[How To] Viele Lüfter an einen Lüftersteuerungsanschluss

[smoothwater]

Hallo Gurus.

Überblick

• Die Vorgeschichte
• Die Lösung des Problems
• Anpassung nach Wunsch
• Der Zusammenbau
• Das Resultat
• Zusammenfassung der Empfehlungen
• Benötigte Bauteile
• Benötigtes Werkzeug bzw. zusätzliches Material
• Nachtrag

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Die Vorgeschichte:


Seit kurzem gehöre ich zu den stolzen Watercool MoRa 2 Pro Besitzern. Wie den Meisten bekann sein sollte, kann man über die optional erhältlichen Lüfterblenden bis zu neun 120 mm-Lüfter an diesem montieren. Damit ich meine ganzen Lüfter komfortabel über das Betriebssystem regeln kann, habe ich mir ein Aquaero von Aquacomputer dazubestellt. Da ich ein Silver Stone TJ07 besitze, vergrößert sich die Anzahl der regelungsbedürftigen Lüfter um zwei 92 mm-Lüfter im Heck, zwei 120 mm-Lüfter im Deckel und zwei 120 mm-Lüfter an den HDD-Käfigen. Zusätzlich säuselt ein 80 mm-Lüfter vor dem RAM. Zusammen also 16 Lüfter. Leider kann der Aquaero pro Lüfterkanal nur max. 10 W bereitstellen. Über alle vier Anschlüsse gerechnet sind es gar nur 30 W, also effektiv nur 7,5 W pro Kanal. Bei der Bestellung der Lüfter habe ich auf die beliebten Yate Loon D12SL-12-Lüfter gesetzt. Diese besitzen allerdings bereits 3,6 W max. Verbrauch. Somit blieben pro Kanal nur zwei Lüfter; der Aquaero wäre alleine nur für den MoRa da. Um nun aber alle Lüfter im Gehäuse regeln zu können, müsste man die zusätzlichen Lüfter über eine zweite Spannungsquelle versorgen, welche sich automatisch an die Spannungsvorgabe des Aquaero anpasst. Aber wie?

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Lösung des Problems:

Es muss nicht gleich ein zweiter Aquaero für weitere 70 Euro sein. Beim Stöbern im Netz habe ich im ForumdeLuxx folgenden Thread entdeckt: Klick. Durch den Einsatz von einem OPV ist diese Lösung mit einem Materialaufwand von knapp über 10 Euro und einem vertretbaren Zeitaufwand für den Einsatz bei einem MoRa oder einem Trippel- oder Quadradiator mit mehr als 3 Lüftern prädestiniert. Leider stimmen die Schaltpläne nur bedingt. Der Schaltplan im ersten Post ist unbrauchbar, die auf der zweiten Seite sind entweder etwas unübersichtlich oder fehlerbehaftet (z.B.: Plus/Minus der Lüfteranschlüsse vertauscht). Deshalb habe ich mit der Unterstützung von buyman hier aus dem Forum eine Anpassung des Schaltplans vorgenommen. Hier noch mal ein fettes Danke.

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Anpassung nach Wunsch:

Im Thread ist die Rede davon, dass der OPV bei acht angeschlossenen Lüftern bereits sehr warm wird. Deshalb habe ich mich die Verwendung von mehreren OPVs in Reihe entschlossen. Damit sollen je vier Lüfter geregelt werden. Mittlerweile ist allerdings klar, dass die OPVs auch mit acht Yate Loon Lüftern nur max. 40,2 °C warm werden (bei 22,8 °C Zimmertemperatur). Das könnte lediglich im Sommer zu Problemen führen. Im Laufe der Bastelarbeiten an der Wasserkühlung, habe ich mich dazu entschlossen die vier Eck-Lüfter des MoRa sowie die verbleibenden Kanten-Lüfter zu zwei Viererkombinationen zusammenzuschalten. Der verbleibende Lüfter in der Mitte sollte an den durchgeschliffenen Lüfteranschluss, damit ich die Drehzahl auslesen kann. Prinzipiell kann man auf den durchgeschliffenen Lüfteranschluss verzichten und die Drehzahl lediglich über einen der zusätzlichen Lüfteranschlüsse abgreifen. Man sollte allerdings beachten, dass die Drehzahl der über den OPV versorgten Lüfter etwas niedriger ausfällt, als die des über den Aquaero versorgten, da der OPV einen Teil der Versorgungsenergie in Wärme umsetzt. Vorteil ist allerdings, dass man die 30 W Maximallast der Aquaero-Lüfteranschlüsse den verbleibenden drei Anschlüssen zu je 10 W voll zur Verfügung stellen kann. Des Weiteren habe ich mich dazu entschlossen, die zwei Viererkombinationen auf je ein OPV aufzuteilen und so jede Kombination über einen eigenen Aquaero-Lüfteranschluss zu regeln. Um zwischen den beiden Modi (beide OPVs in Reihe, ein Aquaero-Anschluss bzw. voneinander unabhängige OPVs, zwei Aquaero-Anschlüsse) umschalten zu können, habe ich einen Jumper eingebaut.

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Der Zusammenbau:

Der Zusammenbau geht mit geeignetem Werkzeug und etwas Erfahrung mit Lötarbeiten relativ schnell von der Hand. Pro OPV-Schaltung sollte man mit etwa 30 bis 60 min je nach Erfahrung und Geschick rechen. Am besten ist es, wenn man zusätzlich die Möglichkeit zum Ätzen von Leiterplatinen hat, da man sich so einige Lötvorgänge spart. Es empfiehlt sich außerdem ein Lötkolben bzw. eine Lötpistole mit einer kleinen Spitze, da sich die Raster der Lochrasterplatine doch sehr eng beieinander liegen und man mit breiter Spitze schnell mehrere Rasterpunkte unbeabsichtigt miteinander verlötet. Zudem sollte man sich eine sog. Dritte Hand zulegen, damit man beide Hände für den Lötvorgang frei hat. Für den Molex-Anschluss sollte man entsprechende Aussparungen in die Platine einarbeiten, damit dieser fest und sicher hält und nicht so leicht abgerissen werden kann. Sitz dieser, kann man noch mit einem kleinen, glühenden Blech die zwei Nippel des Molex-Anschlusses platt drücken (Vorsicht: Sehr heiß! Brandgefahr!). Alternativ geht auch ein Tropfen Sekundenkleber. Allgemein empfiehlt es sich, die Lüfteranschlüsse vor dem Anlöten mit einem kleinen Tropfen Sekundenkleber für perfekten Halt zu sorgen. Zudem erleichtert sich so die Lötarbeit enorm. Die Kühlkörper an den OPVs werden mit einer kleinen Laufwerksschraube (feines Gewinde-> die für optische Laufwerke) und einem kleinen Tropfen Wärmeleitpaste an diesen aufbringt. Es empfiehlt zudem ein kleiner Lüfter, um die Entstehende Wärme besser abführen zu können. Ich selbst habe den Lüfter eines Boxed-Kühlers für meinen alten AMD Duron 800 MHz genommen. Bei 7 V nicht zu hören und mit knapp 1 W Verbrauch kann man ihn ohne Bedenken an einen der über den OPV versorgten Lüfteranschlüsse anschließen, ohne dass sich der OPV dadurch weiter erwärmt. Um die Kontakte auf der Unterseite der Platine zu schützen, kann man entweder ein paar selbstklebende Filzquader als Füße aufkleben, das ganze mit einem nichtleitenden Schutzlack versehen oder sich das Ganze mit Abstandhaltern auf eine Holzplatte oder ähnlichen schrauben. Um die Kühlkörper zu befestigen, habe ich die Heißklebepistole aus dem Schrank geholt und die Kühlkörper an mehreren Ecken mit ein paar Klebepunkten mit der Platine verbunden. Hält super und entlastet die kleinen Füßchen der OPVs. Was man aber bei all der Euphorie nicht vergessen sollte: Man benötigt pro zu regelnden OPV einen Anschlussadapter mit zwei Buchsen, da sowohl am Aquaero, als auch an der Platine ein Stecker verbaut ist. Für Grobmotoriker, Unerfahrene oder auch für Menschen mit wenig Zeit empfiehlt sich der Elektriker/Elektroniker in der Umgebung oder dem Bekanntenkreis. Je nach Aufwand kann man es sich dann zwischen einem Kaffeekassenbeitrag und mehreren Euro zusammenbauen lassen.

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Das Resultat:

Nach erfolgreichem Zusammenbau lief das Ganze nicht sofort wie gewünscht. In all der Aufregung hatte ich versehentlich die Kabel von Drehzahlsignal und Masse am Adapter vertauscht. Deshalb: Vor dem Anbau noch einmal alle Kabel und Lötpunkte kontrollieren und mit dem Schaltplan vergleichen. Sicher ist sicher. Am besten mit einem alten Netzteil und einem herkömmlichen Molex-Lüfteradapter (einmal mit 7 V, einmal mit 12 V) ausprobieren.
Nach dem Überwinden dieser kleinen Hürde lief alles wie gewünscht. Man sollte jedoch beachten, dass beim PC-Start erst einmal alle an der Platine angeschlossenen Lüfter mit 12 V anlaufen und erst nach der Initialisierung des Aquaero runterregeln. Hier empfiehlt es sich bei lauten Lüftern, den Aquaero mit dem 5 V-Standby-Anschluss (Adapter ist optional erhältlich) des Netzteils zu versorgen. So starten alle Lüfter schon zu Beginn mit der eingestellten Leistung.













In meinem PC ist das Ganze jetzt folgendermaßen gestaltet:

• FAN-Anschluss 1 am Aquaero regelt die Ecklüfter des MoRa und den Lüfter in der Mitte, dessen Drehzahl in der Aquasuite angezeigt wird
• FAN-Anschluss 2 am Aquaero regelt die verbleibenden vier Lüfter am MoRa. Die Drehzahl meiner gemoddeten Laing-DDC-Pumpe wird über den durchgeschliffenen Lüfteranschluss vor dem zweiten OPV ausgelesen. Zusätzlich hängt hier am durchgeschliffenen Anschluss der kleine, ehemalige Prozessorlüfter.
• FAN-Anschluss 3 regelt die beiden Hecklüfter des Gehäuses (Noiseblocker)
• FAN-Anschluss 4 regelt die Noiseblocker-Lüfter im Deckel und am verbauten HDD-Käfig
• Die Hauptplatine von Gigabyte regelt Lastabhängig mit dem CPU-FAN-Anschluss den Lüfter vor den RAM-Modulen (selbst bei 12 V nicht zu hören-> ein etwas älterer Cooler Master Silent Lüfter mit weniger als 1 W Verbrauch).
• Die Modusanzeige (beide OPVs in Reihe, ein Aquaero-Anschluss bzw. voneinander unabhängige OPVs, zwei Aquaero-Anschlüsse) geschieht über verschiedene LED-Beleuchtungsarten mittels Aquaero.
• Die Temperatur eines OPVs überwache ich mittels Temperatursensor des Aquaero und schalte bei Bedarf den OPV-Lüfter zu.

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Zusammenfassung der Empfehlungen:

• wegen der Temperatur im Sommer und der max. Grenze von 36 W Belastbarkeit des OPVs (12 V x 3 A) nur max. 8 Lüfter je OPV
• bei mehr als acht Lüfter pro OPV und für den Sommer möglichst mit kleinen Lüfter auf / vor dem Kühlkörper(n)
• Lötgerät mit kleiner Spitze
• “Dritte Hand“
• einen Tropfen Wärmeleitpaste zwischen Kühlkörper und OPV aufbringen
• Aquaero an der 5 V-Standby-Leitung vom Netzteil anschließen, damit die Lüfter nicht beim PC-Start mit 12 V anlaufen, sondern gleich geregelt werden
• Alles noch mal kontrollieren und erst dann an das Netzteil anschließen
• zum ersten Test möglichst ein altes Netzteil und einen Molex-Lüfteranschlussadapter verwenden

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Benötigte Bauteile meiner Variante (-> selbständig nach eigenem Wunsch anpassen!):

Bestellung bei Reichelt

Bauteil	Reichelt-Bestellnummer	Menge	Stückpreis
Profilkühlkörper , 37,5 x 70 x 25 mm, 2,7 K/W	V 5512C	2	1,85 Euro
Printstecker , Einzelstecker, 3-polig, gerade	PSS 254/3G	10	0,067 Euro
Stromversorgungsstecker f. 5 ¼“, Print	PSW 5	1	0,48 Euro
OP-Amp , 3,0 A, Pentawatt-5	L 165	2	1,64 Euro
Lochrasterplatine , Hartpapier, 75 x 100 mm	H25PR075	1	0,80 Euro
Platinensteckverbinder , gerade, weiss, 3-polig	PS 25/3G WS	4	0,26 Euro
Kurzschlussbrücke , schwarz, RM2,54	JUMPER 2,54 SW	1	0,041 Euro
36-pol. Stiftleiste , gerade, RM 2,54	SL 1X36G 2,54	1	0,11 Euro
/	/	/	Komplett: 10,13 Euro zzgl. Versand

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Benötigtes Werkzeug bzw. zusätzliches Material:

• Lötkolben oder Lötpistole mit kleiner Spitze, Lötzinn und Lötfett
• Dremel (o. Ä.) oder Akkubohrmaschine für die Aussparungen für den Molex-Anschluss und eventueller Löcher für die Fußmontage
• dünner Draht zur Verbindung der Kontakte (außer beim Ätzen einer entsprechenden Leiterplatine)
• Heißklebepistole
• Sekundenkleber
• Füße aus Filz oder Grundplatte mit Abstandshaltern
• ggf. nicht leitender Lack zur Versiegelung der Lötkontakte

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Nachtrag:

Je schneller die Lüfter drehen, desto weniger muss der OPV nachregeln und um so weniger Wärme produziert dieser. Werden die Lüfter auf 0 V gesetzt, wird der OPV mit 92 °C extrem warm und ein Lüfter mit gutem Durchsatz wird zwingend. Eine Temperaturabhängigkeit zwischen 4 und 8 Lüftern an einem OPV konnte ich nicht zweifelsfrei feststellen. Für den Test habe ich 8 Lüfter plus den neunten, durchgeschliffenen Lüfter an ein OPV angeschlossen. Dabei stieg die Temperatur nur um 1 °C, bei gleicher OPV-Lüfterspannung (7 V). Dafür sank allerdings der Schwellwert, bei dem die Temperatur exorbitant hochschnellt von 33 % Lüfterleistung auf 24 % Lüfterleistung. Die Maximaltemperatur betrug dabei 52,8 °C (OPV-Lüfterspannung: 7 V). Dies bedeutet: Je mehr Lüfter, desto niedriger liegt die Funktionsschwelle für den OPV. Zusätzlich fällt auf, dass die Lüfter trotz Deaktivierung in der Aquaerosuite weiterlaufen. Ein Drehzahlsignal kommt allerdings nicht mehr an.

Problem gelöst. Hab vergessen, beim zweiten Aquaero-Lüfteranschluss den Massepunkt mit dem des Molexsteckers zu verknüpfen. Dummerweise habe ich auch nur an genau diesem OPV die Temperatur gemessen und mich gewundert, wieso der andere deutlich kühler ist. Jetzt hab ich minimal 23 °C bei 0 V MoRa-Lüfterspannung und maximal 40,2 °C bei 12 V MoRa-Lüfterspannung (jewails acht Lüfter pro OPV, 22,8 °C Raumtemperatur). So muss es sein ^^. Eine zusätzliche Kühlung ist nur noch im Hochsommer notwendig.

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Quelle:
ForumdeLuxx-Thread

[cyphermax]

Hat hier noch keiner "Danke" gesagt?!
Danke

Ist doch vom Prinzip her das Gleiche wie dieser hier.

[smoothwater]

Ist eher eine deutlich abgespekter Version. Der Balancer ist eine Lüfterregelung, während der Verstärker nur die Stromversorgung über eine externe Quelle ermöglicht. Es fehlen vor allem die Sensor- und Steuerungsmöglichkeiten. Zudem kann der Balancer "nur" 20 W pro Kanal ermöglichen, besitzt andererseits aber auch vier Kanäle, während bei der Selbstbaulösung mehr als 30 W pro OPV abgezwackt werden kann.

[cyphermax]

Was bedeutet das im Klartext?Kann da nun nicht ganz folgen.

[Atze_bf2]

Sollte ich es mal bauchen, ist es gut zu wissen, dass man sowas hier findet.

ABER:

Die Verdrahtung ist echt abenteuerlich - das geht schöner ;-)

[Vorher]

@cyphermax bedeutet im Klartext: der bigNG ist eine komplette Lüftersteuerung mit "nur" 20W pro Kanal. Smoothwaters Schaltung ist eine Erweiterung für eigentlich jede Lüftersteuerung und kann 30W pro Kanal steuern. Ohne Lüftersteuerung an der die Schaltung kann diese keine Lüfter steuern sondern nur Stur mit einer Spannung versorgen.

[cyphermax]

Also muß ich diesen Eigenbau mit dem Aquaero kombinieren?

[smoothwater]

Oder mit jedweder anderen Steuerung, also im Prinzip auch mit einem Mainboardlüfteranschluss.

[McModdy]

Fein! Kommt gleich mit ein meine Liste

[hase]

Hallo smoothwater erst einmal Danke für die doch relativ Übersichtliche Darstellung der Sachltung. Wobei mir noch nicht ganz klar ist, wo die Anschlüsse für die "Steuerkabel" vom Aquaero sind. Eine Beschriftung im Layout wäre nicht schlecht. Eventuell würde ich es mir auch noch mal bei dir ansehen, wenn du Zeit hast. Hast mir ja schon mit der Laing-DDC+ so gut geholfen.

Ich würde aber gerne meine Laing-DDC+ (18W) regeln und eventuell eine zweite dazu. Dabei ist mir noch nicht so richtig klar ob du nun mit deiner Schaltung die vollen 12V auf den Lüfteranschlüssen erreichst. Vorausgesetzt, es kommen die vollen 12V an, dann könnte man doch eine Laing-DDC+ an die Schaltung hängen und die zweite an den 25W Anschluss des Aqueros anschließen und so beide Pumpen syncron regeln. Richtig?

[smoothwater]

Hallo hase,
die orangen 3-Pin-Molex-Anschlüsse auf den Skizzen sind für die Ansteuerung über den Aquaero/das Mainboard vorgesehen. Die dunkelbraunen Äquivalente sind die durchgeschliffenen Anschlüsse zur Drehzahlmessung eines einzelnen Lüfters vorgesehen. Im Ursprung war angedacht, dass jeweils 4 Lüfter pro OPV und einer per den durchgeschliffenen Anschluss versorgt werden. Letztlich habe ich die Anschlusskabel aufgesplittet- Lüfteranschlusskabel und Drehzahlsignal sind nun getrennt. Bei Bedarf kann ich davon auch noch ein Foto machen.
Insgesamt erhalte ich 11,6 V als obere Spannungsgrenze. Dies liegt zum Teil aber auch an einer etwas höheren 12 V-Schiene meines Netzteils (12,2 V). Da jeder OPV mit etwa 36 W belastet werden kann, kann man damit ohne weiteres eine Laing regeln. Alternativ empfiehlt sich ein Aquaero mit Powerboosterplatine. Dieser besitzt eine höhere Belastbarkeit auf dem ersten Lüfteranschluss, wodurch eine Laing direkt angeschlossen werden kann.
Eine zweite Laing ist in 95% der Kreisläufe unnütz, da bereits eine genug Power besitzt. Warum also zwei herunter geregelte Exemplare nehmen? Lieber eine Laing ungedrosselt komplett in ein Shoggy-Sandwich einhüllen. Die Wärme wird eh über das Wasser abgegeben und eine Überhitzung vermieden. Zudem ist eine Pro-Variante, aufgrund der geringeren Drehzahl, leiser als die Ultra.

Wenn Du magst, kannst Du gern noch mal rumkommen und einen Blick darauf werfen.