Kodėl 12 V nuolatinės srovės pastovaus magnetinio lauko (PMDK) varikliai tapo populiarūs mažuose spintos ventiliatoriuose kompiuterinėms sistemoms

Mažos kompiuteriuose pagrįstos įrangos dažnai nestovi vėdinamoje patalpoje. Tinklo įrenginiai, mini serveriai ir pramoniniai valdikliai dažnai yra hermetiškose dėžėse, kur greitai kaupiasi šiluma. 12 V nuolatinės srovės pastovaus magnetinio lauko variklis tapo numatytojo pasirinkimo sprendimu mažiems spintos ventiliatoriams, kurie aušina šio tipo įrangą, nes jis sujungia žemos įtampos maitinimą su kompaktišku korpusu, kuris telpa į siaurus kompiuterių korpusus. Mažesnė šiluma iš valdymo etapo ir pastovus 12 V nuolatinės srovės būgnelio naudojimas daro jį praktišku sprendimu ribotose IT aušinimo sąlygose.

Kodėl kompiuterių įranga perėjo prie 12 V aušinimo

Žemos įtampos saugos argumentai

Kompiuterio korpusas paprastai gauna maitinimą iš vidinio maitinimo šaltinio, kuris jau tiekia 12 V nuolatinės srovės (DC) įtampą. Šioje įtampos linijoje veikiantis 12 V nuolatinės srovės variklis užtikrina, kad oro cirkuliacijos komponentas veiktų saugios papildomos žemos įtampos (SELV) diapazone, pašalindamas elektros smūgio pavojų, būdingą tinklo įtampai prijungtiems sprendimams. SELV atitiktis yra svarbi stacionariųjų kompiuterių ir stovų šalia esančių įrenginių diegimams, kai į korpusą gali patekti pirštai ar įrankiai. 12 V variklis veikia žemiau IEC 62368-1 standarto nustatyto 60 V DC SELV grandinėms ribos, todėl mažą ventiliatorių galima remontuoti, neatsijungiant aukštos įtampos maitinimo. Žema įtampa taip pat supaprastina laidyną kompiuterio korpuse, nes plonais laidais galima perduoti reikiamą galią be storesnės izoliacijos.

Kompaktiškumas ir stacionaraus kompiuterio formos faktorius

Vietovė kompiuterio korpuso viduje yra ribota. 12 V nuolatinės srovės variklis su pastoviaisiais magnetais (PMDC) atitinka šį apribojimą, nes jo magnetų ir apvijų išdėstymas yra palyginti plonas lyginant su atitinkamais kintamosios srovės (AC) varikliais, todėl montuojamas įtaisas gali būti pritaikytas plokščiai prie plokštės. Nuolatinės srovės variklis su pastoviaisiais magnetais (PMDC) naudingas tiek darbastalio kompiuterių įrenginiams, tiek sienoje montuojamiems IT aušinimo dėžutėms dėl mažesnio gylis. Žemesnė įtampa taip pat reiškia mažesnį šilumos nuostolį valdymo etape, todėl ventiliatorius mažiau prisideda prie šiluminės apkrovos, kurią jis bandyta pašalinti. Kompaktiški mažų ventiliatorių korpusai išsaugo vietą plokštėms, diskams ir laidams siauruose kompiuterių korpusuose.

Kaip PMDC variklis tinka mažam korpuso ventiliatoriui

Pastoviaisiais magnetais sukurtas

Dizaino pagrindas yra nuolatinio magnetinio rotoriaus, sukamo apvynioto statoriaus. Šiuo išdėstymu sukurto 12 V nuolatinės srovės variklio (pmdc) momentas veikia net nuo ramybės būsenos, todėl mažasis ventiliatorius patikimai paleidžiamas net po to, kai korpusas per naktį atšalo. Efektyvumas išlieka aukštas visame mažojo ventiliatoriaus reikiamame nedideliame greičių diapazone, o komutacija užtikrina numatytą srovės suvartojimą 12 V nuolatinės srovės linijoje. Ši numatymo galimybė padeda maitinimo šaltiniui išlaikyti stabilų įtampos lygį tuo metu, kai kitos kompiuterio įrangos vienetai suvartoja srovę, taip išvengiant įtampos kritimų, kurie sutrumpina komponentų tarnavimo laiką kompiuterio korpuso viduje.

Atitinkamas įtampos reitingas maitinimo šaltiniui

Specifikatorių pareiga – patikrinti, ar ventiliatoriaus įtampos reitingas atitinka maitinimo šaltinio leistiną nuokrypį. 12 V nuolatinės srovės variklis (pmdc), turintis 10,8–13,2 V darbinį įtampos diapazoną, toleruoja dažnai pasitaikančią impulsinio tipo maitinimo šaltinių įtampos banga. Per didelė įtampa gali sukelti triukšmą; per maža – nepakankamą paleidimo momentą. Geriausias IT aušinimo projektavimas prasideda nuo maitinimo šaltinio etiketės perskaitymo, o tada parenkamas mažasis ventiliatorius, kurio nurodytas srovės suvartojimas palieka pakankamai rezervo likusiems kompiuterio korpuso komponentams.

Tikroji įdiegimo situacija mažoje serverių spintoje

Scenarijaus fonas ir problema

Įsivaizduokite mažą serverių spintą biure, kurioje yra keli mini-serveriai, perjungiklis ir saugyklos dėžutė užrakinamoje kompiuterių spintoje. Patalpoje nėra specialios oro kondicionavimo sistemos, o vasaros popietės vidinę temperatūrą pakelia virš patogaus laukiamų diskų veikimo diapazono. Darbuotojams reikėjo aušinimo sprendimo, kurį būtų galima įdiegti be pastato elektros instaliacijos keitimo ar tiesioginio sąlyčio su pagrindine elektros grandine, o laisvos vietos kompiuterių korpuso viduje jau buvo labai mažai.

Sprendimas ir rezultatas

Integratorius įmontavo du mažus ventiliatorius, kuriuos varo 12 V nuolatinės srovės (PMDK) varikliai, maitinami iš paties spintos 12 V nuolatinės srovės skirstymo sistemos ir išpūsdami orą per filtruotą grotelę. Kadangi ši sistema veikė ribose, nustatytose saugiosios žemos įtampos (SELV) sąlygomis, ją galėjo įdiegti bet kuris asmuo – licencijuoto elektriko nebūtina. Be to, bešepetinė ventiliatorių versija leido minimaliai prižiūrėti įrangą. Kompiuterio korpuso viduje temperatūra sumažėjo iki stabilios ribos, o biuras išvengė brangaus aušinimo sistemos modernizavimo. Šis atvejis parodo, kodėl žemos įtampos ir kompaktiški ventiliatoriai yra tinkami ribotose IT erdvėse, kur elektros tinklo įrengimas būtų netinkamas.

12 V SELV ventiliatorių pirkimas, tikrinimas ir priežiūra

Ką reikia patikrinti prieš perkant

Pirkėjai turėtų patikrinti įtampą, oro srauto rodiklį ir guolio tipą. Rutuliniai guoliai tinka nuolatiniam IT aušinimui; rankovės tipo guoliai yra tylesni, bet sensta greičiau. Patikrinkite, ar gaminys turi CE ar UKCA žymėjimą, jei to reikalauja rinka, ir paprašykite SELV deklaracijos, susietos su IEC 62368-1 standartu. Patikima mažų ventiliatorių gamintojo informacija apima 12 V nuolatinės srovės sunaudojimą ir statinį slėgį, kad korpuso projektuotojas galėtų patikrinti tinkamumą. Patvirtinkite, kad 12 V variklis yra pritaikytas darbo ciklui, kurį reikalauja kompiuterio korpusas.

Tikrinimas ir priežiūra

Tikrinkite filtrą kas mėnesį dulkių pilnuose darbastaliuose ir nuplaukite arba pakeiskite jį, kol jis neužsikimšo ir nepadidino ventiliatoriaus apkrovos. Klauskite guolių triukšmo – tai ženklas, kad jie dėvėjasi, ir įsitikinkite, kad 12 V variklis po šalto paleidimo vis dar greitai sukasi. Kompiuterio korpuso laikymas laisvu nuo laidų kliūčių išsaugo oro srauto kelią. Šie veiksmai padeda pratęsti 12 V PMDC variklio tarnavimo laiką be specializuotų įrankių ir užtikrina, kad mažasis ventiliatorius veiktų savo numatytoje temperatūrinėje riboje, užtikrindamas pastovų IT įrenginių aušinimą. Kitas rizikos veiksnys darbastalio IT įrenginių aušinime – lėtas pluoštinės dulkių kaupimasis ant mažų ventiliatoriaus mentų, kuris sukelia rotoriaus nesvarumą ir padidina srovę 12 V nuolatinės srovės linijoje. Reguliariai tikrinant įtampą apkrova galima laiku aptikti, jei 12 V variklis išeina už savo SELV ribų, kol tai nepakenks kompiuterio korpuso maitinimo šaltiniui. Jei kompiuterio korpusas veikia šiltoje patalpoje, įsitikinkite, kad žemoji įtampa vis dar lieka leistinose ribose visą veikimo ciklą. Laiku pakeitus susidėvėjusį mažą ventiliatorių apsaugoma visa kita IT aušinimo grandinė, nes silpna 12 V nuolatinės srovės linija priverčia ventiliatorių dirbti sunkiau ir sutrumpina guolių tarnavimo laiką.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas

Kas apibrėžia saugų papildomai žemo įtampos grandinę mažam ventiliatoriui?

Atsakymas: SELV grandinė riboja įtampą iki tokio lygio, kuris nekelia pavojingos elektros smūgio grėsmės; ši riba nustatyta IEC 62368-1 standarte kaip 60 V nuolatinės srovės. 12 V nuolatinės srovės ventiliatorius, maitinamas iš izoliuotos maitinimo sistemos, visiškai atitinka šią ribą. Laidai turi būti atskirti nuo pagrindinės elektros tinklo linijos stipriąja izoliacija, o grandinė negali būti prijungta prie žemės taip, kad kiltų pavojus. Todėl kompiuterio korpuso viduje esanti žemo įtampos IT aušinimo sistema laikoma saugia liesti techninės priežiūros metu.

Klausimas

Kodėl 12 V variklis tinka kompiuterio korpusui geriau nei įprasti 230 V kintamosios srovės ventiliatoriai?

Atsakymas: Kompiuterio korpusas jau teikia 12 V nuolatinės srovės maitinimo liniją, todėl 12 V variklis naudoja esamą maitinimą be papildomos kintamosios srovės grandinės įvedimo. Žema įtampa užtikrina, kad komponentas lieka SELV ribose, sumažindamas elektros smūgio riziką keičiant filtraus. Taip pat kompaktiškos nuolatinės srovės pastovaus magnetinio lauko (PMDC) konstrukcijos telpa į siaurus skydus, kur įprastas kintamosios srovės įrenginys netilptų. Toks sprendimas naudojant stacionariuosius ir stalčių tipo IT aušinimo sistemas leidžia išvengti specializuoto elektriko paslaugų ir padaro mažą ventiliatorių lengvai keičiamą.

Klausimas

Kaip parinkti mažą ventiliatorių kompiuterio korpusui?

Atsakymas: Parinkimas prasideda nuo šilumos, kurią gamina kompiuterio įranga, ir oro kiekio, kurį turi perduoti korpusas, kad palaikytų saugią temperatūrą. Padauginkite korpuso tūrį iš leistinų oro keičiamumo kartų per minutę, tada pasirinkite mažą ventiliatorių, kurio oro srautas ir statinis slėgis atitinka šiuos reikalavimus. Patikrinkite, ar 12 V nuolatinės srovės vartojimas palieka pakankamai rezervo maitinimo šaltinyje. Įtampos reitingo ir rėmo pritaikymas prie kompiuterio korpuso neleidžia nei energijos trūkumo, nei energijos švaistymo.

Klausimas

Ar 12 V variklis gali veikti nuolat IT aušinimo sistemose?

Atsakymas: Taip. 12 V nuolatinės srovės pastoviosios srovės (PMDC) variklis, sukurtas su rutuliniais guoliais ir bešepetiniu komutatoriumi, puikiai tinka nuolatiniam IT aušinimo naudojimui, nes 12 V nuolatinės srovės būgnas išlieka stabilus apkrovoje. Žema įtampa sumažina nuostolius, todėl ventiliatorius į kompiuterio korpusą prideda mažai papildomos šilumos. Reguliariai valant filtrus išlaikomas oro srautas ir pratęgiama guolių tarnavimo trukmė. Visada įjungtiems kompiuterio korpusams pasirinkite patvirtintą nuolatinio veikimo vienetą ir patikrinkite, ar maitinimo šaltinyje yra SELV izoliacija.

Klausimas

Kur reikėtų įdėti filtrą į mažą kabineto ventiliatorių?

Atsakymas: Filtrą reikėtų įdėti į mažojo ventiliatoriaus įsiurbimo pusę, kad dulkių kaupimasis vyktų prieš pasiekiant mentis ir 12 V variklį. Dulkingoje darbastalio ar dirbtuvėse esančio PC kabinete ploviamasis pirminis filtras apsaugo kompiuterio korpusą ir išlaiko pastovų statinį slėgį. Jį reikėtų pritvirtinti taip, kad darbuotojai galėtų nuimti ir nuplauti be reikalingumo atidaryti veikiančią 12 V nuolatinės srovės grandinę. Patikrinkite kas mėnesį ir keiskite užsikimšus, kad nebūtų padidintas ventiliatoriaus apkrova.