PWM wat is het, hoe gebruik ik het met mijn fan en waterpomp

[player-x]

PWM wat is het precies en hoe gebruik ik het!

Na het lezen van wat veel gebruikers doen hier op GOT en op andere sites, zag ik dat veel mensen nog niet door hebben wat PWM voor hun kan betekenen om de PC's (water) koelers aan te sturen, want PWM is wat dat betreft echt een game changer.

Daar de meeste niet door hebben wat men met een PWM pomp of PWM fan kan doen, en hoe het werkt.

Index

• Wat is PWM?
• Hoe werkt het?
• Wat zijn de voor en nadelen van PWM
• Hoe ziet een 4pin PWM connector er uit
• Kan je oude en nieuwe fans/aansturing mixen
• Hoe koppel je meerdere PWM fans en eventueel pompen samen aan?
• Wat betekend dit voor waterkoeling
• Speedfan fan controle software
• Wel of geen PWM gebruiken?

Wat is PWM?
PWM staat voor Pulse Width Modulation, en het is een slimme en efficiënte manier om o.a. elektromotoren aan te sturen, maar ook (RGB) led verlichting.

Hoe werkt het?
Door ipv de stroom te verlagen om de draai snelheid te verlagen, doet PWM dit door de stroom steeds aan en uit te schakelen.

Hoe dit werkt is als je bv een 1000rpm fan aanzet met een druk schakelaar en hij begint te draaien, dan draait hij uiteraard niet meteen op volle snelheid, hij heeft tijd nodig om op snelheid te komen.
Als je heel snel dat knopje aan en uit drukt zal de fan ongeveer op halve kracht werken en dus ongeveer 500rpm draaien.

Een PWM controller doet het zelfde maar veel en veel sneller, daar naast meet de PWM controller de rpm en regelt hij aan de hand daarvan de lengte van de aan pulsen.

Dit is een voorbeeld hoe PWM werkt, in het echt word er met 100Hz tot wel +10KHz geregeld of te wel meer dan 10.000x per sec, hier door zijn de vermogens ribbels die je hier in de groene lijn ziet, veel en veel kleiner.

Door dat de lengte van de pulsen regelbaar zijn kan een pomp of fan veel langzamer draaien dan mogelijk is met oude (3pins) analoge manier van stroom verlaging, daar de pulsen de volledige 12V zijn, en in theorie zou bv zelfs 10 rpm met volledige torque mogelijk zijn, in de praktijk spelen er andere factoren mee.

Wat zijn de voor en nadelen van PWM

Voordelen

• Veel efficiënter dan analoge sturing, analoog gebruikt altijd 100% vermogen, ook als hij langzaam draait.
• Lagere minimale RPM dan oude 3pin analoog geregelde fans.
• Pompen als de DCC en D5 met PWM kunnen redelijk eenvoudig met 12V of eventueel 24V (D5) aangestuurd worden indien gewenst.
• Totaal kosten lager omdat men geen controller meer nodig heeft.

Nadelen

• Iets duurder dan de gewone fans en pompen vanwege de extra elektronica.
• Sommige PWM gestuurde fans en pompen kunnen niet goed aangestuurd met een PWM fan en/of pomp controller, maar ook dat is tegenwoordig zelden een probleem.

Je hebt van af nu geen controller meer nodig als je systeem simpel en goedkoop wild houden, daar je de PWM fan aansluitingen van je mobo kan gebruiken in samen werking met een PWM fans en/of pomp.

Hoe ziet een 4pin PWM connector er uit
Dit is de pinout van een 4pin PWM en de kleuren van de bekabeling.

Kan je oude en nieuwe fans/aansturing mixen
Ja dat gaat prima, alleen werkt de fan dan altijd in analoge modus, en verlies je dus de PWM functie.


3pin analoge fan op een 4pin PWM header.


4pin PWM fan op een 2pin analoge header.


Hoe koppel je meerdere PWM fans en eventueel pompen samen aan?
Het is behoorlijk simpel, net als bij gewone fans koppel je alleen de eerste fan of pomp met rpm signaal aan de PWM controller, voor de rest van de fans of pompen sluit je alleen de nul/aarde, +12V en het PWM controle signaal draad aan, en niet de rpm draad, uiteraard doe je dat alleen als je PWM headers te kort komt.

Dit is een manier waarop je meerdere een Fans of Pompen kan aan sluit.


Of je nu een of meerdere pompen of fans aan sluit, de eerste word altijd volledig aan gesloten bij alle volgende pompen of fans word de groene rpm signaal draad niet aangesloten, anders worden er meerdere rpm signalen gegeven en lijkt het of de motor 2x of meerdere keren zo hard draait dan hij werkelijk draait.

Dit is een van de mogelijkheden om meerdere PWM fans of pompen aan te sluiten.



En je kan net zo veel fans aansluiten als je wilt aan een controller op die manier, zij het dat het wel te adviseren is om de zelfde type fans in een groep te plaatsen en niet verschillende groepen te mixen.

Je kan dus prima meerdere fans gebruiken op een controller, de onderstaande Swiftech 8 Way PWM splitter is er een goed voorbeeld van, maar het kan ook gedaan worden door gewone kabel Y splitter, tot en met laten we zegen +/-15W totaal verbruik met een Y-splitter, anders kan je mogelijk het moederbord overbelasten.
Een normale 120/140mm fan verbruikt +/-1~3W, maar extreme modellen als de 500~2000rpm 180m AP-182 van Silverstone kan wel 16W verbruiken!



Wat betekend dit voor waterkoeling
Het belangrijkste voordeel is, is dat je geen dure controllers meer nodig hebt die het stroom verbruik van een pomp aan kan.

En kan je via PWM je fans en pomp snelheid afhankelijk laten zijn van je gemeten water temperatuur, dit heeft drie voordelen.

• Absoluut stil tijdens idle, en alleen geluid als het echt nodig is nodig is, zoals op heten dagen in de zomer.
• Veel minder stof in je PC.
• Langere levensduur van je onderdelen.

Gebruik de volgende instellingen voor mijn Aqua Computer Quadro fan controller voor mijn waterkoeling, waarmee ik de watertemperatuur meet, dat goed werkt.

• Fan-profiel - minder dan 32^c fans off, 32^c tot 34^c fans lineair van 25% tot 100% snelheid.
• Pomp-profiel - minder dan 31c pomp op 25%, 31^c tot 34^c pomp lineair van 25% tot 100% snelheid.

Voordeel van het gebruik van water temperatuur is dat de fans langzaam vertragen of versnellen (water heeft een grotere temperatuur buffer dan lucht), zodat je geen merkbare en irritante snel veranderende pitch in het geluid hoort.

Dus als je een D5 of DCC pomp met PWM hebt kan je die van af nu ook vanaf je moederbord aansturen met de moederbord fan controle software, of de goed betaalbare Aquacomputer QUADRO of de nieuwere OCTO met meer led's en fan aansluitingen.

^{Het verschil tussen een standaard D5 en een D5 met PWM}

Speedfan software
De fan controller software die met je moederbord mee komt is niet echt geschikt voor water koeling, daar die alleen maar naar het moederbord kijkt, en geen rekening houd met de GPU, hoewel dat normaal in de praktijk niet zo een groot probleem zal zijn, daar tijdens gamen de CPU ook op volle snelheid gaat, maar met Bitcoin mining of een Furmark test zal de GPU gaan throttlen.

Een van de betere oplossingen is Speedfan, hoewel in eerste instantie niet de meest overzichtelijke software, en gewoonweg behoorlijk spartaans is, maar het is wel prima te gebruiken, als je er wat werk in steekt, en je kan gewoon behoorlijk wat geld besparen op een fan controller.

Daar je een maar ook meerdere temperaturen kan gebruiken om een of meerdere fans en pomp aan te sturen, is dit programma prima te gebruiken voor H2O gebruikers.

Hier zie je hoe je meerdere sensors toe voegt, voor het aansturen van aan een PWM controller.


SPCR heeft er echt een prima artikel geschreven over Speedfan, met een goede uitleg over de werking.

En JayzTwoCents heeft een prima beginners video gemaakt over SpeedFan.

Praktijk voorbeeld
Hier zijn twee voorbeeld hoe je fans en pompen aan kan sluiten, op een pomp/fan controller, in dit voorbeeld is de Aquaero 6 gebruikt, de Aquaero 5 is nagenoeg gelijk, maar ook de Koolance TMS-205, de voorkeur gaat uit naar de Aquaero, daar de software van Koolance veel bugs heeft.

Update
Tegenwoordig is er ook de nieuwe Aqua Computer Quadro fan controller en de nieuwere uitgebrijde OCTO, een striptdown versie van de Aquaero 6, welke voor €40 en €55 te koop is inc. een basis RGB controller, de is veder is uit te breiden, zie onderaan de pagina de voorgaande link.





Klassieke manier (Voornamelijk voor pompen maar kan eventueel ook voor fans gebruikt worden)
Dit is de klassieke manier van aansluiten, de pomps plus en min worden op de PWM aansluitingen aangesloten, en eventueel word de rpm als die aanwezig is, als ik het goed heb, op een van de fan headers aangesloten om de pomp snelheid te meten.


Nieuwe manier
Dit is de nieuwe manier, welke de voorkeur heeft, sinds er nu pompen zijn met een ingebouwde PWM controller, dit zorgt er voor dat je geen koelblok of waterkoeling meer nodig hebt, op zijn hoogst als je veel 3 pins fans hebt kan je het mooie koelblok er op schroeven voor een betere warmte afvoer van de VRMs.

Deze manier kan ook gebruikt worden om de 4pins aansluiting op een moederbord aan te sluiten.

Wel of geen PWM gebruiken?
Voor mij is de conclusie simpel, werkt wat je hebt naar tevredenheid blijf het gewoon gebruiken, maar bij nieuwkoop geef die paar euro meer uit, en je hebt meer controle over wat je met je fans en pomp doet, vooral voor beginnende waterkoelers zijn PWM aangestuurde pompen een uitkomst, daar men simpel en goedkoop hun pomp kunnen regelen, zou dus ook zelf niks anders meer kopen.


Disclamer: Heb zelf Speedfan nooit echt gebruikt daar ik een Aquaero 5 had, en nu een volledige PWM Aquaero 6 heb, en ik ook flow en water temp wil meten, maar als ik naar de werking kijk moet het werken, en als iemand hier anders over denkt of betere software weet, meld dit dan, bij voorkeur ook via een PM.
_{Weet je meer dan mij of heb je extra nuttige info of kan je OCD niet tegen de taalfouten in deze post , en wil je mede auteur worden, vraag een moderator om je toe te voegen, heb er geen problemen mee.}

[ Voor 255% gewijzigd door player-x op 25-01-2020 14:45 ]

[Phaerion]

player-x schreef op vrijdag 10 januari 2014 @ 12:28:
De zin klopt wel degelijk en is ook 100% correct, alleen wat moeilijk begrijpbaar daar het lijkt als of het 2x over het zelfde heb.


maar ik heb het hier dus over een fan of pomp met een ingebouwde PWM controller, die genoeg heeft aan alleen een PWM stuur signaal, zo een pomp of fan kan moeilijkheden hebben als die word aangestuurd door een controller die zijn spanning ook met PWM aan stuurt, in dat geval kan de interne PWM controller problemen geven, en het is iets dat men het beste kan vermeiden.

Ik vat 'm al. Hij bedoelt dat als het een pwm fan controller is, waarom zou het dan géén pwm fan aan kunnen sturen? PWM fan controller zegt juist dat het bedoelt is voor PWM fans.
[/miereneukmodus]

En er zitten twee aparte PWM headers op de Aquaero 6.

Ik heb hem gewoon aangesloten, daar ik vaak op een van mijn 4de, 5de of 6de monitor alle gegevens kan zien.

Heb mijn Aq5 Pro nu ongeveer een jaar, nadat de de Koolance controller helemaal zat was van wegen de brakke software, en heb nog geen enkele keer problemen gehad, wat een verademing.

De Koolance controller heeft brakke software? Dat valt me idd ook een beetje tegen van ze. Ik heb momnenteel maar één scherm. Ik bouw de controller overigens aan de zijkant in, zodat ik het display kan zien. Aangezien de drive bays er toch helemaal uit gaan wordt de zijkant in dit geval het vooraanzicht van de kast. Alle panelen worden vervangen door een full sized plexi panel. Het zijpaneel wordt tweedelig waarvan ik één deel ga ophangen in verchroomde scharnieren voor een douche deur. In het andere 'stationaire' deel komt dan de controller.


edit:
Ah, ik zie nu bij Highflow op de site dat er sinds kort een passive heatsink op de markt is voor de Aquaero 6.En die is nog redelijk betaalbaar ook.

Duidelijk zichtbaar hier ook de twee PWM headers.

[ Voor 8% gewijzigd door Phaerion op 10-01-2014 14:56 ]

[Verwijderd]

Mooie update van je topic.Vanmorgen m'n controller ontvangen, maar zit toch met een issue waar ik even hulp bij nodig heb.

Wat ik wil is dus dat ik de twee met rode pits aangeduide PWM1 en PWM 2 headers op de controller wil gebruiken om m'n pompen aan te sturen met 12 volt.



Onderstaand pixelgoed laat de situatie zien waarin ik een pomp heb met twee molexen. Deze twee molexen ga ik ervan afhalen.


Ik moet dan 2 stekkers hebben wier dus als vervanging van de molexen aan de pomp moeten gaan dienen.




Nou kan ik dat allemaal mooi aansluiten middels genoemde stekkers, maar uit de pomp komen ook twee vier pins PWM draden welke ik trouwens opnieuw heb moeten aanbrengen door een solderen.

Probleem nu, ik heb door onderstaande splitter een PWM header (Fan 4) in gebruik waardoor ik geen ruimte meer heb om de twee PWM draden uit m'n pomp kwijt te kunnen. Denk ik nu goed dat ik de twee PWM draden aan het moederbord kan stekkeren en dat ik het signaal dan af kan lezen in de controller? Dit doordat ik dan het moederbord heb verbonden middels het usbsnoer aan de controller.



Edit, het heatsinkje had ik dus niet hoeven te bestellen, deze zit al voor gemonteerd.

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 21-01-2014 12:33 ]

[player-x]

Wat ik zou doen is de fans die je hebt, verdeelt op de Fan 1, 2 en 3 aansluitentingen aansluiten, en de pomp op de Fan 4 PWM aansluiting aansluiten.

Zo als in dit voorbeeld:


Dit geeft de minste hitte problemen met VRMs, en anders de pompen gewoon alleen op de twee PWM aansluitingen aansluiten.

[player-x]

Als fans iets anders hebben dan een 3 of 4pins mobo aansluiting, dan staat er bijna zeker in de beschrijving dat het om een fan met MOLEX aansluiting gaat, iets dat je tegenwoordig zelden meer ziet.

Hoewel MOLEX een bedrijfsnaam is, worden meestal maar niet altijd de volgende stekers mee bedoelt.

[SanderH_]

Ik heb in totaal 6 fans, allemaal 4-pin PWM. Twee ervan (fan 4 en 5) hangen aan mijn Corsair H110i GTX. Ziet er dus als volgt uit (klik om te vergroten):



De exhaust fan (6) kan ik op mijn mobo aansluiten. Dan heb ik de 3 intake fans (1, 2 en 3), en de pomp die ik op mijn hub prik, om vervolgens de 4-pin van de HUB op mijn CPU header aan te sluiten.

Zou een 4-pin FAN splitter (ipv een hub) zoals deze uit de TS nu meerwaarde hebben, of maakt dit nu helemaal niets uit? Momenteel heb ik dus wel allemaal 4-pin fans, maar deze sluit ik als volgt aan op de fan hub:

[ Voor 8% gewijzigd door SanderH_ op 11-01-2016 12:59 ]

[Mr-E]

player-x schreef op dinsdag 12 januari 2016 @ 10:35:
[...]

Yep, dat werkt het beste, en als het goed werken zoals je het nu wild opzetten, en anders moet je toch misschien de fan groepen op verschillende headers zetten.

Goedemorgen, even een vraag

Ik begin bijna met mijn loop. Nu heb ik de volgende situatie:

1x aquaero 5 LT
3x pwm fans op mijn 30mm 420 radiator
3x 3 pins intake fans
1x Swiftech mcp35x pwm pomp

Zoals je weet heb ik maar 1 pwm poort op de aquaero voor een 4 pins fan.

Zou ik de 2 draden van de pomp op de volgende aansluiting kunnen zetten?



Stekkertje heb ik al.

Daarnaast, hoe regel je de pomp/fans. Ik heb een temperatuur sensor in de loop zitten en ga de boel aan de hand van de watertemperatuur regelen.

Maar laat je bijvoorbeeld eerst de pomp sneller lopen of de fans harder draaien.

Bonusvraag: ik had altijd het idee om mijn cpu met lucht te blijven koelen vanwege de looks. Heeft een waterblock mega veel voordelen? Of valt het mee... de cpu blijft nu op max 70 graden hangen onder full load.

[poema]

Je hebt gelijk, ik kan mijn 5v pwm laptopfan niet vervangen door een 12v pwm Noctua fan. Het gedeelte wat ik niet helemaal snapte was "de fan stuurt pulsjes naar de sense van het moederbord". Ja, wat zijn "pulsjes"? Als ik naar mijn fietscomputer kijk, werkt dat met een magneetje (in de spaken). Kennelijk stuurt de fan een stroom puls naar de controller, gezien de afbeelding die ik vond:



Laten we dat maar niet doen

p.s kan zijn dat ik er helemaal naast zit, ben niet zo technisch