Datorfläktar med 3- och 4-pinskontakter – vad skiljer egentligen?

Att styra fläktarna i datorn kan vara något av en djungel beroende på kontakt. SweClockers reder ut hur de vanligaste två kontakterna fungerar och vad det finns för- och nackdelar med dessa.

Fläktar är idag mer eller mindre en nödvändighet inuti datorer, där dessa används för att transportera bort värmen som alstras från dagens högpresterande komponenter. Förutom att komma i ett flertal olika storlekar och färger så kan även kontaktdonet skilja sig mellan modellerna. Men vad skiljer egentligen rent praktiskt mellan de två vanligaste kontakterna?

Fläktar med 3-pinskontakt

Till skillnad från processorkylare brukar chassifläktar traditionellt sett kopplas in med en 3-pinskontakt. Från kontakten löper totalt tre ledare till själva fläkten, där den första av dessa används som jord, den andra för själva strömmatningen och den tredje för att vidarebefordra en varvtalssignal till moderkortet för att det sistnämnda ska kunna läsa av hur snabbt fläkten snurrar.

3pin.jpg

Fläktar avsedda för datorbruk med 3-pinskontakt matas vanligtvis med en drivspänning på 12 V och kommer vid den spänningen att snurra i fläktens specificerade varvtal. För att sänka hastigheten på denna typ av fläkt behöver man justera spänningen som matas till den – antingen via moderkortet eller någon form av extern fläktkontroller.

I takt med att spänningen sänks minskar även fläktens varvtal. Hur långsamt man kan köra en fläkt hänger på hur pass låg spänning den kan matas med innan motorn stannar. Detta varierar kraftigt mellan olika modeller av fläktar, där vissa kan hållas snurrande med en matning under 5 V medan andra tar stopp betydligt högre upp på stegen.

Fläktar med 4-pinskontakt (PWM)

År 2004 introducerade Intel en ny kontaktstandard för fläktar som använde sig av fyra ledare istället för tre. Kontakten togs fram med syftet att standardisera och underlätta hur fläktstyrning sker i datorer med det slutgiltiga målet att få ned den genomsnittliga ljudnivån på framtida byggen.

Medan övergången till 4-pinskontakter för fläktar var något långsam i början är det numera standard för processorkylare att använda sig av dessa kontakter. För chassifläktar är det dock inte lika självklart, även om många av de mer påkostade modellerna har gått över till kontaktdon med fyra ledare.

4pin.jpg

Fläktar med 4-pinskontakt delar egenskaper med 3-pinsvarianter sett till att det finns en ledare för jord, en ledare för ström samt en ledare för varvtalssignal. Det som skiljer dock är en fjärde ledare som har möjlighet att bära en PWM-signal från moderkortet till fläkten.

Denna PWM-signal är direkt kopplad till hur styrningen av fläktar med en 4-pinskontakt fungerar. Till skillnad från 3-pinsfläktar, där hastighetsjusteringen sker genom att höja eller sänka spänningen, drivs en 4-pinskopplad fläkt alltid med samma drivspänning oavsett hastighet.

pwm_100.png

Istället för att justera spänningen används här istället PWM-signalen för att bestämma när, och hur länge, ström ska flöda till fläktens motor. Själva signalen är i praktiken ett strömflöde med en matspänning på 5 V, där detta antingen är på eller av. Om den är på konstant innebär detta att fläkten kommer snurra i sitt maximala varvtal, då motorn matas oavbrutet med ström.

pwm_80.png

För att sänka hastigheten på fläkten kommer moderkortet att skicka ut en upphackad PWM-signal, där denna alternerar mellan att att vara på och av. Fläkten kommer då att slå på och av strömmatningen till motorn i snabb följd, vilket resulterar i att varvtalet sänks.

pwm_20.png

Själva hastigheten dikteras av hur signalen hackas upp och då specifikt hur långa perioder strömflödet är på- respektive avstängt. En signal som under en given period är avstängd längre än påslagen kommer exempelvis att resultera i en lägre fläkthastighet än en signal som alternerar jämnt mellan att vara på- och avslagen.

Fördelen med att styra en fläkt efter en PWM-signal är dels att det finns en mer finkornig, och därtill standardiserad, kontroll över hastigheten, men även att det finns potential att få fläkten att snurra långsammare då man inte begränsas på samma sätt av hur lågt modellen klarar av att drivas spänningsmässigt.

Med detta sagt är inte PWM-styrning något form av universellt mirakel för fläktstyrning, utan det krävs fortfarande en fullgod implementation i fläktens kretsuppsättning att tolka PWM-signalen på ett vettigt vis. En dålig implementation, vilket inte är helt ovanligt i billigare fläktar, kan exempelvis leda till klickande missljud vid låga hastigheter i takt med att motorn sätts på och stängs av.

Sist men inte minst är det nämnvärt att det inte är ett krav att styra 4-pinsfläktar via en PWM-signal, utan dessa kan även, likt 3-pinsfläktar, regleras genom att sänka spänningen till dem om användaren önskar att använda den metoden istället.

Sammanfattning om fläktkontakter

Kontentan av det vi har gått igenom i denna artikeln är att det finns möjlighet att justera hastigheten på fläktar med 3- och 4-pinskontakter, men att det sker på olika sätt. Fläktar med 3-pinskontakter styrs genom att sänka eller höja spänningen medan 4-pinsfläktar regleras via en PWM-signal som slår på och av motorn.

Fläktar med 4-pinskontakt är generellt sett enklare att styra tack vare en standardiserad PWM-signal som används på i princip samtliga moderkort på marknaden. Samtidigt kan denna typ av fläktar ofta nå lägre varvtal utan att stanna då de inte begränsas på samma sätt av fläktens lägsta startspänning.

dc.png

Moderna moderkort är oftast bestyckade med just 4-pinskontakter, men denna kontakttyp är även bakåtkompatibel med 3-pinsfläktar. Något som däremot inte är garanterat är huruvida moderkortstillverkaren har implementerat stöd att styra 3-pinsfläktar via spänningsreglering över 4-pinskontakten. Detta är ofta specificerat i manualen till moderkortet och brukar kallas för "DC-mode" eller något liknande.

Den som önskar att ha så finkornig kontroll som möjligt över sina fläktar och samtidigt vill maximera kompatibilitet att kunna styra dessa med dagens moderkort gör dock gott i att lägga någon slant extra för att få 4-pinsvarianten med PWM-styrning. Läs dock gärna ett extra varv i manualen till moderkortet för att se att fläktkontakten som ska användas har stöd för styrning överhuvudtaget, då detta inte är en självklarhet på billigare modeller.

Vilken typ av fläktar använder du dig av i din dator? Dela gärna med dig i kommentarstråden till den här artikeln!

I samarbete med Arlo
37

Kom igång med övervakning av hemmet – smarta övervakningskameror

Stölder, inbrott och busiga barn. Medlemmen Yoshman går igenom grunderna inom smarta övervakningssystem och vad som är möjligt för den som vill hålla ett extra öga på hemmet. Läs mer

24

Origin Big O är vattenkylt system med kraftfull dator och spelkonsoler under skalet

Under huven för Origin Big O syns spelkonsolerna Playstation 4 Pro, Switch och Xbox One X. I samma chassi finns också en speldator utrustad med Intel Core i9-9900K och Nvidia Titan RTX. Läs mer

42

Priset för DRAM-kretsar har stigit med över 20 procent i juli 2019

Strömavbrott och geopolitiska konflikter uppges ligga bakom kraftigt ökande prisnivåer för DRAM-kretsar, som bland annat används i smarta telefoner och DDR4-minnen. Läs mer

197

Undersökning: Hjälp oss bygga SweClockers 20-årsjubileum!

Vi är igång! SweClockers 20-årsjubileum står för dörren och med fyra månader kvar behöver vi din hjälp. Vad vill du se att vi fyller eventet med? Hjälp oss bygga årets fest! Läs mer

43

Asus presenterar ROG Phone II – spelinriktad telefon med 120 Hz-skärm

Under huven för Asus kommande mobiltelefon sitter Qualcomms spelanpassade och överklockade systemkrets Snapdragon 855 Plus, som får sällskap av 12 GB primärminne och påkostad skärm. Läs mer

70

Vad tycker du ska automatiseras i ett smart hem?

Intresset för hemautomation har ökat världen över och inte minst bland SweClockers medlemmar. Vilka saker tycker du är vettiga att automatisera? Dela med dig i forumet! Läs mer

33

Nvidia Geforce RTX 2080 Super hittar ut i prestandatest för Final Fantasy XV

Den 23 juli ska Nvidias Geforce RTX Super-serie kompletteras med RTX 2080 Super. Nu skymtas modellen i ett prestandatest, där en prestandaökning på drygt 8 procent visas. Läs mer

47

Qualcomm döms att betala 2,5 miljarder kronor för konkurrensbrott i EU

Rättsapparaten i EU går varm, där miljardböter på miljardböter delas ut till företag. Senast ut är Qualcomm, som döms för att ha sålt 3G-kretsar till förlust för att slå ut konkurrenter. Läs mer

37

Google: "Stadia Pro är inte spelvärldens Netflix – mer likt Playstation Plus"

Google förtydligar vad som ingår och inte ingår i prenumerationstjänsten Stadia Pro. Det blir inget stort spelbibliotek i stil med Netflix, utan istället ges omkring ett spel ut varje månad. Läs mer

88

Använder du kylning till din M.2-enhet, eller går det bra utan?

Många nya SSD-enheter utrustas med högpresterande minneskontroller, och sätts sedan i mer eller mindre okylda M.2-platser. Hur har du löst eventuella värmeproblem som kan uppstå, eller är det inget att oroa sig över? Läs mer

96

AMD: "Ursprungspriserna på Radeon 5700-serien var en fälla för Nvidia"

I en intervju avslöjar Radeon-chefen Scott Herkelman att AMD satte påhittade priser på Radeon RX 5700-serien innan lanseringen för att lura Nvidia att sätta för höga priser. Läs mer

14

TSMC tidigarelägger produktionsstarten för 5 nanometer

Med både Intel och Samsung hack i häl accelererar nu TSMC sina planer för utrullningen av tillverkning på 5 nanometer. Massproduktion inleds redan första halvan 2020. Läs mer