Mengapa kipas komputer yang dikendalikan kecepatan membutuhkan 4 pin?

8

Kipas komputer "standar" memiliki dua pin; satu untuk kekuatan, satu untuk tanah. Kipas tiga pin menambahkan pin tambahan yang digunakan untuk sinyal dari sensor hall-effect. Kipas yang dikontrol kecepatan biasanya menggunakan konektor empat pin, dan biasanya disebut sebagai kipas "PWM".

Ini adalah pemahaman saya bahwa motor DC apa pun dapat digerakkan dengan PWM, bukan sinyal mantap, jadi saya bingung mengapa ada kebutuhan untuk pin tambahan untuk sinyal PWM. Apakah sinyal PWM dimasukkan ke dalam MOSFET atau komponen switching serupa pada kipas itu sendiri untuk mengontrol kecepatan kipas?

pwm computers fan

— Menandai
sumber

Banyak kata dalam jawaban di bawah ini yang sepertinya tidak menjawab pertanyaan Anda. Saya tidak tahu, tetapi dugaan saya adalah 1: power, 2: ground, 3: PWM dan 4: beberapa indeks pulsa atau encoder.

— kenny

2

Sejauh yang saya tahu, penggemar PC standar menggunakan 3 pin (+ 5V, GND, rpm sense), sehingga motherboard dapat melihat kecepatan aktual di mana kipas berjalan. Kipas yang diatur PWM menambahkan kabel ke-4 - sinyal PWM yang mengatakan kepada kipas tentang seberapa banyak% yang harus dijalankan.

— Marki555

1

@ Marki555 pertanyaan ini adalah tentang MENGAPA Anda membutuhkan kabel ke-4. Mengapa +5v tidak bisa dinyalakan / dimatikan pada siklus tugas tertentu?

— Tandai

2

Saya kira tanpa sinyal + 5V yang tepat, kipas elektronik tidak akan dapat menentukan RPM-nya. Faktanya, ini adalah apa yang Anda dapatkan ketika Anda memasang beberapa regulator kipas pihak ke-3 - mereka hanya mengganti +5v pada siklus tugas yang diinginkan, tetapi karena kipas tidak memiliki +5v yang stabil, RPM yang dilaporkan seringkali palsu (terlalu tinggi) nilai, melompat sepanjang waktu, ...)

— Marki555

1

Ngomong-ngomong, Marki555: Daya konektor kipas standar adalah 12v, bukan 5v. Hanya sinyal PWM 5v. Beberapa motherboard memasok 5-12v ke kipas tergantung pada suhu.

10

Sementara pernyataan bahwa "motor DC apa pun dapat digerakkan dengan PWM" secara luas benar * jika motor yang sebenarnya dikendalikan PWM, dalam implementasi tertentu motor yang tepat dapat disembunyikan di belakang pengontrol internal, dan ini merupakan kasus untuk mayoritas yang sangat besar perangkat yang menggunakan BLDCMs kecil (motor DC Brushless).

Sebagian besar penggemar modern kecil menggunakan BLDCM.
Dalam BLDCM, kecepatan motor tidak tergantung pada voltase yang diberikan. Kisaran tegangan akan diminta untuk beroperasi dengan benar tetapi dalam rentang itu tegangan pada dasarnya tidak akan berpengaruh pada kecepatan motor atau urutan kedua.

Jika suatu sistem menggunakan PWM untuk mengontrol kecepatan motor eksternal, perhatian khusus akan diperlukan untuk menerjemahkan sinyal kontrol kecepatan menjadi kontrol kecepatan aktual. BLDCM biasanya menggunakan sensor magnetik ** (biasanya sensor Hall) untuk menentukan posisi rotor dan untuk mengganti voltase dengan tepat. Elektronik mungkin sesederhana sensor, tetapi biasanya ada IC kontrol. Jika tegangan diubah, pengontrol biasanya akan berusaha menentang perubahan apa pun dan mempertahankan kecepatan konstan. Sinyal PWM atau level DC dapat digunakan sebagai sinyal ke pengontrol dengan kecepatan yang sesuai.

Beberapa motor DC tidak terlalu tertarik untuk menjadi PWM karena pengaturan gulungan medan yang menarik. Sementara motor DC brushed kecil dalam peralatan konsumen dapat menggunakan magnet permanen, motor yang lebih besar cenderung memiliki rotor luka dan mungkin memiliki bidang dalam seri ("Motor universal" seperti dalam penyedot debu - revs sampai mati jika diturunkan), paralel atau beberapa susunan majemuk. Konsultasi dengan buku tebal kering dan berdebu dan lembar spesifikasi pabrik direkomendasikan jika pernah mempertimbangkan motor PWMing "nyata".
** Beberapa pengendali menentukan posisi rotor dari ggl-belakang pada belitan dan skema esoterik lainnya mungkin ada. Sensor hall sepertinya menjadi solusi umum.

— Russell McMahon
sumber

4

Input PWM pada kipas komputer yang dikendalikan kecepatan biasanya mengharapkan sinyal PWM tingkat logika, biasanya sekitar 20 kHz. Jenis kipas ini memiliki mikrokontroler tertanam terpasang (atau perangkat keras serupa) yang mengontrol kecepatan dengan mengendalikan timing urutan motor (kebanyakan penggemar PC menggunakan motor DC brushless).

Dalam pengalaman saya, motor BLDC tidak akan mengatur kecepatannya dengan lancar jika input DC dipotong. Jika tegangan DC rata-rata terlalu rendah, mereka mungkin bahkan tidak memulai sama sekali, atau kecepatannya menjadi tidak menentu. Kadang-kadang kipas akan berubah kecepatan secara tiba-tiba, di lain waktu kipas akan naik dan turun dengan lancar (tergantung pada produsen kipas dan logika kontrol kipas mereka).

(Beberapa penggemar Delta juga tidak suka jitter berlebihan pada sinyal PWM, dengan menolak untuk mengubah kecepatan atau membutuhkan waktu lama untuk transisi.)

— Adam Lawrence
sumber

Anda perlu mengklarifikasi jawaban Anda. Motor BLDC umumnya BUKAN motor stepper. Mereka berputar dengan urutan eksitasi yang tepat ke belitan motor mirip dengan motor stepper tetapi mereka tidak beroperasi dalam langkah demi langkah yang macet seperti yang dilakukan stepper.

— Michael Karas

Anda juga dapat memposting jawaban Anda sendiri dengan perincian ini. Mengingat pertanyaan ini sudah berumur lebih dari 4 tahun, saya ragu itu akan mendapat perhatian dari OP.

— Adam Lawrence

1

Menghapus downvote sejak Anda memperbarui jawabannya. Ini akan membuat jawaban lebih berharga bagi orang-orang yang datang ke sini untuk membaca ini di masa depan.

— Michael Karas

1

Pin input PWM adalah sinyal PWM 5 volt yang menggerakkan gerbang MOSFET di dalam kipas.

— SteveR
sumber

Benar, itu membutuhkan satu kawat + GND (sudah disediakan untuk kipas angin, kan?) Mengapa ada dua?

— Kevin Vermeer

1

Kompatibilitas mundur. Standar kipas 4 pin yang dapat dikontrol dibangun pada standar umpan balik 3 pin yang dibangun pada standar daya 2 pin. Sangat umum untuk dapat menyambungkan kipas 2 atau 3 pin pada konektor kipas 4 pin, atau sebaliknya.

— Pejalan kaki
sumber