AC ,DC فن‌های خنک‌کننده الکترونیکی

فن خنک کننده چیست و به چه منظور استفاده می‌شود؟

انواع فن‌های خنک‌کننده

فن AC چیست و چه کاربردی دارد؟ مزایا و معایب

نکات مهم مراقبت و نگهداری از فن‌های AC

فنDC چیست و چه کاربردی دارد؟ مزایا و معایب

کنترل سرعت و سازگاری فن‌های DC

تفاوت فن‌های DCو AC

جمع‌بندی (انتخاب فن مناسب)

 

فن خنک کننده الکترونیکی چیست؟و به چه منظور استفاده می‌شود؟

دستگاه ها و قطعات الکترونیکی  برای  کارکرد خود، گرما تولید می‌کنند؛ گرمای ایجاد شده، باعث فرسودگی سریع‌تر قطعات، کاهش عمر مفید، عملکرد و سرعت دستگاه می‌شوند و حتی خرابی های ناگهانی و هنگ کردن مکرر دستگاه شما شوند؛ به طورکلی، گرما مثل یک سم، به آرامی یا حتی به سرعت دستگاه الکترونیکی شما را، ازبین می‌برند.

به منظور پیشگیری و محافظت از چنین دستگاه هایی، از فن های  خنک‌کننده استفاده می‌شود. این فن‌ها که یکی از اصلی‌ترین اجزای دستگاه‌های الکترونیکی و صنعتی هستند، با دور کردن گرما و حفظ دمای  مناسب برای آن، منجربه کارکرد بهتر، عمرطولانی بیشتر و در نتیجه کاهش خرابی‌های  ناشی ازحرارت می‌شوند.

انواع فن‌های خنک‌کننده

یکی از دسته‌بندی‌های اصلی و مهم دسته‌بندی فن‌ها بر اساس نوع جریان ‌است ، چرا‌که منبع تغذیه و نحوه کارکرد موتور رو تعیین می‌کند.

فن‌ها بر اساس نوع جریان به 2دسته زیر تقسیم می‌شوند.

۱-فن‌های اِی‌سی  (AC Fans)   ۲-فن‌های   (DC Fans)

همچنین بر اساس مکانیسم و شیوه کلی خنک‌سازی یا نوع عملکرد فیزیکی به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند که شامل:

فن‌های محوری (Axial Fans)

فن‌های گریز از مرکز( (Centrifugal Fans)

فن‌های دمنده (Blower Fans)

خنک‌کننده‌های بادی( (Air Cooling)

خنک‌کننده‌های مایع ( (Liquid Cooling)

خنک‌کننده‌های ترموالکتریک

خنک‌کننده‌های لوله حرارتی

می‌باشند. این دسته‌بندی نشان‌دهنده چگونگی عملکرد فن در جابه‌جایی گرما و هوا هست وبه مهندسان و مصرف‌کننده‌ها کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد طراحی یا خرید سیستم‌های خنک‌کننده داشته‌باشند.

‌            

فن AC چیست و چه کاربردی دارد؟مزایا و معایب

فن AC یا همان فن جریان متناوب، دستگاهی است که با استفاده از برق متناوب (Alternating Current) به حرکت در می‌آید و وظیفه اصلی آن ایجاد جریان هوا برای اهداف خنک‌سازی و تهویه است. این فن‌ها ستون فقرات بسیاری از سیستم‌های صنعتی و خانگی هستند و به دلیل ویژگی‌های خاص خود، کاربرد گسترده‌ای در محیط‌های مختلف پیدا کرده‌اند.

فن‌های AC به دلیل توانایی در جابجایی حجم بالای هوا و پایداری عملکرد، در موارد مختلفی مورد استفاده قرارمی‌گیرند؛ به طور مثال : مراکز داده و تجهیزات مخابراتی، سیستم‌های اگزاست (تخلیه هوا)، سیستم‌های تهویه مطبوع  (HVACو….

مقایسه مزایا و معایب فن‌های AC

ویژگی	مزایا	معایب
منبع تغذیه	اتصال مستقیم به برق شهری (۱۱۰/۲۲۰ ولت)؛ عدم نیاز به مبدل	–
کنترل سرعت	–	محدودیت در کنترل دقیق سرعت؛ نیاز به دیمر یا اینورتر برای تنظیم؛ پیچیدگی بیشتر
مصرف انرژی	–	معمولاً بالاتر از فن‌های DC؛ راندمان کمتر در برخی شرایط
هزینه	هزینه اولیه پایین‌تر	هزینه‌های عملیاتی بالاتر به دلیل مصرف انرژی بیشتر در بلندمدت
نویز	–	معمولاً پر سر و صداتر از فن‌های DC
ابعاد/وزن	–	معمولاً بزرگتر و سنگین‌تر از فن‌های DC با توان مشابه

نکات مهم مراقبت و نگهداری از فن‌های AC :

مراقبت صحیح و منظم ازفنAC علاوه برآنکه از خرابی‌های ناگهانی جلوگیری می‌کند،می‌تواند منجربه افزایش عمر مفید آن نیز، شود.

در ادامه به چند نکته مهم در مورد مراقبت از آن‌ها می پردازیم.

• بررسی  اطلاعات الکتریکی:

 به طور دوره ای سیم‌کشی و اتصالات فن را بررسی کنید، چرا که اتصالات شل یا آسیب‌دیده سیم‌ها می‌تواند منجر به قطع و وصل شدن جریان و خطرات ایمنی شود.

• جلوگیری از ورود اجسام خارجی:

می‌توان از توری محافظ مناسب برای جلوگیری از هر‌گونه جسم خارجی به داخل فن، کمک گرفت. زیرا می‌تواند باعث شکستن پره‌ها یا گیر کردن موتور شوند.

• نظافت دوره‌ای پره‌ها و محفظه‌ها:

پره‌ها و توریِ محافظ فن را با یک دستمال مرطوب،جاروبرقی و… به طور منظم تمیز کنید؛ زیرا کثیفی‌ها باعث کاهش جریان هوا، گرم شدن بیش از حد و کاهش عمر فن می‌شوند.

نکته: ابتدا ازجداشدن فن از برق مطمئن شوید.

• بررسی بلبرینگ‌ها یا بوش‌ها:

شنیدن هرگونه صدای غیرعادی، می‌تواند نشانه مشکل در بلبرینگ باشد. بنابراین با مشورت یک متخصص، آن‌ها را روغن‌کاری یا تعویض کنید.

 فنDC چیست و چه کاربردی دارد؟مزایا و معایب

فن‌هایDC (جریان مستقیم)، یکی از اجزای اصلی سیستم‌های خنک‌کننده دردستگاه‌های مختلف الکترونیکی، به‌ویژه کامپیوترها، محسوب می‌شوند. این فن‌ها با جریان مستقیم کار می‌کنند که معمولاً از منبع تغذیه (Power Supply Unit – PSU)  یا مادربرد دستگاه تأمین می‌شود.

برای دریافت ولتاژ مناسب، نیازمند یک مبدل داخلی یا خارجی هستند و اغلب از کانکتورهای ۳ پین استفاده می‌کنند که هر پین وظیفه مشخصی دارد:

پین1 (جریان برق را به منبع تغذیه برمی‌گرداند و به فن اجازه می‌دهد تا روشن شود.)

پین2 (ولتاژ لازم برای حرکت موتور فن را تأمین می‌کند.)

پین3 (سرعت چرخش فن (RPM) را به مادربرد گزارش می‌دهد.)

فن‌های DC به دلیل بهره‌وری انرژی بالا، اندازه جمع‌وجور و قابلیت اطمینانطولانی‌مدت، کاربردهایی فراتر از کامپیوترهای شخصی دارند، از جمله:

• تجهیزات شبکه و مخابرات: روترها، سوئیچ‌هاو….
• لوازم خانگی الکترونیکی: کنسول‌های بازی، دستگاه‌های DVR.و…
• صنعت و اتوماسیون: تابلوهای کنترل، رباتیک و….

کنترل سرعت و سازگاری فن‌های DC

کنترل سرعت فن‌هایDC  با 2 روش انجام می‌شود:

1. کنترل ولتاژ:  این روش مانند باز وبسته کردن شیر‌آب است. اگر ولتاژ برق ورودی به فن کم شود، فن کندتر می‌چرخد، در نتیجه منجربه تولید صدای  کمتر و مصرف برق پایین‌تر می‌شود. مثلاً اگر فن ۱۲ ولتی به جای ۱۲ ولت، ۷ ولت دریافت کند، کندتر کار می‌کند. البته، فن‌ها حداقل ولتاژ متفاوتی دارند که چنانچه از آن کمتر شود، درست کار نکرده و نمی‌چرخند.

2. کنترل PWM (فقط برای فن‌های ۴ پین):

برای فن‌های جدیدتر (دارای ۴ پین)، از روشی پیشرفته‌تر به اسم PWM استفاده می‌شود. در این‌جا ولتاژ ثابت مانده، اما برق با سرعت خیلی زیاد قطع و وصل می‌شود( مانند کم و زیاد کردن چراغ با کلید دیمر). با این روش، فن خیلی دقیق‌تر و آرام‌تر سرعتش را  تنظیم کرده و خطر از کار افتادن فن در سرعت‌های پایین وجود ندارد.

تفاوت فن‌های AC و DC:

ویژگی اصلی	AC فن‌های	DC فن‌های
منبع تغذیه	ولتاژ بالا مثل (V110 ،220V)، مستقیم از برقشهری	ولتاژ پایین (مثل V5، 12V، 24V) از باتری یا آداپتور
کنترل سرعت	محدود و سخت (معمولاً با سرعت ثابت)	خیلی خوب و دقیق (با ولتاژ یا PWM)
مصرف انرژی	بیشتر	کمتر و بهینه‌تر
قدرت/کاربرد	برای کارهای سنگین و  صنعتی (ماشین‌آلات، تهویه بزرگ)	برای دستگاه‌های کوچک و متوسط (کامپیوتر، خودرو، الکترونیک)
نویز	معمولاً پر سر و صداتر	معمولاً کم‌صداتر
اندازه	بزرگتر و سنگین‌تر	کوچکتر و سبک‌تر

جمع‌بندی (انتخاب فن مناسب)

در این مقاله به چیستی فن ها، انواع و کاربردهای آن پرداختیم؛ در ادامه به دونوع از مهم‌ترین فن‌ها یعنی ACوDC ، ویژگی‌ها،کاربردها، نکات نگهداری و…اشاره کردیم؛ و دریافتیم که در در مواقعی که  کنترل دقیق سرعت، حداقل نویز و ابعاد فشرده اهمیت بیشتری دارد، فن‌های DC یا سایر فناوری‌های خنک‌کننده گزینه‌های مناسب‌تری نسبت به  ACمی‌باشند.

در آخر اینکه، انتخاب نهایی همیشه باید بر اساس نیازهای خاص هر پروژه و تعادل میان مزایا و معایب باشد.