文章目录

• 1双线CPU风扇的工作原理
• 二线制中央处理器风扇的工作原理
• 三线式中央处理器风扇的工作原理
• CPU如何调节风扇转速？

如何调节cpu风扇速度(如何调节电脑风扇速度)

熟悉电脑的朋友都知道，台式电脑和笔记本电脑都有风扇，起到散热的作用。电脑CPU温度越高，转速越快，可以提高电脑CPU的散热效率，保证CPU正常工作。那么电脑如何调节风扇的转速呢？这从风扇的线路序列开始。从开始到现在，电脑CPU的风扇分别经历了两线、三线、四线。它们有什么区别？

1-电脑上的风扇

1双线CPU风扇的工作原理

早期的风扇只有两根线，一般用红线和黑线表示。红线表示正电源，黑线表示负电源，即只要连接合适的电压，风扇就会全速旋转，速度无法调节。虽然这个风扇很容易控制，但是没有速度反馈。电脑的CPU不知道风扇是否在运转，也不知道风扇的转速是多少。即使风扇坏了，电脑CPU也检测不到，温度和转速之间也无法形成闭环。也可以说风扇的状态不可控，存在散热隐患。

2-双线风扇

针对两线风扇的上述缺点，为了提高散热效率，后来出现了三线风扇。

二线制中央处理器风扇的工作原理

三线风扇有三根线，分别用红、黑、黄表示。黄色是风扇速度的反馈线。通过这条线，电脑CPU可以实时检测风扇转速。风扇开启后，CPU可以知道风扇是否工作，形成初步闭环。

3-三线风扇

当电脑需要散热时，CPU检测到风扇的转速为零，就可以判断风扇坏了或者缺了，可以用故障信息提示用户。

以上两种风扇的缺点是不能根据实际温度情况调节速度，只要全速运转，噪音就很大。为了改善这种情况，出现了四线风扇。

三线式中央处理器风扇的工作原理

四线式中央处理器风扇在三线式的基础上增加了一条速度控制线。中央处理器不仅可以实时检测风扇的转速，还可以根据当前的中央处理器温度控制风扇的转速，从而实现温度和风扇转速的闭环控制，提高散热效率，降低主机功耗，降低风扇旋转时的噪音。优点很明显，所以目前四线风机居多。

四线风扇

根据前面的对比，三线风机比两线风机有更多的测速功能，四线风机比三线风机有更多的调速功能。例如，如下表所示。

5-风扇接线顺序的比较

那么CPU如何调节风扇的转速呢？

CPU如何调节风扇转速？

在给风扇增加合适的额定电压后，风扇将全速运转。如果电压降低一点，风扇的速度就会降低。当电压降至零时，风扇将慢慢停止。可以发现，可以通过改变风扇两端的电压来调节速度。那么如何调节风扇电压呢？这使用了脉宽调制。

脉宽调制调速原理

所谓PWM就是脉宽调制，一定频率的方波由高电平和低电平组成。假设高电平的持续时间是T1，低电平的持续时间是T2，那么周期T=T1+T2。

6-脉宽调制方波

通过改变高电平的持续时间，可以改变方波的平均电压。一个周期内高电平的比例称为空比值，公式为:d = t1/t。

空比值与平均电压的关系

空比值越大，平均电压越高；空的比值越低，平均电压越小。

如果空的比值为100%，那么风扇两端的电压为12V，风扇全速旋转。

如果空的比值为50%，那么风扇两端的电压为6V，风扇以一半的速度旋转。

如果空的比值为0%，那么风扇的电压为0V，风扇不旋转。

空比值与平均电压的关系如下图所示。

7-平均电压的计算方法

脉宽调制调速电路原理图设计

因此，CPU只需输出与温度相关的不同空比值的方波就可以控制风扇的转速。温度越高，空比值越大，风扇转速越快；温度越低，空比值越小，风扇转速越小。中央处理器控制风扇调速的电路原理图如下图所示。

8脉宽调制调速电路原理图

上图中，三极管作为风扇的驱动器，也可以使用MOSFET等其他功率器件。方波与空的比值由CPU温度控制。理论上，频率越高，风扇转动越平稳，但功率开关器件的响应速度越高，因此方波的频率一般控制在10k ~ 30k Hz之间。