风扇直流电机的转速调节方法

　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，则是改变转子绕组中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，因此控制比较复杂。
　　
　　下图是一个实用的有刷电机控制方案，它是利用M501专用芯片为核心结合一些外围元件实现的。和上图所示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VT串联，VT的作用相当于一个可变，芯片7脚输出的信号通过基极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。图中T1为热敏，接入控制芯片的第一个控制端VT1，实现转速-温度自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（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（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（如下图）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。