یک فن کامپیوتر شخصی (PC) چگونه کار میکند؟
تقریبا همه کامپیوترهای شخصی حداقل دارای یکی از انواع فن کامپیوتر هستند. آنها بارهای سنگین را به گردش در می آورند تا کامپیوتر شما را خنک و فعال نگه دارند. این کار از طریق دمیدن هوای تازه در کیس کامپیوتر ، با خارج کردن هوای گرم یا عبور هوای خنک از سطوح داغ قطعات در حال کار، انجام میشود. این مقاله در مورد نحوه عملکرد یک فن BLDC کامپیوتر توضیح میدهد.
چه چیزی داخل یک فن PC است؟
انواع مختلفی از فن های کامپیوتر با ساختارهای متنوع وجود دارند. در این مقاله متداول ترین و ابتدایی ترین نوع آنها تشریح می گردد. یک فن که تشریح کرده ایم یک فن ۳سیمه با چهار سیم پیچ و پره گردنده ۸۰mm و سرعت دوران ۲۲۰۰ دور در دقیقه است. در ادامه مطلب چند نوع از فن های معمولی و متعارف دیگر نیز بررسی می شوند. در ابتدای کار یک فن PC را تجزیه کرده ایم. که در حین انجام این کار بعضی از قطعات آن آسیب دیدند به نظر میرسد این فن برای این مونتاژ و دمونتاژ کردن ساخته نشده است و یا اینکه ما مهارت لازم جهت انجام این کار را نداشتیم حال بیایید ببینیم چه چیزی داخل یک فن PC است.
واضح است که فن PC با استفاده از یک موتور DC نمی چرخد. چون که آهنربای دائم در روتور قرار گرفته است (در حالیکه در موتور DC آهنربای دائم در استاتور قرار دارد.) و استاتور سیم پیچی شده است. هیچ جاروبکی وجود ندارد. و دارای یک کنترل کننده است. مثل روز روشن است که این الکتروموتور یک موتور بدون جاروبک است. در این سایت مقاله ای در مورد ساختمان و عملکرد موتور DC بدون جاروبک قرار داده شده است شما می توانید به آن مراجعه کنید.
انواع مختلف فن PC
از دیدگاه موتوری پیشنهاد می شود که در فن های PC از موتور بدون جاروبک استفاده شود. دلایل مختلفی برای اینکه باید از موتور بدون جاروبک استفاده شود وجود دارد. از میان آنها می توان به قابلیت اطمینان، راندمان توان و وجود فیدبک سرعت اشاره کرد. نوع موتور روش مناسبی برای دسته بندی فن های PC نیست. درعوض در این مقاله من مبنای دسته بندی آنها را بر اساس یک ویژگی ظاهری و مشخص انجام داده ام. اتصالات (connector) آنها. در عمل فن های PC در سه نوع مختلف هستند. با کانکتور ۲ تایی ، کانکتور ۳ تایی و گروه دیگر با کانکتور ۴ تایی هستند. اجازه بدهید آنها را تک تک بررسی کنیم.
فن های PC دو سیمه
این گروه قدیمی ترین و ساده ترین نوع فن ها هستند. تنها دو سیم از کنترل کننده فن خارج میشود. سیم مثبت و سیم منفی. با برقدار کردن، فن با حداکثر سرعت خود شروع به گردش میکند. دیاگرام داخلی فن دو سیمه مطابق شکل زیر است.
کانکتور فن ۲-سیمه یک سیم قرمز و یک سیم مشکی دارد. سیم قرمز به مثبت منبع تغذیه و سیم مشکی به منفی آن وصل می شود. معمولا برای انعطاف پذیری بیشتر آنها دارای یک کانکتور تغذیه ۴ سیمه دوبل نر و مادگی مانند شکل بالا هستند. در انتهای یکی از کانکتورها فن به صورت موازی با ۱۲ ولت (زرد- مشکی) متصل شده است. بدین طریق فن تغذیه شده و کابل PSU می تواند برای تغذیه تجهیز دیگری استفاده شود.
فن PC سه سیمه
یک نوع فنها بسیار متداول فن هستند. این فنها برای اولین بار سنجش سرعت را باب کردند. دو سیم نخست منبع تغذیه فن هستند. سیم سوم مستقیما از خروجی سنسور هال گرفته شده است. این خروجی دو پالس در هر یک دور گردش فن تولید م یکند. فن به مادر بورد متصل میشود و از طریق سیم سوم، مادر برد می تواند پالس های فن را خوانده و تشخیص دهد که فن میچرخد و سرعت آن چقدر است؟ این نوع آوری بزرگی است! اگر مادر بورد تشخیص دهد که پالسی وجود ندارد و یا سرعت دوران خیلی کم است. آنگاه زنگ بیزر به صدا در میآید تا به کاربر اعلام کند که مشکلی وجود دارد. دیاگرام داخلی نمونه نوعی از یک فن سه سیمه مطابق شکل زیر است.
گهگاه دیده می شود که تولید کنندگان مختلف، تامین کننده سیمهای مختلف دارند و یا احتمالا تولید کننده سیم پلاستیک رنگی یکسان در اختیار ندارند و دو فن با کانکتورهای ۳ سیمه امکان دارد رنگ سیمهای متفاوت داشته باشند. از اینرو، بهتر است به جای استفاده از رنگها برای تمایز دادن اتصال هر سیم ، از کانکتور که استاندارد است استفاده کرد. مهم نیست که هر کابل چه رنگی دارد. با یک کانکتور مشخص و یکسان بر روی مادربورد نصب خواهند شد از اینرو اگر شما از سمت خار کانکتور نگاه کنید سمت چپ ترین پین شماره ۱ خواهد بود. ۱: منفی منبع تغذیه ۲: مثبت منبع تغذیه ۳: تاکو
فن PC چهار سیمه
مدرن ترین نوع از فن های PC هستند. این فن به گونه ای طراحی شده که با یک سیگنال PWM کنترل می شود امکان افزایش و کاهش سرعت آنها وجود دارد. عملا همه فن ها می توانند با PWM کنترل شوند. اما این نوع خاص فن همزمان فیدبک تاکو را نیز ایجاد می کند. چیزی که یک فن سه سیمه در حالت عادی نمی تواند انجام دهد. فن سه سیمه سنسور هال و کنترل کننده را از همان خطی تغذیه می کند که سیم پیچها تغذیه می شوند. بنابراین، اگر کسی سعی کند پالسهای PWMرا به بوبین های فن سه سیمه بفرستد همان پالسها وارد کنترل کننده نیز خواهد شد. کنترل کننده به علت اینکه برای کارکرد صحیح به جریان ثابت نیاز دارد درست عمل نخواهد کرد و در نتیجه، سیم سوم قرائت درستی به ما نمی دهد. برعکس فن های سه سیمه، فن چهار سیمه جهت رفع این مشکل تغییرات اندکی یافته است. کنترل کننده و سنسور هال همواره با جریان ثابت تغذیه میشوند. یک ترانزیستور (FET) قبل از سیم پیچها قرار داده شده است. گیت ترانزیستور در عمل همان سیم چهارم است. بنابراین، پالسهای PWM ترانزیستور را درایو (راه اندازی) می کند. سیم پیچ ها این پالسها را از طریق ترانزیستور دریافت می کنند. اما کنترل کننده متصل به سنسور هال به هیچ وجه تحت تاثیر قرار نمی گیرد. این تغییر را می توان در دیاگرام داخلی یک فن چهار سیمه نوعی که در شکل زیر آورده شده است مشاهده کرد.
معمولا دیاگرام بسیار پیچیدهتر از این است. این دیاگرام فقط برای این است که ایده ای در مورد اصول عملکرد فن هایPCPWM(آن گونه که نامیده میشوند) بدست آید. در عمل کنترل کننده پالسهای ورودی PWMرا چک میکند و مطابق با آن پالسهایی را به ترانزیستور میفرستد. اگر سیکل وظیفه PWMکمتر از مقدار آستانه باشد آنگاه فن خاموش میشود و یا در سرعت پایدار پایین باقی می ماند. فنهایی حتی با سیکل وظیفه ۰% نیز وجود دارند در این حالت در یک سرعت کم مشخص، نگه داشته میشوند. معمولا این حالت زمانی انجام می شود که در موارد استفاده حیاتی حتی اگر کنترلکننده خارجی از کار بیفتد کنترلکننده داخلی فن، سیگنال را بای پس کرده و فن به کار خود ادامه میدهد. برای اتصال خروجی فن نباید به رنگ سیمهای آن اطمینان کرد. اگر از سمت خار کانکتور نگاه کنید سمت چپ ترین پین شماره ۱ است. ۱: منفی منبع تغذیه ۲ : مثبت منبع تغذیه ۳ : تاکو ۴ : کنترل
آیا میتوان یک فن سه سیمه را به یک کانکتور چهار سیمه متصل کرد
بله شما می توانید. اگر به پین های خروجی فن توجه کنید سه پین نخست برای یک فن سه سیمه و چهار سیمه یکسان هستند. همچنین خارهای کانکتورهای هر دو نیز یکسان هستند. کانکتور چهار سیمه خارج عقب کوچکتری دارد که باعث می شود بتواند خارهای کوچکتر کانکتور فن سه سیمه را بپذیرد. فن پیوسته در بیشترین سرعت خود خواهد گردید. (چونکه پین کنترل استفاده نمی شود.) اما فیدبک سرعت (تاکو) فن به صورت عادی عمل خواهد کرد و مادربورد نیز مانند حالت عادی سرعت را قرائت خواهد کرد.
منبع : www.pcbheaven.com
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
پیشنهاد موتور درایو برای یادگیری مباحث مربوط به موتورهای DC، BLDC و دیگر ماشین های خاص مطالعه مقالات زیر است.
1- انتخاب سروو موتور - قسمت اول
2- انتخاب سروو موتور - قسمت دوم
3- موتور پله ای
4- موتورهای خطی
7- چگونه یک موتور DC را تست کنیم
8- کنترل دور موتور DC با روش وارد-لئونارد
9- ساختار و نحوه عملکرد فن کامپیوتر PC
10- چگونه یک موتور بدون جاروبک (BRUSHLESS) انتخاب کنیم
12- چگونه از لرزش موتورهای پله ای جلوگیری کنیم ؟
13- ساختمان و عملکرد موتور DC بدون جاروبک (BLDC Motor)
14- ساختمان، نحوه عملکرد و کاربردهای موتورهای DC – قسمت اول
رضا
1402/03/28با سلام ایا میشه فن سی پی یو لپ تاپ 4 سیم 5 ولت 0.5 آمپر رو که موتورش 6 سیم پیچ است. با فن سی پی یو لپ تاپ 4 سیم 5 ولت 0.5 آمپر که موتورش 4 سیم پیچه جایگزین کرد منظورم اینکه خروجی تاکو و ورودی پی دبلیو ام در دو فن متفاوته یا خیر؟چه تغییری در حین کار ممکنه رخ بده؟
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)
سلام رضا جان
تلفنی با شما صحبت کردم. امیدوارم راهگشا بوده باشد.