热度 10
2023-7-30 17:45
4557 次阅读|
2 个评论
电脑主机或者服务器上,经常用到散热风扇,这种散热风扇,一般是三线制或者四线制风扇,而两线制风扇,一般只有供电,不涉及内部的电路和元器件。这里分别拿一款三线和四线制风扇拆解研究。 如下图,两只风扇均为DC12V供电。三线式为两根红黑供电线加一根黄色转速信号输出线,四线制为2根红黑风扇供电线,黄色为转速信号输出线,蓝色为PWM调速线。 拆掉风扇标签如图 剪掉风扇外壳,取出轴承定子上固定的塑料卡扣。 此时可以打开,左边部分为风扇转子,也就是扇叶转动的部分,周围一圈为永磁体;右边带线圈的变压器为定子部分,线圈通电后,产生磁场,磁场力相互作用下,风扇扇叶产生转动。 拆掉线圈,看下PCBA,主要的核心元器件有两部分,一部分是PWM驱动芯片,11660F,是一颗专用无刷直流电机控制芯片 芯片典型应用电路如下 另一部分,在边缘镂空放置的4脚芯片,丝印SF,是一颗霍尔元器件芯片,用于检测风扇的位置,并输出对应的电压信号,说明如下 正背面均有器件布局 另一个三线制风扇,拆时用力过猛,线连同PCB上的走线一起被扯下来了,上面除了供电,就是一个4脚的霍尔元器件,用于输出风扇转速信号。 其典型应用电路如下 两只风扇均采用的双滚珠轴承,此种使用寿命最长。 在拆解学习的过程中,查阅到相关的资料介绍,也在这里做下说明 按照轴承对风扇进行分类,可以分为含油轴承,液压轴承和滚珠轴承(单滚珠和双滚珠) 分类 噪音 价格 寿命 含油轴承 小 低 <10000h 液压轴承 小 中 <40000h 滚珠轴承 大 高 >70000h 以上只是一个简单的分类说明,不同厂家的不同产品,性能和工艺差别也会比较大,最终选型要以手册参数为准。 因为四线制PWM调速风扇最初用于intel的电脑主板,所以Intel对此给出了相关的标准说明,标准名称为《4-Wire Pulse Width Modulation(PWM) Controlled Fans》该标准规定了风扇的频率,线序,工作电压/电流等标准。 风扇PWM调制频率被设定为25KHz,这是为了避开人能感知到的频率范围,使人免受噪音的影响。 风扇电压被要求设置为12V,当然,现在由于应用场景的多样化,也有5V和24V的PWM调速风扇出现。 风扇线序和颜色要求 如果想进一步了解规范内容,可以网上搜索名称很容易找到规范。 三线制风扇是否可以调速? 如果就风扇本身而言,加电后,风扇只能全速旋转,而无法调速的,但是风扇工作时,基本都具有一个额定工作范围,比如额定电压是12V的风扇,工作电压范围是7V~14V,原则上大于7V电压,风扇就可以旋转了,电压越大转速越高,但是该电压和转速的关系不是成比例增加的。 但是使用三线制风扇调速时需要注意风扇旋转过程中的噪音问题,需要尽量减少供电电源的纹波,可以预留LC滤波电路对电源进行滤波处理。 以上为三线和四线制风扇的拆解与学习,欢迎留言分享你的看法~~