DC Fan กับ PWM Fan คืออะไร ? และ พัดลมระบายความร้อน ทั้ง 2 แบบนี้ แบบไหนดีกว่ากัน ?

DC Fan กับ PWM Fan พัดลมระบายความร้อน แบบไหนดีกว่ากัน ?

ในขณะที่คอมพิวเตอร์ทำงาน ภายในเคสจะมี ความร้อน เกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก ไม่ว่าจะมาจาก หน่วยประมวลผลกลาง (CPU), กราฟิกการ์ด, ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ (Hard Disk Drive - HDD) ฯลฯ ซึ่งความร้อนนั้นไม่เป็นมิตรต่อการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ มันสามารถส่งผลให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ช้าลง, เครื่องค้างรีสตาร์ตเอง หรือฮาร์ดแวร์เกิดความเสียหายได้เลยทีเดียว

ข้อมูลเพิ่มเติม : การระบายความร้อนคอมพิวเตอร์ ด้วยวิธีการจัด Airflow ภายในเคสคอมพิวเตอร์ อย่างเหมาะสม

ดังนั้น ภายใน เคสคอมพิวเตอร์ (Computer Case) จึงต้องมี ระบบระบายความร้อน ด้วย "พัดลม" (Fan) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยสร้าง การไหลเวียนของอากาศ (Airflow) เพื่อระบายความร้อน ที่เกิดขึ้นภายในเคสให้อุณหภูมิลดลงได้เป็นอย่างดี

สำหรับพัดลมระบายความร้อนที่ติดตั้งภายในเคสคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยม จะมีอยู่ 2 ชนิด คือ พัดลมแบบ DC Fan กับพัดลมแบบ PWM Fan มันมีความแตกต่างกันอย่างไร ? แบบไหนสามารถทำงานได้ดีกว่ากัน หากอยากรู้คำตอบล่ะก็ เชิญอ่านต่อได้เลยครับ

DC Fan คืออะไร ?

DC Fan ย่อมาจากคำว่า "Direct Current Fan" พัดลมระบายความร้อนชนิดนี้ จะทำงานโดยมีค่าแรงดันไฟฟ้า (Voltage) คงที่ตลอดเวลา แหล่งพลังงานไฟฟ้าอาจจะมาจากการต่อตรงเข้ากับ แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply Unit - PSU) หรือเชื่อมต่อกับ มาเธอร์บอร์ด (Motherboard) ก็ได้

DC Fan จะเชื่อมต่อด้วยหัวต่อแบบ 3 พิน (3-Pin Connector) ซึ่งจะประกอบไปด้วย Power Supply Pin, Ground Pin และ Signal Pin โดย Signal Pin จะทำหน้าที่ในการรวบรวมข้อมูลความเร็วในการหมุนของพัดลม เสมือนเป็นเครื่องวัดความเร็วรอบ (Tachometer) และอีกหน้าที่ คือ ช่วยแจ้งเตือนหากพัดลมหยุดทำงาน

พัดลมแบบ DC Fan ส่วนใหญ่จะใช้แรงดันไฟฟ้า 12V แต่ก็มีการผลิตที่ใช้แรงดันไฟฟ้าระดับ 5V, 24V และ 48V ออกมาให้เลือกใช้งานด้วยเช่นกัน แต่ก็เป็นส่วนน้อย โดยยิ่งพัดลมมีแรงดันไฟฟ้าสูงมากเท่าไหร่ ก็จะมีความเร็วในการหมุนสูงขึ้นมากเท่าไหร่ นั่นหมายความว่า มันก็จะสามารถเพิ่มความเย็นได้มากขึ้นตามไปด้วย ในทางตรงกันข้าม การลดความเร็วของพัดลมจึงสามารถทำได้โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าให้ลดลง

ทั้งนี้ พัดลมแบบ DC Fan บางรุ่น จะมีระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าใส่มาให้ด้วย ทำให้ผู้ใช้สามารถปรับค่าแรงดันไฟฟ้าเพื่อเพิ่ม หรือลดความเร็วของพัดลมได้ผ่าน ไบออส (BIOS) หรือพวกอุปกรณ์ 3rd-Party Fan Controller ได้ด้วย

ภาพจาก : https://linustechtips.com/topic/1109480-Fans-hate-my-Fan-hub/

PWM Fan คืออะไร ?

PWM Fan ย่อมาจากคำว่า "Pulse Width Modulation Fan" โดยรูปร่าง, หน้าตา และหน้าที่ ของมันนั้น เหมือนกับ DC Fan เลยแต่ว่าจะเชื่อมต่อด้วยหัวต่อแบบ 4 พิน โดยพินที่เพิ่มขึ้นมาจะทำหน้าที่ในการปรับความกว้างของสัญญาณพัลส์ (Pulse Width Modulation)

สัญญาณพัลส์ เป็นเทคโนโลยีชนิดหนึ่งที่ใช้ในการจำลองสัญญาณอนาล็อกภายในดิจิทัลพิน สามารถใช้ประโยชน์ในการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าได้ ใน PWM Fan พินตัวที่ 4 ที่ถูกเพิ่มเข้ามานี้จะคอยรับสัญญาณควบคุมพัดลมจากมาเธอร์บอร์ดโดยตรง

PWM Fan จะทำงานด้วยสัญญาณพัลส์ ด้วยหลักการพื้นฐานของสัญญาณแบบ "เปิด" หรือ "ปิด" ต่อเนื่องอย่างรวดเร็ว เพื่อควบคุมความเร็วในการหมุนของใบพัดลม ซึ่งสัญญาณพัลส์นี้จะเรียกว่า "Duty Cycle" ตัวอย่างเช่น 50% Duty Cycle จะหมายความว่า ในช่วงเวลาของสัญญาณหนึ่งรอบ พัดลมจะทำงานเพียง 50% เท่านั้น

ภาพจาก https://www.circuitgeeks.com/arduino-pwm/

มาเธอร์บอร์ดจะคอยควมคุมความเร็วของ PWM Fan โดยมันจะปรับความเร็วตามอุณหภูมิของชิ้นส่วนต่าง ๆ ภายในคอมพิวเตอร์ แต่หลักใหญ่ก็จะเป็นอุณหภูมิของซีพียู ด้วยเทคนิคนี้ ทำให้ในเวลาปกติ PWM Fan จะทำงานโดยมีค่าเฉลี่ยรอบหมุนต่ำกว่า จะเร่งความเร็วต่อเมื่อมีการประมวลผลงานหนัก ซึ่งการที่พัดลมหมุนเร็วตลอดเวลา แม้จะมีข้อดีตรงที่ระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว แต่มันก็ทำให้มอเตอร์เสื่อมสภาพเร็ว, เปลืองไฟ และยังมีเสียงรบกวนที่น่ารำคาญอีกด้วย

ข้อแตกต่างระหว่าง DC Fan กับ PWM Fan

แม้พัดลมทั้ง 2 ชนิด แทบจะไม่แตกต่างกันเลย แต่ข้อแตกต่างที่มีอยู่ระหว่าง DC Fan กับ PWM Fan ก็ทำให้มันมีความเหมาะสมต่อลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังนั้น ในหัวข้อนี้ เรามาดูข้อแตกต่าง เพื่อความเข้าใจ ช่วยให้สามารถเลือกพัดลมได้เหมาะสมกับความต้องการได้มากที่สุด

จำนวนพิน

การควบคุมความเร็วของพัดลม

ความเร็วในการหมุนของ DC Fan จะปรับด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ถูกจ่ายให้ผ่าน Power Supply Pin ในขณะที่ PWM Fan ความเร็วในการหมุนจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำ ด้วยการ "เปิด-ปิด" มอเตอร์ของพัดลมผ่าน Duty Cycle กล่าวในอีกนัยหนึ่งได้ว่า ในด้านการควบคุมความเร็วแล้ว PWM Fan จะมีความละเอียดสูงกว่า พัดลมแบบ DC Fan แต่ในแง่ของประสิทธิภาพแล้ว มันก็ไม่ได้แตกต่างกันมากนัก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุคปัจจุบันนี้ ที่พัดลมแบบ DC Fan รุ่นใหม่ ๆ ได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าก่อนมาก มีพัดลม DC Fan หลายรุ่น ที่มาพร้อมกับชุดลูกบิดสำหรับใช้ในการปรับความเร็วพัดลมได้โดยสะดวก

Zalman ZM-MFC2 Multi Fan Controller
ภาพจาก : https://www.quietpc.com/zm-mfc2

ความเร็วต่ำสุดของพัดลม

ด้วยความที่ DC Fan ลดความเร็วด้วยการลดแรงดันไฟฟ้าให้ต่ำลง แต่การลดแรงดันไฟฟ้าจนต่ำเกินไป มันจะทำให้มีพลังงานไฟฟ้าไม่เพียงพอการทำงานของมอเตอร์ พัดลมอาจจะหยุดชะงักการทำงานได้ ให้ขณะที่ PWM Fan สามารถลดรอบหมุนได้ต่ำกว่ามาก เพราะลดความเร็วรอบหมุนด้วยการปรับ Duty Cycle จึงไม่มีปัญหาดังกล่าว

เสียงรบกวน

ข้อดีในการควบคุมความเร็วของพัดลมอย่างละเอียดของ PWM Fan ทำให้ในขณะที่คอมพิวเตอร์ไม่ได้ทำงานหนัก ไม่มีความร้อนสูงมากนัก พัดลมสามารถทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าปกติ ลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นจากการหมุนของพัดลมได้ ในขณะที่ DC Fan โดยปกติก็จะหมุนเร็วกว่า PWM Fan อยู่แล้ว จึงมีเสียงรบกวนเกิดขึ้นมากกว่า

อีกประเด็นหนึ่ง คือ พัดลม DC Fan บางรุ่น จะมีปล่อยเสียงประหลาดออกมาได้ด้วย เป็นเสียงที่เรียกว่า "Electrical noise" โดยมันจะมีโอกาสเกิดขึ้นเมื่อพัดลมทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 12V ซึ่ง PWM Fan ทำงานแรงดันไฟฟ้าระดับ 12V ตลอดเวลา จึงไม่พบปัญหานี้

อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่คอมพิวเตอร์ทำงานหนัก ซึ่งพัดลมจะทำงานด้วยความเร็วสูงสุด เสียงของพัดลมทั้ง 2 ชนิดนี้จะไม่แตกต่างกัน หากจะมีสิ่งที่ทำให้ระดับเสียงพัดลมที่ความเร็วสูงสุดแตกต่างกัน ก็จะอยู่ที่การออกแบบ และคุณภาพการผลิตของพัดลม

ราคา

ราคาของพัดลมแบบ DC Fan โดยปกติแล้ว จะต่ำกว่าพัดลมแบบ PWM Fan เนื่องจากต้นทุนการผลิตต่ำกว่า ถ้าหากว่า งบประมาณมีจำกัด การเลือกใช้พัดลมแบบ DC Fan จะช่วยประหยัดเงินไปได้หลายบาท

อัตราการใช้พลังงานไฟฟ้า

พัดลมแบบ PWM Fan สามารถบริการการบริโภคพลังงานไฟฟ้าได้อย่างคุ้มค่ากว่า เนื่องจากหลักการทำงานของ Duty Cycles สมมติว่าพัดลมทำงานที่ 40% Duty Cycle มันก็จะใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงานแค่เพียง 40% เท่านั้น ในขณะที่พัดลมแบบ DC Fan ด้วยการลดแรงดันไฟฟ้าลงนั้น ไม่ได้ลดอัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าลงมากสักเท่าไหร่

การใช้งาน

DC Fan จะนิยมใช้ในพัดลมสำหรับในเคสคอมพิวเตอร์ที่ต้องการให้พัดลมทำงาน 100% ตลอดเวลา เช่น ในคอมพิวเตอร์ที่ต้องเปิดใช้งานตลอดทั้งวัน หรือในเครื่องที่ใช้งานเป็นเซิร์ฟเวอร์แบบ 24/7

ส่วน PWM Fan จะเป็นตัวเลือกที่ดี หากคุณต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เงียบ และใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างคุ้มค่า

DC Fan กับ PWM Fan แบบไหนดีกว่ากัน ?

ถ้ามองตามคุณสมบัติในการทำงานแล้ว PWM Fan ดูเหมือนว่าจะเหนือกว่า ซึ่งหากเป็นในอดีตมันก็ใช่ แต่ในยุคปัจจุบัน เทคโนโลยีได้มีการพัฒนากว่าแต่ก่อนมาก สำหรับผู้ใช้งานธรรมดาทั่วไปแล้ว DC Fan กับ PWM Fan  ก็ถือว่าไม่ได้มีประสิทธิภาพแตกต่างกันจนต้องพิจารณามากนัก 

โดย PWM Fan นั้น ทำงานเงียบ ประหยัดไฟฟ้ามากกว่านิดหน่อย ส่วน DC Fan ราคาถูก ระบายความร้อนได้ดี แต่เสียงขณะทำงานดังกว่า ก็ลองชั่งน้ำหนักดูว่า ความต้องการของคุณเป็นแบบไหน และพร้อมที่จะจ่ายเงินให้มันเท่าไหร่ ?

สิ่งสุดท้ายที่อาจจะต้องนำมาพิจารณา มาเธอร์บอร์ดรุ่นใหม่ ๆ ไม่น่าพบปัญหานี้ แต่ในมาเธอร์บอร์ดรุ่นเก่า ๆ อาจจะต้องตรวจสอบก่อนว่ามีช่องเสียบ 4 พิน ให้ไหม หรือมีพอใช้งานหรือเปล่า ?