Пассивное охлаждение компьютера при помощи радиатора | Пикабу

Классификация

Для облегчения читателям их собственных исследований лучше начать с классификации доступной информации по борьбе с шумом.

«Тихие, но не бесшумные»

Масса статей, пестрящих заголовками о бесшумности в действительности оказываются рекомендациями по установке массивных радиаторов с низкооборотистыми вентиляторами. При этом шум действительно уменьшается, но это не говорит о его полном отсутствии [1], [2], [3].

К данному классу «тихих» компьютеров можно отнести решения с гидравлическим охлаждением. Такой вид обладает впечатляющей эффективностью по отведению тепла, но он тоже не бесшумен из-за необходимости использования помпы [4]. Бывают и иные, сверхоригинальные решения, в которых используется масляное охлаждение [5], но и такой вид тоже относится к небесшумным, труднореализуемым и, тем более, неоправданно сложным в эксплуатации.

«Бесшумные и дорогие»

По пальцам одной руки можно пересчитать промышленно выпускавшиеся модели системных блоков, в которых реализован сложный комплексный подход по борьбе с перегревом. Как правило это решения на базе тепловых трубок [6] и массивных алюминиевых радиаторах, составляющих системный блок.

«Бесшумные но трудоёмкие в исполнении»

Существуют качественные статьи, посвящённые самостоятельному строительству по-настоящему бесшумных комплексов, но и тут свои особенности — сложность реализации [7].

«0 dB. Ноль децибел, бесшумные и доступные»

Один из таких вариантов, реально работающий, подробно описан в данной статье. Другой, нежизнеспособный, кратко упомянут с описанием причин провала [8].

Задача этой публикации — на практических примерах разъяснить читателям принципы создания действительно бесшумного компьютера, в котором не будет ни одной движущейся механической детали, в силу своей природы издающей писк, тарахтение или шипение на любых диапазонах звуковых частот.

Здесь не предлагается «тихих» решений, реализованных за счёт минимальных оборотов кулера. Здесь не будут обсуждаться гидравлические системы охлаждения. Тут даже не будут упомянуты сложные конструкторские решения, для реализации которых потребуется не только кропотливые исследования, но и достаточные инженерные знания, специальное оборудование, море терпения и ручного труда.

Все составляющие предлагаемой системы можно приобрести в свободной продаже и собрать работоспособный компьютер не углубляясь в узкоспециализированные знания по предмету.

Главная и единственная проблема бесшумной системы — неконтролируемый нагрев. Многие компоненты имеют собственные механизмы защиты от критического перегрева, но их работа в таком режиме — аварийная ситуация. Например, центральный процессор (CPU) при достижении критической температуры уменьшает частоту, чтобы предотвратить собственное разрушение. Задача бесшумной системы охлаждения состоит в том, чтобы успевать отводить лишнее тепло при максимальной производительности компьютера, препятствуя компонентам переходить в аварийный режим работы.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора.

Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора — только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала:

CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении.

Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X — нет.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости.

Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера.

Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: Hmonitor (shareware, $20-30)

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой.

Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, — это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: SiSoft Sandra, S&M, nVidia ClockGen и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки.

Пассивное охлаждение

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, Zalman ZM80D-HP:

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать.

Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам.

Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в Zalman TNN 500A:

Сравните корпус-радиатор на фото с корпусом обычного компьютера!

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин — для их охлаждения хватало небольшого радиатора — вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции).

Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% — любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора).

Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время — это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) — но работают они, по сути, одинаково.

Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение.

1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором AMD Athlon 64 нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N’Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
2. установить драйвер AMD Cool’n’Quiet;
3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа CPU-Z, вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):

AMD Cool’n’Quiet в действии: текущая частота процессора (994 МГц) меньше номинальной (1,8 ГГц)

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Пассивное охлаждение компьютера при помощи радиатора

Подключение вентиляторов

Вентиляторы охлаждения компьютера стандартно запитываются напряжением 12 В. Питание подаётся при помощи специальных трёх- или четырёхконтактных разъёмов, или разъёмов для питания жёстких дисков и оптических приводов (их часто называют молекс, по имени разработавшей их фирмы Molex):

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных — «земля», общий контакт (чёрный провод); 5 В — красный, 12 В — жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания).

Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5—7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к 5 В, 6 В и 7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания. Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них:

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и 12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать.

Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод — такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью.

Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора.

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора: из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов.

Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, — это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов.

Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер — вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Полупассивное охлаждение компьютерного бп

// 2 - DS18x20 data
// 3 - green LED (a 330 Ohm resistor is necessary)
// 5 - orange LED (a 330 Ohm resistor is necessary)
// 6 - red LED (a 330 Ohm resistor is necessary)
// 9 - PWM Fan
// 8 - Buzzer

#include <OneWire.h>

byte temp; // temperature of sensor
byte greenLED = 3;
byte orangeLED = 5;
byte redLED = 6;
byte FanSpeed = 0;
int piezoPin = 8;
// Массив режимов работы светодиода
byte modes[] = {
   0B00000001, //Светодиод выключен
   0B00000101, //Горит постоянно
   0B00010101, //Мигание по 0.5 сек
   0B01010101, //Короткая вспышка раз в секунду
   0B10101010, //Две короткие вспышки раз в секунду
   0B00010101, //Три короткие вспышки раз в секунду
   0B01010101  //Частые короткие вспышки (4 раза в секунду)
};

uint32_t ms, ms1 = 0, ms2 = 0, ms3 = 0, ms4 = 0, ms5 = 0;
uint8_t  blink_loop = 0;
uint8_t  blink_mode = 0;
uint8_t  modes_count = 0; 
bool FirstRun = 0;

OneWire  ds(2);  // on pin 10 (a 4.7K resistor is necessary)

void analogWrite25k(int pin, int value)
{
    switch (pin) {
        case 9:
            OCR1A = value;
            break;
        case 10:
            OCR1B = value;
            break;
        default:
            // no other pin will work
        break;
    }
}

void setup(void) {

pinMode(redLED, OUTPUT);
pinMode(greenLED, OUTPUT);
pinMode(orangeLED, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);

modes_count = 1;
blink_mode = modes[modes_count];

    TCCR1A = 0;           // undo the configuration done by...
    TCCR1B = 0;           // ...the Arduino core library
    TCNT1  = 0;           // reset timer
    TCCR1A = _BV(COM1A1)  // non-inverted PWM on ch. A
           | _BV(COM1B1)  // same on ch; B
           | _BV(WGM11);  // mode 10: ph. correct PWM, TOP = ICR1
    TCCR1B = _BV(WGM13)   // ditto
           | _BV(CS10);   // prescaler = 1
    ICR1   = 200;         // TOP = 320
  
 // Serial.begin(9600);
 

}

void loop() {
  byte i;
  byte present = 0;
  byte type_s;
  byte data[12];
  byte addr[8];
  float celsius;

 if ( ( ms - ms3 ) > 1000 || ms < ms3 ){
       ms3 = ms;
  
     if ( !ds.search(addr)) {
      //   Serial.println("No more addresses.");
      //   Serial.println();
         ds.reset_search();
         if ( ( ms - ms4 ) > 250 || ms < ms4 ){
         ms4 = ms;
         //delay(250);
    return;
      }
     }
  
     //  Serial.print("ROM =");
  for( i = 0; i < 8; i  ) {
    //   Serial.write(' ');
     //  Serial.print(addr[i], HEX);
       }

  if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {
    // Serial.println("CRC is not valid!");
      return;
  }
       
      // Serial.println();
 
  // the first ROM byte indicates which chip
  switch (addr[0]) {
    case 0x10:
      Serial.println("  Chip = DS18S20");  // or old DS1820
      type_s = 1;
      break;
    case 0x28:
      Serial.println("  Chip = DS18B20");
      type_s = 0;
      break;
    case 0x22:
      Serial.println("  Chip = DS1822");
      type_s = 0;
      break;
    default:
      Serial.println("Device is not a DS18x20 family device.");
      return;
  } 

  ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0x44, 1);        // start conversion, with parasite power on at the end
 
 }
  
  //delay(1000);     // maybe 750ms is enough, maybe not
  // we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.

  if ( ( ms - ms2 ) > 900 || ms < ms2 ){
       ms2 = ms;
       
  present = ds.reset();
  ds.select(addr);    
  ds.write(0xBE);         // Read Scratchpad

  for ( i = 0; i < 9; i  ) {           // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();

  }


  // Convert the data to actual temperature
  // because the result is a 16 bit signed integer, it should
  // be stored to an "int16_t" type, which is always 16 bits
  // even when compiled on a 32 bit processor.
  int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
    if (data[7] == 0x10) {
      // "count remain" gives full 12 bit resolution
      raw = (raw & 0xFFF0)   12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
    // at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
    if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7;  // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
    //// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
  }
  celsius = (float)raw / 16.0;
  
  temp = celsius;

 // Serial.println("TEMPERATURE IS:");
 // Serial.println(temp);
 }
     
    ms = millis();
// Событие срабатывающее каждые 125 мс   
   if( ( ms - ms1 ) > 125|| ms < ms1 ){
       ms1 = ms;
       
// Режим светодиода ищем по битовой маске       

  if ( temp <= 50 ) {
       digitalWrite(orangeLED, LOW);
       digitalWrite(redLED, LOW);
       if(  blink_mode & 1<<(blink_loop&0x07) ) digitalWrite(greenLED, HIGH); 
       else  digitalWrite(greenLED, LOW);
       blink_loop  ;    

       

                 if ( temp <= 40 ) {
                 blink_mode = modes[0];
                 analogWrite25k ( 9, 0);
                 FirstRun = 0;
                }
                 if ( temp >= 41 && temp <= 45 ) {
                 blink_mode = modes[1];

// Make a push impulse for starting fan (1 sec)
                 
                 if ( FirstRun == 0 ) {
                     ms5 = ms;
                     FirstRun = 1; 
                 }

                 if (FirstRun == 1 && (2000 > (ms - ms5))) { 
                    analogWrite25k ( 9, 33); // Fan start impulse
                 }
                 if (FirstRun == 1 && (2000 < (ms - ms5))) {
                 analogWrite25k ( 9, 28); // first speed
                 }
              }
                 if ( temp >= 46 && temp <= 50 && FirstRun == 1) {
                 blink_mode = modes[2];
                 analogWrite25k ( 9, 29);
                 }
      }

  
  if ( temp >= 51 && temp <= 61 ) {
       digitalWrite(greenLED, LOW);
       digitalWrite(redLED, LOW);
       if(  blink_mode & 1<<(blink_loop&0x07) ) digitalWrite(orangeLED, HIGH); 
       else  digitalWrite(orangeLED, LOW);
       blink_loop  ;    
    

                if ( temp >= 51 && temp <= 54 ) {
                 blink_mode = modes[0];
                 analogWrite25k ( 9, 30);
                }
                 else if ( temp >= 55 && temp <= 58 ) {
                 blink_mode = modes[1];
                 analogWrite25k ( 9, 31);
                }
                 else if ( temp >= 59 && temp <= 61) {
                 blink_mode = modes[2];
                 analogWrite25k ( 9, 32);
                }
      }
   
     if ( temp >= 62 && temp <= 120 ) {
       digitalWrite(greenLED, LOW);
       digitalWrite(orangeLED, LOW);
       if(  blink_mode & 1<<(blink_loop&0x07) ) digitalWrite(redLED, HIGH); 
       else  digitalWrite(redLED, LOW);
       blink_loop  ;    
    

                if ( temp >= 62 && temp <= 66 ) {
                 blink_mode = modes[0];
                 analogWrite25k ( 9, 33);
                }
                if ( temp >= 67 && temp <= 70 ) {
                 blink_mode = modes[1];
                 analogWrite25k ( 9, 34);
                }
                if ( temp >= 71 && temp <= 120) {
                 blink_mode = modes[2];
                 analogWrite25k ( 9, 50);
                 tone(piezoPin, 2500, 30);
                }
      }
   
   }  
 
}

Пример 3: платформа amd athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000 (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту Asus EAX550GE (охлаждается вентилятором 40?40?10 мм).

Из-за шума блок питания был заменён Chieftec HPC-360-202DF (360 Вт, 2 вентилятора 80?80?25 мм), а видеокарта — PowerColor X550 Bravo Edition с пассивной системой охлаждения. В передней и задней стенках корпуса были установлены 2 вентилятора 80?80?

25 мм Titan TFD-8025H12B (3200 об/мин, шум 33 дБА), чтобы снизить уровень шума они были подключены последовательно (1800 об/мин, 22 дБА). Позднее они были заменены тремя вентиляторами 80?80?25 мм GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1, подключенными к 5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА).

Используется материнская плата Asus A8N-E, которая способна регулировать обороты кулера процессора GlacialTech Igloo 7200 (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА).

Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс).

Для компьютера был выбран жёсткий диск Samsung SpinPoint 2504C, известный низким уровнем создаваемого шума (второй жёсткий диск Samsung SpinPoint 1614N работает громче, я предпочитаю отключать его на ночь).Результат: компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёсткого диска Samsung SpinPoint 2504C, на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска.

Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II, для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета Zalman ZM-NB47J: отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами — и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Ссылки на материалы

[1] «

[2] «Тихий компьютер своими руками»

[3] «Бесшумный персональный компьютер» Статья на Wikipedia

[4] Статья «Как сделать бесшумный компьютер» предлагает гидравлическое охлаждение. Сложно в изготовлении, требует определённой сноровки, инструментов и специального оборудования. В другой публикации предлагается гидравлическое охлаждение на базе автомобильного радиатора «Водяное охлаждение компьютера своими руками»

[5] «Корпус с масляным охлаждением компонентов». Кратко и не без сарказма: гараж, АТП и СТО в одной квартире для обслуживания персонального компьютера. Перед использованием убедиться в наличии ОЗК и на случай возгорания держать неподалёку термозащитный костюм «Индекс-1200»

[6] Статья о тепловых трубках

[7] В сборниках тематических статей «Делаем бесшумные компьютеры сами!» и «Бесшумный ПК на тепловых трубках и пассивным охлаждением», описаны великолепно продуманные решения на базе тепловых трубок. Они бесспорно превосходны и эффективны, но далеко не каждый сможет начать и, главное, закончить такой проект.

Трудоёмкость процесса, наличие инструментов, сложного оборудования, мастерской и массы свободного времени остановят многих. Эффективность охлаждения у подобных систем будет максимально возможной, но даже стоимость 40 кг алюминиевых радиаторов может стать серьёзным препятствием для реализации самых смелых начинаний.

[8] Попытка собрать компьютер по результатам публикации «Полностью бесшумный игровой компьютер – своими руками» может завершиться полным разочарованием. Найдётся достаточно причин утверждать, что стилизованная под серьёзный видео-обзор публикация в действительности является рекламной профанацией.

Основная из таких причин — хитрый трюк с игнорированием системного блока. Размещение компонентов в замкнутом пространстве корпуса непременно приведёт к бесконтрольному повышению температуры. Есть и другие основания обвинять обзор в неправдоподобности: утверждается, что радиатор Cooler Master Hyper 612S со снятым вентилятором способен охладить процессор ниже комнатной температуры!

Это при условии интенсивной нагрузки в течении часа, как сообщается на 177 секунде ролика. В доказательство цитата: «Процессор, он нагревался не более, чем до 20 градусов». Для научных измерений «комнатной» считается температура от 28 до 35°C.

О том, что замеры производились именно при комнатной температуре упоминается на 282 секунде. В финале заявляется: «система работает, играть на ней можно», но при этом видеокарта критически перегревается под нагрузкой и понижает частоту чипа во избежании саморазрушения.

Выходит, что в обзоре предлагается недоработанное и непродуманное решение, обладающее заведомо известным конструктивным дефектом в виде перегрева видеокарты, а также имеющее противоречивые цифры в результатах тестирования! Остаётся горький осадок от понимания, что новаторское решение оказалось фикцией, сделанной без должного уважения к деталям, скрупулёзности и стремлению к достоверности фактов.

[9] «КиИРЭСИ Теория» на страницах 145-155 компетентно обосновано, что сложное оборудование чаще всего выходит из строя именно в начале эксплуатации.

[10] «Статистика отказов компьютерных комплектующих»

[11] С использованием фильтров можно быстро подобрать модели блоков питания с интересующими характеристиками.

[12] «Тихий блок питания» Визард по самостоятельному изготовлению бесшумного БП из деталей обычного.

[13] Thermal Design Power «TDP»

[14] Обзор кулера «Scythe Mugen 2 Rev. B»

[15] Результаты тестирования радиатора для CPU «NoFan CR-95C»

[16] «Обзор и тестирование материнских плат MSI Z77MA-G45 и MSI Z77A-G43» близких по возможностям к упоминаемой модели ZH77A-G43.

[17] «MSI раскрыла подробности концепции Military Class II»

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье Шумовые характеристики кулеров и методика измерения уровня шума). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора.

На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения Titan, в разделе корпусных вентиляторов мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения.

Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, 80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм.

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума.

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: GlacialTechSilentBlade80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм. Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, — эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине Grand.uaцены на Titan и на GlacialTech: результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками).

Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan — но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей.

При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел Устройство вентилятора), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Рассмотренные выше марки Titan и GlacialTech известны своими очень демократичными ценами. Вентиляторы других популярных брендов — признанных лидеров в производстве систем охлаждения (Zalman, Cooler Master, Scythe, Arctic Cooling и других) стоят, как правило, существенно дороже; правда, при этом некоторые модели обладают заметно лучшими техническими характеристиками (см. сравнение различных моделей).

NB Марки вентиляторов Titan и GlacialTech, а также другие модели различных устройств были выбраны как самые распространённые на нашем рынке изделия. Представители производителей не вступали в контакт с автором и никак не влияли на содержимое статьи.