PWM風扇技術和使用心得(2009/4/7新增分接線製作教學)

酷唷
我也找個時間來玩DIY好了
果然活到老學到老
吃泡麵配乖乖 wrote:
...
風扇控制的方式有二種模式:
一種叫做DC,一種稱為PWM
DC是控制風扇的電壓
PWM是控制風扇導通的Duty

對早期DC模式而言,有二種做法:
一種是DC電源控制,也就是控制電壓的大小來決定風扇的轉速.
另一種是以MOS及電晶體來當開關做DC電源的PWM模式
原理就是利用開關Duty的時間來決定12V進風扇的導通時間.

後期英特爾制定了4線PWM風扇的規格,
也就是把風扇的規格由原本的3線改為4線
多了一條Duty的控制線,但也能相容於3線風扇.
原理就是在風扇裡加了一個可以由外部控制Duty的控制信號,
可以由主機板直接送Duty給FAN就可以,不需要再經由早期的
電晶體及MOSFET做開關來達到控制Duty.這就是4線風扇的由來.

而PST,這個名詞對我來說是一個非常陌生的名詞,連聽都沒聽過的一個名詞.
這項技術我個人猜想只是AC的一個噱頭,這項技術根本沒有太大的實際作用
所以沒有被業界廣泛的採用,PST的原理很簡單,在我看來,只是AC這家公司
他們把英特爾release的4線風扇規範做成一般風扇而已,只是比之前的DC
3PIN風扇多拉了一條PWM控制信號出來變成4PIN而已,說穿了就是這麼簡單.

就實際上而言,想了又想,實在是真的沒有太大的意義~
為什麼這麼說的原因,是因為以CPU的溫度來控制PSU,南北橋,系統
與CPU加起來剛好五個風扇,這五個風扇都根據CPU的溫度來轉?
不知道會不會出問題?CPU的溫度不等於其它環境溫度.
若搭配機殼風扇來轉好了,想想也沒有太大的意義.
所以後來英特爾才又出了BTX主機板的規格,結果也是不了了之!
到現在的CONROE問世,我相信沒有那家廠商會去做BTX規格
且有支援CONROE的主機板,因為那感覺很像是在脫褲子放屁.

現在的CPU都強調低功耗,真正在燒的,我倒覺得是顯卡及晶片組!!
當把所有東西都包在一個機殼裡面燒,機殼內的溫度當然會上來,
只是覺得PST這個技術,沒有意義~若真要幫它冠上一個作用,
應該說它只有幫使用者省下一些些的噪音及一些些些些的電費吧~
所以PST這個技術真的是沒什麼前景,因為沒有廠商會為這種只有
噱頭的技術而去浪費了其它的風扇控制組數及料件,因為那只會
增加成本COST而已!以上是個人的小小淺見~
...(恕刪)


請教,根據兄闡述原理,
利用開關Duty的時間來決定12V進風扇的導通時間,
間歇性供電能節能又能降溫!

所以風扇轉速只依據PWM控(藍)線訊號來源?
假設今天為了解決PCB layout線路設計大A安培風扇電流不足緣故,(例:12V1A 500~3000rpm共4顆)
而將正(紅)、地(黑)、測(黃)各自接在不同的主版DC 12V接頭,
然後併聯所有PWM控(藍)色線路共4顆風扇,各自轉速也會依據第一顆PWM訊號運作嗎?
謝謝。

英特爾INTEL PWM規範說明:
http://www.formfactors.org/developer%5Cspecs%5CREV1_2_Public.pdf



本來想著手進行併聯所有PWM控(藍)色線路共4顆風扇了,
不過看到ADDA的設計:用正(紅)、地(黑)、控(藍)同路供電;然後再用地(黑)、測(黃)來分顆測速,
可見控(藍)需要「同一」接地(黑)!?

http://forum.coolaler.com/showthread.php?t=181536&highlight=ADDA
blog.dcview.com/pcc0905

pcc0905 wrote:


請教,根據兄闡述原理,
利用開關Duty的時間來決定12V進風扇的導通時間,
間歇性供電能節能又能降溫!

所以風扇轉速只依據PWM控(藍)線訊號來源?四線風扇的確是如此
假設今天為了解決PCB layout線路設計大A安培風扇電流不足緣故,(例:12V1A 500~3000rpm共4顆)
而將正(紅)、地(黑)、測(黃)各自接在不同的主版DC 12V接頭,
然後併聯所有PWM控(藍)色線路共4顆風扇,各自轉速也會依據第一顆PWM訊號運作嗎?
是的,但測速線不用接,因為沒太大的用
謝謝。

英特爾INTEL PWM規範說明:
http://www.formfactors.org/developer%5Cspecs%5CREV1_2_Public.pdf



本來想著手進行併聯所有PWM控(藍)色線路共4顆風扇了,
不過看到ADDA的設計:用正(紅)、地(黑)、控(藍)同路供電;然後再用地(黑)、測(黃)來分顆測速,
可見控(藍)需要「同一」接地(黑)!?
很清楚了呀!VDD,GND跟FANOUT,這就是為什麼我底下說黃線無用論的原因了,
你要四接還要看主機板那根pin是OD pin還是push pull的做法,下面會提到.


http://forum.coolaler.com/showthread.php?t=181536&highlight=ADDA


風扇轉速到目前為止還是只有二種
一種叫做DC FAN,一種叫做PWM FAN
DC FAN是根據電壓來控制轉速
PWM FAN是根據Duty cycle來控制轉速
現今的市面上的主機板幾乎都以PWM FAN設計居多
我這樣直接回答你的問題好了
你可以直接接電源,接地線以及轉速控制線
就可以達成分接的效果
可是有二點要考慮


第一是主機板的轉速控制線驅動能力(Driving ability)
那屬於I/O PIN腳的驅動能力,
若I/O Pin是P/P(Push pull)直接由晶片來推裝置的話
最大大約都落在24mA左右
你要考慮外接風扇的驅動電流你能推不推得動
又能推幾顆?這是第一點的第一項!
第二項就是當該Pin 腳若為OD pin(Open drain)的話
那就沒有這個限制了
使用者要推幾顆就推幾顆
因為電源已改由外部供電不再是晶片去推.


第二是溫度不同
今天風扇的轉速跟南北橋或CPU電源模組這些高溫的部份
每個部份的溫度並不相同
這樣只利用CPU溫度來控制其它周邊的風扇轉速
這樣就叫做溫控嗎
在我的認知
這只是使用者嫌風扇太吵可以減輕噪音的方法罷了
根本不能說是溫度控制


還有轉速偵測
你就根本沒辦法偵測另一組風扇的目前的轉速
所以由你在COOLALER PO過來的那張照片看到它後面接了地線跟黃線
最後面那根偵測速度的黃線意義在那我實在想不出來
應該說沒有實際的意義
若真的要為它加註一個作用
那就只有可能說是用來接在其它4PIN風扇插座的測速那根PIN
用來偵測該風扇的轉速
這有什麼意義說實在的想不出來
頂多是靠那根轉速偵測的PIN來告知使用者風扇壞掉罷了
還得配合軟體來用


而COOL站那篇我是覺得那是廠商在PO文推銷自己家的產品
因為沒有人會大咖稱裸版還會嫌風扇太吵
一次還買三顆來搞
這種文在我個人看來是很不正常的一個因素
COOL站很多那種人
也不是什麼罪大惡極啦
只是他們的手法無法令人認同而已
內行人看門道外行人看熱鬧
連我在某網站以實際案例附圖解說這種手法都會被刪文消毒
最出名的也莫過於"XX好康報"這類長期跟廠商合作
以測試產品為由來引導不知情的消費者的人了
行測試之名打變相推銷產品之實
那個網站第註完冊後觀察了些時間後
連一篇文都沒發就沒在去過了


最後我要再強調的是
CPU的溫度不能代表所有裝買的溫度
那天有沒有可能其它裝置受CPU溫度控制同步時
那個裝置溫度已經可以煎蛋了
但CPU工作溫度還在說好涼爽啊
這時的CPU溫控
你會覺得適用在其它裝置上嗎
一切在我個人看來都只是廠商的噱頭罷了

吃泡麵配乖乖 wrote:
風扇轉速到目前為止還...(恕刪)


感謝乖乖兄的賜教,最近比較忙,有時間DIY試做看看!
心中已有個底,因文前INTEL PWM規範裡page 9已表明限流在1A與2A之間,所以我就可以大膽放心去串接幾個不同Duty Cycle「解析範圍」的PWM風扇~

2.2 Current
Peak fan current draw during start-up operation (with 13.2 V applied, with fan operating in the
free stream condition) shall not exceed 2.0 A. Fan current spike during start-up operation (with 13.2 V applied, with fan operating in the freestream condition) shall be allowed to exceed 1.0 A for a duration of no greater than 1.0 sec.

例如,不同Duty Cycle「解析範圍」的PWM風扇:
PSU選12公分350~1200rpm滾珠
後抽選12公分500~2500rpm滾珠
處理器選14公分500~2500rpm滾封
前吹選14公分500~1200rpm油封
上排選14公分500~1200rpm油封
全部交由CPU中央處理器一併溫控處理,總合Peak fan current draw during start-up operation小於2A安培啟動電流,相信在低溫離峰噪音抑制、尖峰高溫散熱效能,都能夠達到一定的水平!然後,再利用不同獨立的黃(測)線得知各風扇,落實在不同Duty Cycle「解析範圍」的PWM實際速度,並提供攻守位置調整參考、與失效停轉警告調整,適時提供PSU電源供應器與多組RAID硬碟風扇狀況回報。

試做DIY完成再上來跟大家報告!
blog.dcview.com/pcc0905
太棒的教學文啦 :D

讓小弟受用無窮阿

沒看到文章.. 我還在那邊好奇為啥咪要四條線 哈哈
依照樓主這樣說明

那第一顆用PWM風扇

第二顆開使可以用3PIN的風扇嗎?

因為第四腳主機板只能辨識第一顆,第二顆以後都隨第一顆電流而改變


市面上也有販售已經接好的線哩,不過挺貴的60~150元都有人賣,看你要分接幾頭價錢不一
├愛像是什麼┼只能用人生百態去看待┤
在 Arctic Cooling 公司網站有 PST 的英文教學圖解. 文章標題為 How do I setup a PST-System .
見 http://www.arctic.ac/en/support/support/detail/question/87-how-do-i-setup-a-pst-system.htm?tx_diadamsolution_pi2[backpid]=86&PHPSESSID=9d802324e305ce146469e8de28810dbd&cHash=e52af31e8778a5b4e6dd1e86ba7f55fe&PHPSESSID=9d802324e305ce146469e8de28810dbd

此篇教學大意敘述如下: 以 PST 方式串接的第一個風扇是 Arctic 的 PWM 系統風扇, 而非 CPU 風扇. 這第一個系統風扇的排線之主要接頭是要插到主機板的 4-pin CPU 風扇插座, 而非插到主機板的系統風扇插座. 串接的末端則是接到 CPU 風扇. CPU 風扇可以是任意廠牌. 當然, CPU 風扇也要有 PWM 功能.

包括 CPU 風扇在內, 以 PST 方式串接的風扇最好不要超過5個. 另外, 據曾有 PST 串接經驗的網友說, 也要注意串接起來的風扇總安培數是否超過主機板 CPU 風扇 4-pin 插座的負荷. 總安培數以不超過 1 安培為原則.

Arctic PWM 風扇, 除了排線之外, 另外有一條額外單獨的黃色線(有一個 3-pin 接頭). 但在排線當中, 也還是有一條黃色線. 按PWM的規格, 黃色線是負責傳輸風扇的轉速訊號. 那為什麼 Arctic PWM 風扇要有兩條黃色線呢? 原來, 在排線內的那條黃色線並不與風扇連結, 所以無法傳輸風扇的轉速訊號, 它的目的是要傳輸串接最末端的 CPU 風扇轉速(CPU 風扇排線中的黃色線必定會與風扇連結). 與系統風扇相連結的則是那條額外單獨的黃色線. 所以, 在PST串接下, CPU 風扇 4-pin 插座接收到的風扇轉速訊號還是來自 CPU 風扇. 而若想得知串接當中的"系統風扇"轉速, 就要將任意一顆系統風扇的那條額外單獨的黃色線插進主機板的系統風扇 3-pin 插座(無法插入 4-pin 插座), 以便將該系統風扇的轉速訊號傳給主機板.

如果一顆 Arctic PWM 風扇不做 PST 使用, 那條額外單獨的黃色線便要接到同一顆風扇排線的次要接頭(與另一顆 Arctic PWM 風扇作 PST 串接的那個聯外接頭), 以便傳輸該風扇的轉速訊號.

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

在此順便問一下... adda 有沒有與上述 Arctic pwm PST 功能相同的 8cm 風扇? 我正在找.
溫度上限調低一點

盡量別讓CPU太高溫,不然風很小,吹出來又熱熱的,旁邊爆很快 >///<

尤其是舊款的,滿載溫度常常破70度,旁邊又是電解電容,因此胖很快....

chiahao1026 wrote:
在最近購入新的主機板...(恕刪)


超清楚的解說!!
學到很多,感謝樓主~~
樓主真是用心
我本來還不知道為何主機板風扇會變4pin
值得加分
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