PWM智慧型溫控風扇的原理

2022-07-29 21:57:17 字數 1868 閱讀 5102

1.pwm的技術背景

pwm (pulse width modulation)intel對散熱器的評定標準非常嚴格。傳統的溫控風扇是利用風扇軸承附近的測溫探頭偵測風扇的進風口溫度,從而對風扇的轉速進行調節。這種溫控雖然解決了一定的問題,但是存在著精度粗糙,而且溫控的轉速只能做到高速低速兩極變速。

pwm是脈寬調變電路的簡稱,在工業控制,微控制器上早已經廣泛的應用。而intel將他和主機板的cpu溫度偵測相結合,將其應用於散熱器風扇的轉速精確控制上,取得了良好的效果。

2.pwm智慧型溫控風扇的功能特點

首先,pwm風扇調節風扇轉速是直接從cpu獲取溫度資訊,在風扇上無任何測溫裝置。根據不同的cpu溫度,溫控風扇會有不同的轉速調節與之對應,並且風扇的轉速變化可以做到四級五級,甚至更多,基本上是無極變速的感覺。由於是脈寬訊號的實時調節,風扇轉速的變化非常靈敏,轉速和cpu溫度的變化幾乎是同步的。

第二,pwm風扇在計算機待機的時候,可以保持在乙個非常低的轉速上。在待機時候,cpu溫度在四五十度以下,其轉速僅為一千轉左右,大大降低了運轉的噪音。而設計的最高轉速,兩千多轉,只有在cpu溫度接近極限溫度,即65-67度時候,才會出現。相比傳統的溫控風扇有著更大的轉速控制範圍,更好的解決了噪音和效能的問題。

第三,pwm溫控風扇在開機的瞬間,轉速會提公升到最高,持續數秒後,降低到待機的低轉速水平。這個特點也是pwm智慧型溫控風扇的最明顯特徵,可以用來判斷風扇和主機板是不是真的具有pwm功能,或者其功能是否有故障,甚至可以用來作為真假盒包散熱器的參考判斷標準。

3.pwm 智慧型溫控風扇的簡單原理

在具有pwm功能的主機板上,除了原先的測溫電路之外,多了乙個pwm的控制晶元,他的作用是根據測溫電路測得的cpu溫度,發出不同占空比的pwm脈衝訊號。這個脈衝是一種方波,在乙個週期內,此方波訊號的高電平時段佔整個週期的比例,我們稱之為占空比。整個週期都是高電平訊號,則占空比為100%,反之占空比為零。最簡單的pwm溫控電路,在風扇的電路板上多了個控制電路,我們把它簡單的理解為乙個三極體,其中一級和pwm的方波脈衝連線,這個級上如果出現高電平,則三極體另外兩極處於導通狀態,如果是低電平,則另外兩極處於斷開狀態。如果發出的方波脈衝訊號的占空比為50%,即高電平訊號佔乙個週期的一半時間,那麼此三極體在乙個週期內就有一半時間處於導通狀態。通過此三極體在乙個週期內的導通時間長短,我們很容易實現對風扇轉速的控制。如果pwm的方波脈衝訊號的占空比可以做到多種級別,那麼風扇的轉速也可以做到多種級別。

另外,pwm風扇的頻率需要測試的,這裡有一款intel使用的風扇的說明書,這樣介紹pwm風扇的頻率的

2.4  pwm control input signal 

the following requirements are measured at the pwm (control) pin of the fan cable connector: 

pwm frequency: target frequency 25 khz, acceptable operational range 21 khz to 28 khz 

maximum voltage for logic low:  vil = 0.8 v 

absolute maximum current sourced:  imax = 5 ma (short circuit current) 

absolute maximum voltage level:  vmax = 5.25 v (open circuit voltage)

摘自intel的pwm specification,不過是很古老的版本

基於51微控制器的智慧型溫控風扇

1.功能 本設計為一種溫控風扇系統,具有靈敏的溫度感測和顯示功能,系統選用stc89c52微控制器作為控制平台對風扇轉速進行控制。可在測得溫度值在高低溫度之間時開啟風扇弱風檔,當溫度公升高超過所設定的溫度時自動切換到大風檔,當溫度小於所設定的溫度時自動關閉風扇,控制狀態隨外界溫度而定。2.硬體設計 ...

37 基於51微控制器智慧型溫控風扇設計

系統由stc89c52微控制器 ds18b20溫度感測器 數碼管 風扇 按鍵 電源構成。具體功能 1 採用ds18b20溫度感測器測溫並用數碼管實時顯示 2 可以手動設定溫度上下限 共3個按鍵 設定鍵 加鍵 減鍵 3 溫度小於下限風扇不轉,溫度在上下限之間50 轉動,大於上限時,風扇全速轉動。近些年...

PWM的原理和PWM波的產生

脈衝寬度調製 pulse width modulation,pwm 簡單來說就是通過調節方波占空比達到代替其他波形的效果。因為是數碼訊號,不易受干擾。如圖,正弦波是輸入訊號,三角波是載波訊號,在兩者的交點之間輸出高電平,因為三角波週期一定,所以輸出的就是週期一定,占空比改變的pwm波,電路的實現需要...