dual_frame_rgb_pwm_fans_for_pc_logo_R

276: Socket774 (テテンテンテン MM7f-hsgv) 2021/03/10(水) 07:36:53.98 ID:zeUv9CiRM
PWMファンのPWM信号はどんなメカニズム?

PWMはオンオフを高速ループなんだから電圧かGNDを
高速オンオフで良いわけだが。
PWM信号が常時接続の電圧かGNDを高速オンオフさせてる
って事なのか?だとすると、それこそどんなメカニズムで?


277: Socket774 (ワッチョイ 0f6e-Vnm2) 2021/03/10(水) 08:23:40.19 ID:u48UY0lr0
>>276
信号受け取ったファン自体がモーターの手前にオンオフ回路持ってるんじゃない?
モーターに送り込む電源をオンオフしてるのは変わらないから、その手前に基板で電源回路を切ったり繋いだり高速にやってるんでしょ。

279: Socket774 (テテンテンテン MM7f-hsgv) 2021/03/10(水) 08:45:46.86 ID:zeUv9CiRM
マザボとファンの両方にPWM装置を搭載してるて事か。
マザボがPWMを出力してファンが受信、ファンがそのPWMの
値で電圧かGNDを高速オンオフか。

PWMファンに搭載のPWM基板てどんなんだろ。
分解した画像も見つからんのだが

281: Socket774 (ワッチョイ 0f2c-kkZq) 2021/03/10(水) 09:40:16.24 ID:gzkcZFMS0
嘘で納得されると我慢ならないタチなので長文を書くが
君たちは根本的に勘違いしている
まず3Pinファンを考えてほしい
2pin1pinが普通の電流が流れる回路
電池の+-につながっているようなもの(GNDの話はしない)

3pinが回転数を伝えるための線
ファンが回転するたびに信号が発生するようになっている

ファン側でやっていることは非常に単純で、
1pin2pinに流された電流に応じてモータが回転し、
どのくらい回転してるかを3pinで返すだけ

DCモータは電圧によって回転数が変わるので、
3pinの回転数制御は入力電圧を変化させて行う
これのロスが大きいのでPWM制御が使われる


PWM4Pinファンも3pinまでの役割は上と同じ
違いは回転数の制御方法だけ

1pin2pinに定電圧をかけた状態で、
4pinに電圧をかけると1pin2pinの電流がON/OFFするようになっている
ON/OFFの間隔が十分小さければ
DCモータは電圧が変わったのと同じ動きをする
(実際はもう少し複雑な回路を使っているが)

282: Socket774 (ワッチョイ 0f6e-Vnm2) 2021/03/10(水) 10:48:02.88 ID:u48UY0lr0
>>281
その説明だとなにも勘違いしてないと思うが・・・

4pinからPWM信号が来てる、
そのPWM信号でモーターにつながってる電源である1,2pinの電源をONOFFする基板が置いてある
結果、MBからは定電圧+PWMタイミング信号が別々供給されても、
ファン側の基板で合成してONOFFされるからモーターには高速にオンオフする電力が供給されPWM動作する

制御基板とは言ったけど、パルスに合わせてONOFFするだけならトランジスタ1個でECに1,2pinどちらか繋いで、Bに4pin繋ぐだけで実現できるよね。
最低回転数保証とか起動トルクの確保考えなければ単純

285: Socket774 (テテンテンテン MM7f-hsgv) 2021/03/10(水) 12:39:54.97 ID:VNMi9PVlM
>>282
PWMファンは3ピンファンよりコスト10円高い程度か。

283: Socket774 (ワッチョイ 0f2c-kkZq) 2021/03/10(水) 10:57:42.78 ID:gzkcZFMS0
すまん
ほんとにこの説明だと簡略化しすぎてダメだったわ
勘違いしてると思ったのは281でいうと「もう少し複雑な回路」の部分と
「ON/OFF」という言葉を使ってしまった部分だった
俺の能力だと言葉で説明できないのでやめとく

286: Socket774 (ワッチョイ 9f69-xiWk) 2021/03/10(水) 17:12:15.38 ID:Zx3AQYWu0
すーーーっごく雑な解釈だと、まぁ正しいっちゃ正しいんだけどw
とりあえずPWM発信側の仕組み

PWMは結果的にON/OFFを繰り返しているように見えるんだけど、ON/OFFを機械的に
作り出そうと思うと大変なので、まずは5Vで25KHz(周波数が決まっている訳ではない
らしいけど、大体この値を使ってる)の交流信号をトランスで作って、コンデンサとかで
デジタル信号にしてるのね、この状態がデューティー比50%(PWMで何%ってやつ)

で、25KHzなんで1周期40μ秒、デューティー比50%ってことは半々なので、20μ秒
電流を流して20μ秒電流を流さない
流す時間を短くすればデューティー比が下がるし、流す時間を長くすれば
デューティー比が上がるって表現する

モータは基本交流機器で、交流機器は加えた電圧がそのまま電力にならず、周期内に
加えられた電圧の積分量だけの電力になる
電流量を一定として1周期全部ONの場合が100%の電力消費だとすると、デューティー比
50%の場合には半分の面積しか電力が取り出せないので、結果表現として電流が一定で
電力が変化する->電圧が変化したようにも見える

こんな処理をトランスとかコンデンサとか抵抗を駆使して作っていると、大きいは面倒
臭いはってことで、今はマイコンでこのピンに何Hzでデューティー比何%の信号出してって
すると簡単にPWM信号が作れて、M/Bの場合にはSuperI/Oっていうチップがこの処理を
行っている

287: Socket774 (ワッチョイ 9f69-xiWk) 2021/03/10(水) 17:12:29.54 ID:Zx3AQYWu0
今度はファン側の仕組み

PWM信号を受けるファンの側は、PWM信号からPWM信号を作り出しているわけではなく
(まぁ結果的にやっていることはその通りなんだけど)、受け取ったPWM信号をトランジスタ
とかFETって電子パーツに通して電力を制御している

トランジスタとかFETは3本足の部品で、トランジスタだったらベースって言う足に一定量
以上の電流を流す、FETならばゲートっていう足に一定以上の電圧をかけると、残りの
2本の足の間に電気が流れる
で、PWM信号をベースとかゲートにつないで、残りの2本の足にファン用の12V電源を
接続すると、結果として12Vの電源がPWM信号にあわせた電力を供給するようになるだ

このファンの回路もトランジスタとかでチマチマ作っていなくて、今はMOSFETと必要な
回路が1チップになった表面実装用のパーツがあるので、ファン側にはこのチップが
チョロっと入っている(なのでバラしてもたいした部品は入っていないw)

雑だけどこんな感じかなぁ

288: Socket774 (ワッチョイ eb58-xiWk) 2021/03/10(水) 17:31:39.12 ID:aK0Pyax00
3ピンの電圧制御より4ピンのPWM制御のほうが一般的に電力効率に優れるとされるけど
一般的にそうと言われる根拠と実際にどのくらい電力効率に差が出るのか簡潔におせーて

289: Socket774 (ワッチョイ 2bac-/obZ) 2021/03/10(水) 18:59:03.73 ID:TiT6wuG70
>>288
仮に電圧制御で12V0.2Aのファンを8Vで駆動する場合
(12V-8V) * 0.2A = 0.8Wは熱としてロスする

PWMだとON/OFFを高速でスイッチしているから理屈の上ではロスが無い
実際には過渡域やON抵抗によるロスが僅かにあるけど

293: Socket774 (ワッチョイ eb58-IDFH) 2021/03/10(水) 23:47:31.81 ID:aK0Pyax00
>>289
はえー参考になった
やっぱ今ならPWM一択だな

302: Socket774 (ワッチョイ fb73-E4BY) 2021/03/11(木) 10:34:36.11 ID:bOnU1/U20
>>289
式がデタラメ過ぎて草

308: Socket774 (ワッチョイ 2bac-/obZ) 2021/03/11(木) 20:30:36.43 ID:wvSU+P160
>>302
ファンを抵抗負荷とするか定電流負荷とするか異論は認める

303: Socket774 (ワッチョイ 0f6e-Vnm2) 2021/03/11(木) 10:40:34.13 ID:ZiUsWQtf0
数値は適当だけど電圧50%にすると最大時の30%位しかトルク得られない
100%と0%だと通電中は100%、止まってる間は0で掛けた分だけ力が得られる
ってだけじゃないの?

PWMは電力の%であって回転数の%じゃないのが味噌

290: Socket774 (ワッチョイ 4f81-xAWZ) 2021/03/10(水) 23:13:22.79 ID:EZxOV2iD0
つまり電圧制御の時は回転数落としても電力はフル回転時と同様ってこと?

291: Socket774 (ワッチョイ 2bac-/obZ) 2021/03/10(水) 23:15:32.22 ID:TiT6wuG70
>>290
考え方的にはそう

292: Socket774 (ワッチョイ 4f81-xAWZ) 2021/03/10(水) 23:21:12.02 ID:EZxOV2iD0
マジかよ
電圧制御で回転数最低に落として、俺のPCって省電力♪とか思ってたのに意味なかったのか

294: Socket774 (ワッチョイ 2bac-/obZ) 2021/03/10(水) 23:53:36.14 ID:TiT6wuG70
なので電圧制御でファン2個も3個も分岐するとマザーが焼けやすい
PWMの方が始動時のトルクも出るから基本的にPWMで制御した方が良いよ
3ピンのファンは電圧制御するしかないけど

295: Socket774 (テテンテンテン MM7f-hsgv) 2021/03/11(木) 01:00:11.24 ID:8jPsFWx7M
PWMファンは3ピンファンよりコスト10円高い程度なら
PWMファンだけ製造しとけって話だな

ラインナップでノーマルとPWMの2種類はいらんのだな

299: Socket774 (ワッチョイ df7e-/obZ) 2021/03/11(木) 01:22:54.55 ID:sQYKx6eP0
>>295
そもそもケースファンは回転数変える必然性無いからさ
制御なんていらないのよ

301: Socket774 (オイコラミネオ MMcf-7cQI) 2021/03/11(木) 02:22:26.96 ID:QogB0D45M
pwm制御はちゃんとパーセント通りにならない場合もあるから注意な
下の例ではビクワはバグだって答えたらしいけどノイズパフォーマンス詐欺ととられてもしょうがないよこれ

http://thermalbench.com/2016/09/05/be-quiet-silent-wings-3-120-mm-fan/3/

NZgIu5E

304: Socket774 (ワッチョイ 6b9d-/T8V) 2021/03/11(木) 10:55:29.59 ID:96vSdDAH0
>>301
むしろPWM通りに制御されてるファンのほうがレアよな

305: Socket774 (アウアウウー Sa0f-AhSf) 2021/03/11(木) 11:40:50.17 ID:ggHtluuWa
たとえPWMで制御できても電圧でさせちゃうかな
正確だし

306: Socket774 (テテンテンテン MM7f-hsgv) 2021/03/11(木) 19:58:06.47 ID:+PShuljgM
電圧パワコンは高熱で基板が氏ぬからな

制御がラフでも低負荷のPWMの方が良い

307: Socket774 (スプッッ Sdbf-Heyj) 2021/03/11(木) 20:22:37.62 ID:jxm4EPwEd
電圧制御は抵抗で電圧を調整するからめっちゃ高温になるんだよね