上篇文章其實(shí)已經(jīng)到了CPU風(fēng)扇的2.3.4線之間的差異，但是其實(shí)很多小伙伴還是不懂它們之間的工作原理以及PWM的調(diào)速原理，這篇文章將與大家深入去探討2.3.4線的工作原理以及PWM調(diào)速的作用 ，那么無(wú)論是臺(tái)式機(jī)還是筆記本，全是具備風(fēng)扇的，該風(fēng)扇具有排熱功效，電腦上CPU的溫度越高，轉(zhuǎn)速越快，能夠提升電腦上CPU的排熱高效率，確保CPU一切正常工作中。那麼電腦上是怎樣調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的呢？這要從風(fēng)扇接線的接法談起。從一開(kāi)始到現(xiàn)在，電腦上CPU的風(fēng)扇各自經(jīng)歷了兩條線式、三線制及其今日的四線式。那它們中間有什么不同呢？

1.兩線式CPU風(fēng)扇的原理

初期的風(fēng)扇僅有二根線，一般用紅杠和黑條來(lái)表明，鮮紅色表明開(kāi)關(guān)電源正、黑條表明開(kāi)關(guān)電源負(fù)，即要是接好適合的電壓，風(fēng)扇便會(huì)旋轉(zhuǎn)，并且是飛速旋轉(zhuǎn)，速率不能調(diào)。這中風(fēng)扇盡管非常容易操縱，可是沒(méi)有轉(zhuǎn)速意見(jiàn)反饋。風(fēng)扇有木有在旋轉(zhuǎn)、風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速多少錢，電腦上CPU徹底不清楚。即便風(fēng)扇壞掉了，電腦上CPU也沒(méi)法檢驗(yàn)到，溫度和轉(zhuǎn)速中間沒(méi)法產(chǎn)生閉環(huán)控制，還可以說(shuō)風(fēng)扇的情況不是可控性的，存有排熱安全隱患。

由于兩條線式風(fēng)扇的之上缺陷，為提升排熱高效率，之后又出現(xiàn)過(guò)三線式的風(fēng)扇。

2.三線式CPU風(fēng)扇的原理

三線式風(fēng)扇有三根線，各自用鮮紅色、灰黑色和淡黃色來(lái)表明。鮮紅色和灰黑色是電源插頭，而淡黃色是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的意見(jiàn)反饋線，根據(jù)每根線，電腦上CPU能夠即時(shí)的檢驗(yàn)到風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。在風(fēng)扇打開(kāi)后，CPU能了解風(fēng)扇是否在工作中，產(chǎn)生了基本的閉環(huán)控制。

在電腦上必須排熱的情況下，CPU檢驗(yàn)到風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為零，那麼就可以分辨風(fēng)扇損壞或是是缺少，能夠向客戶提醒常見(jiàn)故障信息內(nèi)容。

之上二種風(fēng)扇所存有的缺陷便是，沒(méi)法依據(jù)具體的溫度狀況開(kāi)展變速，要是全速運(yùn)作，造成噪音非常大，以便改進(jìn)這類狀況，出現(xiàn)了四線式風(fēng)扇。

3.四線式CPU風(fēng)扇的原理

四線式CPU風(fēng)扇在三線式的基本以上多了一根變速線，CPU即能即時(shí)的檢驗(yàn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，又能依據(jù)當(dāng)今CPU的溫度來(lái)操縱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，完成了溫度和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)，提升了排熱高效率、減少了服務(wù)器功能損耗、還減少了風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲。優(yōu)勢(shì)顯著，因此，現(xiàn)階段以四線式風(fēng)扇占多數(shù)。

根據(jù)前邊的比照得知，三線式風(fēng)扇比兩條線式風(fēng)扇多了限速作用，而四線式風(fēng)扇又比三線式風(fēng)扇多了變速作用。比照以下表所顯示。

那麼CPU是怎樣調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的呢？

4.CPU是怎樣調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的

給風(fēng)扇再加適合的額定值電壓后，風(fēng)扇便會(huì)全速運(yùn)行，假如把電壓減少一點(diǎn)，那麼風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速便會(huì)減少，當(dāng)把電壓將為零后，風(fēng)扇漸漸地就慢下來(lái)了。能夠發(fā)覺(jué)，要是更改風(fēng)扇兩邊的電壓就可以完成轉(zhuǎn)速的調(diào)整。那麼怎樣完成風(fēng)扇電壓的調(diào)整呢？這就用到了PWM。

PWM變速基本原理

說(shuō)白了PWM，便是脈沖寬度調(diào)配，一定頻率的波形是由上拉電阻和低電頻組成的。假定上拉電阻的延遲時(shí)間是T1，低電頻的延遲時(shí)間是T2,那麼周期T=T1+T2。

5.PWM波形

根據(jù)更改上拉電阻的延遲時(shí)間，就可以更改波形的均值電壓，在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)上拉電阻所占的占比，就稱為占空比，計(jì)算方法為：D=T1/T。

占空比與均值電壓的關(guān)聯(lián)

占空比越大，那麼均值電壓就越高；占空比越低，均值電壓就越小。

占空比為100%，那麼風(fēng)扇兩邊的電壓便是12V，風(fēng)扇全速旋轉(zhuǎn)；

占空比為50%，那麼風(fēng)扇兩邊的電壓便是6V，風(fēng)扇以一半的速率旋轉(zhuǎn)；

占空比為0%，那麼風(fēng)扇的電壓就是0V，風(fēng)扇不旋轉(zhuǎn)。

6.均值電壓的計(jì)算方式

PWM變速電路設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)方案

因此，CPU要是輸出不一樣占空比的波形就可以操縱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，占空比的尺寸與溫度相關(guān)。溫度越高，占空比越大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快；溫度越低，占空比越小，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也就越小。CPU操縱風(fēng)扇變速的電路設(shè)計(jì)圖如下圖所顯示。

7.PWM變速電路設(shè)計(jì)圖

應(yīng)用三極管做為風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)器，還可以應(yīng)用MOSFET等別的電力電子器件，波形的占空比是由CPU溫度操縱的。理論上而言，頻率越高，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)越光滑，可是對(duì)輸出功率電源開(kāi)關(guān)元器件的響應(yīng)時(shí)間規(guī)定也就越高，因此波形的頻率一般操縱在10K-30KHz中間。