Warum werden 4-PIN "PWM" Header verbaut, die aber nur voltage regulation können?

[Enomine88]

Hallo,

frage mich, warum Hersteller 4-Pin Header verbauen, die nur voltage regulation können.
Habe Sabertooth 990FX R2.0 (2013). Es gibt sechs 4-Pin Lüfterheader.

Problem a) In Windows / Bios habe ich 3 verschiedene Einstellungen um Geschwindigkeiten einzustellen. Headerschaltung:

• CPU_FAN + CPU_OPT teilen sich ein Steuersignal
• CHA_FAN1 + CHA_FAN2 + CHA_FAN3 teilen sich ein Steuersignal
• CHA_FAN4 hat ein Steuersignal

Verbindung CHA_FAN 1-3 ist aus dem Schaubild unten nicht zu erkennen. Habe es durch ausprobieren festgestellt. Wenn 3 Lüfter an den 3 Header angeschlossen, dann läuft jeder nur 1/3 seiner Geschwindigkeit. Bei einem einzigen läuft dieser auf 100%.
Denke deswegen es liegt eine Reihenschaltung vor. Fans wirken gegenseitig als Wiederstand. (Lampen in Reihe leuchten schwächer.)

Frage 1) Weiß jemand, wie/ob ich mit BIOS oder Software-Mitteln die Lanes trennen kann, sodass ich mehr als 3 Regler habe?
Frage 2) Ist das heute auch noch üblich, dass Hersteller zwar viele Header anbieten, diese sich aber gesammelt über weniger Regler regeln lassen? Wie finde ich sowas vor dem Kauf eines Mainboards heraus?

Problem b) Siehe Schaltbild unten. Die CHA_FAN 1-4 haben +5V statt einem PWM Signal. Die werden also nicht per PWM gesteuert, sondern über voltage regulation. Dies habe ich auch ausprobiert. Über CPU_FAN kann mein Be Quiet Silent Wings 2 (2013) minimal 89 RPM laufen, bevor er aus geht (ca. 10% PWM). Über CHA_FAN4 läuft gleicher Lüfter erst bei 45% an, hat dann eine Umdrehung von 300 RPM. Ab 35% geht er wieder aus (zu wenig Schwung).

Frage 3) Warum werden 4-Pin Header verbaut, wenn sie nur voltage regulation können? Ich empfinde das als Betrug am Kunden.

Problem c) habe die ROG Strix GTX 1660 Super, die das "FanConnect II" Feature hat, also einen PWM-Header für einen Gehäuselüfter. In diesem Video:

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wird nach 35 Sekunden gesagt, dass es PWM Header seien. Habe durch Testen herausgefunden, dass mein Be Quiet Silent Wings 2 erst bei 40-45% anfängt zu laufen.

Frage 4) Kann ich den Modus voltage regulation / PWM regulation irgendwo in der Grafikkarte / Schalter / Bios / Software oder am Mainboard / Schalter / Bios / Software umstellen?


Danke - Enomine


Schaltplan ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0:

Quelle: https://www.manualslib.de/manual/26621/Asus-Sabertooth-990Fx-R2-0.html?page=47#manual
Seite 47 des Handbuchs ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0

Illustration 4-Pin Header auf der Grafikkarte:

Quelle: https://rog.asus.com/de/graphics-cards/graphics-cards/rog-strix/rog-strix-gtx1660s-a6g-gaming-model/

 

[SavageSkull]

Das du zig eigene PWM Controller hast, kam erst nach und nach, wie man an deinem relativ alten Mainboard erkennen kann.
Controller kosten Geld und heute sind die Mainboards etwas teurer und die Controller Chips eher "Massenartikel".
Das man den 4Pin Stecker verbaut , hat einfach den Grund, dass man diese Lüfter auch anschließen kann.
Wäre nämlich blöd, wenn du einen PWM Lüfter hast und diesem nur 3 Pins gibst und das PWM Signal dann auf 0% steht, daher hier halt mit 5V gleich 100%, damit der Lüfter dreht.
PWM ist deswegen besser, weil man keine Probleme mit Anlaufspannung und Drehzahlbereich hat.
Die verschiedenen Lüfter auf dem Markt haben unterschiedliches Verhalten. Der 3€ Lüfter braucht vielleicht erstmal 8V damit er losdreht und könnte dann auf 6V runter gedreht werden.
Ebenso ist die niedrigste Drehzahl bei einem Lüfter 4V, beim nächsten 5V und beim billigen 7V.
Das heißt auch, dass mit gleicher Regelung die Lüfter alle unterschiedlich reagieren.

Mit PWM hast du das Problem nicht. Gibst du dem Lüfter 10% Signal macht er 10%, was auch immer das für ihn heißt.

 

[Enomine88]

Das man den 4Pin Stecker verbaut , hat einfach den Grund, dass man diese Lüfter auch anschließen kann.
Wäre nämlich blöd, wenn du einen PWM Lüfter hast und diesem nur 3 Pins gibst und das PWM Signal dann auf 0% steht, daher hier halt mit 5V gleich 100%, damit der Lüfter dreht.

Dem ist laut Spezifikation nicht so.
"If no control signal is present the fan shall operate at maximum RPM"
Wenn kein Signal da wäre (4-Pin Lüfter auf 3-Pin Header), dann muss der Lüfter voll durchschalten (und kann damit über voltage geregelt werden).

Quelle: https://www.glkinst.com/cables/cable_pics/4_Wire_PWM_Spec.pdf
Seite 14

Danke - Enomine

 

[Stormfirebird]

Die +5V sind z.B. auch bei Datenblättern von Noctua für PWM Anschlüsse zu finden, ich würde da jetzt nichts dran festlegen. Ich behaupte eher dass die Anschlüsse absichtlich eine begrenzte Range haben damit die Lüfter halt nicht stillstehen.

Zu dem PCGH Video aus deinem anderen Thread. Die Aussage ist dem Kontext entsprechend darauf gemünzt, dass die Lüftersteuerung alles mögliche machen kann und die Lüfter lieber auf eine fixe Voltage gesetzt wurden um einen reproduzierbaren Wert zu haben. Hat also nichts mit dem PWM Anschluss oder Technik ansich zu tun.

 

[Enomine88]

Die +5V sind z.B. auch bei Datenblättern von Noctua für PWM Anschlüsse zu finden, ich würde da jetzt nichts dran festlegen. Ich behaupte eher dass die Anschlüsse absichtlich eine begrenzte Range haben damit die Lüfter halt nicht stillstehen.

Aber Sie bleiben ja stehen die Lüfter. Sie springen später an. Be Quiet Silent Wings 2 springt erst bei 45% an. Laut PWM Spezifikation https://www.glkinst.com/cables/cable_pics/4_Wire_PWM_Spec.pdf ab Seite 13 müssen die Lüfter ab spätestens 30% PWM anspringen.

Deswegen gehe ich nicht davon aus, dass es sich um einen echten PWM-Anschluss handelt. Auf dem Sabertooth Mainboard von 2013 kann ich das noch irgendwie akzeptieren. Aber auf der GTX 1660 Super von 2020 nicht.

Danke - Enomine

 

[Stormfirebird]

Wenn die Anschlüsse nicht unter 50% oder 40% gehen sollen, wäre es vorstellbar dass alles drunter halt als aus interpretiert wird, wie steuerst du das ganze? Nur per Herstellersoftware/BIOS oder irgendwas anderes?
Alternativ klemm mal einen 3Pin Lüfter dran, der sollte bei reinem PWM immer auf Fullspeed laufen.

Hab noch was anderes gefunden von Noctua

Note that mainboard manufacturers use different terms to indicate that Pin 4 is not being used for PWM control (e.g. “+5V”, “VCC” or “NC”), but if one of these terms is used, you can be sure that the fan header does not support PWM. If Pin 4 is described as “Speed Control” or “PWM” or the like, you can be sure that the fan header supports PWM.

also doch ein Hinweis mit den +5V, bei den CPUFAN Anschlüssen passts ja sonst.

 

[Child]

PWM steht einfach für Pulsweitenmodulation. Wenn Asus schreibt "Da ist ein PWM-Header fürn Lüfter" dann ist da ein Anschluss für Lüfter mit 4-Pin. Über das PWM-Signal sagt das gar nix. Die Spec ist von Intel. Der muss nicht gefolgt werden - wird aber meist wenigstens als Grundlage hergenommen damit Zeug gemeinsam funktioniert. Warum Lüfter an einem PWM-Anschluss so und am anderen anders laufen weiß keiner von uns. Möglicherweise sind 30% an Anschluss A nicht identisch zu 30% an Anschluss B.

 

[Enomine88]

Wenn die Anschlüsse nicht unter 50% oder 40% gehen sollen, wäre es vorstellbar dass alles drunter halt als aus

"The vendor shall specify the minimum RPM and the corresponding PWM duty cycle. This specified minimum RPM shall be 30% of maximum RPM or less."

Um die Spezifikation einzuhalten müssen die Hersteller ermöglichen, dass sich das PWM-Signal auf 30% oder weniger einstellen lässt.

Danke - Enomine

 

[Stormfirebird]

die Spezifikation einzuhalten

Genau das wird selten getan.

 

[Narbennarr]

Es gibt genügen alte Board das ist der 4-Pin mit NC - also unbelegt - angegeben.
Das ist afaik erst ~2015 langsam verschwunden (Intel z170).