Установка второго вентилятора на кулер процессора. Конструируем систему охлаждения компьютера

12.05.2022

Процессорный кулер состоит из металлического радиатора (алюминий или медь) и вентилятора, который обдувает радиатор. Бывают и пассивные системы охлаждения – без вентилятора вообще. Чтобы правильно выбрать кулер для процессора, необходимо чётко разобраться в основных его характеристиках. Чтобы это было проще сделать, мы сравним характеристики 2-х моделей, так будет более наглядно и понятно. Данные модели были специально подобраны из разных ценовых диапазонов (кулер № 1 стоит в районе 650 руб., кулер № 2 в районе 1400 руб.), чтобы разница в характеристиках была более наглядной. Модели кулеров мы скрыли, дабы не делать никому рекламы, хотя и так понятно, что кулер в 2 раза дороже должен быть лучше практически по всем параметрам.

Итак, вот такие характеристики выдаёт нам интернет-магазин:

Характеристики Кулер № 1 Кулер № 2
LGA 775, LGA 1156, LGA 1155, LGA 1150, LGA 1151, LGA 1151-v2, AM3, AM3+, AM2, AM2+, FM1, FM2, FM2+ LGA 775, LGA 1156, LGA 1155, LGA 1366, LGA 1150, LGA 1151, LGA 1151-v2, AM3, AM3+, AM2, AM2+, FM1, FM2, FM2+, 940, 754, 939, AM4
Радиатор
95 Вт 130 Вт
нет есть
алюминий медь
алюминий алюминий
нет 3
нет нет
Вентилятор
3-pin 4-pin
1 1
1 2
90×90 мм 120×120 мм
скольжения гидродинамический
2300 об/мин 900 об/мин
2300 об/мин 1600 об/мин
36.7 CFM 55.5 CFM
29 дБ 21 дБ
нет нет
нет автоматическая (PWM)
Дополнительно
в отдельной емкости нанесена на основание
Высота 60 мм 136 мм
Ширина 116 мм 121 мм
Длина 112 мм 75.5 мм
Вес 240 г 429 г

Что такое сокет и как его определить

Сокет - это тип разъёма, в который устанавливается процессор. Любой процессор для ПК предназначен для установки только в какой-то один конкретный тип сокета. Чтобы узнать, в какой тип сокета устанавливается Ваш процессор, достаточно найти в интернете его характеристики. Можно заглянуть на официальный сайт компании Intel или AMD, либо в любой крупный интернет-магазин, как правило, они подробно расписывают характеристики процессоров, в том числе указывают и сокет.

Вот так выглядят сокеты 1151-v2 (для Intel) и AM4 (для AMD)

Допустим, нам необходимо подобрать кулер для процессора Intel Core i3-8100. Заходим в один из известных нам интернет-магазинов и видим следующую информацию:

Мы определили, что процессор у нас устанавливается в сокет LGA 1151-v2. Значит и кулер нам нужно подобрать с поддержкой сокета LGA 1151-v2. Вообще, процессорные кулера не производятся под один какой-то конкретный сокет, производители стараются сделать модели своих систем охлаждения более универсальными, подходящими для большого количества процессоров. Поэтому, любой кулер из розничной продажи поддерживает несколько сокетов. Нужно лишь открыть характеристики понравившейся модели кулера и убедиться, что она поддерживает сокет нашего процессора.

Как видим из таблицы, обе модели поддерживают нужный нам сокет LGA 1151-v2.

Рассеиваемая мощность (Вт)

Рассеиваемая мощность - одна из самых важных характеристик процессорного кулера, она указывает на сколько горячий процессор сможет охладить данный кулер. В характеристиках каждого процессора указывается параметр «тепловыделение» или TDP, например, у процессора Intel Core i3-8100 указано:

Характеристики процессора Core i3-8100

То есть, тепловыделение процессора составляет 65 Вт. Кулер же мы подбираем всегда с запасом, как минимум на 30%. То есть, для 65 ваттного процессора нужно выбрать кулер с рассеиваемой мощностью как минимум 85 Вт, а лучше 95 Вт. В данном случае оба кулера из таблицы подходят для i3-8100.

Почему кулер нужно подбирать с запасом по рассеиваемой мощности? На это есть 3 причины:

  1. Процессор под высокой нагрузкой способен превышать заявленное производителем тепловыделение, особенно это касается мощных многоядерных процессоров. Также процессор всегда превышает заявленное тепловыделение, если его разогнать.
  2. Очень часто производители кулеров завышают показатели рассеиваемой мощности, особенно это касается малоизвестных брендов и дешёвых моделей. Например, часто оказывается, что дешёвый кулер с заявленной рассеиваемой мощностью в 95 Вт на деле сможет нормально охлаждать процессоры с TDP не выше 65 Вт.
  3. Кулер «с хорошим запасом» будет работать не на максимальных оборотах, а значит и шума будет меньше, и прослужит он дольше.

Почему так важно качественное охлаждение? Всё просто: чем холоднее процессор - тем дольше он прослужит.

Поэтому, если не планируете разгонять процессор, то выбирайте кулер с запасом по TDP как минимум на 30%. Если планируете разгонять - тогда с запасом как минимум в 50% (то есть, например, для процессора с TDP 100 Вт для разгона потребуется кулер как минимум на 150 Вт).

Башенная конструкция

Как правило, принято говорить о двух самых популярных конструкциях кулеров - «классической» и башенной. Но на самом деле их гораздо больше, давайте рассмотрим их все.

Воздушные кулеры бывают 5-ти видов:

1. Обычной «классической» конструкции.

Кулер обычной конструкции

Самые простые и дешёвые варианты кулеров, имеют наименьшую эффективность охлаждения. Широко распространены в бюджетных системах. Как правило, такими же «классическими» вариантами оснащаются процессоры BOX версий, у которых кулер идёт в комплекте. Предназначены для маломощных и относительно холодных процессоров.

2. «Классическая» конструкция, дополненная тепловыми трубками.

Кулер обычной конструкции, дополненный тепловыми трубками

Обычный вариант дополнен тепловыми трубками для лучшей эффективности охлаждения. Такие кулеры уже чуть лучше справляются с охлаждением, чем «классические» варианты без тепловых трубок. Можно ставить на бюджетные и среднебюджетные процессоры, но для топовых горячих процессоров они не подойдут.

3. Башенная конструкция.

Башенная конструкция кулера

Самый популярный вид кулеров для среднебюджетных и топовых процессоров, т.к. башенная конструкция с тепловыми трубками эффективно отводит тепло от процессора. Более дорогие и эффективные варианты оснащаются двумя вентиляторами, а некоторые и двумя секциями башни (пример ниже).

Двухбашенный кулер

4. С-типа.

Кулер С-типа

Кулеры данного типа на первый взгляд схожи с башенными, разница только в том, что поток воздуха отводится не в сторону от материнской платы, а непосредственно на неё. Плюс такого выбора в том, что потоки воздуха от кулера обдувают пространство вокруг процессора - цепи питания, их радиаторы и другие соседние элементы. Минус - сам процессор охлаждается чуть хуже, чем с обычным башенным кулером.

5. Комбинированный вариант.

Комбинированный вариант башенного кулера

В отличии от двухсекционной башни такой вариант кулера обдувает ещё и цепи питания на материнской плате. Достаточно редкий вид кулеров, применяется для горячих топовых процессоров.

Материал основания

Как видим, в первой дешёвом кулере основание выполнено из алюминия, в более дорогом варианте - из меди. Медь лучше алюминия отводит тепло, поэтому она предпочтительнее в конструкции кулера, особенно в основании. Часто встречаются промежуточные варианты, когда основание выполнено частично из алюминия и частично из меди. При этом происходит прямой контакт крышки процессора с тепловыми трубками.

Все кулеры представлены в перевёрнутом виде – контактной площадкой к верху

Считается, что лучшее основание - полностью из меди (тепло более равномерно распределяется по всем трубкам). Но на самом деле можно купить и добротные варианты кулеров с основанием «алюминий / медь», нужно лишь учитывать один нюанс. Дело в том, что сам кристалл процессора гораздо меньше, чем видимая его часть - крышка. Вот как выглядит процессор в привычном нам виде с крышкой, а также после скальпирования (после снятия крышки).

Фото процессора Intel Core i7-8700K

Как видим, сам кристалл гораздо меньше крышки. При работе процессора греется именно кристалл, через термоинтерфейс (термопасту или жидкий металл) тепло переходит на крышку, а от крышки через термоинтерфейс на кулер. Поскольку кристалл находится в середине, то главное, чтобы медь на основании кулера, в первую очередь, хорошо контактировала именно с серединой процессора. А теперь давайте сравним два основания «алюминий / медь».

Вид снизу – двухтрубочные кулера прямого контакта

Первый вариант основания, где трубки находятся ближе друг к другу, является более предпочтительным выбором, т.к. контакт меди с крышкой происходит ближе к середине процессора, прямо над кристаллом. Во втором же случае большая часть кристалла процессора будет контактировать с алюминием, а не с медными трубками, КПД такого решения будет ниже. Поэтому, рекомендуем выбирать варианты кулеров, где трубки на основании находятся ближе к центру.

Некоторые кулера «классической» конструкции также имеют медное основание, цена на них немного выше, но и справляются с охлаждением процессора они немного лучше, по заявлению производителей.

Медное основание в кулере обычной конструкции

Хотя среди пользователей существует и обратное мнение, что медь в основании кулера обычной конструкции - не более, чем маркетинговый ход. Объясняется эта теория тем, что при нагревании кулера между медью и алюминием возникает тепловой зазор (ведь медный сердечник просто запрессован в алюминиевый радиатор) и тепло от меди начинает хуже передаваться на радиатор. В любом случае, перед покупкой кулера изучайте отзывы, как правило, по большинству моделей можно найти десятки отзывов на Яндекс Маркет или в интернет-магазине ДНС (это не реклама, в ДНС действительно правдивые отзывы, потому что по многим товарам есть уйма отрицательных отзывов и они не удаляются с годами, чего нельзя сказать про остальные интернет-магазины, в которых, как правило, присутствуют только положительные отзывы).

Со стороны производителей кулеров часто встречается обман по поводу меди. Например, в описании кулера указано: материал основания - медь. И выглядит при этом основание как медное. Но при попытке пользователями получше отшлифовать поверхность основания кулера эта медь облазит и под ней обнажается обычный алюминий. То есть, некоторые производители изготавливают основание из алюминия, а потом покрывают его тонким слоем меди (напыление) и указывают в характеристиках, что основание выполнено из меди. Поэтому, всегда старайтесь найти правдивые отзывы по заинтересовавшей Вас модели кулера, возможно узнаете много интересного…

При выборе основания также обращайте внимание на размер контактной площадки, у некоторых недорогих моделей площадка очень маленькая (пример ниже). Контакт с крышкой процессора будет не по всей её площади, а значит и отвод тепла менее эффективный.

Вид снизу кулера с маленькой контактной площадкой

Материал радиатора

Как видим, у обоих кулеров материал радиатора - алюминий, и это нормально, в большинстве моделей так. Радиатор из меди встречается довольно редко, это удорожает и утяжеляет кулер, а по эффективности охлаждения он лишь немного лучше алюминиевого радиатора.

Две модели кулеров от ZALMAN с разным материалом радиатора

Совет № 1: при выборе кулера с радиатором из меди нужно быть не менее внимательным, чем при подборе медного основания. Здесь производители часто идут на аналогичные уловки - изготавливают радиатор из алюминия и покрывают его тонким слоем меди. Поэтому, чтобы не переплатить за якобы медный радиатор (а на самом деле алюминиевый) - обязательно ищите правдивые отзывы по понравившейся модели кулера.

Совет № 2: если выбирать между кулером с медным радиатором «классической» конструкции и кулером с алюминиевым радиатором башенной конструкции, то лучше остановиться на втором варианте. Большинство башенных кулеров с обычным алюминиевым радиатором охлаждают процессор лучше, чем «классические» варианты с медным радиатором.

Количество тепловых трубок

Как говорилось ранее, тепловые трубки встречаются в кулерах не только башенной конструкции, но и «классической», С-типа, комбинированной. Наличие тепловых трубок - это практически всегда хорошо в любом типе конструкции, так как они помогают эффективнее отводить тепло от процессора на радиатор.

Что же касается количества тепловых трубок, то здесь чем их больше - тем лучше. Минимум можно встретить одну тепловую трубку (даже в башенном кулере), максимум - 8. Золотая середина - 4 тепловые трубки, именно таких кулеров большинство в продаже.

При 4-х и более тепловых трубках - все они тесно размещаются в основании, а значит над кристаллом (в центре процессора) будет контактировать с крышкой как минимум 2 трубки и это хорошо. Если же у кулера 2 или 3 тепловые трубки, то внимательно выбирайте основание кулера, трубки должны быть как можно ближе к центру.

Более эффективные примеры оснований помечены зелёной галочкой

Никелированное покрытие

Никелевое покрытие можно встретить в более дорогих моделях кулеров, им обычно покрывают медные части кулера, чтобы медь не окислялась со временем. Окисление меди мало влияет на ухудшение тепловых характеристик, поэтому никелированное покрытие больше играет декоративную роль, чтобы поверхность всегда оставалась чистой и блестящей.

Вид снизу кулеров с никелевым покрытием (слева) и без покрытия (справа)

Разъем для подключения вентиляторов

Это довольно важная характеристика кулера. Как видим из таблицы: у первого, более дешёвого кулера - разъём 3-pin, у второго, более дорогого - 4-pin.

Визуальное отличие разъёма 3-pin от 4-pin

3-х пиновые модели кулеров не имеют автоматической регулировки скорости вращения вентилятора. Соответственно, 4-х пиновые модели могут регулировать скорость вращения. Точнее, регулирует скорость вентилятора не сам кулер, а материнская плата, как только процессор начинает значительно нагреваться - обороты кулера повышаются и охлаждение становится более эффективным. В 3-х пиновых же моделях вентилятор всегда крутится на максимальных оборотах.

У 4-х пиновых моделей кулеров есть как минимум 2 преимущества:

  1. при небольшой нагрузке на процессор кулеры с 4-pin разъёмом работают тише (не на максимальных оборотах), в отличии от 3-pin, которые всегда молотят на 100%;
  2. износ подшипника в вентиляторе у 4-pin моделей наступает позже, поскольку большую часть времени они работают на низких или средних оборотах.

Количество вентиляторов в комплекте

У большинства кулеров в комплекте присутствует по одному вентилятору. И только в дорогих моделях можно встретить по 2 вентилятора в комплекте. Бывают также и пассивные системы охлаждения, без вентиляторов вообще.

Максимальное число устанавливаемых вентиляторов

Несмотря на то, что в комплекте у кулера № 2 идёт всего один вентилятор, на него можно установить второй, дополнительный, поскольку это башенный кулер и вентиляторы на них крепятся с двух сторон. Но, если радиатор небольших размеров, и через него проходит всего одна-две тепловые трубки - то установка второго вентилятора не всегда целесообразна, поскольку, в большинстве случаев, с небольшим радиатором справится и один вентилятор. Но если же в башенном кулере установлено 4 тепловых трубки и более, а глубина радиатора выше среднего, тогда второй вентилятор может помочь более эффективно охлаждать процессор.

Размеры комплектных вентиляторов

Обычно кулера комплектуются вентиляторами размером от 70×70 мм до 140×140 мм.

Чем вентилятор больше - тем лучше. Чтобы создать одинаковый воздушный поток большому вентилятору нужно сделать меньше оборотов, чем маленькому. А значит, большой вентилятор будет тише в работе, а его подшипник прослужит дольше.

Тип подшипника

Чаще всего в кулерах встречаются следующие типы подшипников:

  • скольжения - состоит из втулки и вала, обычно устанавливается в дешёвые кулеры, имеет низкую стоимость производства и маленький ресурс - 20000-30000 часов (2,5-3,5 года работы, но, часто бывает, что шуметь начинает гораздо раньше);
  • гидродинамический - улучшенный вариант подшипника скольжения, между втулкой и валом добавлена смазка. Частый запуск вентилятора быстрее изнашивает данный вид подшипников (в отличии от шариковых), имеет хороший ресурс от 50000 до 80000 часов (7-9 лет);
  • качения (шариковый или роликовый) - чуть шумнее, чем подшипник скольжения, поскольку трение происходит между массой мелких деталей (шариков или роликов), имеет хороший ресурс - от 50000 до 90000 часов (7-10 лет).

Минимальная скорость вращения

Чем ниже минимальная скорость вращения вентилятора - тем лучше, значит такой кулер будет тише работать при не высоких нагрузках на процессор.

  • 300-500 оборотов/мин - работа вентилятора практически не слышна;
  • 800-1000 оборотов/мин - небольшой шум может быть слышен, но не должен вызывать дискомфорт у большинства людей;
  • 1300-1500 оборотов/мин - средний шум;
  • свыше 2000 оборотов/мин - назойливый шум, может раздражать.

Стоит также упомянуть, что уровень шума зависит не только от количества оборотов в минуту, но и от конструкции вентилятора и типа подшипника. То есть, разные вентиляторы на одних и тех же оборотах могут шуметь с разной силой.

Максимальная скорость вращения

Здесь правило сохраняется: чем ниже максимальная скорость вращения - тем лучше, меньше шума. Максимальная скорость вращения у второго кулера меньше потому, что диаметр вентилятора у него больше, а значит общая площадь лопастей больше, поэтому, при меньших оборотах он способен обеспечить такой же воздушный поток, как и маленький вентилятор, или даже лучше.

Максимальный воздушный поток

Чем указанная цифра больше - тем лучше, вентилятор способен создавать более мощный воздушный поток.

Как видим, наши слова выше подтверждаются - больший по диаметру вентилятор способен создать более мощный воздушный поток, даже при меньшей максимальной скорости вращения.

Максимальный уровень шума

Чем указанная цифра меньше - тем лучше, то есть тише. И снова убеждаемся, что больший по диаметру вентилятор - лучше, он и тише работает, и эффективнее дует.

Вообще, важен не только максимальный уровень шума, но и как часто вентилятор будет выходить на высокие или максимальные обороты (достигая при этом высокого или максимального уровня шума). Если кулер выбран с нормальным запасом, то максимальных оборотов Вы, скорее всего, не достигнете, а значит не достигните и максимального уровня шума.

Подсветка вентилятора

Относительно новая тенденция в компьютерном железе - пихать LED-подсветку во всё, что только можно: материнские платы, видеокарты, оперативную память, корпуса и т.д. Не обошла данная тенденция и процессорные кулера. Данная функция присутствует только в более дорогих моделях и на качество охлаждения, естественно, никак не влияет.

Красная LED-подсветка вентилятора

Регулировка скорости вращения

Выше уже упоминалось о том, что кулеры имеют разъёмы 3-pin и 4-pin. Кулеры с 4-pin разъёмом имеют автоматическую регулировку скорости вращения вентилятора, а с 3-pin разъёмом - не имеют. Кстати, некоторые умельцы переделывают 3-х пиновые модели в 4-х пиновые, инструкцию можно найти в интернете.

При автоматической регулировке оборотов скоростью вращения вентилятора управляет материнская плата. Процессор нагревается - обороты кулера автоматически увеличиваются. В более продвинутых материнских платах в BIOS можно отрегулировать обороты в зависимости от температуры процессора, то есть к каждому порогу температуры привязать определённое количество оборотов вентилятора, например, чтобы при температуре процессора в 30 градусов Цельсия кулер крутился на 20% от максимально возможных оборотов, при температуре 40 градусов - на 40% и т.д.

Помимо автоматической регулировки оборотов бывает ещё и ручная. При чём ручная регулировка бывает как на кулерах с разъёмом 4-pin, так и 3-pin. При этом у кулера есть механическая «крутилка», с помощью которой вручную можно отрегулировать обороты вентилятора. В настоящее время подобная ручная механическая регулировка - это редкость и встретить её можно в основном на старых моделях кулеров.

Термопаста в комплекте

Практически все кулеры оснащаются термопастой для первой установки. Более дешёвые модели оснащаются термопастой среднего или низкого качества, более дорогие, соответственно, более качественной. Поэтому, при покупке бюджетного или среднебюджетного кулера, если у вас имеется более-менее качественная термопаста, лучше сразу замените комплектную на свою.

Ну а в каком виде поставляется термопаста с кулером: в отдельной ёмкости или нанесена на основание - большой разницы нет, лишь бы она была хорошего качества.

Габариты и вес кулера

При покупке большого башенного кулера стоит обращать внимание на его высоту, поскольку высокий кулер может просто не влезть в узкий корпус - боковая крышка не закроется. Чтобы проверить и убедиться, что кулер подойдёт к вашему корпусу и боковая крышка без проблем закроется - посмотрите характеристики вашего корпуса, в них должна быть указана максимально допустимая высота кулера.

Например, заглянем в характеристики недорого корпуса AeroCool CS-1102, в них указано:

  • Максимальная высота процессорного кулера: 150 мм

Как видим из характеристик наших кулеров, высота первого составляет всего 60 мм (обычная классическая конструкция), второго - 136 мм (башенная конструкция). Значит оба кулера с лёгкостью подойдут для установки в бюджетный корпус AeroCool CS-1102.

Также большие громоздкие башни часто перекрывают слоты оперативной памяти, поэтому, в те слоты, которые накрывает кулер, приходится устанавливать планки оперативной памяти небольшой высоты - либо низкопрофильную ОЗУ, либо обычную, но без радиаторов охлаждения и без LED-подсветки.

  1. Для процессоров с TDP до 65 Вт можно покупать кулер любой конструкции, хоть «классической», хоть башенной, но обязательно как минимум с 30% запасом по тепловыделению. Для процессоров с TDP выше 65 Вт мы рекомендуем приобретать кулера башенной конструкции, с таким же запасом.
  2. При выборе башенного кулера обращайте внимание на глубину башни. Для продувки глубокой башни требуется более мощный воздушный поток, поэтому одного вентилятора может быть недостаточно. Мы рекомендуем с настороженностью относится к выбору глубокой башни, тем более если на неё установлен всего один вентилятор. Возможно, лучшим решением будет выбрать менее глубокую башню или вместо одного глубокого радиатора – два менее глубоких. Либо, раз уж выбор пал именно на глубокую башню, то желательно, чтобы на неё было установлено два вентилятора.
  3. Внимательно относитесь к основанию кулера. Медное основание лучше алюминиевого. Также эффективность кулера зависит не только от материала основания, но и от качества шлифовки/полировки, некоторые пользователи самостоятельно полируют основание, если оно было плохо обработано на заводе.
  4. При наличии прямого контакта процессора с тепловыми трубками лучше, если трубки будут смещены как можно ближе к центру процессора (там находится кристалл, который греется). При отсутствии прямого контакта с теплотрубками медная пятка, установленная поверх трубок, более равномерно распределяет тепло по всем трубкам. Но при этом очень важно, чтобы между медной пяткой и тепловыми трубками был очень плотный контакт и не было микрозазоров, иначе эффективность такого кулера будет низкой.
  5. При выборе вентилятора лучше, чтобы он был как можно большего диаметра и не на подшипнике скольжения, лучше если это будет гидродинамический, либо подшипник качения (шарикоподшипник).

Поздравляю, если осилили статью целиком, теперь Вы знаете как правильно подобрать кулер для процессора!

Также Вас могут заинтересовать другие наши статьи:

Если статья оказалась полезной и Вы желаете выразить благодарность - поделитесь ссылкой на статью с друзьями, кликнув на иконки соц. сетей ниже. Это поможет нам в продвижении сайта, да и вашим друзьям статья может оказаться полезной!

Часто для построения большого радиатора используют тепловые трубки (англ.: heat pipe ) — герметично запаянные и специальным образом устроенные металлические трубки (обычно медные). Они очень эффективно переносят тепло от одного своего конца к другому: таким образом, даже самые дальние рёбра большого радиатора эффективно работают в охлаждении. Так, например, устроен популярный кулер

Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют те же методы: большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам:

Рекомендации по выбору здесь такие же: использовать медленные и крупноразмерные вентиляторы, максимально большие радиаторы. Так, например, выглядят популярные системы охлаждения видеокарт и Zalman VF900 :

Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса: первыми стали и, схожая конструкция, от бренда :

Подобные системы охлаждения устанавливаются на самые мощные современные видеокарты (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT и старше). Такая конструкция зачастую более оправдана, с точки зрения правильной организации воздушных потоков внутри корпуса компьютера, чем традиционные схемы. Организация воздушных потоков

Современные стандарты по конструированию корпусов компьютеров среди прочего регламентируют и способ построения системы охлаждения. Начиная ещё с , выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней (дополнительно воздух для охлаждения всасывается через левую стенку):

Интересующихся подробностями отсылаю к последним версиям стандарта ATX.

Как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу . Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения (см. раздел ), поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов. При равных установочных размерах и скорости вращения, вентиляторы на задней стенке корпуса субъективно шумят несколько меньше передних: во-первых, они находятся дальше от пользователя, во-вторых, сзади корпуса расположены почти прозрачные решётки, в то время как спереди - различные декоративные элементы. Часто шум создаётся вследствие огибания элементов передней панели воздушным потоком: если переносимый объём воздушного потока превышает некий предел, на передней панели корпуса компьютера образуются вихревые турбулентные потоки, которые создают характерный шум (он напоминает шипение пылесоса, но гораздо тише).

Выбор компьютерного корпуса

Практически подавляющее большинство корпусов для компьютеров, представленных сегодня на рынке, соответствуют одной из версий стандарта ATX, в том числе и по части охлаждения. Самые дешёвые корпуса не комплектуются ни блоком питания, ни дополнительными приспособлениями. Более дорогие корпуса оснащаются вентиляторами для охлаждения корпуса, реже - переходниками для подключения вентиляторов различными способами; иногда даже специальным контроллером, оснащённым термодатчиками, который позволяет плавно регулировать скорость вращения одного или нескольких вентиляторов в зависимости от температуры основных узлов (см. напр. ). Блок питания включается в комплект не всегда: многие покупатели предпочитают выбирать БП самостоятельно. Из прочих вариантов дополнительного оснащения стоит отметить специальные крепления боковых стенок, жёстких дисков, оптических приводов, карт расширения, которые позволяют собирать компьютер без отвёртки; пылевые фильтры, препятствующие попаданию грязи внутрь компьютера через вентиляционные отверстия; различные патрубки для направления воздушных потоков внутри корпуса. Исследуем вентилятор

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы (англ.: fan ).

Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем:

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы):

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать «вечными»: срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Многие сталкивались со старыми вентиляторами, в которых подшипники скольжения выработали свой ресурс: вал крыльчатки дребезжит и вибрирует при работе, издавая характерный рычащий звук. В принципе, такой подшипник можно отремонтировать, смазав его твёрдой смазкой, - но многие ли согласятся ремонтировать вентилятор, цена которому всего пара долларов?

Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту (CFM, cubic feet per minute). Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора :

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье ). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения , в мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, и .

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума .

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: , и . Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.
Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост . А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен : пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине и : результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками). Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan - но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей. При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел ), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - «земля», общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к +5 В, +6 В и +7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания . Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них :

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке . Невыполнение этого требования чревато подачей неверного напряжения питания на жёсткий диск или оптический привод, что наверняка приведёт к их мгновенному выходу из строя.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и +12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать. Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод - такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью. Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора. Во втором разъёме при помощи кусочка проволоки нужно закоротить два контакта, после чего заизолировать его скотчем или изолентой:

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора : из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора. Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора - только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала: CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении. Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X - нет. В таком случае можно использовать специальные устройства, которые способны управлять скоростью нескольких вентиляторов (и, обычно, предусматривают подключение целого ряда температурных датчиков) - их появляется всё больше на современном рынке.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости. Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера. Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: (shareware, $20-30), (распространяется бесплатно, не обновляется с 2004 года). Самая популярная программа этого класса - :

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой. Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, - это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

  1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
  2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
  3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: , и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки. Так выглядят в программе оптимальные настройки для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Пассивное охлаждение

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, :

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в :

Сравните корпус-радиатор на фото с корпусом обычного компьютера!

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин - для их охлаждения хватало небольшого радиатора - вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции). Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% - любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора). Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время - это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Тепловая защита процессора

Для защиты процессора от перегрева и выхода из строя, применяется так называемый thermal throttling (обычно не переводят: троттлинг). Суть этого механизма проста: если температура процессора превышает допустимую, процессор принудительно останавливается командой HLT, чтобы кристалл имел возможность остыть. В ранних реализациях этого механизма через BIOS Setup можно было настраивать, какую долю времени процессор будет простаивать (параметр CPU Throttling Duty Cycle: xx%); новые реализации «тормозят» процессор автоматически до тех пор, пока температура кристалла не опустится до допустимого уровня. Безусловно, пользователь заинтересован в том, чтобы процессор не прохлаждался (буквально!), а выполнял полезную работу — для этого нужно использовать достаточно эффективную систему охлаждения. Проверить, не включается ли механизм тепловой защиты процессора (троттлинга) можно при помощи специальных утилит, например :

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) - но работают они, по сути, одинаково. Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение. Как только загрузка процессора увеличивается, автоматически восстанавливается полная скорость процессора: работа такой схемы энергосбережения полностью прозрачна для пользователя и запускаемых программ. Для включения такой системы нужно:

  1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
  2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
  3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

  1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N"Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
  2. установить ;
  3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа , вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):


AMD Cool"n"Quiet в действии: текущая частота процессора (994 МГц) меньше номинальной (1,8 ГГц)

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Утилита RMClock

Во время разработки набора программ для комплексного тестирования процессоров , была создана (RightMark CPU Clock/Power Utility): она предназначена для наблюдения, настройки и управления энергосберегающими возможностями современных процессоров. Утилита поддерживает все современные процессоры и самые разные системы управления потреблением энергии (частотой, напряжением…) Программа позволяет наблюдать за возникновением троттлинга, за изменением частоты и напряжения питания процессора. Используя RMClock, можно настраивать и использовать всё, что позволяют стандартные средства: BIOS Setup, управление энергопотреблением со стороны ОС при помощи драйвера процессора. Но возможности этой утилиты гораздо шире: с её помощью можно настраивать целый ряд параметров, которые не доступны для настройки стандартным образом. Особенно это важно при использовании разогнанных систем, когда процессор работает быстрее штатной частоты.

Авторазгон видеокарты

Подобный метод используют и разработчики видеокарт: полная мощность графического процессора нужна только в 3D-режиме, а с рабочим столом в 2D-режиме современный графический чип справится и при пониженной частоте. Многие современные видеокарты настроены так, чтобы графический чип обслуживал рабочий стол (2D-режим) с пониженной частотой, энергопотреблением и тепловыделением; соответственно, вентилятор охлаждения крутится медленнее и шумит меньше. Видеокарта начинает работать на полную мощность только при запуске 3D-приложений, например, компьютерных игр. Аналогичную логику можно реализовать программно, при помощи различных утилит по тонкой настройке и разгону видеокарт. Для примера, так выглядят настройки автоматического разгона в программе для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Тихий компьютер: миф или реальность?

С точки зрения пользователя, достаточно тихим будет считаться такой компьютер, шум которого не превышает окружающего шумового фона. Днём, с учётом шума улицы за окном, а также шума в офисе или на производстве, компьютеру позволительно шуметь чуть больше. Домашний компьютер, который планируется использовать круглосуточно, ночью должен вести себя потише. Как показала практика, практически любой современный мощный компьютер можно заставить работать достаточно тихо. Опишу несколько примеров из моей практики.

Пример 1: платформа Intel Pentium 4

В моём офисе используется 10 компьютеров Intel Pentium 4 3,0 ГГц со стандартными процессорными кулерами. Все машины собраны в недорогих корпусах Fortex ценой до $30, установлены блоки питания Chieftec 310-102 (310 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм). В каждом из корпусов на задней стенке был установлен вентилятор 80?80?25 мм (3000 об/мин, шум 33 дБА) - они были заменены вентиляторами с такой же производительностью 120?120?25 мм (950 об/мин, шум 19 дБА). В файловом сервере локальной сети для дополнительного охлаждения жёстких дисков на передней стенке установлены 2 вентилятора 80?80?25 мм , подключённые последовательно (скорость 1500 об/мин, шум 20 дБА). В большинстве компьютеров использована материнская плата Asus P4P800 SE , которая способна регулировать обороты кулера процессора. В двух компьютерах установлены более дешёвые платы Asus P4P800-X , где обороты кулера не регулируются; чтобы снизить шум от этих машин, кулеры процессоров были заменены (1900 об/мин, шум 20 дБА).
Результат : компьютеры шумят тише, чем кондиционеры; их практически не слышно.

Пример 2: платформа Intel Core 2 Duo

Домашний компьютер на новом процессоре Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) со стандартным процессорным кулером был собран в недорогом корпусе aigo ценой $25, установлен блок питания Chieftec 360-102DF (360 Вт, 2 вентилятора 80×80×25 мм). В передней и задней стенках корпуса установлены 2 вентилятора 80×80×25 мм , подключённые последовательно (скорость регулируется, от 750 до 1500 об/мин, шум до 20 дБА). Использована материнская плата Asus P5B , которая способна регулировать обороты кулера процессора и вентиляторов корпуса. Установлена видеокарта с пассивной системой охлаждения.
Результат : компьютер шумит так, что днём его не слышно за обычным шумом в квартире (разговоры, шаги, улица за окном и т. п.).

Пример 3: платформа AMD Athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 , подключенными к +5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА). Используется материнская плата Asus A8N-E , которая способна регулировать обороты кулера процессора (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА). Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс). Для охлаждения чипсета был установлен кулер для видеокарт с медным радиатором , на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.
Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II , для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета : отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами - и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Пример 4: платформа AMD Athlon 64 X2

Домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 ГГц) с процессорным кулером (до 1900 об/мин, шум до 20 дБА) собран в корпусе 3R System R101 (в комплекте 2 вентилятора 120×120×25 мм, до 1500 об/мин, установлены на передней и задней стенках корпуса, подключены к штатной системе мониторинга и автоматического управления вентиляторами), установлен блок питания FSP Blue Storm 350 (350 Вт, 1 вентилятор 120×120×25 мм). Использована материнская плата (пассивное охлаждение микросхем чипсета), которая способна регулировать обороты кулера процессора. Использована видеокарта GeCube Radeon X800XT , система охлаждения заменена на Zalman VF900-Cu . Для компьютера был выбран жёсткий диск , известный низким уровнем создаваемого шума.
Результат : компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёстких дисков. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен (соседи за стенкой разговаривают и того громче).

Лучший способ пользоваться питьевой водой – использовать кулер. Мы поставляем . Они удобно устанавливаются в устройство и используются в офисах, магазинах, квартирах, домах и пр. Также мы предлагаем купить кулер для воды в Москве на выгодных условиях. Несмотря на ассортимент моделей от признанных в отрасли брендов, нам удается удерживать цены на доступном уровне. Вместе с кулером вы можете заказать сразу несколько бутылей, которые позволят пользоваться качественной водой в любое время.

Принцип действия и особенности кулеров для воды

Стандартный вариант кулера подразумевает возможность подогрева или охлаждения воды до нужной температуры. Благодаря предусмотренным двум вентилям можно получить доступ и к холодной, и горячей питьевой воде. Температура последней может достигать 90–98 градусов.

Как правило, на корпусе устройства есть выключатель, индикаторы охлаждения и нагрева. Для питания нужна стандартная сеть (220 В). Однако потребление электроэнергии при этом минимальное, поскольку встроенные датчики регулируют включение и отключение элементов, изменяющих температуру и обеспечивающих подачу воды.

Бренды кулеров для воды

В каталоге мы собрали лучшие образцы от двух известных марок – HotFrost и BioFamily. Все они прошли должные испытания, изготовлены только из безопасных и прочных материалов, поэтому не влияют на качество воды и способны служить максимально долго.

Бренд HotFrost появился в 2003 году. За относительно небольшую историю компании удалось завоевать популярность на рынке стран Таможенного союза. Сейчас она представляет широкий модельный ряд, удовлетворяющий основные желания потребителей.

BioFamily – корейский бренд, представляющий недорогие, простые и надежные устройства, успешно используемые в наших условиях. Кулеры этой марки характеризуются легкостью в обслуживании, использованием компрессора от компании LG.

Vatten - международный бренд, производит кулеры в Италии, Корее, России и Китае. Продукция рассчитана на все ценовые категории.

Виды кулеров для воды

Из разновидностей можно выделить два основных типа:

  • . Удобно располагаются на полу, не требуя много места. Их можно установить в углу, возле входа или в иных незадействованных зонах, не используя полезное пространство, что так важно для наших тесных квартир и дорогостоящих коммерческих площадей.
  • . Экономят пространство, занимая лишь часть стола. Небольшой вариант, который выполняет все основные функции, обеспечивая эффективную подачу воды из бутыли.

Благодаря разнообразию можно подобрать модель с учетом своих потребностей. Лучше всего заранее продумать место, где будет использоваться кулер, что позволит подобрать действительно актуальный вариант. Ведь он не только должен занимать минимум пространства, не мешать перемещению, но и обеспечивать удобный доступ к воде.

По принципу действия различают на такие виды кулеров:

  1. Электронные. В кулерах такого типа вода нагревается или охлаждается благодаря электронному модулю.
  2. Компрессорные. Требуют меньше времени для достижения нужной температуры, чем электронные. Расширение хладагента способствует изменению температурных показателей. В некоторых моделях присутствует регулятор.

По принципу установки бутылей выделяют два типа устройств:

  1. С верхней установкой. Для смены бутылей необходимо обладать определенной физической силой, поэтому рекомендуется, чтобы для этого в доме или офисе были мужчины.
  2. С нижней установкой. Простой в обслуживании вариант, поскольку нужно меньше усилий для замены бутыли.

Есть модификации, подразумевающие . Как правило, объем камеры составляет до 20 л, поэтому в ней можно хранить немного продуктов или напитков. Такое решение весьма уместно для небольшого офиса. Таким образом, предприятие может сэкономить и средства, и свободное место.

Также среди модификаций встречаются кулеры-ледогенераторы и . В последнем случае в конструкции устанавливается специальный баллон с углекислым газом. Постепенно увеличивается спрос на кулеры с функцией , реализованной посредством . Благодаря этому можно дезинфицировать посуду, хранить овощи либо фрукты, озонировать воду.

Преимущества компании «Водохлёб»

Мы предлагаем выгодные условия покупки. Все модели проверены производителем и имеют подтверждающую документацию, готовы к беспроблемной и длительной эксплуатации. Кулеры можно не только выгодно купить, но и взять в аренду. Причем минимальный срок – от 1 дня.

Также вы обретаете:

  • возможность периодически получать чистую воду из выбранного источника в удобное для вас время;
  • полное – гарантийный и послегарантийный ремонт даже тех моделей, которые были приобретены не у нас;
  • широкий ассортимент сопутствующих товаров: , аксессуары.

«Водохлёб» обеспечивает полное оснащение для снабжения качественной питьевой водой вашего дома или офиса!

Нахождение оптимальных мест расстановки вентиляторов в данном корпусе.
Старался для себя. Чтобы данные не пропадали, оформил в статью.
Картинки вымышленные из интернета (своих фоток нет).
Идею эксперимента черпанул отсюда .

Таблица результатов.

Со списком железа, софта и мест установки вентиляторов.
(внизу страницы таблица прикреплена в немного большем масштабе)

Текстовое описание

Внешний вид корпуса
Кулер Noctua NH-D14
С одним NF-P12, на продув сквозь обе башни. Термопаста Zalman STG-2

Варианты с вертикальным расположением кулера CPU


Изначально было два вентилятора.
Noctua NF-P12 и Cooler Master A12025 (далее по тексту СМ).
Поставил P12 на выдув из задней стенки, а СМ на вдув через дно.

Потом старался подобрать такую нагрузку, чтобы при LinX + Kombustor система если не зашивалась, то заметно перегревалась.

Вывести CPU к 90С было несложно.
Стабильный load 100%, 3.5GHz.
А вот частота ядра видеокарты дергается при одновременном запуске LinX + Kombustor (сам Kombustor давит очень спокойно). Ну, да ладно. Докинул ядру GPU +100MHz в MSI Afterburner, чтобы грелось и получил те 76,4С/88,6С ядро/VRM при 1921 оборотах кулеров видеокарты.

Принял настройки LinX и частоты CPU, GPU в этом варианте как отправные (точку отсчета), и больше параметры не менял. Этот вариант тестировал до 7-ми удачных раз, чтобы набить статистику и пока сам понял, в каких диапазонах подгуливает разогретая система. Иногда видеоадаптер выдавал из своих запасников какое-то перевозбужденное порно. Такие данные отбрасывал, с остальных брал среднее, округлял до десятых. Поэтому в таблице значения с запятой.

У блока питания - забор снизу, выхлоп сзади. Работает тихо. Протягивать через него теплый корпусный воздух не счел целесообразным, поэтому БП не переворачивал. Хотелось бы знать его температуру и обороты, но нечем подступится, проги мониторинга данные этого БП не берут, не показывают:(

Это был самый жаркий, показательный вариант (всего с 2-мя вентелями). Дальше - прохладнее.


Появился еще один Noctua NF-P12.
Поставил его классическим способом на вдув на фронтальной (передней) панели выше, а СМ ниже.

Одна из стенок для жестких дисков снята.
И потоку P12 мешала только вторая несъемная стенка с большими овальными отверстиями.

Внизу СМ вступил в лобовую схватку с HDD и SSD. Все его 1200 оборотов ушли на завоевание лучшего показателя температуры HDD для этого варианта.

СМ бросил HDD и обосновался на боковой стенке (в левом установочном месте). Его диаметр где-то на четверть перекрыт внизу БП. Дует на мат.плату, отчего она похолодела MB -5C, PCH -4C.
HDD обиделся и нагрелся на +2С.
Видеокарта предпочитает молчать.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

СМ сдвинулся на правое установочное место по стенке корпуса.
MB набрала +4C, PCH тоже +0,8C

.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Вентиль NF-P12 тоже перебрался на бок, слева от СМ.
Вдвоем с боковины ребята вдули куда сильнее, чем будучи в загоне лабиринтов передней панели.
Так, в сравнении с вариантом A-2/1-a : мамка остыла на -4,3С; PCH на все -10,8С;
даже видяха с VRM сказали -2,7С и -2,3С.

Лишенный прямого и кривого обдува HDD психанул на +2,7С, но на его выходки в 31,3С всем естественно побоку.
Он, кстати, тихоня 5400rpm и 38 градусов максимум видел только в самом скупом варианте с 2-мя вентилями.
Хотя и бешеных задач по чтению/записи ему и не ставили, причин греться небыло.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Буйная головушка подбила шальные ручки всунуть 2 листа А4 от низа вентилей на боковине - аж под слот видяхи, по всей ее ширине. Дескать, так весь воздух, вкаченный двумя 120-ками будет по направляющей, без потерь подпирать обе штатных вертушки видеокарты.

Мамка скинула градус. PCH набрал +7,4С видимо, лист бумаги направил поток мимо него.
HDD еще вставил свои +1,7С.

Видяхино достижение в -0,5С не стоит такого «моддинга».
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Вспомнил, что верхнюю крышку успел заклеить скотчем (от пыли). Как и все щели внутри корпуса после покупки.
Снял скотч с крышки, осталась металлическая сетка с отверстиями 2мм.

Помогло. За счет конвекции через крышку. Рукой ощущается выход теплого воздуха.
Наконец-то пришел в движение CPU, правда всего на -0,8С. Мамка тоже градус сбросила. PCH на -6,8С облегчился.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Отделил от крышки мет.сетку. Остался каркас с крупными отверстиями в виде сот 21х23мм.

И все компоненты еще дружно сбросили от -0,6 до -1,5 градуса.

Так, в этом варианте самые холодные показатели CPU, MB, и GPU. И свободная дыхачка через верх имеет смысл.

.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Кстати, CPU заметно реагирует только на подвижки в верхней части корпуса, а видеокарта - на перестановки в
нижней половине. Кирпич видяхи как раз и делит корпус на 2 фронта, верхний и нижний.

Еще одна шальная мысль - организовать воздуховод/кожух, по которому протяжка воздуха через кулер CPU будет изолирована, без рассеивания горячего воздуха на башнях.

Всем сразу стало плохо. От +4,1С на CPU, до +1,1GPU.

Варианты с горизонтальным расположением кулера CPU


Собственно, мечта. Развернуть башни на выдув через крышу. Читал, что так будет окэй всего.
Окэй начал трещать сразу же. Пока развернул только кулер, а вытяжной NF-P12 на задней стенке оставил.
Сравниваем, например, с вариантом-победителем A-2/1-g (конвекция через соты в крышке). Проц удавился и набрал +11,4С, остальное несущественно. Разве что VRM улыбается. Это наверное у него башенный вентиль -2,5 градуса отсосал. Вентиль этот просто впритирочку между крышкой видеокарты и башней своего кулера - задыхается, качать нечего.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

NF-P12 с задней панели бросился на крышу, над башнями радиатора - вытягивать мечту. Вытягивать через
перфорацию 2мм. Отверстия-соты на крышке мне не по душе, поэтому мет.сетку снимал только для теста в одном
варианте (A-2/1-g ). Перфорацию на задней стенке (теперь без вентиля) заклеил скотчем.

Такой маневр снял с CPU всего -1,3С, что до лампочки. Видеокарта со своим VRM чего-то недопоняли и прибавили +1,3 и 2 градуса соответственно. Мамке на градус жарче стало. Ну ладно, еще один козырь в кармане.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

На кулере CPU, вентиль NF-P12 убираем с крышки видеокарты и ставим внутрь, между башен радиатора.
Отсюда он качает намного лучше.

По сравнению с прежним вариантом: спасает проц на -7,8С.
Правда, перестает сосать VRM, который набрал свои +2С.

Итоги

При данном количестве вентиляторов, вариант-победитель A-2/1-g .
А это: 2х120 вдув через боковую стенку, 1х120 выдув сзади.
Ориентация куллера CPU вертикальная (выдув на вентиль задней стенки).
Даёт лучшие результаты температур CPU, MB, GPU.
При этом температуры HDD, PCH и VRM не сильно отстают от конкурентов.

Худший вариант А-1/1 (с двумя вентиляторами вдув-дно/выдув-зад).
Две вертушки, конечно, шпарят слабо. Тем более Cooler Master (СМ) со своим дуновением при 1200rpm не выглядит угрожающе. Сравнивая его рядышком с Noctua NF-P12 на боковой панели, прикрывая рукой отверстия в перфорации - СМ всеравно, а Noctua аж свистел, жадно всасывая воздух. Работая на выдуве с задней стенки, СМ тоже не отличился, поэтому в тестах там постоянно выкачивал NF-P12.

Разница температур между лучшим и худшим вариантами в градусах:
CPU -12,6
MB -13,9
HDD -6,6
PCH -21,2
GPU -17,2
VRM -13,1

Открытый стенд
Корпус без двух боковых стенок, крышки и без всех трёх корпусных вентиляторов.
Вспомнил о нем в самом конце. Думал - скунс моему варианту-победителю.
Но не тут то было.
Как вариант A-2/1-g «гасит» открытый стенд:
CPU +0,9
MB -5,8
HDD -3,8
PCH -11,5
GPU -3,8
VRM -2,5
Похоже компоненты без активного обдува чувствуют себя не так уж комфортно.
Только проц выдохнул, почти 1градус.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - .
Я не спец.тестер да и на системник перешел недавно после 9-ти лет на ноутбуках.
Поэтому, косяков и умозаключений невпопад может хватать. Будьте бдительны.

Благодарю за внимание.

Ближайшая по смыслу тема форума

Bonus


Проверяем два варианта, предложенных Romulus .
A-1/2-a и A-1/2-b

Разворачиваем левый вентиль на боку на выдув.
Тяжелый случай. 4 раза прогонял тест. Такое ощущение, что система от ветра зависит, куда подует, такие и цифры. Обычно, за 3 прогона в разное время получались вполне утрясённые, почти одинаковые значения. А это…

Пришлось морду всунуть поближе к происходящему.
Тут такая фигня. На выходе из боковины воздух сильно распыляется веером на стороны. А рядом втяжной вентиль. И он крадёт часть отработанного выхлопа. Особенно, если в комнате легкий ход воздуха, например от окна, хоть чуть-чуть лижет по боку корпусу, да еще от вытяжного к втяжному - заворот кишок обеспечен. Нестабильный охлад.

GPU 64.3C почти как открытый стенд, хуже было только в варианте с 2-мя ветниляторами.
CPU 80 чуть лучше, чем в «кожуе».


Втяжной с бока кидаем на дно.
Освободившееся от вентилятора место на боку не заклеивал. Зато проверил. Через него идет небольшой подсос воздуха. Тонкий чек из магазина не держит, но пытается, к перфорации слегка подлипает.

Проц 80,3С Что-то ему расколбас нагнетания внизу не нравится, ни в этом варианте, ни в предыдущем. Жарко под крышей, если снизу не вкачивать, что-ли?
Результаты, почты идентичны предыдущему варианту, в пределах 1 градуса.


- Инспектор Петренко. Ваши документы. Нарушаем…
- Чито нарушая насяльника?
- Баланс нарушаем!
- Кислотно-щелочной?
- Нет. Приточно-вытяжной!

Все на выход. Тоесть, обе вертушки на боковине - выхлоп. Вся приточка неофициальная, через щели.
Проц и мамка подтянулись, остальное просело.

CPU 76С. На -1,3С холоднее сомого лучшего результата в таблице. Похоже, если неоптимальные «завороты кишок» внизу корпуса тупо высосать двумя вентилями, то проц себя обеспечит.

MB скинула градус и тоже установила внутритабличный рекорд на данный момент 40,3С Датчик под вытяжку засосало что-ли.
Некрасиво подогрелись HDD 35,8С; РСН 47,1С

GPU 65,8C. Совсем не отличилась. Какой-то конфликт интересов. 2 вертолёта видеокарты гребут себе. А 2х120 тут же рядом, на боковине - выкачивают из корпуса. А жрать видяхе что?

* * *
Итого: расклад A-2/1-g остаётся в почёте, хотя по CPU и MB его слегка обошел A-0/3 .

Четвёртым будешь?

Появился еще один NF-P12.
Взял вариант A-2/1-f (2 сбоку вдув, 1 сзади выдув) и подтыкал этот 4-тый вентиль на дно и фронтальную панель - вдув, и на крышку - выдув.


Из таблицы видно, что эффект есть разве что при установке на дно. Охладились GPU -2.5C, VPM -4.2C, ну и МВ -1,4С.
Спереди нагнетание или сверху вытяжка таким 4-тым вентилятором - до лампочки.

Этот статья посвящена такой немаловажной части современного компьютера, как кулер (двигатель-вентилятор, если быть точным). От него зависит охлаждение системы, а значит нормальная работа компьютера. Подробно о принципе работы кулера можно прочитать в журнале"Радио-#12 за 2001 г.
Большинство вентиляторов выполнены в виде бесколлекторных двигателей с внешним ротором, снабженным крыльчаткой. Напряжение питания обычно 12 Вольт, потребляемый ток, в зависимости от размеров и мощности, от 70 мА до 0,35 А (у наиболее мощных). Коллекторные двигатели не применяют, так как их щетки довольно быстро изнашиваются и создают сильные шумы и вибрации, а также электрические помехи.

На роторе бесколлекторного двигателя установлены постоянные магниты, а на находящемся внутри него статоре - обмотки. Переключение тока в обмотках производится с помощью узла, определяющего положение ротора по воздействию магнитного поля на датчик Холла. Такие датчики внешне напоминают транзисторы и имеют три вывода - напряжение питания, выход и общий. Напряжение на выходе может изменяться или пропорционально напряженности поля, или скачком, в зависимости от конкретной модели датчика.

На рисунке 1 приведена схема двигателя SU8025-M. На статоре двигателя расположены четыре идентичные катушки, содержащие по 190 витков. Намотаны они сложенным вдвое проводом. В зависимости от углового положения датчика Холла относительно ротора, на выходе датчика будет низкий или высокий уровень напряжения.

Если уровень высокий, то открыт транзистор VT1, VT2 закрыт, и через обмотки группы А протекает ток. Ротор поворачивается, вместе с ним поворачивается и его магнитное поле. Когда уровень сигнала на выходе ВН1 сменится низким, VT1 закроется, а VT2 откроется, пропуская ток в группу обмоток Б. Ротор вращается дальше, ток снова переключается в обмотки группы А, и процесс повторяется снова и снова...

В моменты переключения тока на обмотках двигателя возникают выбросы напряжения (благодаря явлению самоиндукции). Для уменьшения этих выбросов параллельно участкам коллектор-эмиттер транзисторов VT1 и VT2 подключены конденсаторы С1 и С2. Диод на входе защищает остальную схему от повреждений в случае неправильного подключения питания.

Есть и другие варианты схем вентиляторов.

В процессе эксплуатации, возможно высыхание смазки, что приводит к повреждению поверхности оси ротора и втулки, а это в свою очередь приводит к усилению вибрации или даже заклиниванию ротора. Так что, если появился гул, который исчезает после нескольких минут работы, - это характерный признак того, что в подшипниках нет смазки. Еще одной проблемой является загустевание смазки, по причине низкого качества или попадание пыли, что является прекрасным тормозом для ротора. Для устранения необходима разборка и смазка.

Другой тип неисправностей - электрические. Как и в любом другом устройстве, неисправности эти бывают двух видов - "нет контакта, где должен быть, или он есть там, где его не должно быть" - обрыв или замыкание. У обмоток статора малое "омическое" сопротивление, поэтому при пробое коммутирующего транзистора или остановке крыльчатки (попадание туда чего-либо или заклинивание подшипника) ток в обмотке значительно возрастает, а это может привести к перегоранию проводов.

Для ограничения тока в случае возможной аварии последовательно в цепь питания вентилятора необходимо включить резистор сопротивлением 10 Ом. Если возникло желание (просто непреодолимое) перемотать сгоревшие обмотки, следует использовать провода марок ПЭВ-2, ПЭТВ-2, ПЭЛБО, ПЭЛШО подходящего диаметра. Точно соблюдайте число витков, иначе новые обмотки будут перегреваться.

Вышедшие из строя транзисторы лучше заменять более высоковольтными, подходящими по параметрам (ну и по размерам тоже...), если сможете такие найти. Скорее всего, придется искать другой сгоревший вентилятор для разборки.

Если установленные в двигателе конденсаторы рассчитаны на напряжение меньше 50 Вольт, их рекомендуют заменять более высоковольтными. Хотя рассмотреть на мелких деталях маркировку бывает и затруднительно...

Ремонт платы, вероятно, будет затруднен из-за ее малых габаритов и особенностей поверхностного монтажа. Обратите внимание на качество пайки - при работе двигатель довольно сильно вибрирует, и иногда детали просто отваливаются.
После окончания ремонта и установки кулера на место проверьте, не мешают ли его вращению шлейфы и провода, иначе придется повторять процедуру ремонта снова.

Cигнализатор вращения кулера

Итак, двигатель вертится, и все вроде в норме. Хорошо, если плата способна контролировать обороты вентиляторов, но ведь у многих еще работают "раритеты", которые и не подозревают о существовании кулеров с датчиками оборотов. Что можно предпринять в этом случае?

Можно попробовать приобрести устройство, описанное в одном из номеров "UPGRADE", - называется оно просто и незатейливо: TTC-ALC Fan Alarm. К этому устройству подключаются до трех вентиляторов, и при остановке любого из них раздается звуковой сигнал. Cигнал будет звучать до тех пор, пока не начнет вращаться вентилятор или не отключится питание. Только вот на снижение оборотов (без полной остановки вентилятора) эта штука не реагирует... Указанная стоимость "сторожа" составляла 11 долларов.

А почему бы не попробовать сделать такого "Большого Брата" для кулера самому? Вот и схема для заинтересовавшихся - рис. 2.

Схема предназначена для контроля оборотов двигателя с датчиком вращения. Выход датчика - транзистор с "открытым коллектором", при работе этот транзистор открывается и закрывается (два импульса на каждый оборот ротора). База транзистора VT1 будет периодически соединяться с общим проводом, и транзистор будет закрыт. При снижении оборотов "замыкание" базы VT1 на корпус будет происходить все реже, и напряжение на С1 начнет увеличиваться (ведь он заряжается через R1).

Как только напряжение станет достаточным для открытия транзистора, засветится индикатор HL1 и заработает мультивибратор на транзисторах VT2 и VT3. Если вентилятор все еще пытается вращаться, то сигналы принимают вид коротких звуковых и световых импульсов.

При полной остановке ротора сигнал становится непрерывным. Недостаток данной схемы выяснился в процессе опытной проверки - если ротор полностью останавливается в определенном положении относительно статора, тревожный сигнал не подается, хотя на уменьшение оборотов схема реагирует нормально. (Возможно, просто вентилятор такой неудачный попался...)

Еще одна схема, которая рассчитана на подключение к двигателю без тахометрического датчика. Реагирует она и на замедление вращения ротора, и на полную его остановку (рис.3).

Последовательно с двигателем включен резистор R1, который ограничивает ток, подающийся на двигатель в аварийных ситуациях. В процессе работы прохождение тока через обмотки носит импульсный характер, соответственно, на R1 будут появляться импульсы напряжения. При токе через резистор, примерно равном 130 мА, падение напряжения на нем составит чуть больше 1 Вольта (в полном соответствии с законом Ома). Импульсы поступают на базу VT1, который выполняет роль "усилителя". С его коллектора через конденсатор С1 эти импульсы управляют транзистором VT2, который периодически открывается этими импульсами и разряжает конденсатор С2.

Напряжение на С2 недостаточно для открывания VT3, сигнализация молчит. При замедлении вращения ротора двигателя импульсы поступают все реже, и когда напряжение на С2 достигнет величины, достаточной для открывания транзистора VT3, загорится светодиод и зазвучит тональный сигнал. Мультивибратор - такой же, как и в предыдущей схеме. Схема, возможно, далека от оптимальной, но работает вполне надежно.

В "вопросах по железу" встретился вопрос о программе, которая бы отрубала всю деятельность процессора по превышению определенной температуры, например, при остановке кулера. Программ, которые бы отрубали процессор, вроде пока не было (если не считать команды на окончание работы и отключение).

Программы, контролирующие обороты кулеров и напряжение на плате, есть, но они работают с современными платами. А что делать остальным? Ответ такой - собрать и опробовать схему, описанную выше, и ввести туда диод, цепь которого показана штриховыми линиями. Возможно, придется увеличить емкость конденсатора С2, чтобы сброс происходил при очень малых оборотах вентилятора, недостаточных для нормального охлаждения процессора. Работать схема будет так же, как и раньше, но вдобавок при остановке кулера кроме срабатывания сигнализации будет происходить непрерывный "сброс". Световая сигнализация в данном случае просто необходима, чтобы сразу установить причину тревоги.

Еще один вариант такой схемы (рис.4), работает аналогично предидущей схеме. Индикация осуществляется светодиодом "Power", который обычно подключается к хорошо знакомому разъему "Power led" на материнской плате. Логика работы проста: если светодиод горит - все нормально, если нет - пора извлекать кулер для "профилактики".

Вопросы по изготовлению

В схемах применимы транзисторы, подобные по параметрам обычным КТ315, КТ361 с граничным рабочим напряжением коллектор-эмиттер не менее 15 Вольт. Светодиоды - любые, желательно красного цвета свечения - сигнал тревоги все-таки... Закрепить их можно в крышке свободного отсека (например, 5").

Желательно будет подписать, какой индикатор к какому вентилятору относится. Величину ограничительного резистора R1 необходимо уточнить - главное, чтобы при работе в нормальном режиме напряжение на нем было чуть более 1 Вольта.

Некоторые пользователи хотят разогнать в своем компьютере абсолютно все, включая вентиляторы. Например, пришел вопрос такого рода: "Есть желание поиздеваться над своим кулером Golden Orb, поиграть с напряжением (в основном, с повышенным). Подключил его к внешнему источнику, а хотелось бы знать и количество оборотов. Как его подключить к матери, чтобы ничего не спалить и обороты определялись?" Для ответа на этот вопрос приводится схема на рисунке 5.

Минус внешнего источника соединяется с минусовым проводом вентилятора и разъема. Плюсовой провод от вентилятора подключается к выводу внешнего источника. Выход датчика оборотов не трогаем.

Помните, что обычно для регулировки оборотов напряжение меняют в пределах 7...13,5 Вольт. Если хотите подать больше - ваше дело, только потом не говорите, что вас не предупреждали... И лучше всего держите наготове запасной кулер...

Устройство термоконтроля

Основная проблема, которая связана с работой кулера - шум, который со временем сильно надоедает. Особенно это касается небольших офисов, где на "двадцати квадратах"- может размещаться 5-6 машин. И это притом, что на таких машинах, как правило, работают программы не требующие больших ресурсов. Частично избавится от шума возможно, например, снизив скорость вращения крыльчатки вентилятора, подключив минусовой провод кулера (обычно черный) не к общему, а к +5в (красный провод питания) тем самым, снизив напряжение питания кулера до 7 вольт, или запитать кулер через стабилитрон в обратном включении. Хотя это и небезопасно, так как может привести к выходу из строя компонентов компьютера в результате недостаточного охлаждения. С вентиляторами, которые подключаются к материнской плате, еще как-то можно бороться, но с основным источником шума - вентилятором в источнике питания дело обстоит сложнее, хотя бы потому что этот вентилятор обеспечивает охлаждение системы в целом. Конечно, дорогие фирменные источники оснащены системой регулирующей работу кулера, но в большинстве компьютеров таких систем нет. Дело в том что производители компьютеров стараются максимально снизить стоимость своей продукции, применяя дешевые источники питания.
Чтобы понизить звук, издаваемый вентиляторами персонального компьютера, можно пойти по пути разумного снижения скорости их вращения. В самом деле, всегда ли нужен пропеллер, гоняющий воздух (и пыль) на полную мощность? Принудительный обдув необходим, если температура охлаждаемого объекта превышает некоторую определенную величину, а ниже нее вентиляторы могут работать вполсилы или не работать вообще, постепенно ускоряясь до своей максимальной скорости с повышением температуры. Так, например, радиаторы современных блоков питания для ПК остаются практически холодными при типовой нагрузке (обычно она заведомо меньше половины максимальных возможностей блока), то есть, нет никакой необходимости "гонять" вентилятор блока питания на полных оборотах, тем более что часто именно он дает основной вклад в шум системного блока.

Чтобы снизить тепловыделение процессора во время даже кратковременных (доли секунды) простоев применяются различные программные охладители (например, CPUidle, Waterfall и др.) которые при помощи специальных команд "усыпляют" процессор во время пауз в работе, благодаря чему его температура резко снижается. Более того, подобные средства программного охлаждения уже встроены в ядро многих современных опера систем (Windows, Linux и др.), и достаточно лишь их активизировать (например, надо установить Windows при включенной в BIOS материнской платы опции ACPI, и эти команды начнут работать автоматически). При этом температура процессора во время вашей активной работы с Word"ом, Photoshop"ом, почтой или браузером вряд ли будет подниматься выше 35 градусов! В этих ситуациях вполне логично замедлить вращение вентилятора процессорного кулера, уменьшив его шум и существенно увеличив срок службы.

Для каждого применения критическая температура регулировки вентиляторов может быть своя, однако в большинстве случаев внутри системного блока вполне подойдет единая универсальная настройка. До температуры термодатчика (расположенного в нужном месте) в 35-40 градусов Цельсия (такая температура далека от критической для любых компьютерных компонентов) вентилятор может вообще не работать, либо работать с минимальным количеством оборотов. При этом издаваемый им звук будет намного тише обычного (на 10-15 дБ при вращении на половинной скорости), а долговечность работы вырастет в несколько раз! По мере повы температуры примерно до 55 градусов вентилятор должен разгоняться на полную скорость и выше 55 градусов - работать на максимальной скорости.

Предлагаемая ниже схема обеспечивает простую регулировку оборотов вентилятора без контроля оборотов. В устройстве использованы отечественные транзисторы КТ361 и КТ814.

Рис.7 Принципиальная схема регулятора.

Конструктивно плата размещается непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов и имеет дополнительные посадочные места для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавить стабилитрон, ограничивающий минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

Рис.8 Внешний вид и топология печатной платы.

Существуют и более сложные схемы регулировки, например - FANSpeed (рис.9)

Рис.9 Принципиальная схема и внешний вид регулятора FANSpeed.

Функция такого управления скоростью вентилятора от термодатчика реализована в простой электронной схеме (рис.9). Схема содержит простейший операционный усилитель типа КР140УД7 (можно применить и КР140УД6), один транзистор (КТ814 или КТ816 любой буквы - только для вентиляторов с максимальным током не более 220 мА), стабилитрон VD1 (любой из КС162 или КС168), несколько резисторов и конденсаторов (допуск номиналов для резисторов - 10 %, для конденсаторов - любой), и обычные кремниевые диоды общего применения (например, КД521, КД522 и др.) в качестве термодатчиков VD3 и VD4. Элементы R9, HL2 и VD6 необязательны и служат только для индикации величины выходного напряжения по яркости свечения светодиода HL2, однако светодиод HL1 необходим, поскольку стабилизирует работу схемы при измене питания.

Работа схемы регулировки скорости вращения вентиляторов от температуры основана на уменьшении с нагревом напряжения на p-n переходе диода (около 2 мВ на градус Цельсия). Настройка рабочего режима схемы сводится к установке подстроечным резистором R4 выходного напряжения, подаваемого на вентилятор, равным примерно 6,5 Вольт при температуре датчика в 37 градусов Цельсия и разомкнутом джампере JP1. Для этого этого датчик на минуту засовывают в подмышку (сухую - чтобы исключить электроконтакт с проводящей кожей). Термочувствительность схемы (скорость увеличения выходного напряжения с температурой) определяется в частности номиналом резистора R6 и для варианта с одним диодом составляет примерно 0,3 Вольта на градус, то есть при данной калибровке на выходе будет 12 Вольт при температуре примерно 55 градусов.

Большинство из 12-вольтовых вентиляторов (как больших для блоков питания, так и поменьше для процессоров и видеокарт) способны стабильно вращаться при напряжении питания 3-5 Вольт (при этом их скорость примерно вдвое меньше номинальной). Однако для уверенного запуска часто необходимо более высокое напряжение 6,5-7 Вольт. Именно с этим расчетом в схему введены диод VD5 и двухпиновых джампер JP1 - при замкнутом джампере напряжение на вентиляторе не опустится ниже примерно 6,5 Вольт даже при температуре 20-25 градусов, что обеспечит бесперебойное вращение вентилятора на низкой скорости. Если вы хотите, чтобы при температуре ниже 30 градусов вентилятор останавливался совсем, джампер надо оставить разомкнутым. Для работы схемы можно использовать один или два диодных термодатчика, включенных параллельно. В последнем случае диоды VD3 и VD4 надо подобрать с примерно одинаковым прямым падением напряжения при одинаковой температуре, а номинал резистора R6 увеличить до 20 кОм. Схема будет срабатывать по более горячему датчику, поэтому, расположив их в разных местах, можно одной приставкой контролировать сразу две температуры. Например, на фотографии один термодатчик расположен прямо на печатной плате приставки и контролирует температуру окружающего воздуха, а другой - выносной на один из радиаторов. При монтаже термодатчиков на радиаторах следует тщательно избегать электрического контакта (и утечек) между выводами диода и другими металлическими частями компьютера, иначе схема будет работать неправильно.

Изменив некоторые номиналы схемы, можно заменить диоды VD3, VD4 на стандартный выносной термодатчик для материнских плат (например, 10-кОмный термистор, см. фото) - конструкция его термочувствительной части больше подходит для монтажа на процессорных кулерах, однако и стоит он намного дороже обычного диода.

Если вентилятор оснащен датчиком скорости вращения (три провода вместо двух), то этот третий провод (контакт ј3 разъема на вентиляторе) идет в обход схемы. При этом датчик вращения будетисправно работать до напряжения на вентиляторе 4,5-5 Вольт, выдавая меандр с логическими уровнями 0 и 5 вольт и удвоенной частотой вращения ротора: два противоположно расположенных на роторе (для равновесия) магнитика по очереди "включают" датчик Холла в статоре, имеющий выход типа открытый сток (коллектор), "подтянутый" на системной плате резистором к питанию +5 В. Однако при низких скоростях вращения (обычно ниже 2600 об./мин. для питания вентилятора меньше 6,5 В) многие материнские платы не способны адекватно считать обороты, выдавая при этом 0. Уверенный счет чаще начинается с 2800-3000 об./мин., так что это нужно учитывать в работе, чтобы попусту не пугаться.


Для уменьшения шума рекомендуется применять проволочную решетку (круглого сечения) для вентиляторов блоков питания и системных блоков (трехдюймовый типоразмер). Снижает свист ветра и улучшает воздуходув по сравнению со штампованными отверстиями в жести корпусов (рис.10).

Защита системного блока от пыли. Обмен опытом.

Есть два устройства, которые создают внутри себя низкое давление, одно из них пылесос, другое компьютер:)

Сложно сказать чем руководствовались разработчики, применив именно такую систему охлаждения, но, тем не менее, так оно есть. И единственный способ борьбы с ней - это установка дополнительных вентиляторов в нижнюю часть передней стенки корпуса и защита их фильтрами. Вентиляторов лучше ставить два - для создания внутри повышеного давления. Нагнетаемый ими воздух частично будет вытягиваться вентилятором блока питания, частично через щели корпуса.

Литература

1. Александр Долинин (

Интересные статьи

Интересные статьи

© annadetective.ru, 2024
Электрик дома