PWMとは何ですか？また、PCファンとどのような関係があるのでしょうか？

過去10年間に、次のビルドに向けて新しいケースファンのセットを探していたことがあるなら、この頭文字語を目にしたことがあるでしょう。しかし、PWMとは何を意味するのでしょうか？

それは良い質問です。当社は幅広いPCファンを製造しているため、PWMがどのようなものなのか、また、PC愛好家であるあなたにとってどのような意味を持つのかを理解していただくために、少し時間を割こうと思います。それでは、見ていきましょう。

PWMはパルス幅変調（Pulse Width Modulation）の略です。ほとんどのPCファンは、12ボルトの一定負荷で稼働しています。電圧は変化しませんが、電源をオフにしてからオンにすると、ファンの回転速度を変調（調整）することができます。電源のオンとオフの切り替えの頻度は、人間には違いがわからないほど速いため、ファンのオンとオフの切り替えは目に見えません。私たちは、それがスムーズに回転数を上げたり下げたりしているのを見ているだけです。もちろん、ファンにも運動量がありますから、ファンが文字通り1秒間に何百回も停止したり始動したりしているわけではありません。

オンになっている時間 とオフになっている時間の割合は「デューティサイクル」と呼ばれます。PWM信号がファンにオフになるよう指示する回数と、ファンがオフになるよう指示する回数が同じ場合、デューティサイクルは50%となります。ここでは、iCUE LINK QX120ファンの1つを例として使用します。

QX120 ファンは、最大 2,400 RPM、最小 400 RPM で動作可能です。PWM を使用してファンを最大速度まで上げると、デューティサイクルは 100% になります。しかし、ファンを常に最大速度で動作させることは望ましくありません。

例えば、デューティサイクルを50%に設定した場合、ファンは50%の時間オフになり、残りの50%の時間だけ電源が供給されることを思い出してください。そうすると、最終的にQX120は1,200RPMで回転することになります。1,200RPMは2400RPMの50%なので、これは理にかなっています。

しかし、QX120は400RPMより遅く回転させることができないと先に述べました。 それでは、50%に設定すると1,400RPMになるはずです。 結局、400と2,400の中間点は1,400です。 では、どうなっているのでしょうか？ まあ、PWMファンを一定の速度以下で回転させることは望ましくありません。その理由を説明しましょう。

それは良い質問ですね。なぜ、QXファンの回転数を400RPMより低くできないのでしょうか？例えば250RPMではどうでしょうか？おそらく、お使いのコンピューターは十分に換気され、冷却されているため、250RPMで十分なのではないでしょうか？250RPMでは、デューティサイクルは約10%となります。

PWMファン制御は、基本的に、希望する速度に応じて異なる周波数で電源をオン・オフすることで速度を制御していることを思い出してください。さて、デューティサイクルには閾値があり（20～30%付近）、それを下回ると周波数が実際に聞こえるようになります。

その通り、ファンにパルスが送られる音が聞こえるでしょう。なぜなら、250 RPMの例は、その閾値をはるかに下回っているからです。もちろん、250 RPMでは、ファンがオンとオフになるたびに明確な音が聞こえるわけではありません。それほど遅いわけではありませんが、ファンから一定のうなり音が聞こえるほど遅いです。

これは、この速度では電力が非常に低い周波数でパルスされるため、人間の可聴周波数範囲（20Hz～20kHz）に入ってしまうためです。この範囲外のものは音として認識されません。

これが、PWMファンには下回ることのできない最低速度が設定されている理由です。そうすると、許容できないほどの騒音が発生してしまうからです。しかし、これが隠された性能低下だと思ってはいけません。最近のファンは十分に静かなので、最低定格速度（例では400 RPM）を下回っても、騒音が最低定格速度よりも顕著に静かになることはありません。人間の聴覚はそれほど敏感ではないのです。

PWMファンの概要と仕組みについて、簡単にご紹介しました。新しいPWMファンをお探しでこのページにたどり着いた方は、当社のiCUE LINK QXファンをぜひお試しください。120mmと140mmの2サイズ があり、カラーはブラックとホワイトをご用意しています。もしお気に召さなかった場合は、当社のオンラインストアで他のPWMファンもご覧ください。