PWM - Verwendung von Y-Kabel - Nachteile für sekundären Lüfter?

[Naru]

Zumindest Noctua verspricht nichts dergleichen (http://noctua.at/de/products/accessories/na-src7/specification):

Tatsächlich bezeichnet Noctua den NA-SRC7 und den NA-SRC10 bloß als "Low-Noise Adapter" und auch sonst ist dem Datenblatt keine Information dahingehend zu entnehmen, nach welcher Spannungsvorgabe das Produkt regle.

Obgleich es nur meiner Theorie entspringt, so legt sich in der Praxis aus meinem Anwendungsfeld dennoch dar, dass es 7V-Adapter sind.

Der be quiet! Silent Wings 3 LOW-SPEED PWM [BQ SIW3 14025-LF PWM] leistet an 12 Volt ca. 1.000 RPM. (Keine exakte Angabe!)
Der be quiet! Silent Wings 3 HIGH-SPEED PWM [BQ SIW3 14025-HF PWM] leistet an 12 Volt ca. 1.600 RPM. (Keine exakte Angabe!)
Ist die Leistung an dieses HS-Modell von 12 auf 7 Volt reduziert beträgt das Drehmonent ca. 900-950 RPM je nach ausgelesenem Modell, je nach Beeinträchtgung durch die Kopplung von je 2 Stück und je nach Abhängigkeit durch den Anschluss.

Kalkulation der Drehzahlen aus der Spannung:
1.600 RPM / 12 V = 133 RPM
133 RPM X 7 V = 933 RPM
Der elektrische Widerstand nimmt zum Quadrat zu, also umso höher es mit den Drehoment des Lüfters geht, desto größer ist das Gefälle. Aber so kleinlich muss die Berechnung bei solch kleinen Massen nicht berücksichtigt werden, geschweige denn peinlich genau beachtet werden, denn was wir brauchen, das sind die Zahlen aus aeiner simplen Berechnung - Und Zahlen sprechen bekanntlich für sich! Und diese besagen was? Genau! Der Noctua Low-Noise Adapter hält die obligatorische Spezifikation von 7 Volt nachweislich ein.

Die Low-Noise-Adapter sind nichts anderes als ein einfacher Vorwiderstand. Wie stark die Spannung über dem Widerstand abfällt, hängt vom Innenwiderstand des Lüfters ab und der hängt stark vom verwendeten Lüftermodell ab und ist außerdem drehzahlabhängig.

Okay, der Low-Noise Adapter nimmt die Impedanz der mit ihm korrelierenden Lüfter an! Aber bedeutet das nicht auch, wenn der Innenwiderstand zunimmt, dass die eigentliche Quelle am Stromgeber zu suchen ist?

Du kannst einen Lautsprecher nicht mit einem Gleichstrommotor vergleichen ...

Trotzdem hängt der Effekt des Low-Noise-Adapters auf die am Lüfter anliegende Spannung davon ab, welchen Lüfter man in Reihe schaltet.

Vielleicht nicht, aber die Wechselwirkung, welche wir nur ein Zitat über diesem behandelt haben, entspricht doch genau derer von einer Lautsprecherverbindung! Kausalität des Dämpfungsfaktors/der Induktivität: Nicht der Lautsprecher/der Lüfter zieht den Kürzeren sondern der Verstärker/die LPC-Einheit.

 

[0-8-15 User]

Nein, das Problem ist, dass du Begriffe wie Kapazität, Induktivität und Impedanz wild durcheinander würfelst, ohne auch nur im Ansatz zu verstehen, was sie bedeuten.

Das ist nicht böse gemeint, sondern einfach nur mein ehrlicher Eindruck.

Ergänzung (4. September 2017)

Obgleich es nur meiner Theorie entspringt, so legt sich in der Praxis aus meinem Anwendungsfeld dennoch dar, dass es 7V-Adapter sind.

Noctua bietet unterschiedliche Low-Noise Adapter an.

Die klassische Variante, mit eingebautem 50 Ohm Widerstand, reduziert die Spannung genau dann und nur dann auf 7 V, wenn der Lüfter einen Widerstand von 70 Ohm darstellt.

Nachvollziehbar mit folgender Rechnung: http://www.ohmslawcalculator.com/voltage-divider-calculator

 

[Naru]

Nein, das kann nicht stimmen! Der NA-SRC7 und der NA-SRC10 sind die einzigen im Sortiment von Noctua. Die Low-Noise Adapter, welche ich hier habe, wirken rein äußerlich alle baugleich und zeigen auch keine veränderlichen Leistungsmerkmale. Abweichungen haben höchstens diejenigen, die den Lüftern beiliegen, aber um diese geht es nicht! Nehmen wir die 0,14A Nennstrom, dann sind bei 7V die 70 Ohm unmöglich.

 

[0-8-15 User]

Der im Datenblatt angegebene Nennstrom gilt nur, wenn 12 V anliegen.

Was denkst Du, inwiefern die Methode, wie der Low-Noise-Adapter angebracht ist, den Widerstand beeinträchtigt?

Der Gesamtwiderstand verkleinert sich, wenn ein Low-Noise-Adapter je Lüfter verwendet wird.

Low-Noise-Adapter vor dem Y-Adapter: Beispiel 1 (Falstad Simulation)
Low-Noise-Adapter hinter dem Y-Adapter: Beispiel 2 (Falstad Simulation)

Im obigen Beispiel erhöht sich die an den Lüftern anliegende Spannung durch den Einsatz von je einem Vorwiderstand pro Lüfter von 5 V auf 7 V.

 

[ginga]

ich kanns mir nicht verkneifen "einfach köstlich"

 

[0-8-15 User]

Nein, das kann nicht stimmen! Der NA-SRC7 und der NA-SRC10 sind die einzigen im Sortiment von Noctua.

Noctua legt fast allen FLX Versionen zwei unterschiedliche Low-Noise-Adapter (L.N.A. und U.L.N.A.) bei.

 

[Naru]

Ja genau, deswegen wundert es mich, dass Du in Deiner Berechnung von 70 Ohm ausgehst. Das ist bei 7V unhaltbar, es sei denn, Du willst etwas mit lächerlichen 0,10A antreiben! Die einzige Variable, die verändlich sein kann, ohne dass der Nennstrom zu stark abfällt, ist ein noch geringerer Widerstand und genau das passiert ja, wenn man Lüfter wie normal zusammenschaltet. Wie passen da die 70 Ohm ins Bild?

Im obigen Beispiel erhöht sich die an den Lüftern anliegende Spannung durch den Einsatz von je einem Vorwiderstand pro Lüfter von 5 V auf 7 V.

Moment mal ... Das bedeute, dass die Methode mit einem Vorwiderstand vor beiden Lüftern die Ursache ist?
Wie ich ja bereits schon erwähnt hatte, habe ich mit dieser Methode eine positive Erfahrung gemacht, aber derzeit habe ich nicht so viele Noctua NA-SRC7 zur Verfügung.

Noctua legt fast allen FLX Versionen zwei unterschiedliche Low-Noise-Adapter (L.N.A. und U.L.N.A.) bei.

Ja gut, aber ich sagte ja bereits, dass Spezielanfertigungen für irgendwelche Produkte nicht gelten, denn diese erhält man nicht einzeln zum Kauf.
Den be quiet! Silent Wings 3 MID-SPEED PWM [BQ SIW3 13525-MF PWM] gibt 's ja auch nicht einzeln zum Kauf, deswegen kann ich ihn nicht zur Referenz von anderen Produkten heranziehen.
Gibt 's auch nicht einzeln zu kaufen: be quiet! Pure Wings 2 LOW-SPEED [BQ PUW2-12025-LS-12] / be quiet! Pure Wings 2 LOW-SPEED PWM [BQ PUW2-14025-LS-9] / be quiet! Pure Wings 2 HIGH-SPEED PWM [BQ PUW2-14025-HR-PWM]


Auf welchen Widerstand kommst Du, wenn Du je der beiden Lüfter einen und wenn Du einen einzelnen für die beiden Lüfter einsetzt? (Die Lüfter sind baugleich!)

 

[0-8-15 User]

Die einzige Variable, die verändlich sein kann, ohne dass der Nennstrom zu stark abfällt, ist ein noch geringerer Widerstand und genau das passiert ja, wenn man Lüfter wie normal zusammenschaltet.

Der Sinn und Zweck eines Low-Noise-Adapter liegt darin, die maximale Drehzahl zu begrenzen. Dadurch fällt der Nennstrom automatisch ab. Diesen Nebeneffekt kann man sich zunutze machen, wenn man einen schwach ausgelegten Lüfteranschluss vor einer übermäßigen Belastung schützen möchte.

 

[Naru]

So ist es gedacht, oder wenn der Lüfter von einer Quelle betrieben wird, die keine Regelung erlaubt (PWR_FAN, Netzteil etc.).
Bevor ich nicht die Gewissheit darüber habe, was die 6 LPC-Header zu leisten vermögen treibe ich keine zwei HS-Lüfter auf 12V an. Ich habe in der Vergangenheit keine gute Erinnerung mit so etwas, vor allem auf den Spar-Brettern von AMD mit ihren altbackenen 0,6A-Connectoren, deswegen gehe ich auf Nummer sicher. Sicherlich sind die mir die 12V lieber, weil ich dann endlich von den etwas zu hohen 575 RPM wegkomme.

Hast Du inzwischen eine Berechnung, um die ich Dich gebeten habe?

 

[0-8-15 User]

Auf welchen Widerstand kommst Du, wenn Du je der beiden Lüfter einen und wenn Du einen einzelnen für die beiden Lüfter einsetzt? (Die Lüfter sind baugleich!)

Der Widerstand ändert sich dadurch nicht.

Bevor ich nicht die Gewissheit darüber habe, was die 6 LPC-Header zu leisten vermögen treibe ich keine zwei HS-Lüfter auf 12V an.

Um welches Mainboard geht es denn überhaupt?

 

[Naru]

Seltsam! Na ja, ich habe diesen Effekt nicht mit jeder Art Lüfter festgestellt, aber wenn es hart auf hart kam erwies sich der 7V-Adapter an je Lüfter als stabiler gegenüber der Methode, wie ich sie jetzt nutze.

Das ASRock Z170 Extreme6+, es entspricht dem ASRock Z170 Extreme6 und ich denke, dass die Lüfteranschlüsse gleichstark sind wie diejenigen des ASRock Z170 Extreme7+, des ASRock Z170 Extreme4+ und des ASRock Z170 Extreme4, jedenfalls haben sie den Nuvoton NCT6791D gemeinsam.

Das Handbuch gibt keine Information über die Stromstärke preis. Hast ja genügend Modelle desselben Fabrikats zur Auswahl (identisches Layout), an deren Informationen aus Testberichten und dergleichen Du Deine Suche ausrichten kannst. ^^

 

[0-8-15 User]

Seltsam! Na ja, ich habe diesen Effekt nicht mit jeder Art Lüfter festgestellt, aber wenn es hart auf hart kam erwies sich der 7V-Adapter an je Lüfter als stabiler gegenüber der Methode, wie ich sie jetzt nutze.

Das ist in keinster Weise seltsam, denn wie oben beschrieben fällt die Spannung weniger stark ab, wenn je Lüfter ein separater Vorwiderstand verwendet wird. Und entsprechend höher fällt die Lüfterdrehzahl aus.

Das Handbuch gibt keine Information über die Stromstärke preis.

http://www.asrock.com/mb/Intel/Z170 Extreme6/index.nl.asp?cat=Specifications:

The CPU Fan Connector supports the CPU fan of maximum 1A (12W) fan power.

 

[Naru]

Verstehe ... Weil so in mindestens die 12V an zu jeder Gablung anliegen, anstatt dass zum Ausgleichen von Schwankungen nur noch 7V zur Stabilisierung zur Verfügung stehen. Das ist seit langem auch meine Annahme, nur wenn ich eine Berechnung anstelle, dann kommen trotzdem die gleichen Zahlen heraus. Ich dachte zumindest, dass Du, der dieser Themaik fundierter ist, die Schwachstelle findest, womöglich am Wechselstromwiderstand.

Ergänzung (4. September 2017)

Ach, ich sollte wohl mal die Fußnoten etwas akribischer beachten! He~he! ^^

 

[0-8-15 User]

PC Lüfter werden mit Gleichstrom betrieben!

Ergänzung (4. September 2017)

Verstehe ... Weil so in mindestens die 12V an zu jeder Gablung anliegen, anstatt dass zum Ausgleichen von Schwankungen nur noch 7V zur Stabilisierung zur Verfügung stehen.

Mit der Verkabelung ändert sich die Spannungsaufteilung:

[table="width: 750, class: grid"]
[tr]
[td][/td]
[td]Spannungsabfall Vorwiderstand[/td]
[td]Spannungsabfall Lüfter[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Vorwiderstand vor der Gabelung[/td]
[td]7.06 V[/td]
[td]4.94 V[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Vorwiderstand hinter der Gabelung[/td]
[td]5 V[/td]
[td]7 V[/td]
[/tr]
[/table]

Das Ganze ist eine Beispielrechnung. Die tatsächlichen Zahlen hängen natürlich von der Wahl des Vorwiderstands und von den konkret verwendeten Lüftern ab.

 

[Naru]

Ja, das hatte ich gerade nicht bedacht.

Okay, 1A sind nicht gerade optimal, denn das brauchen die Lüfter, sobald sie auf 100% rennen, was selbst bei Drosslung per Software kurzfristig erreicht wird, jedesmal sobald der PC einschaltet. Laut schaltet er sich zudem ein, was nicht gerade toll klingt. In Abwägung der Vor- und Nachteile überwiegen die 12V, weil mehr verfügbare Reserve für den Ernstfall, trotz keinem kritischen Fall während den warmen Tagen dieses Sommers, wenngleich tagtäglich Battlefield 3 weit weg ist gegenüber die erforderliche Kühlung wie bei Call of Duty: Advanced Warfare/Call of Duty: Infinite Warfare, was ich nur an den kühlen Tagen zockte. Der eigentliche Vorteil ist aber, dass ich niedrigere Drehzahlen anvisieren kann, statt den minimalen 575 RPM, was so mancher als unerträglich schnell interpretiere, zudem verzögere ein dauerhaft niedriger Betrieb den Verschleiß der Lüfter.

 

[0-8-15 User]

Okay, 1A sind nicht gerade optimal, denn das brauchen die Lüfter, sobald sie auf 100% rennen

Nein, so viel Strom brauchen sie allerhöchsten für einen kurzen Moment beim Anlaufen. Danach begnügen sie sich mit höchstens 0.24 A.

 

[Naru]

Mein Gott! Soll das heißen, dass tatsächlich nur 5V an den Lüftern anliegen? Aber wie erklärst Du Dir dann, dass sie trotzdem die ca. 950 RPM erzielen? Das geht doch kaum bei nur 5V, es sei denn, der Widerstand am Lüfter ist noch geringer. Hast Du dafür eine Erklärung, oder ist es möglich, dass es eine Schwankung ist? Das würde erklären, warum so mancher Lüfter einige Zeit die 45% übersteht, er aber dennoch zum Ausfallen neigt. (CHA_FAN4 braucht in mindestens 5% mehr.)

Der CHA_FAN4 ist mir nach wie vor ein Rätsel: Wenn auch er die 1 liefert, wie kann es dann sein, dass er als einziger nicht das liefert, was die anderen tun?

 

[0-8-15 User]

Vielleicht hilft dir dieser Artikel weiter: http://elektronik-kurs.net/elektrotechnik/betrieb-von-gleichstrommotoren/

Mein Gott! Soll das heißen, dass tatsächlich nur 5V an den Lüftern anliegen?

Natürlich nicht. Es liegen immer 12 V an, es sei denn, du verwendest einen Vorwiderstand.

 

[Naru]

Danke, ich hatte mich vertan. Ich meine das Verhältnis von Ausgangswiderstand zu Eingangswiderstand. Dummerweise dachte ich dabei an den Wechselstromwiderstand. xD ^^


Ja, ja - Es geht um den Vorwiderstand. Ich orientiere mich an der Tabelle von Beitrag #54: Der Vorwiderstand vor der Gabelung. ^^


Bei dem Betrieb der Lüfter lässt sich ein Muster ableiten: Von CHA_FAN1 nach CHA_FAN4 sinkt die Leistung minimal, aber bei CHA_FAN4 vergleichsweise stark. Der CHA_FAN2 ist ein Sonderfall, den ich per SpeedFan anhand von einem Prozentwert nicht nachempfinden kann, ich sehe nur die Drehzahl einer der Lüfter.

Konstellation der Lüfteranschlüssen

CHA_FAN1 = min. 45% @ 7V w/ 2x BQ SIW3 14025-HF PWM

CHA_FAN2 = min. ??% @ 7V w/ 2x BQ SIW3 12025-LF PWM (Prozentwert nur aus dem AMI SMBIOS/ASRock UEFI nachvollziehbar.) (Namentlich der "Sys Fan": Scheinbar so leistungsstark wie CHA_FAN1 und CHA_FAN3, vielleicht sogar der stärkste Anschluss, jedoch keine Regelung per SpeedFan möglich, egal ob DC oder PWM; Regelung per PWM/DC nur per AMI SMBIOS/ASRock UEFI und ASRock A-Tuner umsetzbar. Offenbar handelt es sich um den primären Anschluss, von welchem die namentlichen "Aux"-Anschlüsse ausgehen.)

CHA_FAN3 = min. 45-50% @ 7V w/ 2x BQ SIW3 14025-HF PWM

CHA_FAN4 = min. 50-55% @ 7V w/ 2x BQ SIW3 14025-HF PWM (Der leistungsschwache Anschluss.)

CPU_FAN1 = min. 20% @ 12V w/ 2x BQ SIW3 13525-MF PWM

CPU_FAN2 = min. 0% @ 12V @ DC/PWM-Hub w/ 3x BQ SIW3 14025-LF PWM (Keine Angabe zur Drehzahl.)

Geht man davon aus, dass tatsächlich ein jeder Anschluss die 1A liefern soll und guckt sich dieses Muster an ... Dann sinkt die Leistung proportional zur Wegstrecke des Anschlusses oder zu dessen Interrupt, in welchem das LPCIO die Ports abtastet. Dieser Gedanke ist mir nicht neu, aber was komisch ist, dass CHA_FAN1 ganz oben des Mainboards neben dem schwächelnden CHA_FAN4 liegt. Ich werde aus dieser Sache nicht schlau, weil all das, was mit Logik zu erklären ist, nicht zutrifft.


Legende der Tempo-Bezeichnungen von be quiet!

HS/HF/HR = HIGH-SPEED/HIGH-FREQUENCY/HIGH-RANGE
MS/MF/MR = MID-SPEED/MID-FREQUENCY/MID-RANGE
LS/LF/LR = LOW-SPEED/LOW-FREQUENCY/LOW-RANGE

 

[0-8-15 User]

Testest du an jedem Anschluss nacheinander dieselben Lüfter mit denselben Vorwiderständen?

Geht man davon aus, dass tatsächlich ein jeder Anschluss die 1A liefern soll

Der Anschluss liefert nicht 1 A. Er hält 1 A Dauerbelastung aus. Das ist ein riesiger Unterschied. Der Anschluss kann auch 2, 3 oder 4 Ampere liefern, bis er irgendwann durchbrennt.