Desde hace bastantes años, tanto los ventiladores de gama media y alta como las placas base disponen de un sistema de control y regulación de la velocidad de giro para ventiladores y bombas llamado PWM. Pero, aunque muchos usuarios tienen constancia del término, realmente no lo entienden en su extensión y uso. Por ello, hoy hablaremos de qué es PWM y cómo funciona, así como sus ventajas.
Es más que probable que, como aficionado al hardware, conozcas y de hecho tengas varios productos que cuenten con esta tecnología, ya que es muy frecuente y especialmente cuando hablamos de productos de refrigeración como ventiladores. Y es que el término, si bien no es exacto para lo que lo utilizamos en hardware, está tan afianzado que ya todos sabemos que un ventilador PWM es aquel cuya velocidad se puede controlar mediante software (o de forma automática), sin necesidad de un controlador de voltaje. Es decir, su velocidad de funcionamiento es variable en lugar de fija.
Que PWM es el camino a seguir como tecnología presente y futura es una obviedad, las ventajas frente al conector de 3 pines, tal y como veremos a continuación, son evidentes y por si fuese poco, no hay vistas a una mejora o innovación en la industria para este sistema. Así que esta alternativa es la que se ha erigido en los últimos tiempos como la que hay que seguir, por lo que muchos fabricantes la están adoptando de forma decidida.
PWM en ventiladores y bombas es fruto de la evolución
En la imagen que hemos colocado justo debajo de estas líneas, podéis ver precisamente dos conectores de ventilador o bomba de agua (para las refrigeraciones líquidas), uno de ellos de 4 pines y otro de 3 pines. Precisamente, esta es la diferencia física entre ambos: el conector de 3 pines transmite un voltaje constante, por lo que el dispositivo conectado a él funcionará siempre a la misma velocidad; por su parte, el conector de 4 pines es el que llamamos PWM, pues ese pin extra sirve para transmitir datos y controlar la cantidad de voltaje que se le suministra al dispositivo, y con ello se controla su velocidad de funcionamiento.
Lo cierto es que ya hace casi dos décadas desde que los ventiladores implementaran para su conexión los cables típicos de tierra y 12 voltios, marcados como un cable negro y otro rojo, donde en un principio las placas base no podían regular la entrega de voltios (y por lo tanto de potencia) como tal y siempre funcionaban al máximo (a este respecto por supuesto existen desde hace mucho los rehobuses y controladores de ventiladores que lo que hacen es precisamente regular el voltaje que le llega a los ventiladores para poder controlar su velocidad de funcionamiento).
La regulación llegó más tarde, donde se ofrecían 5V, 7V y 12V, tras lo cual se implementó un tercer cable y nuevo conector llamado comúnmente «3 pines«. Dicho cable y conector permitían un control de las revoluciones del ventilador mediante su voltaje, pudiendo saber hasta qué punto pueden girar estos.
Este conector se implementó en las primeras bombas de refrigeración líquida custom hace algo más de 10 años y significó el primer sistema de monitorización del rendimiento de estas, al igual que ocurría con los ventiladores, donde a diferencia de estos no podían controlar por software o por hardware sus RPM, sino por controladores externos y físicos.
La revolución llegó con la implementación del PWM, tecnología que ha hecho más por el mundo de la refrigeración líquida en general (AIO incluida) que por el de los ventiladores, pero lo cortés no quita lo valiente y en definitiva ayuda a que cuando no es necesario, el ventilador gire más despacio para preservar su vida útil y también producir menos ruido en el PC, algo que siempre es de agradecer.
¿Qué es y cómo funciona PWM?
PWM es el acrónimo de Pulse Width Modulation y es algo extendido en sectores no solo como los informáticos, sino como cualquiera que tenga que ver con la electrónica. Por lo que nos movemos por términos que son de manejo comun en muchos ámbitos. Sobre todo en los últimos tempos cuando ha comenzado a tener una relevancia mucho mayor com o alternativa a lo que veníamos teniendo desde hace muchos años con el conector de 3 pines.
La función de PWM dentro de un ventilador o bomba de agua es la de hacer como una especie de interruptor o también conocido como gate, ya que lo que se consigue es una conexión y desconexión de la energía a cada pulso por lo que es capaz de tener un control más detallado del funcionamiento del componente, haciendo más eficiente el consumo de recursos del sistema.
Este sistema lo que permite es una regulación de la cantidad de energía que tiene cada ventilador/bomba, la cual va desde los 0 voltios hasta los 12 voltios de rigor en un PC. El motor es alimentado por lo tanto por pulsos de potencia, donde a menor tiempo entre pulsos mayor energía llega al ventilador/bomba.
Por lo tanto, pulsos más largos implican menos energía, mientras que pulsos más cortos implican mayor energía, donde por lógica la ausencia de pulsos implica la entrega de 12 voltios. Lo que debemos tener en cuenta es que la regulación PWM no implica regulación de voltaje en sí misma, ya que siempre se suministran los 12 voltios.
Los pulsos son los que regulan la energía que llega, por ello a menores pulsos menos energía y a mayores pulsos más energía. Por este hecho solo se recomienda conectar, como máximo, dos ventiladores por puerto PWM con 4 pines a la placa, y no intentar hacerlo con más. No porque vayamos a tener problemas graves, sino para no abusar de lo que es capaz nuestra placa base.
Esto viene influenciado en los splitter típicos, donde al pasar de dos controladores (hasta 9 que es el máximo actual) solo hay un conector PWM real, mientras que el resto son de 3 pines.
Algunas curiosidades
PWM como tecnología tiene una serie de curiosidades que en muchas ocasiones van ligadas a las bombas de agua. Por ejemplo, las bombas actuales necesitan una serie de vatios que un cable de 4 pines no puede suministrar y por lo tanto requieren un molex o SATA como alimentación adicional.
Esto implica que, en estos dispositivos, el cable de 4 pines solo tendrá dos, dejando la alimentación a dicho molex o SATA.
La tecnología PWM requiere que, si no detecta señal, los ventiladores y bombas funcionarán al 100%, ya que como hemos dicho, siempre se entregan los 12 voltios. Esto nos puede indicar que de producirse, o el ventilador o la bomba pueden tener daños en su controlador IC interno en sus motores.
Las bombas y ventiladores de menor calidad prescinden en muchas ocasiones de estos IC, lo cual logra el típico sonido de clic, llamado comúnmente clicking, algo realmente molesto si lo que buscamos es la máxima sonoridad.
Este efecto se detecta con cambios bruscos de modulaciones en el PWM, algo muy común por ejemplo en los ventiladores de las tarjetas gráficas al pasar de un estado de reposo a estrés en pocos segundos, lo que dispara la regulación de pulsos y con ello el voltaje.
Como último dato, PWM permite un rango más amplio de control de los ventiladores (no así de las bombas de agua, ya que tienen un voltaje mínimo inamovible) donde podremos evitar el límite de 5V impuesto por los tres pines.
Esto lo que permite son menores RPM, donde los ventiladores pueden girar más lento y con ello reducir el consumo y la sonoridad.
