CPU是如何调节风扇转速的

给风扇加上合适的额定电压后,风扇就会满速运转,如果把电压降低一点,那么风扇的转速就会降低,当把电压将为零后,风扇慢慢就停下来了。可以发现,只要改变风扇两端的电压就可以实现转速的调节。那么如何实现风扇电压的调节呢?这就用到了pwm。
pwm调速原理 所谓pwm,就是脉冲宽度调制,一定频率的方波是由高电平和低电平构成的。假设高电平的持续时间是t1,低电平的持续时间是t2,那么周期t=t1+t2。
通过改变高电平的持续时间,就可以改变方波的平均电压,在一个周期内高电平所占的比例,就叫做占空比,计算公式为:d=t1/t。
占空比与平均电压的关系
占空比越大,那么平均电压就越高;占空比越低,平均电压就越小。
占空比为100%,那么风扇两端的电压就是12v,风扇满速转动;
占空比为50%,那么风扇两端的电压就是6v,风扇以一半的速度转动;
占空比为0%,那么风扇的电压就是0v,风扇不转动。
占空比和平均电压的计算关系如下图所示。
pwm调速电路原理图的设计 所以,cpu只要输出不同占空比的方波就可以控制风扇的转速,占空比的大小与温度有关。温度越高,占空比越大,风扇转速越快;温度越低,占空比越小,风扇转速也就越小。cpu控制风扇调速的电路原理图如下图所示。
上图中,使用三极管作为风扇的驱动,也可以使用mosfet等其他功率器件,方波的占空比是由cpu温度控制的。理论上来讲,频率越高,风扇转动越平滑,但是对功率开关器件的响应速度要求也就越高,所以方波的频率一般控制在10k-30khz之间。

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