Arbeitsweisen von Lüftersteuerungen

[JamesFunk]

Hi,

ich suche eine Lüftersteuerung, die Lüfter unter einer gewissen Temperatur abschaltet und oberhalb dieser Temperatur hochregelt.

Jetzt habe ich mir etwas über die Heatmaster II von Alphacool und die Aquaero 5 Pro von Aqua Computer durchgelesen.

Prinzipiell sieht das abgesehen von einem Punkt (zu dem komme ich gleich) sehr gut aus, ABER:

Wenn ich das richtig verstehe, dann werden 3-PIN Lüfter folgendermaßen geregelt:

Bei Volllast (ungeregelt) werden 12V auf den Lüfter gegeben.
Wenn man den Lüfter runterregeln lässt, dann kommen da nicht mehr 12V, sondern weniger an. Ich stelle jetzt mal 4V als unteren Grenzwert in den Raum. Damit läuft der Lüfter langsamer (weniger Umdrehungen) und damit auch leiser (was mein Ziel ist).
Es werden also 4V an den Lüfter ausgegeben und 8V werden in der Lüftersteuerung in Wärme umgesetzt.

Man kann bei der Heatmaster und dem Aquaero zusätzliche Kühler verbauen und damit die Leistung steigern.



Mich stört jetzt die Tatsache, dass ich die Lüfter ja nur laufen lassen muss, um die produzierte Wärme aus dem Gehäuse abzuführen. Würde keine Wärme frei werden, dann bräuchte ich auch keine Lüfter.

Je kälter das Case ist, desto langsamer laufen die Lüfter.
Hier ist aber das Problem, dass dann mehr Energie im Wärme in der Regelung umgesetzt wird und es wieder wärmer wird.

Man dreht sich irgendwie im Kreis.



Ich möchte nun gerne wissen, ob es noch andere Konzepte gibt, bei denen Lüfter runtergeregelt werden und bei dieser Regelung keine (oder wesentlich weniger) Wärme abgegeben wird.


Das Aquaero hat einen PWM Ausgang. Ist das da auch der Fall?
PWM läuft doch immer bei 12V und da könnte man doch mit kürzeren Impulsen den Lüfter regeln, ohne dass Wärme frei wird.

Ein PWM Kanal reicht mir allerdings nicht, ich brauche drei (Case, GraKa, CPU). Gibts da eine Möglichkeit?

Schöne Grüße,
James

 

[xxMuahdibxx]

Was du da gerade denkst mit 4 Volt und 12 Volt solltest nochmal überlegen .

VOLT ist nicht gleich ENERGIE !!!!!!!!!!!!!

Da werden nicht komplette 8 Volt in Wärme umgewandelt weil das gar nicht so ist .
Volt alleine ist nämlich keine Wärme dazu fehlen die Ampere . Also die WATT !

Das beim Runtergegeln von 12 auf 4 Volt Wärme frei wird liegt an der Effizienz des Trafos der das macht .
Wobei die schon sehr hoch sein kann ( 80-90 % ) .

Was du so willst kann auch eine Software für dich tun die aktiv in die Lüfterregelung vom Mainboard eingreift und die
auf dem Mainboard verbauten Lüfteranschlüsse regelt ( Speedfan z.b. ) Dazu muss man nix extra einbauen was dann selbst
am besten noch ein Display hat was Wärme erzeugt .

Dein Mainboard hat 1 x CPU Fan und 2x Gehäuse FAN .

Und deine Grafikkarte kannst getrost mit MSI Afterburner und einem angepassten Lüfterprofil runterregeln .

Du solltest dich vielleicht etwas besser Informieren eh man zu viel um die Krumme Ecke denkt und über Steine stolpert die nicht da sind .

 

[Prisoner.o.Time]

Also prinzipiell bist du bei der Aquaero schon richitg. Ist halt ein Sündhaft teures Spielzeug. Aber dort solltest du genau das Einstellen können wie du es willst.
Sprich bis zu 40°C dreht der Lüfter gar nicht und ab 41°C fängt der Lüfter dann lanksam an zu drehen. Aber meines Wissens nach müsstest du dafür auch Temp. Sensoren verlegen.

Eine alternative wäre noch: Wobei von PWM wüsste ich jetzt nichts.

http://geizhals.at/de/lamptron-fan-...07899.html?plz=&t=v&va=b&vl=de&v=e#filterform od.

http://geizhals.at/de/ekl-alpenfoeh...1_id=-1&t=alle&plz=&vl=de&v=e&va=b#filterform

Beide sind nicht ganz so flexibel wie eine Aquaero ein zu setzen. Können sich aber sehr gut gegenseitig ergenzen. So hab ich es geplant, dass ich mir quasi jeweisl eine kaufe und dann immer noch die Hälfte einer Aquaero XT bezahle...
Aber selbst für die grob 80 Euro habe ich zur Zeit kein Geld übrig. Eine 128gb SSD fehtl auch noch, sowei 6 neue DVD Brenner...

Du müsstest dich halt noch über die Vor und Nachteile der jeweiligen LS informieren...

Ich verweise dich am Besten mal zu meinem mini LS Thread: https://www.computerbase.de/forum/t...altbaren-lueftern.751960/page-2#post-13630462

Alternativ gibt es auch immer noch Speedfan...

 

[rille]

@JamesFunk
Es gibt noch Lüftersteuerungen, die mit PWM die Drehzahl steuern. Damit sind aber nicht die 4-poligen Lüfter gemeint, d.h. ein extra PWM-Signal. Es wird direkt die Spannung mit PWM versehen. Aktuell erhältliche Lüftersteuerungen, die das nutzen, sind aber eher selten. Der Heatmaster 1 hatte das, beim T-Balancer kann man es umstellen. Beide Lüftersteuerungen sind aber nicht mehr aktuell bzw. gibt es keine Software-Updates. Das Crystalfontz CFA 633 kann auch 4 Lüfter steuern. Der Nachteil einer PWM-Lösung sind Geräusche am Lüfter, wenn die PWM-Frequenz zu niedrig ist. Gerade Crystalfontz ist hier mit 18 Hz sehr schlecht.

Andererseits kann man sich ja mal grob ausrechnen, wie viel denn überhaupt als Verlustleistung abfällt. So viel ist das auch wieder nicht. Der Aquaero hat auch eine Schutzschaltung, kaputt geht da nichts wegen zu viel Hitze. Ich würde als reine Lüftersteuerung aber den Aquaero 5 LT nehmen, das LCD ist nur IMHO sinnlose Spielerei.


@xxMuahdibxx
Bei einer Regelung wie beim Aquaero gibt es keinen Trafo. Die überflüssige Spannung fällt komplett am Regler ab. Je nach fließendem Strom ergibt sich dann die resultierende Verlustleistung. Bei angenommenen 4 V am Lüfter fallen 8 V an der Regelung ab. Wenn dann z.B. 0,1 A Strom fließen, sind das 8 V * 0,1 A = 0,8 W, die als Wärme abfallen.


@Prisoner.o.Time
Die einfachen Lüftersteuerungen kann man vergessen, viel zu wenige Einstellmöglichkeiten. Und man braucht als Lüftersteuerung kein Aquero 5 XT, das LT biete die gleichen Funktionen für < 60 EUR.

 

[Prisoner.o.Time]

ja das mag sein, aber dann bräuchte ich auch schon 3x Aquaero LT und eingebaut werden sollen diese ja auch noch. Und ein Einbaukit kostet 10 Euro. Der passende Kühler kostet glaube ich auch 10 Euro. Da kann man dann auch schon fast zur XT greifen...

Hatte mal in planung eine XT und zwei LE Version zu kaufen, allerdings hat mich dann der Preis doch wieder abgeschreckt. 4 Lüfter sind einfach zu wenig. Bei 8 wäre ich genau am Limit und da ich gerne noch etwas Luft haben würde eben 1x XT und 2x LE. Denn mit Y-Kabel möchte ich erst recht bei so einer Steuerung nicht arbeiten.
Aber das versteht sich von selbst.

 

[miac]

Das was rille geschrieben hat, ist korrekt.

Lediglich mit PWM verhinderst Du weitestgehend die Wärmeverluste am Arbeitswiderstand/Transistor.

Wenn man externe PWM Schaltungen für 3-Pin Lüfter einsetzt kann es zu erheblichen Störeinflüssen auf andere Leitungen kommen, da der Motor sich bei der Abschaltflanke als Induktive Last darstellt. Das bedeuted, daß direkt am Lüfter eine Freilaufdiode und ein Ferritkern plaziert werden sollte, und nicht (nur) an der Lüftersteuerung.

 

[rille]

Und ein Einbaukit kostet 10 Euro. Der passende Kühler kostet glaube ich auch 10 Euro. Da kann man dann auch schon fast zur XT greifen...

58 + 10 + 10 = 78 EUR, das ist genau die Hälfte von 156 EUR Das Einbaukit braucht man auch nicht unbedingt, man kann die Steuerung auch so befestigen. Bei nur einem Lüfter pro Kanal kann man evtl. auch gleich auf den Kühler verzichten. Das kommt natürlich auch auf den Lüfter und die Einbauposition an. Ich habe einfach einen passenden IC-Kühler mit 2 Gewinden versehen und den verwendet.

Denn mit Y-Kabel möchte ich erst recht bei so einer Steuerung nicht arbeiten. Aber das versteht sich von selbst.

Warum? Willst du wirklich alle Lüfter einzeln steuern? Rein von der Belastbarkeit kannst du auch mehrere Lüfter an einen Kanal hängen.

 

[mr_andersson]

ich hab die Heatmaster 1, die kann genau das, was du willst. Sie hat 4 Anschlüsse, die per internem PWM (also per schnellem An- und Ausschalten) geregelt werden, das aber meines Wissens wieder durch einen Elko geglättet wird. Du kannst also ganz normal 3 oder 4-Pin Lüfter anschließen, so wie bei der Aquaero auch. Der Vorteil ist eben, dass die Effizienz durch das PWM viel höher ist. Etwas warm wird die Heatmaster aber auch. Bei mir sind es 40-50°C, allerdings läuft bei mir ja auch die Pumpe meiner Wasserkühlung darüber.

 

[JamesFunk]

Danke erstmal für die Antworten.

Ich gehe das mal Stück für Stück durch.

@ xxMuahdibxx:
Ich weiß, dass ein Lüfter mit 12V und 0 Ampere nicht läuft, weil dann 0 Leistung ankommt.
Ich habe die Arbeitsweise aber so verstanden, dass nichts an der Stromstärke geändert wird, sondern nur die Spannung gedimmt wird.

Meine Grafikkarte habe ich schonmal mit Software geregelt. Von EVGA gibt es auch so ein Tol (Precision X heißt das, wenn ich mich recht erinnere). Weniger, als 21% Drehzahl kann man da nicht erreichen und die sind mir viel zu laut.
Deshalb habe ich den MK-26 Kühler gekauft und einen 120mm Lüfter draufgeschnallt und runtergeregelt. Der läuft jetzt immer mit einer fixen Drehzahl. Ich kann ihn trotzdem hören...

Die Lüfteranschlüsse vom Mainboard nutze ich gar nicht. Ich habe damit schlechte Erfahrungen gemacht und glaube nicht, dass die die Lüfter komplett abschalten können.

Am Board gibt es 3 x SYS Fan und einmal CPU Fan.
Meinst du, dass ich an CPU Fan den CPU Lüfter, die Grafikkarte an SYS FAN1, die 2 Lüfter im Deckel an SYS FAN 2 und die 2 Lüfter im Heck an SYS FAN 3 hängne sollte?

Wenn die sich komplett ausschalten können, dann wäre das top.

@ Prisoner: danke für den Thread. Die beiden Steuerungen gefallen mir nicht so gut. Ich habe die einzigen beidne Rewiews gelesen...

@ rille: danke für die Erklärung.
Vom Klackern bei PWM Lüftern habe ich gelesen. Das wäre echt blöd. Also ist PWM auch nicht das Wahre.

Ich habe jetzt gerade 5 Silent wings 120mm (einen im Netzteil, der hat sich aber erledigt, weil ich ein neues (semi)passives Netzteil kaufe), 1 am Kühler der Grafikkarte, einen am CPU Kühler und 2 im Deckel. 2 weitere 92mm sind im Heck. Die kommen aber auch weg, wenn ich die neue Backplate bekomme (da baue ich dann keien Lüfter mehr ein).

Es bleiben also 4 120mm Lüfter übrig.
Weißt du in etwa, was ein 120mm Lüfter an Leistung zieht? Bei 0,1A wären es 1,2Watt. Ist das nicht etwas wenig?

Was passiert denn, wenn ein Aquaero den Lüfter abschaltet? Wird die Leistung dann komplett im Wärme umgesetzt oder ist das einfach ausgeschaltet?

Ich habe keine Bedenken, dass das Ding kaputt geht. Aber wenn ich aktuell 7 Lüfter anschliesse, die jeweils 5 Watt ziehen, dann möchte ich nicht, dass das Aquaero 35Watt an Abwärme produziert, wenn die Lüfter aus sind...

Durch die 35 Watt würde es schnell warm werden...

@ Miac: wenn ich so eine PWM Schaltung nehmen würde, dnan natürlich auch mit PWM Lüftern!



Ich würde auch Y-Kabel nutzen, weil ich die beiden Lüfter im Deckel nicht getrennt regeln muss. Die können ruhig identishc laufen.

Der Preis ist mir eigentlich egal. Ich überlege, ob ich das Aquaero 5 pro kaufen soll. Das Display finde ich ganz schick (habe schon 2 im PC Inneren verbaut) und einbauen könnte ich das auch schön.

Den Touchscreen und die Fernbedienung vom XT brauche ich allerdings nicht.

@ Mr Anderson: die Heatmaster 1 gibts nicht mehr, oder?

 

[rille]

Das Problem bei Alphacool ist halt der ungewisse Langzeitsupport. Die aktuellste Software für den Heatmaster 1 ist fast 4 Jahre alt, ich bezweifle, dass es überhaupt eine andere Version gab. Ob da noch was passiert, ist fraglich. Beim T-Balancer sieht es ähnlich mau aus.


Bei Aquacomputer hat die Software zwar auch noch kleinere Macken, die arbeiten aber wenigstens noch daran.

 

[Prisoner.o.Time]

Naja wenn ich mir schon ne Steuerung Leiste die quasi alle spielereien mitmacht, dann wäre ich ja blöd wenn ich dann noch y Kabel verwende und quasi den Sinn einer Solchen Steuerung außen vor lasse...

Kann mich heut abend dazu genauer äußern, jetzt hab ich nur leider keine Zeit mehr. Schnell mittag essen, und in 30 min auf Arbeit huschen...

 

[JamesFunk]

Mit der Software habe ich mich noch gar nicht beschäftigt, die Hardware ist schon schwierig genug.

So ein Aquaero liest die Temperaturen über die USB Schnittstelle aus und braucht keine Sensoren mehr, die ich irgendwo hinkleben mus, oder?


Die 120er Silent Wings brauchen übrigens 2,4 Watt pro Stück. Ich gehe mal davon aus, dass das bei voller Drehzahl der Fall ist.

Viel Wärme würde da also nicht frei.

@ Prisoner: Guten Hunger
Ich will ja auch nicht alle Lüfter an einen Kanal hängen, aber die 2 im Deckel können ruhig an einem Kanal sein.

 

[rille]

Weißt du in etwa, was ein 120mm Lüfter an Leistung zieht? Bei 0,1A wären es 1,2Watt. Ist das nicht etwas wenig?

Wenn es die Silent Wings 2 120mm sind: 2,4 W. Das hättest du aber auch gleich selber beim Hersteller nachschauen können

Man könnte natürlich auch mehrere PWM-Lüfter an den einen PWM-Kanal vom Aquaero anschließen. Wenn du z.B. 2 PWM-Lüfter gemeinsam regeln würdest, bleiben nur noch 2 Lüfter übrig, d.h. maximal 3,2W Verlust (Minimalspannung 4V).

Was passiert denn, wenn ein Aquaero den Lüfter abschaltet? Wird die Leistung dann komplett im Wärme umgesetzt oder ist das einfach ausgeschaltet?

Es wird komplett ausgeschaltet.


Edit:
Der Aquero kann entweder direkt angeschlossene Sensoren (4 Stück im Lieferumfang) nutzen oder man nutzt über OpenHardwareMonitor bzw. Everest bereitgestellte Temperaturen als Softwaresensoren.

 

[miac]

Ich würde auch Y-Kabel nutzen, weil ich die beiden Lüfter im Deckel nicht getrennt regeln muss. Die können ruhig identishc laufen.

Y-Kabel heißt aber auch, daß Du auf das Tacho-Signal verzichten mußt, oder nur noch von einem Lüfter benutzen kannst.
Ich habe mir das Aquaero nicht genau angesehen, aber wenn Du dann wirklich regeln willst, muß du da eventuell etwas basteln.

 

[JamesFunk]

@ rille: habs gerade auch nachgesehen, ich war allerdings etwas damit beschäftigt, mir die andeen hier vorgeschlagenen Produkte anzusehen.

1 Minute vor dir hab ichs auch geschrieben

Wie kommst du auf 3,2W Verlust?

12V Eingangsspannung - 4V Ausgangsspannung = 8V Verlustspannung
2,4 Watt Leistung bei 12V --> 0,2A
8V * 0,2A = 1,6 Watt Verlust pro Lüfter. Korrekt?


Kann man auch noch irgendwie weitere PWM Ausgänge nachrüsten?

OpenHardwareMonitor nutze ich schon. Das zeigt mir auf den Displays die Temperatur von Mainboard (28°), CPU (36°) und Grafikkarte (30°) an. Das stimmt auch mit dem Werten, die die Temperatursensoren meiner Lüftersteuerung auslesen, überein.

Abschalten bei deaktivierten Lüftern ist schonmal top!


@ miac: ich brauche das Tachosignal nicht unbedingt. Mir ist es eigentlich egal, ob ein Lüfter mit 800 oder 900rpm dreht, Hauptsache er ist still.

Evtl kann man den Y-Adapter auch so basteln, dass von einem Lüfter das Tachosignal weitergegeben wird und von anderen nicht.
Ist das Aquaero auf dieses Signal (bei PWM) angewiesen?

 

[miac]

So, habe mir mal das Aquaero so ein bisschen angesehen. Also, da kann man ja recht viel machen und da gehen die Meinungen schon auseinander, ob man das alles braucht.

Es ist so, daß Du auch Kurven eingeben kannst, wie sich die Lüfter verhalten sollen. Ich habe mir das nicht genau angesehen, aber für solch eine Regelung sollte es möglich sein:
a) die Drehzal der Lüfter zu überwachen, ggfls eine Warnung bei Stillstand auszugeben
b) eine Solldrehzahl für eine Temperatur vorzugeben, statt die Spannung am Lüfter

Dazu muß natürlich das Tachosignal vorhanden sein. Wie Du ja schon geschrieben hast, muß bei einem Y-Kabel dann eben ein Tachosignal abgeklemmt werden.

 

[JamesFunk]

So, habe mir mal das Aquaero so ein bisschen angesehen. Also, da kann man ja recht viel machen und da gehen die Meinungen schon auseinander, ob man das alles braucht.

Ich brauche das definitiv nicht alles.

b) eine Solldrehzahl für eine Temperatur vorzugeben, statt die Spannung am Lüfter

Spannung am Lüfter würde mir auch reichen!

 

[rille]

Y-Kabel heißt aber auch, daß Du auf das Tacho-Signal verzichten mußt, oder nur noch von einem Lüfter benutzen kannst.

Das Tachosignal darf dann auch nur von einem Lüfter kommen. Wenn man identische Lüfter an einem Kanal verwendet, passt ja die Drehzahl mit den üblichen Toleranzen auch.

12V Eingangsspannung - 4V Ausgangsspannung = 8V Verlustspannung
2,4 Watt Leistung bei 12V --> 0,2A
8V * 0,2A = 1,6 Watt Verlust pro Lüfter. Korrekt?

Ja, passt.

Kann man auch noch irgendwie weitere PWM Ausgänge nachrüsten?

Nein.


@miac
Alarme gibt es, damit habe ich mich aber noch nicht groß beschäftigt. Ob man jetzt auch die Drehzahl angeben kann, kann ich dir ohne nachzuschauen auch nicht sagen.

 

[JamesFunk]

Danke.

Alarme sind mir egal. Der pc hängt an einer Anlage, die gewöhnlich ausgeschaltet ist.
Einen Ton würde ich also gar nicht hören.

Ein Hinweis auf dem Bildschirm sehe ich auch nur, wenn ich davor sitze.

Emailbenachrichtigung wäre cool


Bei der aktuellen Steuerung war so ein blöder Pieper dran, den habe ich direkt entfernt.
Hoffentlich hat das Aqauero keinen Pieper.


Zum Tachosignal: es reicht doch, wenn ich von einem Lüfter diese Tacholeitung durchschneide. Am besten löse ich den Crimpstecker erst aus dem 4 Pin Stecker, dann sieht man ja, obs das richtige Kabel ist.

Ergänzung (5. Juni 2013)

Ich habe mir jetzt das Aquaero 5 pro bestellt.

Wegen der "Problematik" der Abwärme habe ich mir folgendes überlegt:

Ich bestelle mir fürs komplette Case die Noiseblocker eLoops B12-1

Laut Datenblatt haben die eine Anlaufspannung von 5,4V und 0,33W Leistungsaufnahme.

CB hat das auch getestet und 5,5V Anlaufspannung festgestellt. Damit gehen unter 300 UPM.

Es müsste also sehr sehr leise sein

Aus 0,33W Leistungsaufnahme folgen 0,0275A ( = 0,33W / 12V).

Bei 5,5V Anlaufspannung werden also 6,5V * 0,0275A = 0,17875W in Wärme am Aquaero umgesetzt (pro Lüfter).

Mit viel Abwärme habe ich also nicht zu rechnen!

Ich überlege jetzt, ob ich 4 Stück kaufen soll (2x Deckel Gehäuse, 1x Grafikkartenkühler und 1x CPU-Kühler) oder ob ich 1 PWM Modell verbauen soll oder ob ich zum testen 1 normalen und 1 PWM bestelle.

Mit den Dingern und dem fanless Sea Sonic NT sollte es jedenfalls sehr leise im PC sein

 

[westef]

Hier herrscht wohl noch ein Missverständnis:

Wenn man die 12 V Eingangsspannung auf 4 V runterregelt und der Lüfter 0.1A verbraucht, dann hat man da nicht 0.8W Verlustleistung. In der Lüftersteuerung ist ein Step-down Voltage regulator eingebaut, und der funktioniert eben nicht dadurch, dass man einfach die "überschüssige" Leistung in Wärme umwandelt. Vielmehr wird die elektrische Energie in einer Spule zwischengespeichert.

Es kann natürlich sein, dass die Lüftersteuerungen einen Chip wie z.B. den LM7805 verwenden. Dort wird die überschüssige Energie einfach in Wärme umgewandelt. Deshalb sollte man bei solchen Chips auch schauen, dass die Eingangsspannung nicht gleich der Ausgangsspannung ist (z.b. von 9 auf 5 V regulieren geht noch, von 24V auf 5V ist aber schlecht). Wenn die Aquaero das macht, dann braucht sie sich aber nicht als "High-Tech" bezeichnen.

Chips wie der LM2596 haben z.B. eine Effizienz von ~73% (bei frei einstellbarer Ausgangsspannung, was hier gewünscht ist) bzw. ~90% bei fixer Ausgangsspannung. Da wird also bei weitem nicht alles an Wärme umgewandelt.

Außerdem würde ich annehmen, dass der Lüfter nicht konstant mit z.B. 0.1 Ampere betrieben wird, unabhängig von der Spannung. Ich denke es ist eher so, dass der Widerstand der Spule konstant ist, sodass nach Ohmschen Gesetz I=U/R der Strom sinkt, wenn man die Spannung erniedrigt.