Кулер на процессор: замена вентилятора в блоке питания компьютера

Виды и назначение вентиляторов для ПК

Самыми большими источниками тепла внутри корпуса ПК являются процессор на материнской плате и графический процессор на видеокарте. Для них установлены отдельные вентиляторы, конструктивно объединенные с радиаторами, отводящими тепло. Такую систему обычно называют кулером (в отличие от боксового вентилятора), хотя в англоязычной технической литературе такого термина нет. Там это называется Радиатор и вентилятор.

Блок вентилятор-радиатор.

Все остальные компоненты ПК выделяют меньше тепла, а общей системы отвода горячего воздуха достаточно для создания комфортного режима. Раньше этого было достаточно для устройства, нагнетающего воздух в корпус. Из вентиляционных отверстий вырывались массы горячего воздуха. Сейчас приточно-вытяжная система считается эффективной. Он состоит из одного или нескольких нагнетателей и одного или нескольких выхлопов, которые всасывают горячий воздух. Возможность установки одного или нескольких кулеров зависит от конструкции бокса.

Также вентилятор обычно встроен в блок питания компьютера. Подключение кулера к источнику питания производится в процессе производства и не меняется в процессе эксплуатации. Но в связи с широким применением стандарта 80 PLUS, в самых дорогих источниках уровня 80+ Platinum и 80+ Titanum, из конструкции устройства все чаще исключается электродвигатель с крыльчаткой, как мощный потребитель. Вместо этого применяются другие меры для отвода тепла.

Блок питания без кулера.

Типичное воздушное охлаждение для компьютера

Самая распространенная и недорогая система охлаждения, используемая в компьютерах, — воздушная, работающая при помощи специальных вентиляторов. Для лучшего отвода тепла и увеличения поверхности теплоотвода на наиболее ответственных частях размещены металлические радиаторы. Они отводят много тепла, но их площадь ограничена, поэтому применяются и вентиляторы. Например, он есть в основном процессоре, помимо радиатора, так как это одна из самых важных и горячих микросхем. Для лучшего эффекта в системный блок следует установить хотя бы один дополнительный кулер, который будет создавать постоянную циркуляцию воздуха и выдувать горячий воздух наружу. На большинстве компьютеров, особенно в минимальной комплектации, так называемая офисная версия, дополнительное охлаждение не установлено. Однако в таких моделях все же есть кулер — в блоке питания, который находится сверху компьютера. С его помощью выдувается горячий воздух, поднимающийся от материнской платы и дополнительных устройств. Но у этой конструкции есть недостатки:

• Весь горячий воздух проходит через блок питания, который сам по себе не слабо греется, отчего его детали перегреваются еще быстрее. Поэтому в этом случае он чаще выходит из строя.
• В корпусе компьютера создается пониженное давление, и для его выравнивания воздух поступает отовсюду, через все щели. Поэтому внутри быстро скапливается большое количество пыли, что еще больше ухудшает отвод тепла.
• Создаваемый поток не очень стабилен, опять же, из-за его притока со всех возможных отверстий. Создается ненужная и вредная турбулентность, сильно снижающая эффективность всей системы.
• Обдув не очень сильный, для младших устройств, типа видеокарты, явно недостаточен. Из-за этого видеокарта может перегреваться, особенно если на ней только радиатор, без активного кулера.

Поэтому требуется установка дополнительных кулеров в системный блок. Они дешевы, и вы можете установить их самостоятельно.

Как можно установить вентиляторы в корпус компьютера

Установка чиллеров в системный блок осуществляется по разным схемам. Перед началом работы с ними обязательно следует ознакомиться, так как неправильное расположение этих узлов может нанести еще больший вред, чем их отсутствие. Обычно на материнской плате есть пара разъемов для охлаждения. Вы можете использовать оба или только один. Схемы установки вентиляторов в корпус компьютера будут следующими:

1. На задней стенке вверху, перед процессором.
2. На передней стене.
3. Использование двух вентиляторов – переднего и заднего. Это комбинация первых двух вариантов.

Вы можете выбрать любой из этих вариантов, но предпочтительнее последний. Учтите, что использование одного кулера так или иначе нарушает воздушный баланс в закрытой системе. Поэтому рассмотрим каждый вариант отдельно.

Расположение на задней стенке

Вентилятор, установленный сзади, должен работать на обдув, то есть на вынос горячего воздуха. При этом поток горячего воздуха уже не проходит через БП и не вызывает его перегрева. Кроме того, улучшено охлаждение процессора. У этого варианта есть недостаток: в корпусе создается разрежение, и поток воздуха через различные отверстия в корпусе приносит с собой большое количество пыли. Однако использование такой схемы все же существенно улучшает ситуацию.

Расположение на передней стенке

Этот вентилятор должен располагаться внизу, желательно перед винчестером, и работать на обдув. Он не только напрямую охлаждает жесткий диск, но и способствует выравниванию давления внутри корпуса. Поток естественным образом идет снизу вверх, обтекая все важные узлы и выбрасываясь сверху при нагреве.

Двойной вариант

Установка пары вентиляторов в корпусе компьютера — лучший вариант. Один из них должен находиться под блоком питания на задней стенке и работать на обдув. Второй фронтальный, он устанавливается на передней стенке и работает на поддув. Это наиболее правильное расположение кулеров в системном блоке, так как создает хороший приток воздуха мимо всех узлов. Большой плюс: баланс внутреннего давления не позволяет пыли скапливаться внутри корпуса. Но все будет работать идеально только при соблюдении пары правил:

• Для места установки лучше выбрать максимальный размер вентиляторов: если там можно установить 140-мм модель, устанавливайте ее; в противном случае остановитесь на 120-мм версии.
• Вам нужно контролировать, куда должен дуть вентилятор на корпусе компьютера. Спереди — дуть, сзади — дуть. В противном случае внутреннее давление и циркуляция воздуха будут изменены, и результат будет скорее вредным, чем полезным.
  

Выбор вентилятора (кулера)

Можно купить готовую внешнюю систему охлаждения, а можно за полчаса и без финансовых затрат собрать из подручного материала. Для этого вам понадобится старый кулер от компьютера и кабель USB.

Кулер был взят от устаревшего процессора Intel Pentium I, отслужившего много лет. Тест показал свободное вращение крыльчатки и тихую работу при напряжении 12 В. Если крыльчатка сильно вращается, необходимо разобрать охладитель и смазать подшипник.

На мини ПК нет возможности подключить внешнее устройство к напряжению питания 12В, а только 5В через разъем USB. Я не хотел использовать отдельный блок питания. Поэтому работу кулера проверяли, подключив его к лабораторному блоку питания с напряжением 5 В. Кулер стабильно работал даже при напряжении 4,5 В и создавал достаточный воздушный поток.

Осталось только узнать цветовую маркировку проводов кулера, кабеля USB и припаять провод к плате кулера.

Цветовая маркировка кабеля USB разъема

Для питания кулера подойдет любой кабель с разъемом USB. Эти кабели обычно используются для подключения мобильных телефонов, принтеров и других устройств к зарядному устройству.

Если заглянуть внутрь разъема USB, то можно увидеть четыре контакта, как показано на фото. Через первый и четвертый контакты подается напряжение питания 5 В, через остальные — информационные данные, которые не нужны для подключения кулера.

Назначение контактов разъемов USB 2.0Название контакта Цвет провода Описаниекрасныйбелыйзеленыйчернить

а	CCV	+5В
два	Д –	Данные –
3	Д+	Данные +
4	ЗЕМНОЙ ШАР	Общее

Контакты соединены проводами разных цветов по стандарту. В таблице приведены данные по цветовой маркировке кабелей USB. Для питания кулера нужны только красный и черный провода.

Для подключения самодельной дополнительной системы охлаждения к USB-разъему мини-ПК достаточно кабеля длиной 20 см, но я решил сделать 50 см, чтобы иметь возможность использовать вентилятор в других случаях. При желании кабель всегда можно сделать короче.

После разделки кабеля нужно зачистить с него изоляцию на длину около сантиметра, обрезать провода данных (белый и зеленый провода) и с помощью паяльника залудить концы проводов. Необходимо исключить возможность соприкосновения дата-кабелей друг с другом.

Припайка проводов USB кабеля к вентилятору

Компьютерные вентиляторы могут иметь двух-, трех- или четырехконтактные разъемы. В настоящее время существует стандарт цветов проводов и номеров контактов разъемов кулера. Но предыдущее цветовое кодирование было произвольным: производители выбирали цвета в соответствии с внутренними стандартами. Поэтому, если вы используете кулер от старого компьютера, лучше ориентироваться на разъем.

Чтобы добраться до места пайки проводов кулера, нужно снять этикетку. Как оказалось, цвета на этом холодильнике не соответствовали стандарту. Вместо красного провода использовали желтый, а вместо желтого – зеленый. Кстати, если перепутать полярность подключения кулера, то он не будет крутиться и не выйдет из строя.

После отпайки штатных шлейфов кулера для фиксации USB кабеля пришлось расширить вход корпуса овальным напильником.

Осталось только припаять провода USB к плате кулера и закрепить провод хомутом. Вместо хомута можно использовать нить.

Самодельная внешняя система охлаждения для мини ПК изготовлена ​​и осталось только проверить ее работу и провести испытания.

Вентилятор был просто помещен на мини-ПК и подключен к его USB-порту. На расстоянии одного метра в полной тишине шума работающего кулера не слышно.

Проверка эффективности работы системы внешнего охлаждения

Для полной загрузки процессора и видеокарты использовался онлайн-сервис Basemark. После получаса непрерывной работы программы при температуре воздуха 25°С нагрева корпуса мини ПК на руках не ощущалось.

Температуру нагрева процессора контролировала программа AIDA64, а нагрузку определял Диспетчер задач Windows. Как видно из графиков, внешняя система охлаждения показала отличные результаты. Мои рабочие задачи на компьютере нагружают его не более чем на 50%, поэтому теперь есть уверенность, что даже при максимальной температуре воздуха процессор, память и другие компоненты мини ПК не будут нагреваться до максимально допустимой температуры.

Распиновка вентиляторов: зачем компьютерному вентилятору четвёртый провод

В компьютерном блоке распиновка вентиляторов охлаждения в основном бывает двух видов: 3-х проводная и 4-х проводная. Чем вызвана необходимость изменения конструкции коннекторов, в чем их практическая особенность? Если это касается технического аспекта конструкции, то в чем разница между 3-х и 4-х контактными вентиляторами? В этой статье мы постараемся ответить на этот вопрос.

Распиновка вентиляторов: основные их отличия

Чтобы дать краткую техническую спецификацию этих охлаждающих устройств, вентиляторы PWM поставляются с 4-контактными разъемами. Они имеют полностью автоматическое управление скоростью вращения крыльчатки через 4-контактные разъемы PWM на материнской плате.

Обратите внимание, что 4-контактные вентиляторы также можно подключить к 3-контактным разъемам питания на материнской плате. При подключении к 3-контактным разъемам кулер будет работать на полной скорости (если только материнская плата не поддерживает управление скоростью по напряжению).

Вентиляторы с 4-контактными контактами в основном используются на новых материнских платах. Кроме того, они показали высокую эффективность при использовании для принудительного охлаждения центрального процессора компьютера, в то время как традиционные могут иметь только три разъема. Понять, зачем это нужно, на мой взгляд, элементарно.

Вентиляторы с распиновкой на четыре контакта считаются более эффективными, так как они могут регулировать скорость вращения крыльчатки вентилятора. Для этого в радиаторах используется широтно-импульсная модуляция, что гарантирует высокую производительность при принудительном охлаждении ЦП.

Такое управление создается за счет наличия четвертого дополнительного провода, с помощью которого с микросхемы управления на вентилятор подается команда. Что касается вентиляторов с трехпроводной распиновкой, то у них есть еще и сигнальный провод. Однако скорость вращения крыльчатки определяется изменением напряжения на силовом кабеле.

Варианты подключения кулеров с различной распиновкой

• Трехконтактный разъем на четырехконтактный. Скорость вращения выбирается изменением выходного напряжения. Однако вентилятор может работать непрерывно. Это означает, что материнская плата не имеет возможности управлять им.
• Четырехконтактный разъем на четырехконтактный. Гарантируется безусловное скоростное управление вращением, согласно данным, заданным микросхемой.
• Четырехконтактный разъем на трехконтактный. Четырехпроводной вентилятор, подключенный к трехконтактному разъему, может не включиться. В этом случае придется поменять местами третий и четвертый тросы, а трос, которым регулируется скорость, оставить свободным. Однако при такой схеме управлять скоростью вращения будет невозможно.

Какой вентилятор предпочтительней брать?

Без сомнения, лучшим вариантом будет кулер с четырехпроводным разъемом, так как он более производительный и современный. Особенно, если на материнской плате 4-контактные разъемы.

Четырехпроводная работа вентилятора

Как подключить вентилятор к материнской плате

Основными обогревателями внутреннего пространства корпуса являются процессор и видеокарта. Ирония в том, что охлаждения этих компонентов можно добиться, просто открыв боковую крышку или подключив не более двух вертушек: на обдув передней панели корпуса, и обдува на задней. Но наличие и работа солидных потребителей электроэнергии, мощного графического ускорителя и производительного игрового процессора не проходит бесследно. Пропуская интенсивные энергетические потоки, детали материнской платы также нагреваются.

Для нормализации теплового режима, не пропуская пыль через открытое отверстие в боковой части корпуса, обычно устанавливают дополнительные вентиляторы. От четырех до шести, в зависимости от мощности оборудования. При этом важно, чтобы на передней панели были места для вертушек, иначе придется дорабатывать или менять всю коробку.

Не рекомендуется ставить вентиляторы на впуск внизу: попадет больше пыли или быстро забьется фильтр, если он используется. Давайте узнаем, как подключить вентилятор к материнской плате.

Подключение кулера процессора

Существует множество разновидностей процессорных кулеров, обычно называемых кулерами: горизонтальные, башенные, многовентиляторные, различного диаметра. Но для краткости технические детали следует опустить за квадратные скобки.

Самое главное при подключении точно определить разъем на материнской плате, не перепутав его с точно таким же, но предназначенным для охлаждения внутри. Два гребня различаются по положению и надписям. Кулер (№1 на фото выше) припаян ближе к процессору и обычно имеет подпись CPU_FAN, ответная часть находится где-то по центру (№2 на том же фото) или с краю (№4 на фото) изображение ниже) и помечен как CHA_FAN или SYS_FAN. Если вы ненароком поменяете процессор и вертушки в корпусе, ничего страшного не произойдет, но возникнет путаница в BIOS или UEFI. Это приведет к ошибкам мониторинга, усложнит настройку, а в некоторых системах может ограничить возможности контроля и управления.Осталось понять, как подключить корпусной вентилятор к материнской плате.

Аспекты конструирования самодельного вентилятора

Устройство вентилятора настолько простое, что нет смысла его говорить, расписывать внутренности. Что учесть при проектировании? Помните рычание циклонного пылесоса, громкость выше 70 дБ. Внутренний коллекторный двигатель. Чаще лишены возможности регулирования оборотов. Решите, приемлем ли аналогичный уровень звукового давления в месте установки домашнего вентилятора? Выбрав второе, остановимся на асинхронных двигателях, простые модели не требуют пусковой обмотки. Мощность мала, вторичное электромагнитное поле индуцируется полем статора.

Барабан асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором нарезан медной проволокой по образующей, под углом к ​​оси. Направление наклона определяет направление вращения ротора двигателя. Медные жилы не изолированы от материала барабана, проводимость олимпийского металла выше, чем у окружающего материала (силумин), разность потенциалов между соседними жилами невелика. Ток течет через медь. Контакт между статором и ротором отсутствует, искра не откуда (провод покрыт лаковой изоляцией).

Шум асинхронного двигателя определяется двумя факторами:

1. Выравнивание статора и ротора.
2. Качество подшипников.

Правильно настроив и обслуживая асинхронный двигатель, можно добиться практически полной бесшумности. Мы рекомендуем вам подумать, важен ли уровень звукового давления. Дело касается канального вентилятора – допускается использование коллекторного двигателя, требования будут установлены в зависимости от расположения секции.

Канальный вентилятор размещается внутри секции канала, монтируется, преодолевая проход. На техническое обслуживание раздел удаляется.

Шум теряет свою власть. Звуковая волна затухает при прохождении через воздуховод. Особенно быстрой является часть спектра, имеющая несогласованные размеры по отношению к ширине/длине участка тракта. Читайте больше учебников по акустическим линиям. Коллекторный двигатель можно использовать в подвале, гараже, лишенном людей. Соседи по кооперативу будут слушать, скорее им будет лень обращать внимание.

Что хорошего в коллекторном движке, что мы боремся за право пользования. Три недостатка асинхронности:

• Двигатель потребляет значительный пусковой ток (3-7 номинального), это отрицательно сказывается на требованиях к питающей сети, автоматическим выключателям. Проводка должна выдерживать большую нагрузку, даже кратковременную. Хорошая новость заключается в том, что подавляющее большинство генераторов способны выдавать бесконечный ток во время запуска. Плохо: домашняя сеть видит проблему иначе, сгорит из-за запредельного скачка напряжения (рано или поздно перегорит).
• Асинхронный двигатель капризен, меняется частота напряжения, скорость не останется неизменной. Уменьшение амплитуды мощности вызовет аналогичный эффект. Это не всегда хорошо. Что же касается коллекторных двигателей, то они на первый фактор смотрят равнодушно, броски вызывают кратковременное увеличение оборотов. И за счет индуктивности обмоток гасятся фронты сильных перепадов напряжения.
  
• КПД асинхронного двигателя не очень высокий, однофазные модели мало чем уступают трехфазным. Если вам нужно просто выдуть тепло, эффективности достаточно, большего и не нужно. Устройство будет работать на вытяжку 24 часа в сутки в помещении объемом менее одного кубического километра; проблема будет значительной.

В начальный момент времени асинхронный двигатель не развивает большого крутящего момента, проводится ряд специальных конструктивных мероприятий. Вентилятор не имеет значения. Большинство отечественных моделей оснащены асинхронными двигателями. В производстве количество фаз увеличено до трех.

Можно ли устанавливать два вентилятора последовательно?

Этот вопрос можно сформулировать по-разному. Если отрезать разъемы от проводов и скрутить их последовательно, то это вдвое уменьшит напряжение каждого и, следовательно, скорость вращения. Таким образом, вы можете подключиться, если знаете, что делаете.

Также возможно подключение вентиляторных коробов вдоль оси вращения для увеличения потока воздуха. Но прирост производительности в этом случае сомнительный. Теоретически производительность увеличивается на 20-30% при последовательном соединении 2-х. На практике рекомендую купить более мощный вентилятор или подключить параллельно существующие. Это несложно, учитывая множество переходников в магазинах.

Сколько можно установить вентиляторов на один разъем?

4-контактный разъем Molex ATX12V (также называемый разъемом питания P4), который одновременно является и вилкой, и розеткой, позволяет подключать неограниченное количество устройств параллельно. Мощность таких устройств невелика. Поэтому при желании можно установить все корпусные вентиляторы на один разъем.

Двухсторонний молекс

Делители тоже есть в продаже. Например, с 4-контактного Molex на 4 вентилятора с 3-контактным разъемом. Обратите внимание на цвет: белый — 12В, черный — 5В.

3-контактные и 4-контактные разъемы имеют ограничения. Если не мастерить, а использовать заводские разъемы, разъем на материнской плате позволяет подключить вентилятор. С помощью делителя можно увеличить количество, но больше двух вертушек в слот я бы не стал ставить.

Как установить скорость вращения кулера?

Скорость вращения регулируется двумя способами: аппаратно или программно.

Под первым я подразумеваю установку специального устройства между кулером и блоком питания. Это может быть простой резистор или регулятор скорости.

Удлинитель с сопротивлением

Более продвинутое решение — реобас (контроллер вентилятора), устанавливаемый в отсек 5.25, ранее использовавшийся для приводов CD/DVD-ROM.

Реобас с сенсорным экраном в бухте 5.25

Аппаратная настройка возможна при подключении 3-pin, 4-pin и Molex.

Программное изменение скорости доступно как в BIOS, так и в операционной системе.

Войдите в меню настройки БИОС. В разделе Power выберите Hardware Monitor, Temperature или любой аналогичный пункт, выставьте в настройках нужную скорость. В UEFI вы можете настроить параметр с помощью кривой. Не забудьте сохранить настройки и перезагрузить компьютер.

С помощью госуслуг.

• Q-контроллер вентилятора
• Скорость вентилятора
• Корсар ссылка
• Программа MSI Afterburner
• Управление вентилятором ноутбука
• ЗОТАК Огненный шторм
• GIGABYTE EasyTune
• Драйвер вентилятора ThinkPad
• GIGABYTE i-Cool

Рассмотрим настройку на примере программы SpeedFan. В главном меню отображается информация о скорости вращения кулера и температуре внутри бокса. Снимите флажок «Автонастройка вентиляторов» и установите количество оборотов в процентах от максимального. Установите там нужную температуру. В идеале температура не должна превышать 50°C. То же самое можно сделать и в других подобных приложениях.

Основные ошибки при установке охлаждения

Важно знать, как правильно установить кулеры в системный блок. Неправильно работающая система охлаждения может быть неэффективной или, наоборот, создавать условия для быстрого перегрева. Здесь самое главное, в какую сторону дует корпусной кулер.

• Установлен только задний вентилятор, работающий на «обдув». При этом горячий воздух, выходящий из блока питания, тут же подается обратно внутрь и движется по тому же кругу наружу. В нижней части жилища циркуляция вообще не создается, и там все отапливается.
• Установлен только передний вентилятор, который работает на «обдув». Это создаст пониженное давление в корпусе и быстро скопится большое количество пыли. Не будет рассеивания тепла, поэтому все будет перегреваться, а компьютер будет постоянно держать кулеры на полной скорости, поэтому шума будет намного больше.
• Задний кулер вдувает воздух, а передний выдувает. Это ненормально хотя бы потому, что горячий воздух поднимается вверх и его поток нельзя эффективно направить вниз. Поэтому эффект будет таким же, как и в предыдущем пункте.
• Оба кулера продуваются изнутри. В корпусе создаётся избыточное давление, вентиляторы работают от износа, но пользы конечно никакой.
• Оба кулера взрываются. Это самая опасная ситуация, так как в корпусе создается пониженное давление, нарушается циркуляция воздуха, и все компоненты компьютера очень быстро перегреваются.

Как видите, очень важно, с какой стороны установлен кулер. Вам нужно перевернуть его, и он начнет дуть в неправильном направлении. Поэтому это всегда нужно проверять. Правильная установка вентиляторов в корпусе ПК: верхний задний вентилятор должен дуть воздух, а нижний передний — вдувать. Тогда его циркуляция будет естественной и правильной, а система охлаждения будет работать максимально эффективно.

Несколько советов

• Открытая крышка системного блока не является панацеей и решает только проблему охлаждения процессора и видеокарты, а вот остальные компоненты (чипсет, цепи питания, накопитель m.2) не получат поток воздуха и продолжат греться.
• Современные производители часто делают цельную переднюю панель с боковым воздухозаборником. В этом случае хорошим результатом будет установка дополнительных вытяжных вентиляторов на верхней крышке.
• Для процессорных кулеров и радиаторов CBO ищите вентиляторы с более высоким номинальным статическим давлением, которые могут более эффективно прогонять через них воздух.
• Подача холодного воздуха через вентилятор внизу — хорошее решение, но автор отказался бы от него из-за большого количества пыли, забрасываемой этим вентилятором в корпус.
• Нельзя размещать вентиляторы на впуске на задней и верхней стенках, а также передние на вытяжке.
• Автор не рекомендует крутить блок питания с вентилятором — он начнет высасывать горячий воздух из видеокарты и нагревать ее компоненты.