Зависимость тока потребления вентилятора от напряжения питания
Понадобилось тут проверить, сколько жрет обычный 12В-вый вентилятор в зависимости от того, какое напряжение питания на него подается. Результат эксперимента — на графике:
Испытуемые — пять штук обычных «двухпроводных» кулеров на 12В с заявленным номинальным токопотреблением 0,12А, а именно — вентиляторы серии FANPS от конторы GEMBIRD. Размеры кулеров — 80х80х25мм.
Из всех пяти штук чтобы график не пестрил избыточной инфой выбрал только два. Один график (синий) показывает зависимость тока потребления от напряжения питания для кулера, прожорливость которого практически равна номинальной, а второй (коричневый) — для кулера с максимальным токопотреблением. Понятно, что кучка из пяти вентиляторов, мягко говоря, не является сильно репрезентативной выборкой, но характер зависимости и хотя бы примерное ее числовое «воплощение» всё-таки показывает. Так что хотя бы в качестве оценочного материала эти графики, думаю, использовать можно.
UPD: А вот картинка токопотребления в области малых напряжений:
Графики «Старт» показывают потребление сразу после подачи напряжения. Начиная где-то от +3,6В кулер вначале сам не может стронуться. Но если ему помочь — начнет вращение. И вот ток, который жрет некрутящийся кулер, и показывают эти линии. А графики «Вращение» показывают токопотребление кулера, когда он еще/уже вращается (кстати — видно, что при напряжении ниже +2,6В. +2,7В кулер не будет вращаться в принципе, даже если ему помочь попытаться раскрутить пропеллер).
Архив с файлом, из которого сделаны скриншоты графиков, прилеплен к данной заметке.
14. Поговорим о здоровом питании вентилятора.
наверное, не все тут присутсвующие изучали ТОЭ вааще, и теорию электрических машин постоянного тока, в частности.
Но все, наверное, наблюдали сильные просадки напряжения при пуске эл-вентилятора.
Поэтому придётся кратенько рассказать, что происходит при подаче питания.В момент, когда питание подано, но вентилятор ещё неподвижен, ток в цепи определяется исключительно активным (оммическим) сопротивлением якоря двигателя, и сопротивлением питающих проводов… Ток, замеренный быстродействующим прибором, достигает 150А и выше, в течение прим. 0,1-0,3сек. Пока мотор не раскрутится. Что весьма не полезно как для мотора, так и для всего остального оборудования авто.
всё бы ничего, но такие большие токи приводят к существенным потерям в питающих проводах, напряжение падает на моторе до 3-5В. И проблемы начинаются, если, помимо мотора, по этой лини питаются цепи управления.
Например, у всех карбовых ВАЗов, вентилятор запитан от блока предохранителей (ака "Чёрный Ящик"), и пуск вентилятора просаживает напряжение всего ЧЯ. Особенно, если машина "не девочка", и проводка маленько "устала", и имеют место быть окисления в стыках, и в самом ЧЯ. В результате, при пуске вентилятора, начинают "петь" и жить своей жизнью, все релюшки в составе ЧЯ.
Например, если реле вентилятора запитано от этой же линии, то будет следующее: при пуске, напряжение существенно падает, реле отпускает, ток прекращается, напряжение возрастает, реле срабатывает снова, идёт просадка, реле отпускает… И так, такой "режим виброреле" будет, пока двигатель вентилятора не разгонится. В особо тяжёлых случаях, если провод питания вентилятора слишком тонкий, двигатель вентилятора так и не разгонится.
картинка ниже, поясняет переходные процессы при пуске вентилятора
что делать и как бороться?
прежде всего, нужно выполнить силовую цепь питания вентилятора радиатора отдельной, проводом не менее 2,5кв.мм, и подключить непосредственно к АКБ, плюс и минус. Чтобы пуски вентилятора минимально влияли на всё остальное оборудование авто.
картинки ниже, поясняют переходные процессы при жёстком пуске вентилятора, и методы борьбы
Далее. Очень недурно бы сделать мягкий пуск вентилятора ограниченным током… Т.к. вентилятор у нас 1-скоростной, то менять его мы не будем, а ток можно ограничить балластом. Неплохой балласт получается в виде волоска дальнего света от лампы Н4 с перегоревшим ближним…
Т.е. самый простой вариант: при срабатывании датчика сначала вентилятор подключается через волосок ДС небольшим током, разгоняется, а затем через секунду, подаём полное питание. Пуск получается мягким. Задержку можно получить резистором около 10 Ом и конденсатором 4700мкф в цепи питания реле.
Можно продолжить мысль дальше. Берём 2-скоростной датчик вентилятора от старой Ауди, с температурами срабатывания +85 и +92гр, он имеет стандартную резьбу М24х1,5мм, как и наш. Соединяем выход 1й скорости с реле, подающим питание на вентилятор через балласт в виде лампы. Вторую скорость датчика соединяем со вторым реле, которое уже подаёт полное питание на вентилятор.
Ну такая мелочь: заменив ненадёжный и вечно-глюкавый ВАЗовский датчик на фирменный ВАГовский, мы закрываем вопрос с датчиком надолго, если не навсегда.
Обзор и тест вентиляторов Deepcool CF120 Plus
Модные тенденции рынка персональных компьютеров в последние годы сформировали целую армию фанатов красиво подсвечиваемых комплектующих. А самый простой и относительно дешевый способ организовать подсветку в дорогом сердцу геймера и таком родном корпусе «пекарни» — добавить пару-тройку ARGB-вентиляторов. Компания Deepcool предлагает для этого много различных вариантов от одиночных корпусных вентиляторов до наборов из нескольких штук, сразу укомплектованных всеми необходимыми проводами, разветвителями и контроллерами, чтобы охватить по максимуму сборки от самых современных ПК до экземпляров, «переживших мамонтов». Ярким примером будет набор из трёх вентиляторов Deepcool CF120 Plus, который мы успели немного пощупать и потестить.
Спецификация
- Модель: Deepcool CF120 Plus;
- P/n: DP-F12-AR-CF120P-3P;
- Количество вентиляторов в комплекте: 3 шт.;
- Размер вентилятора:120 x 120 x 25 мм;
- Скорость вращения: 500-1800 оборотов в минуту;
- Воздушный поток: 52,5 CFM;
- Статическое давление: 2,08 mmAq;
- Тип подшипника: гидродинамический;
- Шум: до 28,8 дБА;
- Разъем для подключения вентиляторов: 4-pin PWM;
- Потребляемый подсветкой ток: 0,18 А;
- Мощность подсветки: 2,16 Вт;
- Подсветка: Addressable RGB LED;
- Разъем для подключения подсветки: 3-pin (+5V-D-G);
- Номинальное напряжение подсветки: 5 В;
- Потребляемый подсветкой ток: 0,63 А;
- Мощность подсветки: 3,15 Вт;
- Вес: 569 грамм;
- Гарантия: 3 года.
Упаковка и комплектация
Набор из трёх вентиляторов Deepcool CF120 Plus продаётся в достаточно компактной коробке размером 122 x 173 x 82 мм. Оформление выдержано в стиле, знакомом по другой продукции этого производителя.
Спереди представлено изображение вентилятора с работающей ARGB-подсветкой во всей красе и мелкими значками в нижнем правом углу перечислена комплектация. На задней части коробки — описание комплекта на разных языках и таблица со спецификацией на английском. На одной из боковых граней представлены размеры вентиляторов на схематичном изображении.
Комплектация вентиляторов заслуживает похвалы, так как кроме самих вентиляторов в неё вошли: крепежные винты, удобные концентраторы для подключения подсветки и синхронизации скорости вращения крыльчатки, кабель для подключения и синхронизации подсветки с материнскими платами, а также контроллер ARGB-эффектов. Последний пригодится при отсутствии на «материнке» нужных разъёмов для светодиодных лент с питанием +5 В.
Внешний вид
Вентиляторы Deepcool CF120 Plus выполнены в стандартном типоразмере 120 мм. Это гарантирует совместимость с преобладающим большинством корпусов персональных компьютеров домашнего и офисного сегментов, а также с радиаторами систем жидкостного охлаждения формата 120, 240 и 360-мм. Единственный нюанс: толщина — чуть больше стандартных 25 мм и составляет 26,5 мм.
Каркас вентиляторов пластиковый, с прорезиненными накладками по углам. Он сделан чёрным, с кольцевыми подсвечиваемыми вставками с обеих сторон.
Крыльчатка изготовлена из матового полупрозрачного белого пластика, так как во время работы играет ещё и роль светорассеивателя. В центральной части имеется чёрная наклейка, на которой под определенным углом проглядывается логотип Deepcool. На лопастях вентилятора сделаны специальные радиальные наплывы для оптимизации создаваемого воздушного потока.
У каждого вентилятора по два несъёмных кабеля: один — длиной 40 см с классическим четырёхконтактным штекером с поддержкой PWM на конце, второй — 30 см с трёхконтактным разъёмом для подключения подсветки к контроллеру.
Для обоих типов кабелей вложены отдельные концентраторы, облегчающие подключение. Они выполнены в компактных пластиковых корпусах чёрного цвета и оснащены едва заметными светодиодными индикаторами работы, которые светятся синим цветом. Для фиксации в корпусе ПК используется двухсторонняя липкая лента.
Концентратор для синхронизации скорости вращения четырёхпортовый. Показания тахометрического датчика передаются на материнскую плату с первого разъёма, отмеченного белым цветом, поэтому подключение вентиляторов необходимо начинать с него.
Подсветка
На самих вентиляторах используется специфический трёхконтактный штекер. Такое исполнение является не самым удобным решением, так как напрямую в ARGB-устройства других производителей их не включить, только через концентратор или переходной кабель (в комплекте). Но есть и важный плюс — защёлки на штекерах. Классические коннекторы типа ASUS AURA или Gigabyte VDG легко разъединяются, что иногда раздражает при сборке ПК. С вариантом от Deepcool такой проблемы нет.
На концентраторе пять портов для подсветки вентиляторов, один для сквозной порт синхронизации с другими концентраторами и несъёмный провод подключения длиной 43,5 см.
В случае установки вентиляторов в старые ПК, не имеющие на материнской плате трёхконтактных управляющих разъёмов для ARGB-устройств с питанием +5 В, пригодится контроллер из комплекта. Он выполнен в виде компактного пульта управления размером 55 x 18 x 10 мм, питаемого от SATA-разъёма. На корпусе пульта сделана только одна управляющая кнопка. Также с торца присутствует двухконтактный разъём для подключения внешней кнопки. В неё удобно подключить кнопку Reset от лицевой панели корпуса ПК и с её помощью управлять эффектами в любой момент без необходимости добираться до пульта. Длина провода от пульта до штекера подключения подсветки вентиляторов — 16 см, до SATA — 39 см.
Последовательные нажатия кнопки переключают эффекты по кругу: разноцветная радуга, плавная смена цветов, свечение одним выбранным цветом (красный, жёлтый, салатовый, зеленый, голубой, синий, розовый или белый), эффект радара (с теми же цветами на выбор). Быстрое двойное нажатие выключает подсветку крыльчатки, но оставляет светиться кольца. Полностью выключить или повторно включить подсветку можно длительным нажатием кнопки. Всё просто, симпатично и удобно.
При прямом подключении подсветки вентиляторов к материнской плате используется комплектный переходной кабель, на конце которого разветвление на два самых распространённых штекера: ASUS AURA и Gigabyte VDG.
Конфигурация тестового стенда
Скорость и шум вентилятора
В таблице характеристик вентиляторов на упаковке заявлен рабочий диапазон от 500 до 1800 оборотов в минуту. Как правило, эти цифры стоит рассматривать через призму погрешности около 10%. На практике так и оказалось. Протестированные экземпляры разгонялись при 100% заполнении ШИМ до 1970 оборотов в минуту.
Шумность трёх работающих вентиляторов с расстояния в 1 метр по измерениям прибором Актаком АТЕ-9015 в целом можно охарактеризовать как «очень тихо» при скорости до 40%, «умеренно шумно» — от 40% до 70% и «громко» — на максимуме.
При ограничении скорости вращения на половине от максимально возможной (что позволяют практически все современные материнские платы) вентиляторы подойдут для тихих и ярких системных блоков, размещенных на комьютерном столе рядом с пользователем.
Тестирование эффективности
Паспортное значение величины отвода тепловой мощности по умолчанию (TDP) для процессора AMD Ryzen 7 5800X составляет 105 Вт. В ходе тестов потребление по показаниям датчика CPU Package Power (SMU) в HWiNFO64 версии 6.42 достигает значения 140 Вт. Для охлаждения такого «горячего малого» в тестовом стенде используется СЖО Fractal Design Celsius+ S36 Prisma, у которой в комплекте три эффективных вентилятора Fractal Design Prisma AL-12 PWM. С ними и было проведено сравнение комплекта вентиляторов Deepcool CF120 Plus при прочих равных условиях.
При потреблении 140 Вт температура процессора идентична при использовании обоих вариантов вентиляторов. При меньшей нагрузке разница в нагреве составила 0,5-1 градус Цельсия, что близко к погрешности измерений. Можно сделать вывод, что вентиляторы Deepcool CF120 Plus подойдут не только в качестве «корпусных ARGB-модников», но и будут хорошей заменой типовым вентиляторам на радиаторах жидкостных систем охлаждения.
Заключение
По итогам тестирования к комплекту вентиляторов Deepcool CF120 Plus по большому счёту нет вопросов или претензий. Разве что хотелось бы видеть в комплекте ещё и удлинённые винты для крепления на радиаторах систем жидкостного охлаждения, ведь тройные комплекты зачастую берут именно для них. В остальном всё позитивно. Отличная комплектация проводами и разветвителями. Достаточно тихая работа вентиляторов, как минимум, до половины от максимальной скорости позволяет их использовать в корпусах полуоткрытого типа, располагаемых близко к пользователю. Шум на максимуме закономерен и характерен для любых вентиляторов сопоставимого класса и размера. Это физика и от неё никуда не деться. Подсветка выглядит очень классно и станет ярким дополнением любой сборки с акцентом на ARGB-эффекты. Также понравилось, что производитель укомплектовал набор автономным ARGB-контроллером, на котором есть разъём для подключения внешней кнопки, а значит для переключения эффектов не придётся постоянно лезть внутрь системного блока или искать способ вывести пульт наружу.
Кратким итогом мы можем рекомендовать вентиляторы Deepcool CF120 Plus тому, кто хочет организовать достойное охлаждение в своём ПК и любит яркие девайсы.