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散熱風扇的原理你知道嗎?
- 分類:新聞中心
- 發布時間:2020-08-09 10:19
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【概要描述】 但是不同的設備發熱量不同,往常的CPU運算性能越來越強,耗費的電能也越來越多,產生的熱量也是越來越多,被動散熱不夠了,于是給散熱器增加一個風扇,增加空氣的活動,更快速地把熱量帶走。這叫做主動散熱。
散熱風扇的原理你知道嗎?
【概要描述】 但是不同的設備發熱量不同,往常的CPU運算性能越來越強,耗費的電能也越來越多,產生的熱量也是越來越多,被動散熱不夠了,于是給散熱器增加一個風扇,增加空氣的活動,更快速地把熱量帶走。這叫做主動散熱。
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緣由是這樣的,今天有個小同伴向我發問:“我的板子上給處置器接了一個風扇,買的是2線風扇,擔憂會燒掉,想給它接個電阻限流,跟LED一樣,加了個上拉1K,但是接上電阻后風扇不轉了”。額~~~,這個問題嘛,我覺得還是由于對風扇的認識不夠,往常工作中散熱風扇用得十分普遍,但是似乎很多人對它的認識不夠分明,什么2線風扇,3線風扇,4線風扇,6線風扇???怎樣會有這么多品種型。完好搞不分明你在說什么哦。今天我們就一同窗學風扇的簡單學問吧。
很多人最開端接觸風扇是家里的電風扇,這個運用的是220V的交流電,所以叫做交流風扇,不在今天的討論范圍內。
硬件工程師經常接觸的是電腦的散熱風扇和各類電路板的散熱風扇,我們今天主要來討論這些風扇。
首先要曉得我們能否需求風扇,當前我們所處的時期,根底還是電氣化改造,即便用電能作為動力,電在往常的生活消費中不可或缺。我們運用電能的過程中遇到了一個問題,學過物理的人都曉得,電流有熱效應,也就是電能在傳輸過程中會有一局部轉化為熱能,燒水的時分可能不在乎,玩手機玩電腦的時分就比擬厭惡了,略微運轉比擬大型的應用和游戲,設備就開端發熱了,于是就有了散熱器,散熱器其實就是個金屬塊,由于金屬高溫下形態也很穩定,而且導熱快,能疾速地把熱量帶走,于是很多設備都會帶一個金屬散熱器,它會把設備的熱量帶走,耗散在空氣中,你能夠了解為不需求額外的能量,就能夠中止熱量的遷移,這叫做被動散熱。
但是不同的設備發熱量不同,往常的CPU運算性能越來越強,耗費的電能也越來越多,產生的熱量也是越來越多,被動散熱不夠了,于是給散熱器增加一個風扇,增加空氣的活動,更快速地把熱量帶走。這叫做主動散熱。
常用的散熱風扇是2線直流風扇,這個很好了解,一個用電器,一端接電源正極,一端接電源負極,就能開端工作了。風扇的實質理論上是加上了扇葉的電動機。電動機的原理大家都學過,我們簡單回想一下吧。
百度百科中解釋的電動機:電動機是把電能轉換成機械能的一種設備。它是應用通電線圈產生旋轉磁場并作用于轉子構成磁電動力旋轉扭矩。
可能聽起來有點不好了解,大家都曉得磁鐵分極性,同性相斥,異性相吸。把導體放在磁場里,給它通電,由于電流具有磁效應,電流產生的磁場和固定的磁場方向不分歧,就會互相產生力的作用,磁場或者線圈有一個是固定的,另一個就會由于力的作用中止運動,構成旋轉。
為了加強散熱性能,會選擇功率盡量大的風扇,但是并不是每時每刻設備的功率都很大,我們也會覺得風扇轉起來太吵了。因而就需求對風扇的轉速中止控制。最簡單的控制方式是串1個電阻,我們以這種小風扇為例,額定功率為5V0.2A,那么轉起來等效的電阻就是5/0.2=25歐姆。當你外接電阻的時分,需求依照電阻分壓簡單計算一下留給風扇的電壓有幾,假定串1個1K的電阻,那么風扇的電壓只剩下0.12V了,這樣的話風扇是肯定沒方法工作的,不轉動的時分風扇就相當于一段導線,只會耗費電能,假定電能耗費過多還可能燒毀電機。另外這種辦法不便當實時改動電阻,因而只適合于固定狀況運用,降低風扇轉速后不好再改動轉速。
為了可以實時改動風扇的轉速,引入了PWM控制法,普通是控制GND或者VCC,控制電路是這種樣子的:
當然也能夠控制VCC端,選用的器件需求是PMOS。
這種做法有個問題是沒方法檢測風扇能否真的在轉,假定風扇壞了也不曉得,在一些普通場所運用能夠,但是像電腦機箱這些外面看不到內部的設備,風扇損壞后依然繼續運用會招致CPU過熱損壞。
于是就有了3線制風扇,風扇內部自帶了FG反響,第三個腳是一個FG信號,也就是轉速反響,經過它來感知風扇能否真的在運轉。很多主板的系統風扇采用的就是這種接法。
這種三線風扇的接法,控制轉速的功用取決于主板,主板的接口假定帶調速,風扇才干夠中止調速,假定主板不帶此項功用,那么風扇只能全速運轉。優點是能夠辨認風扇能否正常運轉。
再到后來風扇晉級了,風扇內部自帶了FG反響和PWM調速功用,外部的控制電路變得更簡化,因而轉速控制功用就放在了第四個腳。
典型的應用就是CPU的風扇,往常的CPU風扇都是4針的,排列次第如下:
還有些效勞器等專用主機上面會有6線或者其他線序的風扇,這些就屬于專用風扇,運用時參考對應的裝置闡明。
以上就是常用的幾種散熱風扇接口的引見,設計的時分需求依據系統需求中止相應風扇接口的選擇。
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