冷卻風扇是電子產品硬件電路的重要組成部分,因為它們可以冷卻各種高熱量電子設備,從而實現(xiàn)設備主動冷卻。比如個人計算機都有內置風扇,因為它們是處理器認可的冷卻機制之一。在這里,英銳恩單片機開發(fā)工程師將討論兩種類型的冷卻風扇——脈寬調制(PWM)風扇和直流風扇。
當你在筆記本電腦上工作時,你可能會觀察到主機產生的熱量的變化。這種散熱變化通常會導致有關冷卻風扇及其速度的問題。當筆記本電腦的熱量較少時,并不用全速運行風扇。但是,如果筆記本電腦非常熱,則計算機甚至可能需要額外的風扇。英銳恩單片機開發(fā)工程師介紹,冷卻風扇的速度控制是一個備受爭議的話題,PWM風扇和DC風扇是最常討論的解決方案。
一、DC風扇(3針風扇)
英銳恩單片機開發(fā)工程師介紹,一般情況下我們使用直流風扇作為低功耗的機箱風扇。它們由直流電源供電,這些風扇也稱為3針風扇,因為它們帶有3個引腳。這3個引腳是電源引腳(通常為12VDC)、接地引腳和信號引腳。在直流風扇中,電源可以來自穩(wěn)壓直流電源或來自主板接頭針腳。即使沒有實施速度控制,信號引腳也會收集有關風扇轉速(轉速計輸出)的信息。某些計算機會監(jiān)視信號引腳并在風扇操作失敗時發(fā)出警報。
英銳恩單片機開發(fā)工程師介紹,如果你想改變直流風扇的速度,唯一的選擇是改變輸入直流電源。對于較低的速度,直流電源可以降低到12V以下。直流風扇速度下降的百分比仍然存在限制。所有直流風扇都指定了最低閾值電壓額定值;如果電壓低于閾值,風扇開始停轉。對于連續(xù)旋轉運動,需要提供此最小電壓。
直流電壓控制是改變直流風扇速度的方法,英銳恩單片機工程師介紹,這可以通過在電源線中加入電阻來實現(xiàn)。串聯(lián)電阻兩端的壓降降低了到達風扇電源引腳的電壓,自動降低了風扇的速度。如果連接的電阻器是可變電阻器,則可以改變風扇速度,直到它停在最小閾值電壓處。如今,帶有旋鈕的獨立風扇控制器可用于這種類型的直流風扇速度控制。
二、PWM風扇(4針風扇)
脈寬調制(PWM)風扇是帶有額外PWM導線的直流風扇。PWM風扇是4針風扇,其中第四根線向風扇電機發(fā)送PWM信號。英銳恩單片機開發(fā)工程師介紹,PWM信號是PWM風扇的控制輸入??刂戚斎胪ǔJ菐в?V或3.3V上拉電壓的開漏或集電極開路輸出。PWM控制信號為高頻方波,通常為25kHz或以上,使風扇發(fā)出的噪音超出人類可聽范圍。PWM信號可以啟動或停止電機,這取決于電機的高低狀態(tài)。PWM信號為高電平時,電機運行,否則電機靜止。
PWM信號的占空比控制風扇電機的速度。電機將始終由12V供電,但是,PWM信號的占空比決定了風扇應該運行多長時間。40%的占空比使風扇在PWM信號總時間段的40%內保持開啟,而在其他60%的時間內保持關閉。散熱風扇的轉速變化在額定轉速的30-100%范圍內,采用PWM技術,PWM風扇達到的最低轉速遠低于DC風扇,但PWM風扇通常具有較高的功耗。