散热风扇的转速控制
- AVC DA07020T12U DC 12V 0.7A 2 Wires / 3 Wires / 4 Wires Axial Cooling Fan
AD\Test\2026\September\TestAUFAN.SchDoc
01【散热风扇】
一、散热风扇
这是一个被废弃使用的散热片 上面有散热风扇,散热风扇接口有6根引线, 下面我们将它拆卸下来, 查看一下它的驱动,以及散热风扇本身6根引线的各自功能。 也查看一下这个芯片是否现在还能够工作。
二、拆卸风扇
接下来我们使用改锥来拆卸风扇, 开始的时候,我们拆卸风扇上面的4个螺丝钉, 不过发现这只是固定风扇挡叶儿的, 实际通过观察可以看到, 固定风扇与散热片之间是另外4个螺丝钉, 下面我们将固定风扇与散热片的螺丝钉进行拆卸, 拆卸完毕之后,我们可以观察到风扇本身的型号, 下面我们可以根据型号查询它对应的基本功能。
这是标准主板4Pin PWM散热风扇,4根线颜色和功能是行业通用定义:
| 引脚 | 线色 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Pin1 | 黑色 | GND(电源负极) | 12V地 |
| Pin2 | 黄色 | +12V(电源正极) | 风扇主供电,DC12V |
| Pin3 | 绿色 | TACH(转速测速信号) | 方波转速反馈,主板读取风扇实时转速;断线/无信号主板报风扇告警 |
| Pin4 | 蓝色 | PWM调速信号 | 主板输出PWM脉冲,0-100%占空比调节风扇转速,650 至 4400RPM可调 |
1、简要功能说明
- Pin1、Pin2:提供风扇DC12V动力电源,风扇基础运转。
- Pin3(TACH测速):风扇内部霍尔传感器输出脉冲,主板/工控板识别当前转速,实现转速监控、风扇停转报警。只测速,不控制转速。
- Pin4(PWM):数字调速,主板输出25kHz PWM信号,通过占空比控制风扇转速;
- PWM占空比越高 → 转速越高;
- 低占空比低速静音,高负载全速散热。
注意:
- 这是PWM调速,不是调压调速;供电始终12V不变,靠PWM脉冲调制。
- 只接黑、黄两根线,风扇会固定全速运转,失去测速和温控调速能力;接上绿线可以测速;四线全部接上,才支持主板自动温控调速。
- 规格:70×70×20mm,单滚珠轴承,额定0.7A,转速650至4400RPM
在网络上,我们根据风扇上面的型号,查到它对应的网页。 但网页上只给出了基本参数, 并没有给出它引线的基本功能。 那么我们只好通过豆包来询问他引线功能定义, 因为在网页上所有的网页也只是介绍它本身的工作电压, 以及基本性能。 还好,豆包很快给出了他外部引线对应的功能, 黑色和黄色是工作电源, 12伏绿色是对应的转速反馈,应该是脉冲信号, 接下来蓝色信号线是Twm调速信号线, 应该输入25K赫兹的PWM波形, 高电平为全速运行,低电平为关断。下面我们测试一下它对应的基本功能。
三、测试结果
为了便于测量,设一个电路板, 这个电路板只是将外部电源引入风扇控制的四芯接口, 并且将它对应的控制信号以及转速脉冲信号引出铺设单面PCB适合一分钟制板, 一分钟之后得到测试电路板。 电路板制作的非常完美,下面我们焊接测试。 由于它的转速输出信号是OC门, 所以外部通过一个4.7K电阻将转速测量端口与供电的12伏相连。
给电路板施加12伏电源风扇便开始旋转, 对应此时的工作电流大概是260毫安。 此时对于控制PWM端口并没有连接, 这说明它缺省情况下是高电平, 使用示波器测量转速端口。 可以测量它对应的是一个占空比比为50%的方波信号, 峰值是12伏, 频率在145赫兹左右。
下面使用DG1062信号源产生占空比为50%的方波信号峰值为5伏, 加入风扇的PWM控制端口。 。可以看到此时对应的转速下降, 对应的转速大约下降了一半。 将占空比修改为50%转速继续下降, 此时可以看到转速也降低到原来的1/5左右。 将占空比增加到80%对应的转速也上升到120赫兹。 对应的PWM波形的频率对转速影响不大, 可以在5K到35K赫兹之间变化,并没有太大的影响。
下面使用DG1062产生从10%至95%之间占空比PWM波形, 测量不同占空比下风扇转速脉冲的频率, 从测量的结果显示,随着占空比增加, 风扇转速频率单调增加, 它们之间并不是严格的线性关系。 第1个数据测量的时候是由于转速下降, 剩余的速度,并不是真实的速度, 在占空比为10%的时候, 实际上电扇无法启动, 因此电扇它转速有一个最小的PWM阈值, 低于这个阈值,对应的电扇是无法转动的。
ddim=[10.0000,11.7347,13.4694,15.2041,16.9388,18.6735,20.4082,22.1429,23.8776,25.6122,27.3469,29.0816,30.8163,32.5510,34.2857,36.0204,37.7551,39.4898,41.2245,42.9592,44.6939,46.4286,48.1633,49.8980,51.6327,53.3673,55.1020,56.8367,58.5714,60.3061,62.0408,63.7755,65.5102,67.2449,68.9796,70.7143,72.4490,74.1837,75.9184,77.6531,79.3878,81.1224,82.8571,84.5918,86.3265,88.0612,89.7959,91.5306,93.2653,95.0000]fdim=[23.7122,6.2345,9.8698,13.8099,17.6421,21.2735,24.8386,28.3655,31.8372,35.3754,38.6333,41.9641,45.2181,48.5747,51.8103,54.7299,57.7496,60.7039,63.6383,66.3941,69.0686,71.8620,74.7030,77.3112,79.8698,82.6087,85.3011,87.6127,90.0430,92.4944,94.9271,97.5744,99.5231,101.9371,104.7381,106.7660,109.2843,112.0022,114.1819,116.3491,118.3309,120.2056,122.7246,125.0022,126.9255,128.8567,130.7806,133.2399,135.4669,139.2547]#!/usr/local/bin/python# -*- coding: gbk -*-#============================================================# TEST1.PY -- by Dr. ZhuoQing 2026-09-26## Note:#============================================================fromheadmimport*fromtsmodule.tsvisaimport*dg1062open(120)ddim=linspace(10,95,50)dm3068open()fdim=[]dg1062duty(2,90)time.sleep(5)#------------------------------------------------------------fordinddim:dg1062duty(2,d)time.sleep(2)f=dm3068freq()fdim.append(f)tspsave("measure",ddim=ddim,fdim=fdim)printff(d,f)#------------------------------------------------------------plt.plot(ddim,fdim,lw=2)plt.xlabel("Duty(%)",color="steelblue",fontsize=24)plt.ylabel("Frequency(Hz)",color="steelblue",fontsize=24)plt.grid(True,which='both',linestyle='--',alpha=0.7)plt.xticks(fontsize=16)plt.yticks(fontsize=16)plt.tight_layout()plt.show()#------------------------------------------------------------printf("\a")#------------------------------------------------------------# END OF FILE : TEST1.PY#============================================================※总结 ※
本文测试了一个散热风扇的基本功能, 可以通过它的外部四芯引线控制它的转速, 占空比从10%至95%增加过程中,转速近似线性上升。
■ 相关文献链接:
- AVC DA07020T12U DC 12V 0.7A 2 Wires / 3 Wires / 4 Wires Axial Cooling Fan