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電腦PWM風扇的繼電器介面電路

返回列表 發布日期: Nov 19, 2018



    現代電腦技術的發展日新月異,CPU、lC的主頻和集成度在不斷提高,因此產生了大量的熱量,使主機殼內部溫度上升,通常使用風扇來通風散熱。 現在多數個人電腦和電腦伺服器都裝有硬體監控電路,即時監測和控制電腦的運行狀況,例如CPU溫度、電腦主機板溫度、風扇轉速、電壓等,在這些監控電路中的冷卻風扇廣泛應用了脈衝寬度調製(PWM)和自動控制技術, 電腦運行過程中監控電路會根據被測元件的溫度調節風扇轉速,給CPU和電腦器件降溫。 電腦監控程式或應用程式配合硬體工作,當元件溫度下降時,風扇轉速自動降低,當元件溫度上升時,風扇轉速自動上升,目的是降低風扇雜訊,節約電量使用,延長風扇壽命和系統的有效工作。


     個人電腦和電腦伺服器中,儘管品牌、廠商和CPU主頻不同,電腦冷卻風扇外型和轉速不一,但電腦主機板上的風扇插座尺寸和電氣參數卻為眾廠商共同遵守的事實標準, 3引線風扇插座的定義和參數見表l

表1

序 號
名  稱
參  數
1
轉  速
脈衝信號
2 風  扇
12V DC
3
0

    電腦主機板上通常提供2個以上風扇插座,表1中插頭2是電源正極,為直流風扁提供+12V工作電源,用脈衝寬度調製輸出控制風扇轉速時此端電壓可以調節(也可設為定值,電腦預設12V) ;插頭3是公共地;插頭l是檢測風扇轉速快慢的回饋信號端。 2引線風扇插座相比表1則少了轉速回饋端。 但每個插座僅能連接一個風扇,也無法與其它電氣裝置連接。


    大多數電腦主機板硬體監控電路都具有PWM風扇轉速調節功能,電腦主機板上提供PWM風扇插座作介面,PWM輸出控制風扇轉速時電路原理如圖1,電路包括了PWM控制信號輸入,濾波、 隔離放大和輸出驅動,輸出電流Io=lOOOmAmax,可直接驅動繼電器。 硬體監控電路多採用高度集成的專用積體電路如W83782D、ADM1031等,以W83637HF為例進行討論說明,W83637HF具有3路PWM風扇轉速控制(fan speed control), 調節風扇轉速使用調節風扇工作電壓的方法,調節風扇工作電壓使用的是調節PWM占空比,PWM輸出經平滑濾波後變為類比電壓,調節PWM的占空比使輸出電壓的擺幅(調節範圍)是0-12伏直流,其實質是一個數模轉換器。 脈衝寬度的占空比(Duty cycle)能夠用程式控制,預設占空比是100%,對應12V (Vcc)輸出電壓,不調速時風扇運行在這種情況下。 調速時:電路輸出電壓Vo=Vcc×Duty cycle,Vorriiri=Vcc×0%=0 V,Vx=Vcc×lOO%=Vcc=12V,在電腦和智慧型儀器器電路中也有直流5V、24V、48V電壓等級工作電源,同樣適用上述分析。


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