风扇速度控制器

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电风扇控制器原理

电风扇控制器原理

电风扇控制器原理嗨,朋友们!今天咱们来聊聊电风扇控制器的原理,这可真是个特别有趣的东西呢。

我有个朋友叫小李,有一次他的电风扇出毛病了,控制器怎么按都不听话。

他跑来问我:“你说这电风扇的控制器到底是咋工作的呀?怎么就突然不好使了呢?”我就跟他说啊,这得从电风扇控制器的基本结构说起。

一般来说,电风扇的控制器就像是一个小小的指挥官,指挥着电风扇的各种动作。

它里面最主要的部件有好几个呢。

比如说,有一个叫电位器的东西。

这电位器啊,就像是一个可以滑动的小滑梯。

你看啊,当你转动电风扇的调速旋钮的时候,就好像是有个小小孩在这个滑梯上滑动呢。

这个滑动的过程呢,其实就是在改变电阻的大小。

电阻这东西,就像是道路上的障碍物。

电阻越大,电流通过的时候就越费劲,就像你在路上遇到好多大石头,走得就慢。

在电风扇里呢,电流通过这个有不同电阻的电路,就会让电风扇的电机转得快或者慢。

这就好比你骑自行车,在平地上没什么阻碍,你就骑得快;要是路上坑坑洼洼的,你骑起来就费劲,速度也就慢了。

小李就瞪大了眼睛说:“哇,原来这么神奇呢!”还有啊,现在很多电风扇的控制器有定时功能。

这定时功能是怎么实现的呢?这里面就有一个定时器电路。

这个定时器电路就像是一个小闹钟。

你设定了多久之后关闭电风扇,就像是给这个小闹钟上了发条。

它里面有一些电子元件,这些元件会按照你设定的时间,慢慢地进行计数。

就好像小闹钟的指针在滴答滴答地走。

当计数到你设定的时间的时候呢,它就会给整个电路一个信号,就像小闹钟响了,然后告诉电风扇:“嘿,时间到啦,该停啦!”我跟小李这么一讲,他就说:“哎呀,这就像魔法一样呢!”再说说那些带遥控功能的电风扇控制器吧。

这遥控功能就更酷了。

遥控器和电风扇上的接收器就像是一对好朋友在对话。

遥控器按下按钮的时候,就会发出一种特定频率的信号,这个信号就像是一种特殊的语言。

而电风扇上的接收器呢,就像是一个懂得这种语言的小耳朵。

它接收到这个信号之后,就会告诉控制器:“嘿,主人想让风扇摇头啦,或者想让风扇加速啦。

MTC5060微型风扇控制器使用说明

MTC5060微型风扇控制器使用说明

MTC5060微型风扇控制器使用说明概述MTC5060微型风扇控制器是一款用于控制微型风扇工作的设备。

本文档将详细介绍如何正确使用该控制器。

功能特点- 支持微型风扇的速度调节功能- 支持风扇的开关控制- 具有过载保护功能,能够保护风扇和控制器本身的安全使用步骤1. 确保控制器与风扇正确连接。

将控制器的电源线与电源适配器相连,将风扇线与控制器上的风扇接口相连。

2. 打开控制器的电源开关,此时控制器的电源指示灯应亮起。

3. 调节风扇速度:通过控制器上的速度调节按钮或旋钮,可以调整风扇的速度。

根据实际需求,选择合适的风速。

4. 控制器还支持风扇的开关功能。

按下或拨动开关按钮,可以打开或关闭风扇。

5. 当控制器或风扇出现过载时,控制器会自动断电保护。

此时需要关闭控制器电源开关,等待片刻后再重新启动。

注意事项1. 请勿将控制器和风扇暴露在潮湿或有水的环境中,以免发生电路短路或其他安全问题。

2. 使用过程中,若发现控制器或风扇异常,请立即停止使用并检查所接线路是否正确。

3. 请不要长时间将风扇以最大速度运行,以免导致风扇过热或控制器损坏。

4. 请遵循国家相关法律法规和使用承诺书中的规定,正确、合法地使用该控制器。

5. 详情请参考控制器附带的用户手册,了解更多详细操作步骤和注意事项。

常见问题解答Q: 风扇转速无法调节怎么办?A: 首先检查控制器与风扇的连接是否正确,确保风扇线接触良好。

如果问题仍然存在,可尝试重启控制器并再次调节。

Q: 风扇无法启动怎么办?A: 检查控制器电源开关是否打开,风扇线是否连接正确。

如果问题仍然存在,可能是风扇本身故障,建议联系售后服务。

总结通过本文档,你已经了解了MTC5060微型风扇控制器的使用方法。

请按照使用步骤操作,遵循注意事项,以确保正确、安全地使用该控制器。

如有其他问题,请参考用户手册或联系售后服务。

祝使用愉快!。

MAX31740最便捷的风扇速度控制器-MaximIntegrated

MAX31740最便捷的风扇速度控制器-MaximIntegrated

MAX31740最便捷的风扇速度控制器概述MAX31740提供了一套成熟且设计简单的风扇速度控制方案,通过监测外部NTC热敏电阻的温度,产生用于控制2、3或4线风扇速度的PWM信号。

利用外部电阻设置风扇控制,无需外部微控制器。

控制特性包括:控制风扇的起始温度、PWM频率、低温下的风扇速度以及温度占空比传递函数的斜率。

由于工作特性由硬件电路的无源元件选择,所以无需开发固件即可实现简单、低成本的风扇速度控制,大幅缩短风扇控制的开发时间。

MAX31740采用2mm x 3mm、8引脚TDFN封装。

特性● 集成PWM风扇控制器—无需微处理器● 控制2、3或4线风扇速度● 电阻设置风扇控制特性● 线性、平稳地改变PWM占空比,将可闻风扇噪声降至最小● 高精度监测外部热敏电阻温度● 3.0V至5.5V工作电压范围● -40°C至+125°C工作温度范围应用● 消费类设备● 通信设备● 计算设备●工业设备定购信息在数据资料的最后给出。

相关型号以及配合该器件使用的推荐产品,请参见:/MAX31740.related 。

典型应用电路19-6697; Rev 0; 5/13最便捷的风扇速度控制器Recommended Operating Conditions(T A = -40°C to +125°C, unless otherwise noted.) (Note 2)Electrical Characteristics(V DD = V DDMIN to V DDMAX , T A = -40°C to +125°C, unless otherwise noted.) (Notes 2, 3)Note 1: Package thermal resistances were obtained using the method described in JEDEC specification JESD51-7, using a four-layerboard. For detailed information on package thermal considerations, refer to /thermal-tutorial .(All voltages relative to ground.)Voltage Range on V DD ..............................................-0.3V to +6.0V Voltage Range on Any Non-Power Pin ....-0.3V to (V DD + 0.3V)Operating Temperature Range .........................-40°C to +125°CStorage Temperature Range ............................-55°C to +125°CJunction Temperature Maximum .....................................+150°C Soldering Temperature (reflow) .......................................+260°CStresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.Package Thermal Characteristics (Note 1)TDFNJunction-to-Ambient Thermal Resistance (θJA ) ..........60°C/W Junction-to-Case Thermal Resistance (θJC ) ...............11°C/WAbsolute Maximum RatingsPARAMETERSYMBOL CONDITIONSMIN TYP MAX UNITS Supply Current (Note 4)I DD V DD = 3.3V 500800µA V DD = 5.5V 7501100PWM Start Voltage (Note 5)V START V DD = 3.3V-80-40+10mV Input Bias Current (SENSE)I BIAS T A = +25°C to +125°C19nAInternal DO Pulldown Resistor DO RLOAD 2060100kΩInternal SLOPE Feedback Resistance (Note 6)R FBK V DD = 3.3V, T A = +25°C22 ± 2.4kΩSawtooth Peak Voltage Offset (Note 7)V FSOFFSET±12mVSawtooth Peak Voltage V FS 0.49250.50.5075x V DD R SLOPE Capacitive Load (Note 8)C SLOPE 10pF PWM Output Low V OL I SINK = 6mA 0.4V PWM Output HighVo H I SOURCE = -6mA V DD - 0.4VPWM FrequencyPWM FREQ10.5455-6/C FHz T A = +25°C to +125°C -10+10%T A = -40°C to +125°C-20+20PARAMETERSYMBOL CONDITIONSMIN TYP MAX UNITS Supply Voltage V DD 3.0 3.35.5V Logic 1 (D0)V IH V DD x 0.7V DD + 0.3V Logic 0 (D0)V IL-0.3V DD x 0.3V最便捷的风扇速度控制器Capacitance(T A = +25°C, unless otherwise noted.)Note 2: All voltages referenced to ground.Note 3: Limits are production tested at T A = +25°C. Limits over the operating temperature range and relevant supply voltage rangeare guaranteed by design and characterization. Typical values are not guaranteed.Note 4: SENSE = V DD /2.Note 5: V START specifies the voltage change relative to V DD /2 that is required to start PWM. Negative value indicates lower thanV DD /2.Note 6: The typical (TYP) column indicates ±3 sigma distribution of a trimmed resistance.Note 7: V FSOFFSET is specified relative to V DD /2. The total error equals V FS + V FSOFFSET .Note 8: For stable PWM operation, the maximum external capacitance connected to R SLOPE from all sources must be less than10pF.Note 9: Guaranteed by design; not 100% production tested.PARAMETERSYMBOLCONDITIONSMINTYP MAXUNITS Input Capacitance C I (Note 9)10pF Output CapacitanceC O(Note 9)15pF最便捷的风扇速度控制器典型工作特性(T A = +25°C, unless otherwise noted.)PWM_OUT OUTPUT FREQUENCYvs. TEMPERATURETEMPERATURE (°C)P W M _O U T O U T P U T F R E Q U E N C Y (H z )1108050201025303540455020-40POWER-SUPPLY CURRENT vs. POWER-SUPPLY VOLTAGEPOWER-SUPPLY VOLTAGE (V)P O W E R -S U P P L Y C U R R E N T (µA )5.05.54.54.03.55005506006504503.06.0MEASURED PWM OUTPUT FREQUENCYvs. FREQ INPUT CAPACITANCEFREQ INPUT CAPACITANCE (F)M E A S U R E D P W M O U T P U T F R E Q U E N C Y (H z )1.E-071.E-081.E-091.E+021.E+031.E+041.E+051.E+011.E-101.E-06PWM_OUT OUTPUT VOLTAGE HIGHvs. OUTPUT CURRENTOUTPUT CURRENT (mA)P W M _O U T O U T P U T V O L T A G E H I G H (V )-4-6-83.053.103.153.203.353.303.00-10-2PWM DUTY CYCLEvs. D MIN INPUT BIASD MIN BIAS (%V DD )P W M D U T Y C Y C L E (%)45%30%15%2040608010000%PWM_OUT OUTPUT VOLTAGE LOWvs. OUTPUT CURRENTOUTPUT CURRENT (mA)P W M _O U T O U T P U T V O L T A G E L O W (V )151050.10.20.30.420THEROETICAL PWM OUTPUT FREQUENCYvs. FREQ INPUT CAPACITANCEFREQ INPUT CAPACITANCE (F)P W M O U T P U T F R E Q U E N C Y (H z )1.E-071.E-081.E-091.E+021.E+031.E+041.E+051.E+011.E-101.E-06最便捷的风扇速度控制器引脚说明引脚配置引脚名称功能1DMIN 连接至外部电阻分压器,以设置有效的最小PWM占空比(通常介于0.05V DD 至0.2V DD 之间,设置相应的最小占空比)。

风扇控制器的散热原理

风扇控制器的散热原理

风扇控制器的散热原理风扇控制器是电子设备中常见的一种电路,用于控制风扇的运转,以实现散热和保护电子元件的目的。

在电子设备中,由于电路元件的工作产生了大量的热量,如果不能及时散热,就会导致元件的过热损坏。

风扇控制器通过控制风扇的运转速度和散热效果,有效地维护了电子设备的正常工作状态。

散热原理是风扇控制器发挥作用的核心机制。

当电子设备中的元件产生热量时,风扇控制器会通过监测温度传感器上的温度信号来判断是否需要启动风扇。

一旦温度超过设定的阈值,风扇控制器会通过输出的控制信号来启动风扇。

风扇作为散热设备的一种,其工作原理是通过旋转风叶产生气流,通过对流和对流传导的方式将热量从设备中散发出去。

当风扇启动后,风叶的旋转将空气带动起来,在设备表面形成气流,加快了热量传输的速度。

除了风扇的工作原理外,风扇控制器还根据实际需要调整风扇的运转速度,以达到最佳的散热效果。

在电子设备中,不同区域的热量产生和散热需求是不一样的。

一般而言,CPU等核心部件产生的热量较大,需要较高的风扇转速来进行散热;而其他部件的热量产生较小,可以采用较低的风扇转速来满足散热要求。

风扇控制器通常采用PWM调速模式(Pulse Width Modulation)来实现风扇转速的调节。

PWM调速通过改变风扇控制信号的占空比来控制风扇的转速。

占空比是指单位时间内,风扇控制信号高电平的时间占整个周期的比例,通过调整高电平时间的长短,可以控制风扇转速的快慢。

此外,风扇控制器还可以根据系统的负载情况和环境温度的变化调整风扇的转速。

当负载较大或环境温度较高时,风扇控制器会相应提高风扇的转速,以增加散热效果;而当负载较小或环境温度较低时,风扇控制器会适当降低风扇的转速,以节能降噪。

总之,风扇控制器的散热原理是通过监测温度信号、启动风扇、调节风扇转速等多种手段来实现对电子设备的散热控制。

它不仅可以有效地保护电子元件免受过热损坏,还可以提高设备的工作稳定性和寿命。

汽车风扇控制器技术要求

汽车风扇控制器技术要求
100V
1h
90ms
A
脉冲 4
-7V
1个脉冲
/
C
脉冲 5b
34V
1个脉冲
/
A
试验要求:试验功能等级要求A。
技术参数
1.工作温度范围:-40℃~+105℃
2.存储温度范围:-40℃~+130℃
3.工作电压范围:(9~16)V;
4.单通道最大负载电流:20A
5.输入PWM信号参数
5.1 频率:
输入频率:500Hz
输出频率:20kHz±5%
5.2 有效电平:高电平(4.6~16)V, 低电平(0~1.9)V;
(1)汽油
(2)发动机油
(3)液压油
(4)冷却夜30%水溶液
(5)刹车油
(6)洗涤液
试验要求:试验完成后,样件功能应正常。
电气特性测试
考查长时间工作过压能力:温度120℃,电压(17±0.1)V,试验时间1h,带负载;.
短时间过压能力:电压(24±0.1)V,试验时间1min,不带负载。
试验要求:试验后,样件功能应正常。
试验要求:试验后样件功能应正常。
湿度试验
温度55℃,相对湿度95%~100%,一个周期24h,循环6次。
试验要求:试验后样件功能应正常。
机械冲击试验
固定在测试台上测试,峰值加速度400m/s2,持续时间11ms,空间6个方向,每个方向1次。
试验要求:试验后,样件功能应正常。
耐溶性试验
将RFC接上插件后浸入上述溶液中,通电放置24小时。
转换时间1h,
环境温度120℃,试验时间24h;试验周期为:1h关,1h开(负载输出:80%,100%),反复进行。

抗电磁干扰的PWM风扇控制器原理及应用

抗电磁干扰的PWM风扇控制器原理及应用

抗电磁干扰的PWM风扇控制器原理及应用微芯科技(Microchip )公司提供一种工作于PWM 模式的风扇制冷速度控制器系列产品,用于无刷直流风扇(参考文献1)。

为了利用PWM 波形的占空比来控制风扇速度,可以使用外部NTC(负温度系数)热敏电阻或微芯公司的一种PIC 微控制器及其SMBus 串行数据总线。

图1 示出了TC664 和TC665 控制器数据资料描述的一种典型应用(参考文献2)。

利用电容值为1mF 的频率控制电容器CF 和风扇控制器IC1 产生一个PWM 脉冲串,它的标称频率为30 Hz,依赖于温度或命令的占空比变化范围是30%~100%。

虽然使用PWM 模式的控制器可以降低晶体管QA(它驱动风扇)的功耗,但100 mA 方波电机驱动电流可能对附近的高灵敏度音频电路导致不需要的干扰。

图2 中的电路解决了这个问题。

一个额外的驱动晶体管Q1 以及一个由C3 和R3 组成的RC 网络构成了一个简单的PWM 到线性转换器。

还可以使用另一个PWM 到线性转换电路,比如基于运算放大器的积分器。

图3 示出了Q2 的集电极的直流电压与IC1 的PWM 驱动输出波形的占空比之间关系图。

施加到风扇的电压对应于Q2 的集电极电压和12V 电源电压之间的差值。

即使风扇两端出现了稳定的电压,风扇电机的换向产生的电流脉冲仍然会在连接到Q2 的发射极的电流检测电阻器RSENSE 两端产生一个电压,并且IC1 的所有保护和警告特性均保持可用状态。

列出的元件值对100 mA/12 V 无刷风扇有效。

可使用一个通用NPN 晶体管(比如2N2222)作为驱动晶体管Q1,并使用一个NPN 晶体管[比如飞兆。

艾顿智能3路风扇速度控制器说明说明书

艾顿智能3路风扇速度控制器说明说明书

DescriptionSingle pole, 3-way, 1.5A, 120V/AC, 60HzDesign features•Set up and control fan speed control using theEaton Brightlayer Home App or by voice commands • No hub required•LED indicator system alerts if the device is not set up in the network•Preset whether your device comes on or stays off following a power outage• Neutral required for installation•Dimmable white LED indicators illuminate to indicate (ON, OFF) status•Can be wired with standard 3-way switch where traveler wire exists for 3-way.EWFFSC15Project Name:Prepared By:Project Number:Date:Catalog Number:Type:T able 1. Wi-Fi smart fan speed controlCompliances, specifications and availability are subject to change without notice.Rating DescriptionColor suffixCatalog no.AV/AC Hz1.512060Wi-Fi smart fan speed controlW, C2, C6, C7Amazon, Alexa and all related logos are trademarks of , Inc. or its affiliates. Google and Google Play are trademarks of GoogleLLC. Wi-Fi CERTIFIED logo is a trademark of the Wi-Fi Alliance.Wi-Fi smart fan speed control2EATON/connectedhome Technical DataEffective April 2023Wi-Fi smart fan speed controlCatalog No.EWFFSC15PerformanceMaximum amperage: 1.5ARating:120V/AC, 60HzInstallation & programming For installation and programming the device, see the Wi-Fi Smart Fan Speed Control Quick Start Guide included with product.Testing & code compliance cULus Listed 244B. NOM Certified. Complies with FCC Part 15, Class B.TerminationsFan speed controller has screw terminals for line, load, ground, neutral and traveler 3-way wire Material characteristics Flammability: Meets UL94 requirements; V2 rated Temperature rating: 32°F to 104°F (0°C to 40°C)Warranty2-year limited product warrantyEaton’s Wi-Fi smart fan speed control replaces regular switches (where a neutral is present) to provide local and remote control for ceiling fans. The fan speed controller can be remotely controlled and the user can create routines, schedules and group devices using the Eaton Brightlayer Home App. Eaton’s Wi-Fi smart fan speed control has additional features such as a selection of 3 fan speed controls (High, Medium, Low).ApplicationsProject Name:Prepared By:Project Number:Date:Catalog Number:Type:T able 2. SpecificationsCompliances, specifications and availability are subject to change without notice.Figure 1. EWFFSC15For ordering devices, include Catalog No. followed by the Color Suffix: W (White),C2 (Color Change Kit: LA, W, V), C6 (Color Change Kit: W, RB, SG), C7 (Color Change Kit: B, BK, GY)Decorator series color options:(White)C2 Color KitLA (Light Almond), W (White),V (Ivory)C7 Color KitB (Brown), BK (Black), GY (Gray)C6 Color KitRB (Oil Rubbed Bronze), W (White),SG (Silver Granite)T able 3. Color ordering information3EATON /connectedhome Single location control installationWi-Fi smart fan speed control Technical DataEffective April 2023Project Name:Prepared By:Project Number:Date:Catalog Number:Type:Certifications & compliancesKEY:cULusNOMFCCRelated productsWi-Fi smart productsEWFD30, EWACD, EWFTRCR15Compliances, specifications and availability are subject to change without notice.WallplatesPJS26, PJS262Single Location Control Installation (requires one Wi-Fi Fan Speed Control)3-Way location control installation Electrical Sector 1123 Hwy 74 SPeachtree City, GA 30269United States /WifiSmartElectrical Sector Canada Operations 5925 McLaughlin RoadMississauga, Ontario, L5R 1B8CanadaEatonCanada.ca/WifiSmartElectrical Sector Mexico Operations Carr. Tlalnepantla -Cuautitlan Km 17.8 s/n Col. Villa Jardin esq.Cerrada 8 de MayoCuautitlan, Mexico CP 54800Mexico Eaton.mx/WifiSmartEaton1000 Eaton Boulevard Cleveland, OH 44122United States Eaton is a registered trademark. All other trademarks are property of their respective owners.© 2023 EatonAll Rights Reserved Printed in USAPublication No. TD610147EN April 2023。

风扇控制器的使用说明书

风扇控制器的使用说明书

风扇控制器的使用说明书1. 概述风扇控制器是一种用于调节风扇转速的设备。

它可以通过改变风扇的转速来控制房间内的温度和空气流动。

本说明书将为您详细介绍风扇控制器的功能和使用方法。

2. 功能特点2.1 风速调节风扇控制器可以根据您的需求调节风扇的转速。

通过旋转调节钮,您可以将风速从低档调整到中档或高档,以适应不同的气温和空气流动需求。

2.2 定时功能该控制器还配备了定时功能,允许您设定特定的时间段来启动或关闭风扇。

只需按下定时按钮并通过旋转选择钮设置所需的时间,风扇将在您指定的时间自动开启或关闭。

2.3 静音模式此风扇控制器还可选择静音模式。

在静音模式下,风扇转速将降低至最低档,以减少噪音。

这对于您需要在安静的环境下入睡或专心工作非常有用。

3. 使用指南在开始使用风扇控制器之前,请确保已经将控制器正确连接至风扇电源。

以下是一些使用指南以确保您可以正确操作该设备。

3.1 风速调节旋转控制器上的调节钮可以调整风扇的转速。

顺时针旋转将增加风速,而逆时针旋转则会减小风速。

请根据实际需求调整转速。

3.2 定时器设置按下定时按钮,然后使用旋转选择钮设置启动或关闭风扇的时间。

可以设置从数分钟到数小时的时间段。

确保定时器被正确设置以避免不必要的能源浪费。

3.3 静音模式若您希望在消除噪音的同时享受微风,只需按下静音模式按钮。

风扇将在最低速档运行,确保了一个宁静的环境。

4. 注意事项在使用风扇控制器时,请注意以下事项以确保您的安全和设备的正常运行:4.1 电源接线确保控制器正确连接至风扇的电源。

检查电源线是否牢固连接,并避免将电源线与其他插头混淆。

4.2 温度控制虽然风扇控制器可以帮助您调节室温,但请确保房间的温度处于安全范围内。

控制器不应被用于调节非常低或非常高的温度。

4.3 定时器安全在设置定时器时,请确保设定的时间段合理并遵循消防和安全规定。

不应将风扇长时间保持在未监督的情况下运行。

5. 故障排除如果您在使用风扇控制器时遇到问题,可以尝试以下故障排除方法:5.1 检查电源确保控制器已正确连接至电源插座,并检查电源线是否正常工作。

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风扇速度控制器
作者:Maxim北京办事处 Bruce Denmark编栾成强译来源:《国外电子元器件》
1 概述
IC设计者力求在越来越小的封装里放入更多高速运行的晶体管,但这必将导致发热。

为了把这些高功率IC放进更小的封装内,就必须有效解决热管理问题。

在很多应用中使用风扇来降温,但风扇会带来机械故障,增加功耗和噪声。

因此,应当对风扇速度进行监测和控制以解决这些问题,从而使风扇工作更可靠,功耗和噪声更低。

由于直流无刷风扇易用、可靠,因此是大部分电子产品的首选方案。

它是一个两端器件,加上直流电压即可工作。

其直流电压电压有5V,12V,24V和48V,目前选和的12V风扇较多。

随着12V电源的减少,5V风扇的用量将会增加。

电信领域一般使用48V风扇。

直流无刷风扇的换向整流是在风扇内部通过电子方式控制的,老式直流风扇使用机械工刷子,因而会产生较高的EMI,并易于损坏。

而无刷风扇用电子传感器和开关来替代机械式刷子,从而延长了使用寿命,是一种简单易用、工作可靠的两端器件。

直流无刷风扇的端电压不同,其转速和消耗的电流也不同(成正比)。

尽管直流无刷风扇有很高的可靠性,但它仍然是机械器件。

在长时间使用时,其风扇速度和冷却效率可能会下降甚至失效,所以要对风扇进行连续监测。


多风扇制造商提供有不同的监控方式,一般分为:报警传
感器和速度传感器两类。

利用报警传感器可在风扇速度低
于某个门限值时给出报警信号。

而某些制造商则用速度传
感器给出与频率成正比的风扇速率的输出信号,一般每转
娄产生2个脉冲。

报警传感器和速度传感器都可以提供漏
极开路或内部上拉输出,内部上拉可以是TTL电平或电源
电压。

值得注意的是:用风扇速度控制电源电压的改变将
会影响传感器和其它电路。

而且实际设计中必须考虑风扇
的使用条件,(如最恶劣的温度范围、最大功耗、风扇的
误差和使用寿命等),工作在适当的条件下可以降低风扇
速度,而在最恶劣的条件下,则应加快风扇速度。

合理控
制风扇速度能够降低系统的噪声和功耗,从而延长风扇的
寿命并减少灰尘。

2 风扇速度控制方法
2.1 脉宽调制法(PWM)
脉冲宽度调制法(PWM)是将风扇电源的开关频率设为固定值,通过改变其占空比来调节风扇速度的方法。

占空比越大,风扇速度越快。

这种控制方
式的关键在于选择合适的开关频率,如果频率太低,
风扇速度将会随PWM周期而振荡。

相反,如果频率
过高,风扇内部的换向整流电路会断开风扇加速/减速
电路的电源而导致风扇停转。

一般的频率范围是
20Hz~160Hz。

另外,PWM的上升和下降时间要足够
慢,以保证风扇的长期稳定。

PWM控制方式的优点是
驱动电路简单、有很好的启动特性、晶体管热量耗散
小等。

缺点是增加了风扇的应力,不便使用速度报警
传感器,而速度报警传感器与电机使用同一电源供
电,如电机电源以20Hz~160Hz频率接通或断开,则
传感器也会随之关断或开启,从而失去应有的检测功能。

在PWM控制方法中,风扇的电压为额定值(例如12V风扇中的12V电源)或零电压,但由于风扇没有满负荷运转,因而它的反向电动势就会减少,这将导致PWM导通期间的电流可能会大于正常值。

虽然风扇的设计使共能够处理较大的电池,但在风扇启动阶段,电流将每秒增加30倍,这将对风扇的可靠性产生很大影响。

尽管如此,PWM仍然是低成本应用的理想选择。

2.2 线性调节方法
这种方法利用线性稳压器来调节风扇的直流电压,它要求风扇能够工作在较宽的电压范围内与PWM控制方式相比,其优点是能够使用速度和报警传感器;缺点是功耗较大,需要解决启动和停止问题。

在用线性稳压器控制风扇两端的直流电压时,虽然其功率消耗将产生热量,但在最大致冷和最小致冷状态下的功率消耗却近似为零。

因为在最大致冷时,调整管上的电压差近似为零;最小致冷时调整管上的电流近似为零,所以功耗近似为零。

在风扇两端的电压为最大工作电压的一半时,其功耗最大,这时的功率耗散可由下式估算:
P=1/4(Vmax×Imax)
式中,V和I分别是风扇的额定电压和额定电流,如1.2W的风扇的调整管的功率耗散只有300mW (12V的风扇工作在6V)。

所以风扇速度降低时能够节省一定的功率。

启动和停止是相关联的,风扇在启动前需要一定的启动电压。

风扇运转后,一旦风扇电压降低到停止电压,风扇就会停止运转。

启动电压一般等于或稍大于停止电压,通常是风扇额定电压的25%~50%,在没有速度监控时,判断风扇是运转还是停止有两种方法:第一是保证风扇两端的电压始终大于启动电压,一般可设置该电压大于额定电压的60%,以降低风扇电压的控制范围。

第二是使用带有转速计的风扇,并由微控制器对转速计进行监控。

在风扇没有启动或停止前,利用软件可以了解其状态,但是这种方法将增大设计的复杂程度和软硬件资源。

2.3 DC-DC控制器
同线性稳压方式一样,DC-DC开关方式也是通过控制风扇两端的直流电压来控制风扇速度,所不同的是这种方式采用的开关方式。

这两种方式的优缺点基本相同,有一点不同的是DC-DC开关方式的理想效率是100%,所以不会产生热量。

实际上DC-DC开关控制器的效率通常是75%~95%,,效率升高,成本和复杂程度就会增加。

只有在风扇工作电压降低低时才会节省功率,当工作电压是饱和电压的一半时,功耗降低的幅度最大。

节省功率的代价是成本和复杂程度的提高,所以DC-DC方式一般用于例携系统以及需要大功率风扇或多个风扇控制的应用中。

2.4 高端/低端驱动
以上三种方式可以是低端驱动也可以
是高端驱动。

高端驱动的电路稍复杂一
点,好处是风扇负端可以接地,速度和报
警传感器具有相同的参考地,而且易于接
口。

低端驱动不需要电平转换,但速度和
报警传感器需要电平转换电路。

这时风扇
的正端一般保持在恒定电压,而负端电压
是可以控制和调节的,因此速度和报警传
感器的参考点易改变,因而需要电平转换
电路。

3 无转速计的风扇速度控制
图1和图2是两个不带报警传感器和速度传感器的风扇速度控制电路,图1的MAX1669构成PWM 控制方式,图2是MAX1669构成线性调节控制方式。

图中的MAX1669既是温度传感器又是风扇控制器,两部分可独立工作并与微控制器相配合,其接口方式为SMBus。

温度传感器通过安装在远端的二极管来完成,这个二极管也可以包含在某些器件内部,例如XILINX公司的VIRTEX系列器件,这样会更确切地控制关键器件的温度并省去外部二极管。

当MAX1669检测的温度增加时,可由软件来控制并提高风扇速度。

风扇速度的控制与温度测量无关,所以这是开环控制系统,不存在稳定性问题。

但无地直接知道被控制件的实际温度,也无法直接了解风扇是否失灵或制冷效率是否下降。

如果温度传感器放在要制冷的地方,可设计成一个闭环系统,风扇速度增加,温度下降。

闭环系统需要注意稳定性的问题,同时会增加软件的复杂性。

4 带有转速计的风扇速度控制
图3是带有转速计的风扇速度控制电路。

MAX6625用于测量温度并通过类似I2C的两线接口传送至微控制器。

两线接口将命令传送给MAX6650,由MAX6650来控制风扇的速度,MAX6650内部的接口电路可以连接风扇的转速计(速度传感器),风扇速度通过SMB两线接口读取。

用MAX6650即可构成风扇速度控制器或风扇速度调节器。

可用风扇速度控制器来控制风扇的两端电压,从而达到控制风扇速度的目的。

风扇速度调节器实际上是用转速计来对风扇速度进行测量和调节。

把MAX6650用于风扇速度控制器时,用微控制器从MAX6625读取温度,并从MAX6650读取速度,然后通过MAX6650里的DAC来控制风扇两端的电压和速度。

微控制器必须不断地读取风扇速度和通过DAC来调节风扇速度,这在启动和停止阶段尤为重要。

在用MAX6650进行速度调节时,可利用微控制器给邮速度指令,并用MAX6650自动监控和调节风扇速度。

一旦速度指令传送给MAX6650,微控制器就可以不再介入,这样可减少软件的工作量,如果MAX6650不能提供指令所要求的控制电压,系统将产生报警信号给微控制器以产生中断。

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