cpu风扇测速原理(cpu风扇测转速的原理)

本文目录
- cpu风扇测转速的原理
- CPU风扇测速原理是什么测速信号什么格式
- CPU风扇工作的原理及四个插孔都有什么作用
- 电脑是怎样检测到风扇转速是怎样的原理,可以讲得详细一点!
- 电脑风扇是怎么测速的
- 从原理上讲CPU风扇电机是不是直流变交流的电动机
- cpu风扇怎么调速
- 主板上Super IO芯片可以发出PWM波去控制CPU风扇转速,并将风扇转速反馈回来原理是什么
- 哪位清楚电脑cpu风扇pwm控制是什么意思
cpu风扇测转速的原理
简单说就是霍尔元件产生脉冲,然后检测脉冲频率来测速。
风扇每转一圈,内部的检测电路便由测速线(一般是黄色)向主板上的计数电路发出2个脉冲信号,主板的测速芯片只需要计算每秒或每分钟接收到多少个脉冲信号便可实现测速了。
CPU风扇测速原理是什么测速信号什么格式
一般的转速长期测量系统是预先在轴上安装一个有60齿的测速齿盘用变磁阻式或电涡流式传感器获得一转60倍转速脉冲再用测频的办法实现转速测量。
而临时性转速测量系统多采用光电传感器从转轴上预先粘贴的一个标志获得一转一个转速脉冲
,随后利用电子倍频器和测频方法实现转速测量。不论
长期或临时转速测量
,都可以在微处理器的参与下
,通过测量转轴上预留的一转一齿的鉴相信号或光电信号的周期
,换算出转轴的频率或转速。即通过速度传感器
,将转速信号变为电脉冲
,利用微机在单位时间内对脉冲进行计数
,再经过软件
计算获得转速数据。即
:n=N/ (mT)
(1)◆n
———转速、单位
:
转/分钟◆N
———采样时间内所计脉冲个◆T
———采样时间、单位分钟◆m
———每旋转一周所产生的脉冲个数
(通常指测速码盘的齿数)
如果m=60,那么1秒钟内脉冲个数N就是转速
n,
即n=N/ (mT) =N/60×1/60=N
(2)◆通常m为60
-------------------------
简单说 就是【霍尔元件产生脉冲,然后检测脉冲频率来测速】测速信号应该是方波
CPU风扇工作的原理及四个插孔都有什么作用
降温原理:通过风扇的转动加速散热片及附近的空气流动,让散热片尽量保持与环境相同的温度。简单说,吹开热空气,让和室温接近的空气尽可能快的接触散热片,而散热片同CPU接触,带走热量。PS:所以说,风冷的效果好不好,两点很关键。1,CPU的温度能否很及时地传导到散热片上,2,散热片的高温能否及时得到与周围空气的交换达到降温的目的。我理解你问的四孔应该是四针的CPU风扇接口定义吧,两根供电,加上一根测速,最后一根是用于转速控制。要达到智能控制转速的目的,必须由BIOS,处理器,操作系统共同作用才能起作用。PS:我指的是台式机,在一些笔记本里面只有两根线的风扇也能控制转速,则为另外一种原理。
电脑是怎样检测到风扇转速是怎样的原理,可以讲得详细一点!
电脑里面的风扇正常只有2根引线电源+和电源-(针脚),可以驱动风扇旋转,但是为了节能和减小噪音延长风扇寿命,在CPU或是其他风扇上又多加根测速引线(针脚),在风扇的内部有驱动电路,电源+,-,提供给风扇驱动电路电源,第3根线就是 测速和调速的用的,也就是说在CPU温度较低的时候,电脑主板给调速电压很低(或很高根据具体电路而定)调速电压控制了风扇驱动电路给风扇电动机的电压也很低,这样风扇就低速运转了,反之,CPU温度很高,主板反映给风扇调速电压也随之升高(或降低根据具体电路而定),调速电压控制了风扇驱动电路,风扇驱动电路控制了驱动输出的电压升高,风扇的转速也就随之升高了。这也就是个自动调速的过程,
还有就是你说的 怎么测速,在CPU的第3根线可以走控制风扇的控制电压也可以把风扇内部的转速信号传递给主板,他是靠的磁电转换原理 风扇每转一圈就能输出一个或多个脉冲信号,把这个信号传到主板 主板通过运算(或是用系统运算)得出一目了然的数字 让我们在显示器上就能看到转速的变化。
以上是个人看法,望高手 详细指教,
电脑风扇是怎么测速的
电脑风扇测速有两种方式,分别是霍尔元件和光电传感器测速。
具体如下,
霍尔元件测速:
1 电脑风扇使用可变频电机,从线圈的位置和数量可以辨别,如下示例图:
2 霍尔效应:通电的半导体薄片,加上和片子表面垂直的磁场B,在薄片的横向两侧会出现一个电压,如下图(图中的Vh称为霍尔电压):
3 霍尔器件是一种基于霍尔效应的磁传感器,(可变频)电机利用霍尔器件测量转子与定子的相对位置,并反馈到电机控制芯片,电机控制芯片再驱动电机旋转。同时,该信号输出,就是电机测速信号。由于电机的相数在2个或以上,所以换向信号的频率为电机的转速的若干(相数)倍,换向脉冲作为测速信号,须经过除法运算得到真实的电机转速。
光电传感器测速:
光电传感器测速则是,在电动机转子上设置一个遮光板,电机转一圈,遮光板将发光二极管照射到光敏管上的光线阻断一次,光敏管的集电极电压改变一次,输出一个脉冲信号,如此得到反映电机转速的脉冲信号,如下图:
通过上述两种方式,皆可得到风扇(电机的转速)。
从原理上讲CPU风扇电机是不是直流变交流的电动机
一、直流散热风扇工作原理及应用
根据供电方式不同,电机有直流种交流两种类型。电脑中使用有风扇为直流电机,供电电压为+12V,转速在1000~10000转/分之间。
直流电机是将直流电转换为机械的旋转机械。
它由定子、转子和换向器三个部分组成,定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分。
转子中两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组。当绕组中有电流通过时产生磁场,与定子的磁场产生力的作用。由于定子是固定的,因此转子在力的作用下转动。
换向器是直流电动的一种特殊装置,由念许多换向片组成,每两个相邻的换向片中是绝缘片。在换向器的表面有弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路链接。当转子转过一定的角度后,换向器将供电电压接入别一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场。可见,由换向的存在,使电枢线圈中受到的电磁转距保持不变,在这个电磁转距作用下使电枢得以旋转。
转子利用轴承与外壳之间实现动配合。购房的扇叶固定在转子上,因此,当转子旋转时,扇叶将与转子一起转动起来。普通风扇一般采用含油轴承;而为了提高风扇运转的稳定性和增加使用寿命,通常采用更为先进的液压轴承;为了更高提高风扇的稳定性和增加使用寿命,风扇采用滚珠轴承,更高效率的提高了风扇的寿命。
二、有刷电机与无刷电机
如前所述,直流电机是利用碳刷实现换向的。由于碳刷存在摩擦,使得电刷乃至电机的寿命减短。同时,电刷在高速运转过程中会产生火花,还会对周围的电子线路形成干扰不。为此,人们发明了无需碳刷的直流电机,能常也称作无刷电机(brushless motor)。
无刷电机将绕组作为定子,用永久磁铁作为转子,结构上与有有刷电机正好相反。无刷电机采用电子线路切换绕组的能电顺序,产生旋转磁场,推动转子做旋转运动。
无刷电机由于没有碳刷,无需维护寿命长,速度调节精度高。因此,无刷电机正在迅速取代传统有刷电机,带变频技术有家电(如变频空调、变频电冰箱等)就是使用了无刷电机,上前散热风扇中几乎全部使用无刷电机。
三、变频电机工作原理
拆开直流散热风扇的电机,直流散热风扇采用的是变频电机,这从线圈所在位置就可以辨认出来。变频电机控制电路板,控制芯片将集DSP功能与驱动器械于一体,简化了电路结构。通过对控制芯片编程,可改变电机转速。
电机有结构
变频电机具有直流电机特性、却采用交流电机结构。也就是说,虽然外部接入的是直流电,却采购用直流-交流变压变频器控制技术,电机本体完全按照交流的原理去工作。因此,变频电机也叫“自控变频同步电机”,电动机有转速N取决于控制器的所设定频率F。
三相星形接法有变频电机控制电路,直流供电经MOS管组成的三相变频电路向电机的三个绕组分时供电。每一时刻,三对绕组中仅有一对绕组中有电通过,产生一个磁场,接着停止向这对绕组供电,而给相邻的另一对绕组供电,这样定子中的磁场轴线在空间旋转120°,转子受到磁力的作用跟随定子磁场作120°旋转。将电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上,定子中便形成旋转磁场,于是电机连续转动。
变频电机的驱动电路由主回路和控制回路两部分组成,现在已经将这两部分集成到同一个芯片中,这样只要使用一个器件便可实现变频电机的全部控制功能,简化了电路结构,常用的控制芯片有日本三洋公司的LB1964,美国MAXIM公司的MAX6625、和意法半导体公司的ST72141等。随着工业界对节能和噪声抑制的日益重视,许多工业产品都趋向采用无刷电机,对电机微控制器提出了更高要求,作为新一代电机控制DSP芯片,TI公司高性价比的TMS320C240非常适合于完成这一任务。
四、变频电机的电路组成
为了对风扇电机的运行状况进行监控,需要从风扇电机向主板输出速度信号,实现风扇运行情况的监控。监控电路用来显示风扇转速,并可实现报警和电电脑的生动停机,以防止因风扇停转而烧毁CPU或其它器件的情况出现。现在变频电机普遍采用集成功率器件来实现这一功能,使控制线路大为简化。为了实现精确控制效果,必须向集成功率器件输入反映转子位置的信号,因此变频电机必须具有电机位置反馈机制,目前通常使用霍尔元件或和光电传感器两种手段进行位置和转速检测。
霍尔器件是一种基于霍尔效应的磁传感器,霍尔效应是美国科学家爱德文·霍尔于1879年发现的。目前,使用霍尔效应的磁传感器产品已得到广泛的应用。
霍尔效应原理。在一块通电的半导体薄片上,加上和片子表面垂直的磁场B,在薄片的横向两侧会出现一个电压(Vh称为霍尔电压)
变频电机利用霍尔器件测量转子的相对位置,所获得的信号输入到控制芯片中,驱动电机旋转。同时,还可将该信号通过主板输出,作为测速信号使用,可谓一箭双雕。由于换向脉冲为方波信号,在主板上经过简单处理便可输送给主板进行显示和控制。由于电机的相数一般在2个以上,换向信号的频率为电机的转速的若干倍,因此,如果利用换向脉冲作为测速信号,必须经过除法运算才能得到真实的电机转速。
霍尔锁定型开关电路CS2018构成的无刷电机控制电路,CS2018内部集成了霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路的输出级等,它可直接驱动小功率的电机绕组。
有些风扇采用光电传感器来检测风扇的速度,具体做法是:在电动机转子上设置一个遮光板,这样电机每转过一圈,遮光板就会将发光二极管照射到光敏管上的光线阻断一次,光敏管的集电极上电压改变一次,这样便可得到反映电机转速的脉冲信号。
从上面的介绍可以看出,利用霍尔传感器和光电传感器所得到的测速信号是有区别的。利用光电传感器测速,速度信号的频率与电机转速相同,而利用霍尔器件输出的换向信号作为测速信号时,两者相差若干倍:如果是两相电机,换向信号的频率为转速的2倍,三相电机中换向信号的频率则是转速的3倍。在这里,BIOS中显示的速度是不是真实的风扇转速,在使用中务必请大家注意!
五、转速调节方法
直流电机调速方式有两种:调压调速和调频调速。采用有刷电机的普通风扇可以通过调压方式改变转速,而采用变频电机的风扇,只能通过调频方式进行调速。
对于有刷电机来说,改变供电电压,则是改变转子绕组中电流从而改变磁场强度和转矩,电机的转速随着转矩的增加而升高,随着转矩的减小而降低。这种电机在负载阻力增大时,电机的转速会随之下降。要想在荷载变化时维持转速不变,必须采用闭环控制,通过速度负反馈来实现,因此控制电路比较复杂。
一个实用的有刷电机控制方案,它是利用MIC501专用芯片为核心结合一些外围元件实现的。无刷电机控制电路进行一个简单的比较,便可发现两者电路结构的明显区别。
在有刷电机电路中,电机主回路中与功率晶体管VT串联,VT的作用相当于一个可变电阻,芯片7脚输出的信号通过基极电阻Rb与其基极相连,对VT的导通程度进行控制,电机转速随VT的导通程度的变化而变化。VT截止时,电机停转;VT饱和导通时,电机全速(Full Speed)旋转。为热敏电阻,接入控制芯片的第一个控制端VT1,实现转速-温度自动控制;从第二个控制输入端接入一个由可变电阻组成的偏置电路,可实现转速的手动控制。
由于有刷电机的转速受到荷载大小的影响,采用这种电机的风扇在使用过程中容易因为灰尘和润滑不良等因素造成转速下降甚至停转,对CPU等昂贵部件的安全构成威胁。在电脑故障中,因为风扇转速下降导致的电脑死机、蓝屏和重启动等故障经常发生,其中也有因风扇停转而导致芯片烧毁的案例。
变频电机则很少出现这些问题,因为其转速只与所设定的频率有关,而与载荷和供电电压无关,无需转速反馈控制,即可实现恒定转速,因此风扇运转的稳定性和可靠性大大增强。
读到此处,细心的读者也许要问,金星12型风扇配件中用来调速的旋钮是一个电位器,难道这款风扇采用了技术落后的有刷电机而不是变频电机吗?因为有刷电机通常通过调节串联电阻来调节供电电压,以实现转速调整,调节电阻阻值实际上就是调节供电电压。
其实不然,与有刷电机控制电路输出模拟信号不同,变频电机的转速控制完全基于DSP(数字信号处理)控制过程。电位器本身实现的直流电压调节,它从DSP芯片的模拟信号输入端接入,其参数经过A/D转换后,控制芯片的输出仍为数字信号。简言之,有刷电机的控制过程,从输入到输出是完全模拟的,而变频电机的控制电路输入模拟信号(如温度、电压或PWM信号),而输出数字信号。
一些高档风扇可根据被散热设备的温度变化自动调节转速,其过程是:利用温度传感器(热敏电阻等)测量被散热设备的温度,并将其数值反馈给风扇控制电路,控制电路根据所设定的温度-转速特性曲线调节风扇转速。风扇的这种自适应功能既能有效地保护被散热设备,又能在温度较低时减少耗电和噪音。一些厂商之所以给他们的产品冠以“智能风扇”的美名(如曜越科技的SMART CASE FAN 11风扇),正是因为具有这种功能。
六、风扇的监控与保护
尽管变频电机有很高的可靠性,但它仍然是机械器件,在长时间使用时,其速度可能会下降甚至停转,所以最好对风扇的运行状态进行实时监测,便于及时发现问题。
目前,对风扇自身的监控方式有报警传感器和速度传感器两种类型,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,而速度信号输出则可实现风扇速度的实时监控。
从风扇电路输出的报警信号有“高电平”和“低电平”两种状态,两种电平所代表的意义一般按照正逻辑体制,高电平表示“故障”,低电平表示“正常”。
从风扇电路输出的转速信号通常为脉冲形式,每个波头表示风扇转过一圈,这样的信号可直接通过数据总线提供给主机进行显示。某些风扇输出的转速信号并不是风扇的真实转速,而是转速的倍数,譬如每转一圈产生2个、4个或6个脉冲,必须经过处理才能形成反映风扇的真实转速信号。如欲辨别风扇转速是真实转速还是某个倍数,可使用转速表测量实际转速,然后与显示的数据进行比较。风扇的测速信号一般从三引线插头输出,三根引线中黄色和黑色分别为+12V电源和接地,别外一种颜色的线则是转速信号输出线。应该注意的是,某些三引线风扇的第三根引线并不是测速信号输出线,而是转速控制信号线,通过 它向风扇电机输入调速控制信号。
七、高档风扇的接线
普通风扇只有一个电源插头,使用起来很简单。高档风扇有很多插头,必须弄清楚它们的功能并进行正确的设置和连接后,那些高级功用才能得以利用。
1、 测温信号的连接。温度信号一般采用热敏电阻作为温度传感器进行温度采样。以Tt金星12型风扇为例,其温度变化导致热敏电阻的阻值变化,因此输入信号是没有极性的。只要将热敏电阻置于CPU和散热片之间,然后拔去风扇上的黄色信号线的跳线,将风扇的黄色信号线插头,测温信号线的连接就完成了。.
2、 调速器信号线的连接。手动调速器实际上是一个可变电阻,阻值调至最小(或用跳线短接)时风扇的转速最低,阻值最大时(或拨去跳线)风扇全速运转。Tt金星12型风扇随机附件中有两个调速器,可根据情况选用其中之一。既可安装在主机箱前面板的3.5”软驱的位置,也可安装在主机背后的插槽位置。最后将插头连接风扇的红线插座上即可。
cpu风扇怎么调速
简单地说,你的CPU散热器上的风扇是否能调速,只需要看它所提供的电源插头是几针的,如果是4针(除了电源正负极,还多了调速和速度监测两个引脚),则可以实现智能变速,如果是3针(除了正负极,增加了速度监测引脚),就不一定了。
这里先解释一下4针风扇和3针网扇调速的原理。首先对于4针风扇而言,是通过CPU内部的温度监测单元进行温度采样,然后再通过PWM(脉冲宽度调制)芯片对输出到风扇的电信号进行脉宽调制—实质就是改变输出给风扇的有效电压/电流,从而控制转速,这样控制的好处是与主板本身的设计无关,温度采样信号准确,可以实现风扇的无级变速。
而3针风扇本身是不带调速功能的,需要主板提供对应功能来实现。例如在BIOS中预设几档转速对应的输出电压,根据主板上的温度探头采样的CUP温度来判断使用哪档输出电压,从而实现对风扇的调速。这样虽然也中自动调速,但相对4针风扇的调速来说,一是采样温度不够准确,二是调速只能分档变化,灵活性不足。当然,如果你动手能力较强,一样可以给3针风扇串联一个调速器(几十元一个),手动实现无级调速。
主板上Super IO芯片可以发出PWM波去控制CPU风扇转速,并将风扇转速反馈回来原理是什么
当然要有程序控制,PWM是脉宽调制,改变输入的占空比就可以改变输出功率,达到调速的目的,CPU的风扇都会有一根输出引脚,每转一圈时,输出一个脉冲信号,测速芯片就是通过这个脉冲得到CPU风扇的转速
哪位清楚电脑cpu风扇pwm控制是什么意思
pwm其实就是脉宽调制(pwm,pulse
width
modulation),是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。pwm控制采用4pin接口,这比传统用在显卡上的2pin接口要多出了两针。多出的两针一路是用于风扇测速,一路是用来传输风扇转速控制信号。pwm的原理是通过cpu内部感应器感知cpu的功耗及温度,通过相关芯片及pwm脉宽调节式电子开关电路对风扇供电的脉冲频率进行调节,从而实现风扇调速。

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