Какие вентиляторы применяются в компьютерной технике и зачем они нужны

Добрый день, друзья!

Сегодня мыВентилятор в блоке питания поговорим с вами о компьютерных вентиляторах. Интересная тема, не правда ли? Итак, зачем же нужен вентилятор?

Вентиляторы применяются в компьютерной технике для охлаждения!

Если бы их там не было, она приказала бы долго жить.

То, что жужжит внутри громче всего – это и есть вентиляторы.

В системном блоке или ноутбуке имеется достаточное количество тепловыделяющих элементовБольше всего тепла выделяется:

  • в блоке питания,
  • на процессоре,
  • на чипе (кристалле)  видеокарты.

В систему охлаждения, кроме вентилятора, входят еще радиаторы — медные или алюминиевые ребристые штуковины.

Эти два металла проводят тепло лучше всех (медь — лучше алюминия). Процессор (чип) передает тепло радиатору, так как находится в непосредственном контакте с ним. Для лучшей передачи тепла между кристаллом и радиатором наносят тонкий слой теплопроводящей смазки.

Вентилятор (fan) обеспечивает поток воздуха между ребрами радиатора, унося от них теплый воздух. На место теплого поступает более прохладный (внешний) воздух, и происходит охлаждение радиаторы и тепловыделяющих элементов.

Можно было бы обойтись без вентиляторов, только одними радиаторами. Но тогда они были в несколько раз больше, что повлекло бы за собой увеличение веса и габаритов системного блока или ноутбука.

Как было раньше?

Лет 15 назад, в эпоху компьютеров PENTIUM, в системном блоке устанавливались два вентилятора — в блоке питания и на процессоре. Вентилятор, установленный на процессоре, обдувал радиатор процессора, унося теплый воздух от него в окружающее пространство (внутреннее пространство системного блока).

А вентилятор блока питания выдувал наружу теплый воздух из блока питания и заодно из внутреннего пространства системного блока.Внешний прохладный воздух подсасывался в системный блок в специально сделанные отверстия на боковой стороне. Или через щели в передней панели.

С тех пор мощность и скорость работы процессоров многократно возросли. Сильно возросло тепловыделение не только в процессоре, но и в блоке питания, и на чипе видеокарты. Поэтому возросла и производительность устанавливаемых вентиляторов, и их число.

А как сейчас?

Сейчас могут устанавливаться:

  • отдельный вытяжной вентилятор (вентиляторы) внутри системного блока,
  • fan, нагнетающий внешний прохладный воздух (изнутри на боковой поверхности системного блока),
  • fan на видеокарту,
  • отдельный вентилятор непосредственно возле винчестера для его охлаждения,
  • и, конечно же, как минимум один в блоке питания.

Процессор компьютера может потреблять мощность более 100 Вт! Мощные видеокарты для игр могут потреблять значительно больше! Скорость вращения шпинделя электромеханического винчестера может достигать величины 15 000 об/мин, что также сопровождается значительным тепловыделением. И таких винчестеров может быть несколько в одном корпусе.

Еще большее внимание охлаждению уделяется в серверах (мощных компьютерах), управляющих локальными сетями.

От чего зависит производительность вентилятора?

вентилятор 40х40х40 ммПроизводительность вентилятора  (объем воздушного потока в единицу времени) зависит от количества и размеров лопастей ротора (т.е. от габаритов вентилятора), скорости вращения ротора.

Чем больше габариты и скорость вращения ротора (крыльчатки), тем больше производительность. Однако, чем больше скорость вращения, тем больше шум.

Поэтому имеет место тенденция, когда ставят устройство большего диаметра и уменьшают скорость вращения.

При той же производительности шум получается меньшим, чем у вентилятора меньшего диаметра. Шум особенно мешает в ночное время, когда кругом тишина. Поэтому любителям ночных бдений за компьютером надо уделить серьезное внимание системе охлаждения.

Если конструкция не позволяет использовать вентилятор больших размеров, применяют утолщенные вентиляторы. Диаметр крыльчатки при этом остается прежним, но размеры лопастей увеличивается. Особенно видна эта тенденция в серверных блоках питания.

Например, в стоечных серверах (которые могут иметь толщину 1U, т.е. около 44 мм), вентилятор с большой крыльчаткой не поставишь.  Поэтому там используется несколько вентиляторов 40х40 мм и толщиной  также 40 мм.

Постоянная и переменная скорость вращения вентилятора

форма питающих импульсов вентилятораВ системных блоках в большинстве случаев используются вентиляторы, питающиеся постоянным напряжением 12 В. Максимальная производительность (максимальная величина воздушного потока) имеет место при напряжении 12 В.

Устройство будет работать и при меньшем напряжении (в диапазоне от 5 до 12 В), но с меньшей производительностью. Этот факт позволяет управлять интенсивностью охлаждения системы «радиатор-вентилятор».

Вентилятор может вращаться с постоянной  скоростью (и постоянным уровнем шума).

Скорость вращения (следовательно, и шум) могут регулируются схемой управления, которая отслеживает сигнал с термодатчика. Чем выше температура окружающего воздуха, тем большее напряжение подает схема управления на вентилятор. Точнее говоря, схема управления меняет скважность импульсов амплитудой 12 В. Чем больше скважность (отношение времени импульса к периоду сигнала), тем больше постоянная составляющая. И тем больше воздушный поток!

В заключение отметим, что вентилятор чаще всего имеет три гибких вывода различного цвета. По двум из них (обычно черному и красному) подается питание, по третьему (обычно желтому) снимается сигнал с датчика оборотов. Это сигнал имеет форму импульсов.

Схема управления, подсчитывая их частоту, переводит ее в количество оборотов в минуту. Эту цифру можно видеть при входе в настройки BIOS SetUp и (если настроить) при старте компьютера. При использовании специальных программ типа «Everest» эти и (многие другие параметры) можно отслеживать во все время работы компьютера.

Обычно отслеживаются обороты вентилятора процессора и еще одного-двух вентиляторов. При этом разъемы всех из них должны быть вставлены в материнскую плату.

Падение оборотов вентилятора или его остановка чревата серьезными последствиями!

Во второй части статьи мы закончим краткое знакомство с вентиляторами.  Подпишитесь на обновления, чтобы не пропустить интересную статью!

Продолжение следует.


Обсуждение: 4 комментария

  1. Юрий:

    Мне, как чайнику, такие статьи очень полезны и интересны. Спасибо за науку!

    1. Виктор Геронда:

      Пожалуйста, Юрий!
      Рад, что вам понравилось. Продолжение будет чуть позже.

  2. Андрей:

    Да, время сильно меняет IT технологии

  3. Дмитрий:

    А ведь правда. Пил ведь весь СССР из одного стакана и ничего, все живые :) Сейчас я бы такой аппарат с одним стаканом на цепочке обошел бы стороной)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2016 Компьютер и жизнь // Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru