Perché una ventola del computer a controllo di velocità richiede 4 pin?

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Una ventola per computer "standard" ha due pin; uno per il potere, uno per il suolo. Una ventola a tre pin aggiunge un pin aggiuntivo utilizzato per il segnale dal sensore ad effetto hall. Una ventola a controllo di velocità generalmente utilizza un connettore a quattro pin e viene comunemente definita ventola "PWM".

Sono consapevole del fatto che qualsiasi motore a corrente continua può essere pilotato con PWM invece di un segnale stabile, quindi sono confuso perché è necessario un pin aggiuntivo per il segnale PWM. Il segnale PWM viene immesso in un MOSFET o in qualche componente di commutazione simile sulla ventola stessa per controllare la velocità della ventola?

pwm computers fan

— marchio
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Molte parole nelle risposte sottostanti che non sembrano rispondere alla tua domanda. Non lo so, ma la mia ipotesi sarebbe 1: potenza, 2: terra, 3: pwm e 4: qualche indice di impulso o encoder.

— Kenny,

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Per quanto ne so, le ventole standard del PC usano 3 pin (+ 5V, GND, senso rpm), in modo che la scheda madre possa vedere la velocità effettiva alla quale la ventola sta funzionando. Le ventole regolate PWM aggiungono il 4 ° filo - il segnale PWM che dice alla ventola su quanto% dovrebbe funzionare.

— Marki555,

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@ Marki555 questa domanda riguarda il PERCHÉ hai bisogno del quarto filo. Perché + 5v non può essere semplicemente attivato / disattivato in un determinato ciclo di lavoro?

— Segna il

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Suppongo che senza un corretto segnale + 5V, l'elettronica della ventola non sarebbe in grado di determinare il suo RPM. In effetti, questo è ciò che ottieni quando colleghi alcuni regolatori di ventole di terze parti: cambiano solo + 5v al ciclo di lavoro desiderato, ma poiché la ventola non ha stabile + 5v, l'RPM riportato è spesso falso (troppo alto valori, salti continuamente, ...)

— Marki555

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A proposito, Marki555: l'alimentazione standard del connettore della ventola è 12v, non 5v. Solo il segnale PWM è 5v. Alcune schede madri forniscono 5-12 v ai fan a seconda della temperatura.

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Mentre l'affermazione secondo cui "qualsiasi motore a corrente continua può essere pilotato con PWM" è ampiamente corretta * se il motore reale è controllato da PWM, in una data implementazione il motore può essere nascosto dietro un controller interno, e questo è il caso per la stragrande maggioranza di dispositivi che utilizzano piccoli BLDCM (motori CC senza spazzole).

La maggior parte dei piccoli fan moderni utilizza BLDCM.
In un BLDCM la velocità del motore è teoricamente indipendente dalla tensione applicata. Sarà necessario un intervallo di tensioni per funzionare correttamente, ma all'interno di tale intervallo la tensione non avrà sostanzialmente alcun effetto sulla velocità del motore o una di secondo ordine.

Se un sistema utilizza PWM per controllare la velocità di un motore esterno, sarà richiesta un'attenzione particolare per tradurre il segnale di controllo della velocità in controllo effettivo della velocità. Un BLDCM di solito utilizza sensori magnetici ** (solitamente sensori Hall) per determinare la posizione del rotore e per commutare le tensioni in modo appropriato. L'elettronica può essere semplice come i sensori, ma più di solito c'è un IC di controllo. Se la tensione viene modificata, il controller tenterà di solito di opporsi a qualsiasi cambiamento e mantenere una velocità costante. Un segnale PWM o un livello CC potrebbe essere utilizzato come segnale per un controller con la velocità appropriata.

Alcuni motori DC non sono eccessivamente entusiasti di essere PWM a causa di interessanti disposizioni di bobine di campo. Mentre i piccoli motori CC spazzolati nelle apparecchiature di consumo possono utilizzare magneti permanenti, i motori più grandi tendono ad avere rotori avvolti e possono avere campi in serie ("Motore universale" come negli aspirapolvere - giri fino alla morte se scaricati), parallelo o una disposizione composta. Consultazione di tomi asciutti e polverosi e schede tecniche dei produttori raccomandate se mai prendere in considerazione motori "reali" PWMing.
** Alcuni controller determinano la posizione del rotore dal back-emf sugli avvolgimenti e potrebbero esistere altri schemi esoterici. I sensori di hall sembrano essere una soluzione comune.

— Russell McMahon
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L'ingresso PWM su una tipica ventola del computer a controllo di velocità prevede un segnale PWM a livello logico, generalmente intorno a 20 kHz. Questi tipi di ventole dispongono di un microcontrollore incorporato (o hardware simile) che controlla la velocità controllando i tempi della sequenza del motore (la maggior parte delle ventole del PC sono azionate da un motore CC senza spazzole).

Nella mia esperienza, un motore BLDC non regolerà la sua velocità in modo regolare se l'ingresso CC è tritato. Se la tensione CC media è troppo bassa, potrebbero anche non avviarsi affatto o la velocità diventa irregolare. A volte la ventola cambia bruscamente la velocità, altre volte si sposta uniformemente su e giù (dipende dal produttore della ventola e dalla sua logica di controllo della ventola).

(Ad alcuni fan delta inoltre non piace il jitter eccessivo sul segnale PWM, rifiutando di cambiare velocità o impiegando molto tempo per la transizione.)

— Adam Lawrence
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Devi chiarire un po 'la tua risposta. Un motore BLDC NON è generalmente un motore passo-passo. Ruotano mediante una corretta sequenza di eccitazione per gli avvolgimenti del motore simili ai motori passo-passo, ma non funzionano in modo intasato passo dopo passo come fanno gli stepper.

— Michael Karas,

Puoi anche pubblicare la tua risposta con questi dettagli. Considerando che questa domanda ha più di 4 anni, dubito che otterrà qualsiasi attenzione dall'OP.

— Adam Lawrence,

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Rimozione del downvote dall'aggiornamento della risposta. Questo renderà la risposta più preziosa per le persone che vengono qui per leggerlo in futuro.

— Michael Karas,

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Il pin di ingresso PWM è un segnale pwm a 5 volt che guida un gate mosfet all'interno della ventola.

— Stever
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Giusto, questo richiede un filo + GND (già fornito alla ventola, giusto?) Perché ce ne sono due?

— Kevin Vermeer,

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Compatibilità all'indietro Lo standard della ventola controllabile a 4 pin è basato sullo standard di feedback a 3 pin che è stato costruito sullo standard di alimentazione a 2 pin. È abbastanza comune essere in grado di collegare una ventola a 2 o 3 pin in un connettore per ventola a 4 pin, o viceversa.

— Passante
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