关于散热风扇速度控制系统
December 31 , 2021无刷DC (BLDC)风扇是用于冷却电子设备的最常见类型,许多散热风扇现在都有额外的功能,可以更好地控制风扇速度和运行,从而提高系统性能。即使在不需要最大冷却的情况下,让风扇持续运转也不会产生有效的散热,并且还会缩短风扇的使用寿命。如果风扇的平均速度降低到其额定最大速度的50%,其运行寿命可以延长大约一倍,从而提高整体系统的可靠性和可用性,并降低维护成本。
风扇速度控制器集成电路可用于设计强制通风热管理系统。除了简单的风扇速度控制之外,这些集成电路还可以包括几个重要功能,例如检测风扇故障和闭环风扇速度控制,以提高系统性能。散热风扇速度控制选项包括:
自动重启
如果风扇因障碍物而无法启动,这可能会带来热滞后问题或故障情况。为了解决这个问题,大多数现代直流散热风扇都具有自动重启保护功能,可检测风扇电机何时被阻止旋转,并自动切断驱动电流。
转速表信号
散热风扇电机和转速表传感器共享相同的电源电压,转速表信号还可以检测风扇故障或识别风扇即将出现的故障。检测散热风扇电机的转速并提供脉冲输出,如果电机停止,输出停止脉动并保持逻辑高或逻辑低。
锁定转子信号代替转速表输出。锁定转子信号指示风扇何时停止旋转,但不提供转速表的详细转速信息。
旋转检测器
兼作锁定传感器,在正常运行期间,输出保持逻辑低电平,但如果风扇电机停止,输出将被驱动至逻辑高电平。
脉宽调制控制信号
4线风扇具有3线风扇的所有连接,并增加了一个脉宽调制速度控制输入,提供控制风扇速度的能力。脉宽调制输入用于控制风扇速度,而不是调节风扇功率。这意味着风扇的电源持续可用,使转速表输出持续可用。该输入的占空比决定了风扇的转速、占空比之间的关系以及风扇速度是否为线性。
PWM散热风扇可以在高于可听频率范围的频率下工作,消除了可听噪声。这些散热风扇的推荐脉宽调制频率通常在15千赫至30千赫之间,但有些风扇的工作频率可高达100千赫。脉宽调制速度控制输入通常与3.3V或5.0V逻辑兼容。
当与微控制器一起使用时,可以创建复杂的热管理解决方案,用于适应系统条件并提供更高效的操作。