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技术专题
单片机开发PWM与DC风扇
单片机开发冷却风扇是计算机硬件的重要组成部分，因为它们可以冷却CPU并为机箱通风，从而可以在计算机中进行主动冷却。所有计算机均具有内置风扇，因为它们是批准的处理器冷却机制之一。计算机中的风扇从周围收集冷空气并将热空气排出到室外。它们还通过在散热器上分配空气来帮助散热器工作。在这里，我们讨论两种类型的冷却风扇：脉宽调制（PWM）风扇和DC风扇。
在笔记本电脑上工作时，您可能会观察到产生的热量变化。散热的这种变化通常会引起散热风扇及其速度方面的问题。当笔记本电脑的热量减少时，就没有必要全速运行风扇了。但是，如果笔记本电脑温度很高，则笔记本计算机甚至可能需要其他风扇。冷却风扇的速度控制是一个备受争议的话题，而PWM风扇和DC风扇是讨论最多的解决方案。
直流风扇或3针风扇
通常，直流风扇用作低功耗的机箱风扇。它们被供应直流电源。这些风扇也带有3针，因此也称为3针风扇。3个引脚是电源引脚（通常为12 V DC），接地引脚和信号引脚。在直流风扇中，电源可以来自稳压直流电源，也可以来自主板接头引脚。即使没有实现速度控制，信号引脚也会收集有关风扇转速（转速表输出）的信息。某些计算机监视信号引脚，并在风扇操作失败时发出警报。
PWM风扇
如果要改变直流风扇的速度，唯一的选择是改变输入直流电源。直流电源可以降低到12 V以下，以降低速度。DC风扇速度的百分比降低仍然存在限制。所有直流风扇均规定了最小阈值电压额定值；如果电压降至阈值以下，则风扇开始失速。对于连续旋转运动，需要提供此最小电压。
直流电压控制是改变直流风扇速度的方法，可以通过在电源线中加入电阻来实现。串联电阻两端的压降会降低到达风扇电源引脚的电压，从而自动降低风扇的速度。如果连接的电阻器是可变电阻器，则可以改变风扇速度，直到其停滞在最小阈值电压为止。如今，带有旋钮的独立风扇控制器可用于这种类型的DC风扇速度控制。
PWM风扇或4针风扇
脉宽调制（PWM）风扇是直流风扇，带有用于PWM的额外导线。PWM风扇是4针风扇，第四根电线将PWM信号发送到风扇电机。PWM信号是PWM风扇的控制输入。控制输入通常是具有5 V或3.3 V上拉电阻的漏极开路或集电极开路输出。PWM控制信号是高频（通常为25kHz或更高）的方波，以使风扇发出的噪声超过人的可闻范围。PWM信号可以根据电动机的高低状态来启动或停止电动机。当PWM信号为高电平时，电动机运行，否则，电动机静止。
PWM信号的占空比控制风扇电动机的速度。电机将始终提供12 V电压，但是，PWM信号的占空比决定了风扇应运行多长时间。40％的占空比使风扇在PWM信号总时间段的40％时间内保持打开状态，而其余60％的时间将保持关闭状态。冷却风扇的速度变化在额定速度的30％到100％之间，采用PWM技术，PWM风扇实现的最低速度远低于直流风扇。机箱和CPU温度是影响冷却风扇速度的两个因素。新技术的进步带来了固件和软件控制的PWM风扇，其速度根据CPU或机箱温度来控制。PWM风扇通常被视为具有较高功耗的CPU冷却器。
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直流风扇 |
PWM风扇 |
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3针风扇 |
4针风扇 |
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电压控制 |
PWM控制 |
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改变电源电压以进行速度控制 |
在整个操作过程中电源电压恒定，PWM信号占空比控制风扇速度 |
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精确的速度控制很困难 |
无缝速度控制 |
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限制降低速度，使其低于对应于最小阈值电压的速度 |
达到的最低速度可以低于直流风扇 |
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速度可降低至额定速度的40％ |
最低速度可能小于额定速度的20％ |
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电机失速低于最小阈值电压的可能性 |
电机没有失速的机会 |
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通常用作低功耗的机箱风扇 |
通常用作功耗较高的CPU散热器 |