности кастомизации и уже перестает пользоваться спросом как в компьютерном сегменте, так и в промышленном, где основное применение ARGB-диоды находят в бегущих строках и мультимедийных баннерах.

В материнских платах управление подсветкой работает через один разъем. Чтобы подключить к нему несколько вентиляторов, используют внешние контроллеры или разветвители.

Контроллеры, к слову, тоже питаются от разъемов блока питания SATA или Molex.

Что предлагает современный вентилятор

Самое главное — компьютер стал персональным, комфортным и теперь уже красивым. Этот процесс превращения из чудовища в красавчика можно назвать эволюцией. Ей подверглись и технические особенности, и визуальные. Вентиляторы тоже подтянулись, чтобы существовать в одном стиле с платформой.

Что касается коннекторов для подключения, то основная часть вентиляторов до сих пор доступна со всеми вариантами подключения. А вот что сильно изменилось, так это ответная часть — управление на материнской плате.

Если раньше некоторые функции получали лишь топовые бренды и модели, а иногда и вовсе, только серверный сегмент, то постепенно эволюция дошла и до самых бюджетных систем. Материнские платы адаптировали под требования пользователей, поэтому большинство из них умеет теперь не только управлять скоростью и мониторить обороты, но и создавать невероятные эффекты с помощью подсветки. Это тоже можно записать в достижения эволюции: превращение вентилятора в современное умное устройство. Интересно представить, что же будет с повелителями воздуха дальше.

Как подключить вентилятор от компьютера к 220 вольтам

Заменил ноутбук, который проработал более 5 лет новым компьютером без вентилятора – мини-ПК Core i5 8250U в комплекте с монитором LG 22MK600M-B. Быстродействие, малые габаритные размеры и полная тишина при работе порадовали.

При работе корпус компьютера становился теплее, чем рука, нагревался до 40°С. При полной нагрузке еще больше. Как известно, чем ниже температура нагрева процессора и других элементов, тем надежнее будет работать изделие в целом. Поэтому решил сделать дополнительное охлаждение.

Выбор вентилятора (кулера)

Можно купить готовую систему внешнего охлаждения, но за полчаса и без финансовых затрат можно собрать ее из подручного материала. Для этого понадобится старый кулер от компьютера и USB кабель.

Кулер был взят от морально устаревшего процессора Intel Pentium I, проработавший много лет. Проверка показала свободное вращение крыльчатки и тихую работу при напряжении 12 В. Если крыльчатка вращается туго, то кулер нужно разобрать и смазать подшипник.

В мини-ПК нет возможности подключить внешнее устройство на напряжение питания 12 В, а только 5 В через USB разъем. Отдельный блок питания использовать не хотелось. Поэтому работа кулера была проверена подключением к лабораторному источнику питания при напряжении 5 В. Кулер стабильно запускался даже при 4,5 В и, создавал достаточный воздушный поток.

Осталось только разобраться с цветовой маркировкой проводов кулера, USB шнура и припаять шнур к печатной плате кулера.



Принцип труды гасящего конденсатора для подключения вентилятора от компьютера к 220 вольтам

Прежде чем мы рассчитаем конкретный образец, скажем пару слов скажем о том, как же работает гасящий конденсатор в цепи переменного тока. По сути в этом случае конденсатор трудится как ему и полагается. При первой полуволне он заряжается, пропуская ток и напряжения. Затем после зарядки он попросту «закрывается». Хотя полуволна еще не завершена. В этом случае и происходит ограничение столы для последующих радиоэлементов. Далее, при обратной полуволне, все в том же порядке, но направление протекания тока и усилие через конденсатор происходит в обратном направлении. В итоге, так и происходит ограничение по усилию и току. Конденсатор просто закрывается в определенный момент, вот и все. По сути его закрытие будет зависеть от сопротивления потребителя, от емкости конденсатора, от частоты переменного тока. Не будем рыться в дебрях, а сразу приведем конечную формулу. Вот она.

Как подключить вентилятор от компьютера к 220 вольтам

С(мкФ) = (3200*I(нагрузки, А))/√(Uвход²-Uвыход²)

Поясним смыслы в формуле

3200 — коэффициент пропорциональности, I — потребляемый нагрузкой ток, Uвх — напряжение сети (220 вольт, желая это может быть значение и меньше, если вы используете понижающий трансформатор), Uвыход — усилие питания нагрузки(лампы). Теперь когда мы понимаем что и откуда, отведаем разобрать случай для конкретного примера

Цветовая маркировка кабеля USB разъема

Для подачи питающего напряжения на кулер подойдет любой кабель с разъемом USB. Такие кабели повсеместно используются для подключения к зарядному устройству сотовых телефонов, принтеров и других устройств.

Если заглянуть внутрь разъема USB, то можно увидеть четыре контакта, как показано на фотографии. Через первый и четвертый контакты подается питающее напряжение 5 В, по остальным – информационные данные, которые для подключения кулера не нужны.

Распиновка-распайка разъемов USB 2.0
Вывод Название Цвет провода Описание
1 VCC красный +5 В
2 D – белый Данные –
3 D+ зеленый Данные +
4 GND черный Общий

Контакты соединены с проводами разных цветов по стандарту. В таблице приведены данные по цветовой маркировке USB кабелей. Для питания кулера необходимы только провода красного и черного цветов.

Для подключения самодельной системы дополнительного охлаждения к USB разъему мини-ПК достаточно длины шнура 20 см, но решил сделать 50 см для возможности использования вентилятора в других случаях. При желании провод всегда можно будет сделать короче.

После обрезки кабеля нужно снять с него изоляцию на длину около сантиметра, обрезать провода Данных (белый и зеленый провода) и с помощью паяльника залудить концы проводов. Необходимо исключить возможность прикосновения проводов данных между собой.

Подводя итог и резюмируя

По сути конденсатор трудится с реактивной мощности, то есть связанной с нарастанием и уменьшением напряжения. В этом случае она несколько выделяется от активной мощности, с которой работает обычный резистор. Однако и тут, следует проверить, чтобы конденсатор не пригревался, так как это чревато выходом его из построения. Примерно через 5-10 минут работы обесточьте схему и проверьте на ощупь перстами, что конденсатор не греется. Также само собой необходимо использовать конденсаторы для переменного тока и с резервами по напряжению раза в 2.

Похожие статьи:

Припайка проводов USB кабеля к вентилятору

Компьютерные вентиляторы могут иметь двух, трех или четырех контактные разъемы для подключения. В настоящее время действует стандарт по цветам проводов и номерам выводов разъемов кулеров. Но ранее цветовая маркировка была произвольной, и производители выбирали цвета по внутренним стандартам. Поэтому если будете использовать кулер от старого компьютера, то лучше ориентироваться по разъему.

Для того, чтобы добраться до места пайки проводов кулера нужно отклеить этикетку. Как оказалось в этом кулере цвета не соответствовали стандарту. Вместо провода красного цвета использовался желтый, а вместо желтого – зеленый. Кстати, если попутать полярность подключения кулера, то он не будет вращаться и не выйдет из строя.

После отпайки штатных проводов кулера для фиксации USB кабеля пришлось с помощью овального надфиля расширить входное отверстие в корпусе.

Осталось только припаять к печатной плате кулера провода USB и закрепить кабель хомутом. Вместо хомута можно воспользоваться ниткой.

Самодельная система внешнего охлаждения мини-ПК изготовлена и осталось только проверить ее в работе и провести испытания.

Вентилятор был просто положен на мини-ПК и включен в его USB разъем. На расстоянии метра в полной тишине шум работающего кулера не прослушивался.

Схема подключения

С видами вентиляторов мы разобрались, теперь подключим новый. Начнём с его замены в блоке питания. Здесь всё относительно просто. Покупаем устройство того же типоразмера, устанавливаем его взамен сгоревшего. Если количество пинов в разъёмах старого и нового совпадают, по просто вставляем «вилку» в «розетку» на плате БП, соблюдая расцветку.

Если у нас на БП розетка двухконтактная, а на кулере вилка трёх- или четырёхконтактная, то подключаем её так, чтобы задействовать только провода питания. Остальные оставляем висеть в воздухе. Для примера на фото ниже показана четырёхконтактная вилка, установленная в двухконтактную розетку.

Если подключить вилку мешают элементы печатной платы, можно просто разрезать её корпус надвое, укоротив тем самым до размеров двухпинной. Точно так же поступаем, если розетка имеет три или четыре пина, а вилка вентилятора два. Просто подключаем её в соответствующие гнёзда, оставив остальные незадействованными. Само собой, в этом случае ни о какой регулировке скорости вращения и контроля оборотов речи нет, а он будет постоянно крутиться.

Важно! Чтобы не вставить вилку нового вентилятора наоборот, перед тем как отключить старый, имеет смысл записать, как она была подключена, и расцветку проводов, не забывая, что в четырёхконтактной вилке расцветка отличается от двух- и трёхконтактных.

Установка дополнительных вентиляторов

Если мы решили установить дополнительный вентиль в системный блок, то придётся найти отдельное гнездо для его подключения. Хорошо, если производители материнской платы предусмотрели этот момент и оснастили своё изделие дополнительными розетками. Обычно они трёхпинные и подписаны как CHA-FAN. На рисунке ниже материнская плата имеет два таких разъёма.


Эта материнская плата имеет два разъёма для подключения корпусных вентиляторов

Есть и ещё один вариант — использовать разъём PWR-FAN (если он есть). Это гнездо предназначено для подключения вентилятора блока питания, но большинство современных БП имеют собственные розетки для этих целей. В эти розетки можно подключить любые типы 12-вольтовых вентиляторов, но учитывайте, что их вращение с двухпинной вилкой не будет контролироваться системой, и если он выйдет из строя, мы узнаем об этом постфактум.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: