Основные характеристики кулеров. Типы подшипников вентиляторов. Виды. Особенности.

• Рассеиваемая мощность – одна из самых важных характеристик кулера, показывающая количество тепла, которое он способен отвести. К сожалению, указывается далеко не всеми производителями. Чем большую мощность рассеивает кулер, тем более производительным он является. При подборе системы охлаждения важно следить, чтобы рассеваемая мощность кулера была как минимум не ниже указанной в описании процессора потребляемой энергии.
• Управление скоростью вращения

Практически все современные вентиляторы, устанавливаемые внутрь компьютера способны изменять скорость вращения. Существует несколько вариантов регулировки скорости:

• PWM (широтно-импульсная модуляция) – наиболее совершенная схема регулировки, позволяющая изменять скорость вращения в очень широких диапазонах. При использовании PWM вентилятор раскручивается благодаря коротким электрическим импульсам, подающимся с разной частотой. Чем выше частота, тем сильнее раскручивается вентилятор.
• От термодатчика – автоматическая регулировка скорости вращения вентилятора с помощью встроенного в вентилятор термодатчика.
• Ручное – изменение скорости вращения вентилятора с помощью переменного резистора впаянного в цепь питания вентилятора. Так же возможен вариант, когда используется постоянный резистор, располагающийся на специальном переходнике, который устанавливается между разъемом на материнской плате и коннектором вентилятора.

И наиболее простой вариант, подразумевающий регулировку скорости силами материнской платы, меняющей напряжение, подаваемое на вентилятор. От вентилятора в таком случае требуется только возможность работы с различным напряжением питания.

• Воздушный поток

При работе активных систем охлаждения вентилятор прогоняет воздух через радиатор, в результате чего радиатор охлаждается, а воздух нагревается. Чем больший объем воздуха проходит через ребра радиатора, тем лучше работает система охлаждения. Объем воздуха, прогоняемый радиатором за минуту называют воздушным потоком, поэтому, чем он выше, тем лучше работает система охлаждения. В вентиляторах используемых в компьютерах воздушный поток принято измерять в кубических футах в минуту (CFM).

• Материал радиатора

При изготовлении радиаторов кулеров в основном используются два материала – медь и алюминий.

Медь обладает лучшей теплопроводностью, но имеет большую, по сравнению алюминием, плотность и цену.

Алюминий – относительно недорогой, имеет хорошую, но все же хуже, чем у меди, теплопроводность и низкую плотность.

Из-за высокой плотности и цены полностью медные радиаторы встречаются довольно редко. Обычно медь используется в качестве материала для основания кулера. Для более равномерной передачи тепла от медного основания кулера до алюминиевых пластин радиатора могут использоваться тепловые трубки. Этот элемент системы охлаждения представляет собой запаянную с обеих сторон трубку из меди, внутри которой находится жидкость с низкой температурой кипения. При нагреве основания данная жидкость закипает, после чего пар конденсируется в верхней части трубки, перенося таким образом тепло, и по стенкам вновь спускается к основанию.

• RPM – количество оборотов в минуту.
  
  

Виды подключения к материнской плате

Сегодня существует четыре типа подключения вентиляторов: 2-pin, 3-pin, 4-pin и molex.

2-pin — специфический разъем. Применяется в блоках питания, а в обычных ПК на современных материнских платах не встречается.

3-pin — это подключение к материнской плате с возможностью наблюдения за скоростью вращения вентилятора через материнскую плату. Стоит отметить, что 3-pin кабели можно подключать и к 4-pin разъёму.

4-pin — это подключение к материнской плате с возможностью автоматической регулировки скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры в системе. Такие вентиляторы обычно стоят на процессорах и видеокартах. Возможно подключение 4-pin кабеля к 3-pin разъёму, но при этом функция автоматического регулирования скорости вращения будет недоступна.

Molex — это подключение напрямую к блоку питания с возможностью ручной регулировки скорости вращения вентилятора.

Тип подшипников

подшипники нужны для кручения вентилятора вокруг втулки. Так как это основное место трения деталей, подшипник наиболее подвержен разрушению, а также именно его качество отвечает за уровень шума. В корпусных вентиляторах устанавливается один из четырёх видов подшипников: скольжения, качения, гидродинамический и с магнитным центрированием.

Подшипник скольжения — это простейшая конструкция подшипника, в котором трутся две полированных поверхности. Это наиболее дешёвый и тихий вариант, однако он отличается небольшим временем службы и ухудшением работы при высоких температурах. Также в силу конструкции его можно использовать только в вертикальном положении.

Подшипник качения или шарикоподшипник — более сложная конструкция, в которой предусмотрено специальное кольцо с шариками, размещённое между подвижной частью (крепящейся к оси), и неподвижной (прикреплённой к основанию). Катящиеся шарики обеспечивают меньшее трение, чем в подшипниках скольжения, и более высокую надёжность. Ресурс таких вентиляторов может достигать 15000 часов непрерывной работы, их можно использовать при высоких температурах и в любом положении. Главный минус такой конструкции — более высокий уровень шума из-за трения движущихся частей подшипника, особенно на высоких оборотах.

Гидродинамический подшипник — это по сути усовершенствованный подшипник скольжения. Он заполнен специальной жидкостью, создающей прослойку, по которой скользит подвижная часть подшипника. Таким образом удаётся избежать непосредственного контакта между твёрдыми поверхностями и значительно снизить трение. Гидродинамические подшипники более долговечны в сравнении с их предшественниками, а также практически бесшумны.

Подшипник с магнитным центрированием основан на принципе магнитной левитации. Основа конструкции — вращающаяся ось, «подвешенная» в магнитном поле. Таким образом удаётся избежать контакта между твёрдыми поверхностями и ещё больше снизить трение. Это самый совершенный, долговечный и бесшумный тип подшипников. Его минус — высокая стоимость.

Типы кулеров

Существует два типа кулеров: башенный и направленный.

Добиться высокой мощности рассеивания тепла гораздо проще в кулерах башенного типа. За счет теплотрубок радиатор можно отнести дальше от материнской платы, есть возможность установить несколько вентиляторов, а также изготовить радиатор любого размера. Теплый воздух башенный кулер выдувает в сторону задней стенки, а не материнской платы. Он не будет мешать околосокетному пространству и планкам оперативной памяти.
В кулерах направленного типа за счет расположения вентилятора, обеспечивается лучший обдув пространства вокруг сокета. Также к плюсам стоит отнести и габариты - высота кулеров данного типа меньше, чем у башенных.

По типу конструкции башенные кулера можно разделить на два типа:

1. Трубка охлаждения имеет контакт с поверхностью процессора;

2. Трубка имеет контакт только с радиаторной решеткой, без контакта с процессором.