当风扇上施加适当的额定电压时,风扇将全速运转。如果电压降低一点,风扇的速度就会降低。当电压设置为零时,风扇将缓慢停止。可以发现,可以通过改变风扇两端的电压来调节速度。那么如何调节风扇电压呢?这使用PWM。
PWM调速原理所谓PWM就是脉宽调制,一个具有一定频率的方波由高电平和低电平组成。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,可以改变方波的平均电压。一个周期内高电平所占的比例称为占空比,计算公式为:d=t1/t。
占空比和平均电压之间的关系
占空比越大,平均电压越高;占空比越低,平均电压越小。
当占空比为100%时,风扇两端的电压为12V,风扇全速旋转;
当占空比为50%时,风扇两端的电压为6V,风扇以一半的速度旋转;
占空比为0%时,风扇电压为0V,风扇不转动。
占空比和平均电压之间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转速,占空比与温度有关。温度越高,占空比越大,风扇转速越快;温度越低,占空比越小,风扇转速也越低。CPU控制风扇调速的电路原理图如下图所示。
上图用三极管驱动风扇,也可以用MOSFET等其他功率器件。方波的占空比由CPU温度控制。理论上频率越高,风扇转动越平稳,但功率开关器件的响应速度也越高,所以方波的频率一般控制在10k-30k Hz之间。
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