PWM智能温控风扇的原理

1.PWM的技术背景

    PWM (Pulse Width Modulation)Intel对散热器的评定标准非常严格。传统的温控风扇是利用风扇轴承附近的测温探头侦测风扇的进风口温度，从而对风扇的转速进行调节。这种温控虽然解决了一定的问题，但是存在着精度粗糙，而且温控的转速只能做到高速低速两极变速。

PWM是脉宽调制电路的简称，在工业控制，单片机上早已经广泛的应用。而Intel将他和主板的CPU温度侦测相结合，将其应用于散热器风扇的转速精确控制上，取得了良好的效果。

2.PWM智能温控风扇的功能特点

    首先，PWM风扇调节风扇转速是直接从CPU获取温度信息，在风扇上无任何测温装置。根据不同的CPU温度，温控风扇会有不同的转速调节与之对应，并且风扇的转速变化可以做到四级五级，甚至更多，基本上是无极变速的感觉。由于是脉宽信号的实时调节，风扇转速的变化非常灵敏，转速和CPU温度的变化几乎是同步的。

    第二，PWM风扇在计算机待机的时候，可以保持在一个非常低的转速上。在待机时候，CPU温度在四五十度以下，其转速仅为一千转左右，大大降低了运转的噪音。而设计的最高转速，两千多转，只有在CPU温度接近极限温度，即65-67度时候，才会出现。相比传统的温控风扇有着更大的转速控制范围，更好的解决了噪音和性能的问题。

    第三，PWM温控风扇在开机的瞬间，转速会提升到最高，持续数秒后，降低到待机的低转速水平。这个特点也是PWM智能温控风扇的最明显特征，可以用来判断风扇和主板是不是真的具有PWM功能，或者其功能是否有故障，甚至可以用来作为真假盒包散热器的参考判断标准。

3.PWM 智能温控风扇的简单原理

    在具有PWM功能的主板上，除了原先的测温电路之外，多了一个PWM的控制芯片，他的作用是根据测温电路测得的CPU温度，发出不同占空比的PWM脉冲信号。这个脉冲是一种方波，在一个周期内，此方波信号的高电平时段占整个周期的比例，我们称之为占空比。整个周期都是高电平信号，则占空比为100%，反之占空比为零。最简单的PWM温控电路，在风扇的电路板上多了个控制电路，我们把它简单的理解为一个三极管，其中一级和PWM的方波脉冲连接，这个级上如果出现高电平，则三极管另外两极处于导通状态，如果是低电平，则另外两极处于断开状态。如果发出的方波脉冲信号的占空比为50%，即高电平信号占一个周期的一半时间，那么此三极管在一个周期内就有一半时间处于导通状态。通过此三极管在一个周期内的导通时间长短，我们很容易实现对风扇转速的控制。如果PWM的方波脉冲信号的占空比可以做到多种级别，那么风扇的转速也可以做到多种级别。

 

另外，PWM风扇的频率需要测试的，这里有一款Intel使用的风扇的说明书，这样介绍PWM风扇的频率的

2.4  PWM Control Input Signal 
The following requirements are measured at the PWM (control) pin of the fan cable connector: 
PWM Frequency: Target frequency 25 kHz, acceptable operational range 21 kHz to 28 kHz 
Maximum voltage for logic low:  VIL = 0.8 V 
Absolute maximum current sourced:  Imax = 5 mA (short circuit current) 
Absolute maximum voltage level:  VMax = 5.25 V (open circuit voltage)

摘自Intel的PWM specification，不过是很古老的版本