Kann eine PWM-Steuerung "verschleißen"?

[Andromed]

Ich habe mehrere Mini-PC´s (Etwa Fujitsu Q-Serie, HP Prodesk x00 Gx), bei denen es vom Lüfter her rattert. Alle sind PWM-gesteuert und haben einen "unübliche" Stecker/Buchse" sodass man nicht mal testweise andere Lüfter (als original) anstecken kann.
ich habe aber Zweifel, das die Lüfter sozusagen defekt sind. Denn im Prinzip funktionieren sie weiterhin. Und es ist auch nicht so, das die Lager das Problem sind und ein deutliches Mahlen zu laut sei, sondern nur das Rattern der PWM-Pulse.

Und ein Phänomen ist auch, das dieses Rattern weg oder viel leiser wird, wenn man die Lüfter in der Hand hält und es sozusagen kein Luft-Gegendruck wegen enger Airducts und kleiner Kühlkörper gibt (sondern nur Umgebungsluftdruck). Offenbar ist die Lautstärke dieser Pulsierung davn abhängig, wieviel der drehende Teil des Lüfters zu schaufeln hat.... Sozusagen eine Drehmoment-Skalierung"? Jedenfalls bei älteren Lüftern.... wo womöglich auch schon verschlissene Lager zur Erhöhung des Ratterns führen.
Aber, vielleicht kann es auch sein, das die Elektronik der PWM "schlechter" wird und verschleissen kann?

Im Prinzip war es ja gerade der Zweck der Einführung von PWM-Steuerung, weil die weniger Anfällig von Verschleiss und Defekten ist (weil weniger Bauteile und aktive Elemente) und naja, wegen der Idee der "Effiziens", bei Stromverbrauch, der bei Spannungsabfall-Steuerung höher ist, als schlichter Pulsung von Strom. Wobei wohl eher Materialbedarf als Effiziens im Vordergrund stand. Anyway, ...

Kann man also nachträglich solche Probleme mit Rattern irgendwie anders Lösen, als mit einem neuen Lüfter (bei dem es unklar ist, ob der überhaupt zu Besserung führt, oder ob es an etwas anderem liegt)?

 

[wern001]

wieso soll die elektronik verschleißen? Wenn lüfter ratten sind zu 99% die Lager defekt und die haben mit PWM nichts zu tun

 

[Nilson]

Das PWM Signal liegt bei 25kHz. Da musst du schon ein Hund sein um das zu hören.

 

[Mojo1987]

Klingt für mich nach typischen Lagerschaden. Deine Erklärung das es am PWM liegen könnte ist noch dazu sehr abenteuerlich.

Aber selbst wenn es das wäre... die PWM Steuerung kannst du eh nicht tauschen

 

[xxMuahdibxx]

zu viel über die Elektronik nachgedacht und immer wieder Begründungen dahingehend gesucht das ein physisches Problem damit erklärt werden kann.

Das aber so ein Lager natürlich anders beansprucht wird wenn es keinen Gegendruck aufbauen muss oder dadurch mehr angehoben wird einfach mal ausser acht gelassen.

Wenn es die elektronik wäre musste sie selbst bei einem stehenden oder festgehaltenen Lüfter ja noch die Geräusche machen ...

Ansonsten neigen ältere Lüfter halt dazu wenn das Lager nicht mehr gut geschmiert ist ( oder eh nur ein Gleitlager war) mehr den Lüfter abzubremsen und somit die Impulse auch als auf und abschwellendes Geräusch wargenommen werden.

 

[Andromed]

Ja, also das ist wenig hilfreich und nahezu ignorant. Habe ich also totalen Nonsens geschrieben, weil Menschen weder 25 KHz hören können, noch das PWM-Pulse generell zu hören seien? Und es immer am Lüfterlager liegt?

Da bin ich mir nicht sicher. Und welche Sicherheit gibt es denn, das es wirklich 25 KHz sind, die diese Lüfter antreiben und daher nicht hörbar sein können? Vielleicht ist ja wirklich ein Problem am Takt-modul existent, das dazu führt, das die PWM-Steuerungen plötzlich deutlich hörbar sind?

Ergänzung (21. April 2024)

Das aber so ein Lager natürlich anders beansprucht wird wenn es keinen Gegendruck aufbauen muss oder dadurch mehr angehoben wird einfach mal ausser acht gelassen.

Das axiale Anheben gilt ja nicht für Radiallüfter. Deren Kraftwirkung ist auf der Drehebene, nicht vertikal dazu. Und diese genannten Mini-PC´s haben einen Radiallüfter.

 

[VirusA87]

Grundsätzlich kann ein schlechtes PWM Signal dafür sorgen das die Lüfter lauter sind.
Musste ich selbst bei einem Asrock Z170 OC Formula feststellen. Mit einem Noctua NA-FC1 PWM Regler haben sich die Lüfter direkt ruhiger verhalten und sind einfach sauberer gelaufen.
Aber um dem ganzen wirklich auf den Grund zu gehen müsste man es ausprobieren oder mit einem Oszilloskop analysieren.

 

[Nilson]

Und welche Sicherheit gibt es denn, das es wirklich 25 KHz sind

Das ist die Spezifikation:
https://www.intel.com/content/dam/support/us/en/documents/intel-nuc/intel-4wire-pwm-fans-specs.pdf
Genaugenommen sind 21 bis 28 kHz zulässig

 

[areiland]

Grundsätzlich kann ein schlechtes PWM Signal dafür sorgen das die Lüfter lauter sind.

Aber nicht, dass die Lüfter dann urplötzlich anfangen zu rattern! Man kann die PWM Leitung auch ganz kappen, ohne dass die Lüfter dann lauter werden, als sie ohnehin sind wenn sie mit voller Drehzahl laufen.

 

[Andromed]

Das ist die Spezifikation:
https://www.intel.com/content/dam/support/us/en/documents/intel-nuc/intel-4wire-pwm-fans-specs.pdf
Genaugenommen sind 21 bis 28 kHz zulässig

Das hilft wenig weiter, solange nicht klar ist, ob sich Fujitsu und HP auch daran halten. Müssen sie aber nicht (aber mir fiele auch kein Grund ein, sich dem Standard von Intel zu verweigern...was ja auch davon abhinge, das Bauteile für das Produkt im Zulieferer-Markt verfügbar sind - aber falls sie bessere Ideen haben, sind sie nicht gezwungen, innerhalb dieser Spezifikation zu bleiben).
Und... falls ein Defekt oder eine Fehlprogrammierung (im Bios) vorliegt... das sowieso keine Rolle spielt.

 

[areiland]

Im Prinzip war es ja gerade der Zweck der Einführung von PWM-Steuerung, weil die weniger Anfällig von Verschleiss und Defekten ist

Nö, die PWM Steuerung hat für Lüfter gesorgt, bei denen man das Tachosignal lesen und jederzeit ihre Geschwindigkeit regeln kann. Gescheite Lüfter sind immer auch ohne PWM lange Zeit gelaufen, ohne dass sie ständig auszufallen drohten. Denn das A und O waren immer die Lager der Lüfter die bei billigen Lüftern halt gerne mal verschleissen, was dann zu lauten oder ganz ausfallenden Lüftern führt.

 

[Andromed]

Also, wie bekomme ich denn eindeutig raus, das es ein Defekt am Lüfter ist....und nichts mit der PWM-Steuerung zu tun hat?
Es einfach nur dahin zu sagen, ist wenig hilfreich.

Nö, die PWM Steuerung hat für Lüfter gesorgt, bei denen man das Tachosignal lesen und jederzeit ihre Geschwindigkeit regeln kann.

"Nö"... würde ich mal sagen. Kein Zusammenhang in dieser Darstellung. DC-Lüftersteuerungen und Tachosignal gab es auch. Dazu brauchte es keine PWM.

 

[Gamer_One]

Wenn für dich das Lager nicht in Frage kommt und das PWM die Ursache ist dann muss halt ein neues Mainboard her. Oder was willst du hören?

Ich persönlich habe noch nie ein Problem mit dem PWM gehabt, nur mit Lüftern und dessen Lager. Kann aber sein das ich den wahren Grund einfach gekonnt ignoriert habe.

 

[areiland]

@Gamer_One
Ich hab sogar PWM Lüfter mit gekappter PWM Leitung betrieben und die wurden deshalb trotzdem nicht lauter, selbst unter Volllast nicht.

 

[Andromed]

Wenn es die elektronik wäre musste sie selbst bei einem stehenden oder festgehaltenen Lüfter ja noch die Geräusche machen ...

Würde man aus dem Stand so annehmen, aber... die PWM wird dann abschalten oder auf volle Leistung gehen und paktisch immer höher Takten, oder einfach die Pulsweite nicht mehr begrenzen. ...also bei beiden einfach gar nicht mehr takten. Also auch kein mögliches Rattern mehr.

Ergänzung (21. April 2024)

Oder was willst du hören?

Wie man im Bios die Werte ändert oder wie man eine "Glättung" nachrüstet. Möglichst einfach bitte.
Ich bestehe ja nicht auf ein Intaktsein des Lagers. Aber wie kann ich das mechanische Rattern des Lagers von einem potentiellen PWM-Rattern unterscheiden?

 

[Gamer_One]

@areiland
Davon hab ich auch schon gehört.
Ich habe 7 Jahre im PC Support gearbeitet. Ca 15-20 PCs pro Woche repariert, getestet, umgebaut. Von groß bis klein. Da waren einige Lüfter dabei und keiner war wegen PWM. Nur Staub, Nikotin oder Lagerschaden defekt.
Und einen völlig zugerotzen Lüfter tausche ich lieber als ihn zu reinigen.

 

[wuselsurfer]

Also, wie bekomme ich denn eindeutig raus, das es ein Defekt am Lüfter ist....und nichts mit der PWM-Steuerung zu tun hat?

Einen Oszi anschließen, messen und dann auf Gleichstromsteuerung um stellen.
Dann sieht man, ob die PWM-Steuerung einen Einfluß gehabt hat.

Und über 20kHz hat keiner von uns beim Studium gehört am Frequenzgenerator.
Die besten kamen auf 19,5 kHz.
Das ist aber schon sehr lange her.

 

[Gamer_One]

Mach doch mal ein Bild vom Stecker am Lüfter.
Zur Not nimm einen normalen PWM Lüfter und steck ihn um auf den von HP oder Fujitsu. Oder ganz altmodisch löten.

Ergänzung (21. April 2024)

Bei wieviel PCs/ Lüftern tritt denn das Problem auf?

 

[areiland]

@Gamer_One
Ich hab an meinem 3D Drucker die nagelneuen Bauteillüfter und den ebenfalls nagelneuen Hotendlüfter ausgetauscht, weil die furchtbar billig und laut waren und neuen Lüfter waren alles PWM Lüfter, dafür aber eben hochwertiger. Mangels PWM des Druckers hab ich denen dann einfach die PWM Leitung gekappt und der Drucker war sofort ruhig, als die Lüfter eingebaut waren.

PWM als Quelle für merkwürdige Geräuschentwicklungen auszumachen, das ist nämlich ziemlich sinnbefreit, weil andere Ursachen wie Lagerschäden weit wahrscheinlicher sind.

 

[Gamer_One]

Aber vielleicht sind wir zu ignorant.
Vielleicht liegt es am Balkonkraftwerk des Nachbarn und dessen Speicher der interferenzen im Hausnetz verursacht wenn er Omas alte Rechenmaschine An schaltet.