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散熱風(fēng)扇的工作原理是按能量轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)的,即:電能→電磁能→機(jī)械能→動(dòng)能。其電路原理一般分為多種形式,采用的電路不同,風(fēng)扇的性能就會(huì)有差異。那么如何來衡量散熱風(fēng)扇呢?讓我們來看看散熱風(fēng)扇有哪些技術(shù)指標(biāo):
風(fēng)量
風(fēng)量是指散熱風(fēng)扇每分鐘排出或納入的空氣總體積,如果按立方英尺來計(jì)算,風(fēng)量單位就是CFM;如果按立方米來算,就是CMM。散熱風(fēng)扇經(jīng)常使用的風(fēng)量單位是CFM(約為0.028立方米/分鐘)。
風(fēng)量是衡量散熱風(fēng)扇散熱能力的最重要的指標(biāo)。顯然,風(fēng)量越大的散熱風(fēng)扇其散熱能力也越高。這是因?yàn)榭諝獾臒崛荼嚷适且欢ǖ?,更大的風(fēng)量,也就是單位時(shí)間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當(dāng)然,同樣風(fēng)量的情況下散熱效果和風(fēng)的流動(dòng)方式有關(guān)。
風(fēng)壓
風(fēng)壓和風(fēng)量是兩個(gè)相對(duì)的概念。一般來說,在廠商節(jié)約成本的考量下,要設(shè)計(jì)風(fēng)扇的風(fēng)量大,就要犧牲一些風(fēng)壓。如果風(fēng)扇可以帶動(dòng)大量的空氣流動(dòng),但風(fēng)壓小,風(fēng)就吹不到散熱器的底部(這就是為什么一些風(fēng)扇轉(zhuǎn)速很高,風(fēng)量很大,但就是散熱效果不好的原因),相反地,風(fēng)壓大則往往意味著風(fēng)量就小,沒有足夠的冷空氣與散熱片進(jìn)行熱交換,也會(huì)造成散熱效果不好。
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是指風(fēng)扇扇葉每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù),單位是rpm。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由電機(jī)內(nèi)線圈的匝數(shù)、工作電壓、風(fēng)扇扇葉的數(shù)量、傾角、高度、直徑和軸承系統(tǒng)共同決定。轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇質(zhì)量沒有必然的聯(lián)系。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以通過內(nèi)部的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,也可以通過外部進(jìn)行測(cè)量。
隨著應(yīng)用情況與環(huán)境溫度的變化,有時(shí)需要不同轉(zhuǎn)速風(fēng)扇來滿足需求。一些廠商特意設(shè)計(jì)出可調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的散熱風(fēng)扇,分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。手動(dòng)的主要是讓用戶可以在冬天使用低轉(zhuǎn)速獲得低噪音,夏天時(shí)使用高轉(zhuǎn)速獲得好的散熱效果。自動(dòng)類調(diào)溫散熱器一般帶有一個(gè)溫控感應(yīng)器,能夠根據(jù)當(dāng)前的工作溫度自動(dòng)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,溫度高則提高轉(zhuǎn)速,溫度低則降低轉(zhuǎn)速,以達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡,從而讓風(fēng)噪與散熱效果保持一個(gè)最佳的結(jié)合點(diǎn)。
風(fēng)扇噪音
除了散熱效果之外,風(fēng)扇的工作噪音也是人們普遍關(guān)注的問題。風(fēng)扇噪音是風(fēng)扇工作時(shí)產(chǎn)生雜音的大小,受多方面因素影響,單位為分貝(dB)。測(cè)量風(fēng)扇的噪聲時(shí)需要在噪聲小于17dB的消音室中進(jìn)行,距離風(fēng)扇一米,并沿風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的方向?qū)?zhǔn)風(fēng)扇的進(jìn)氣口,采用A加權(quán)的方式進(jìn)行測(cè)量。風(fēng)扇噪聲的頻譜特性也很重要,因此還需要用頻譜儀記錄風(fēng)扇的噪聲頻率分布情況,一般要求風(fēng)扇的噪聲要盡量的小,而且不能存在異音。
風(fēng)扇噪音與摩擦力、空氣流動(dòng)有關(guān)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高、風(fēng)量越大,造成的噪音也會(huì)越大,另外風(fēng)扇自身的震動(dòng)也是不可忽視的因素。當(dāng)然高品質(zhì)的風(fēng)扇的自身震動(dòng)會(huì)很小,但前面兩個(gè)者卻是難以克服的。要解決這個(gè)問題,我們可以嘗試使用尺寸較大的風(fēng)扇。應(yīng)在在風(fēng)量相同的情況下,大風(fēng)扇在較低轉(zhuǎn)速時(shí)的工作噪聲要小于小風(fēng)扇在高轉(zhuǎn)速時(shí)的工作噪聲。另外一個(gè)我們?nèi)菀缀雎缘囊蛩厥秋L(fēng)扇的軸承。由于風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)軸和軸承之間要摩擦碰撞,所以也是風(fēng)扇噪聲的一個(gè)主要來源。