風(fēng)扇入門介紹.

1、風(fēng)扇入門介紹風(fēng)扇散熱使命：隨著科技的不斷進(jìn)步， 電子產(chǎn)品的功能愈強(qiáng)，個(gè)人電腦的普及，使得各項(xiàng)工作幾乎都與電腦離不開(kāi)關(guān)系，同時(shí)電腦的功能的不斷強(qiáng)大、電子元件的集成度愈發(fā)強(qiáng)大，電子元件所產(chǎn)生的熱量和噪音，卻讓我們感到厭煩，因此電子元件的散熱變的愈加重要；風(fēng)扇是利用強(qiáng)制熱對(duì)流的方式散熱，他憑借自身的導(dǎo)流作用,令空氣以一定的速度、一定的方式通過(guò)散熱片,利用空氣與散熱片之間的熱交換帶走其上堆積的熱量,從而實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)制對(duì)流”的散熱方式。 風(fēng)扇的應(yīng)用 風(fēng)扇基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)目錄：第一部分： 風(fēng)扇分類介紹； 風(fēng)扇散熱使命/風(fēng)扇分類第二部分： 風(fēng)扇結(jié)構(gòu)介紹； 轉(zhuǎn)子部分/定子部分第三部分： 風(fēng)扇性能與測(cè)試 起壓/轉(zhuǎn)速/電

2、流/FG/PWM第四部分： 風(fēng)扇使用注意事項(xiàng)第一部分： 風(fēng)扇分類介紹風(fēng)扇分類：1. 按葉型與空氣流動(dòng)方式分：軸流風(fēng)扇（AXIAL FAN）、離心風(fēng)扇（BLOWER）；2. 按工作電流方式分：直流風(fēng)扇（DC FAN）、交流風(fēng)扇（AC FAN）；3. 按風(fēng)扇的用途分：電源風(fēng)扇（POWER FAN）、機(jī)箱風(fēng)扇、音響風(fēng)扇、冰箱風(fēng)扇、汽車風(fēng)扇、桌上型電腦風(fēng)扇（DESK TOP）、筆記本風(fēng)扇（NOTEBOOK FAN）、VGA FAN、GPU FAN、SERVICE FAN、PDA FAN、LCD FAN；另，直流風(fēng)扇自身細(xì)分又很詳細(xì)：按工作電壓分：DC 5V、12V、36V、48V；按導(dǎo)線或功能分：2P

3、IN、3PIN（FG）、4PIN（FG PWM）；按外框尺寸分：25MM、30MM、40MM、50MM、56MM、70MM；按電路系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)、鐵心結(jié)構(gòu)又可以更做細(xì)分；透平機(jī)械 turbomachinery ： 具有葉片的動(dòng)力式流體機(jī)械。透平機(jī)械的共同特點(diǎn)是裝有葉片的轉(zhuǎn)子作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流體（氣體或液體）流經(jīng)葉片之間通道時(shí)，葉片與流體之間產(chǎn)生力的相互作用，借以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。按能量轉(zhuǎn)化方向的不同，透平機(jī)械分為原動(dòng)機(jī)和從動(dòng)機(jī)。原動(dòng)機(jī)將流體的能量（熱能、勢(shì)能或動(dòng)能）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；從動(dòng)機(jī)和原動(dòng)機(jī)在原理和結(jié)構(gòu)上基本相同，只是工作過(guò)程相反。透平機(jī)械主要分為軸流式和徑流式（離心式或向心式）兩種。在軸流式機(jī)

4、械中，流體沿軸向流動(dòng)；徑流式機(jī)械中，流體主要沿著徑向流動(dòng)。還有一種斜流式機(jī)械，流體的流動(dòng)方向介于上述兩者之間。風(fēng)扇按流體方向分類說(shuō)明：有軸流和徑流式兩種；軸流式風(fēng)扇工作時(shí)，葉片推動(dòng)空氣以與軸相同的方向流動(dòng)，所以稱為軸流風(fēng)扇（AXIAL FAN） ；徑流式風(fēng)扇工作時(shí)，葉片推動(dòng)空氣以與軸相垂直的方向（即徑向）流動(dòng)，所以稱為徑流風(fēng)扇（BLOWER） 。風(fēng)扇極性與功能分類說(shuō)明：按導(dǎo)線分：2PIN 、 3PIN 、 4PIN按功能分：普通風(fēng)扇（2PIN）、三線風(fēng)扇（FG OR RD）、四線風(fēng)扇（FG & PWM)、溫控風(fēng)扇等；紅色紅色 正極正極黑色黑色 負(fù)極負(fù)極黃色黃色 FG1PWM 信號(hào)信號(hào)2

5、FG 信號(hào)信號(hào)3負(fù)極負(fù)極4正極正極風(fēng)扇外框尺寸分類說(shuō)明：按風(fēng)扇的長(zhǎng)寬高（L * W * H）分：如40*40*10 mm、74*60*10.5 mm;第二部分： 風(fēng)扇結(jié)構(gòu)介紹風(fēng)扇各組成部件介紹：風(fēng)扇的組成：分為轉(zhuǎn)子部分和定子部分： 轉(zhuǎn)子：包括扇葉、軸芯、磁環(huán)、磁環(huán)外框； 定子：包括電機(jī)、外框、軸承、連接器等。（結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下頁(yè)）PBS連接器連接器功測(cè)功測(cè)外框組合外框組合培林或培林或軸承軸承外框外框PBS組合組合風(fēng)扇風(fēng)扇半成品半成品扇葉組合扇葉組合空扇葉空扇葉磁環(huán)組合磁環(huán)組合膠磁膠磁磁鐵外套磁鐵外套扣環(huán)扣環(huán)成品測(cè)試成品測(cè)試成品烤機(jī)成品烤機(jī)貼紙貼紙包裝出貨包裝出貨PCBASTATA組合組合鐵芯鐵芯上

6、下片上下片漆包線漆包線風(fēng)扇組裝工藝流程風(fēng)扇組裝工藝流程成品成品PBS加工繞線線徑繞線線徑和阻值和阻值貼片工藝貼片工藝扇葉組合加工扇葉組合加工充磁電壓充磁電壓扇葉組合尺寸扇葉組合尺寸測(cè)試測(cè)試功能測(cè)試功能測(cè)試信賴度測(cè)試信賴度測(cè)試安規(guī)測(cè)試安規(guī)測(cè)試成品在線測(cè)試成品在線測(cè)試成品加工成品加工PBS壓入尺寸壓入尺寸連接器焊接連接器焊接軸承軸承壓入尺寸壓入尺寸風(fēng)扇重點(diǎn)參數(shù)管控：風(fēng)扇重點(diǎn)參數(shù)管控：風(fēng)扇的電氣結(jié)構(gòu)控制部分：由霍爾IC 、線路板等元件組成。電機(jī)繞組部分：由矽鋼片、漆包線和上下絕緣線架組成。矽鋼片的功能是負(fù)責(zé)將磁極導(dǎo)出，以便于確定N、S的強(qiáng)弱；而繞組決定磁力線的方向性，包括N、S極和控制信號(hào)，不斷改變

7、繞組極性，推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到做功的目的。定子繞組多為四相對(duì)稱分布，即互成90夾角。 固定磁場(chǎng)部分：由磁環(huán)提供固定磁場(chǎng)，以用于旋轉(zhuǎn)時(shí)的比較動(dòng)力。風(fēng)扇的軸承系統(tǒng)軸承作為風(fēng)扇壽命的瓶頸因素，同時(shí)也對(duì)風(fēng)扇的工作噪音、制造成本有著重要的影響。風(fēng)扇的軸承系統(tǒng)可分為：滾珠軸承（單滾珠軸承和雙滾珠軸承）含油軸承陶瓷軸承液壓來(lái)福軸承動(dòng)壓軸承等 含油軸承：由銅基粉末燒結(jié)而成，需加黃油潤(rùn)滑脂減少磨擦系數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：耐外力沖擊，成本較低。缺點(diǎn)：長(zhǎng)期使用后，潤(rùn)滑油會(huì)因摩擦發(fā)熱而揮發(fā)；通常產(chǎn)品壽命為2000030000小時(shí) 。 液壓來(lái)福軸承：采用液壓自動(dòng)循環(huán)油路系統(tǒng)，通過(guò)特殊油路連接軸承與儲(chǔ)油槽，令潤(rùn)滑油形成循環(huán)回路 ，增加

8、儲(chǔ)油量，避免油流失。是延長(zhǎng)風(fēng)扇壽命的經(jīng)濟(jì)型解決方案。滾珠軸承滾珠軸承屬滾動(dòng)磨擦，運(yùn)用金屬珠運(yùn)轉(zhuǎn)，接觸面少，磨擦系數(shù)少。壽命一般在40000小時(shí)以上。缺點(diǎn)：主要是工作噪音稍大，成本較高 。滾珠軸承還要防止亂摔與掉落，免得滾珠軸承受損，從而產(chǎn)生異音。風(fēng)扇軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類動(dòng)壓軸承FDB動(dòng)壓溝槽的功能： 儲(chǔ)存潤(rùn)滑油防止?jié)櫥蜎┊a(chǎn)生高壓支撐旋轉(zhuǎn)軸心動(dòng)壓軸承FDB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FDB優(yōu)勢(shì)軸承形式軸承形式圖示圖示潤(rùn)滑條件潤(rùn)滑條件精度精度噪音噪音壽命壽命(小時(shí)小時(shí))抗振能力抗振能力含油軸承含油軸承邊界潤(rùn)滑低中30,00050,000中滾珠軸承滾珠軸承滾動(dòng)接觸高高80,000低動(dòng)壓軸承動(dòng)壓軸承完全潤(rùn)滑高低100,0

9、00高風(fēng)扇轉(zhuǎn)子-扇葉風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組成：軸心 / 扇葉 / 馬達(dá)殼 / 膠磁；葉片數(shù)目：風(fēng)扇的葉片數(shù)目多數(shù)是7、9、11等奇數(shù) ，若采用偶數(shù)扇葉，很容易使系統(tǒng)發(fā)生共振 ，將會(huì)使葉片或軸心發(fā)生斷裂；扇葉平衡：扇葉的物理質(zhì)心與軸心不在同一軸上，扇葉在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)造成扇葉的不平衡，即震動(dòng)。第三部分 風(fēng)扇性能與測(cè)試風(fēng)扇性能-功率功率即風(fēng)扇單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量（電能），單位為W-瓦 ；額定電壓：風(fēng)扇工作時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓；額定電流：風(fēng)扇額定電壓下工作時(shí)的 工作電流；額定功率 = 額定電壓 * 額定電流；額定功率 = 額定電壓 * 額定電流；風(fēng)扇性能-啟動(dòng)電壓?jiǎn)?dòng)電壓是指：在電源電壓先歸零條件下，接通風(fēng)扇，旋轉(zhuǎn)電壓

10、旋鈕，使電壓緩緩提高，能夠使風(fēng)扇啟動(dòng)的最小電壓。因板卡提供的電壓可能會(huì)不穩(wěn)定，啟動(dòng)電壓越低，可確保在電壓不穩(wěn)時(shí)，能低壓激活啟動(dòng)風(fēng)扇。常規(guī)12V風(fēng)扇的啟動(dòng)電壓都在7 V以下；常規(guī)5V風(fēng)扇的啟動(dòng)電壓都在3.5V以下；風(fēng)扇性能-轉(zhuǎn)速 電流轉(zhuǎn)速即風(fēng)扇扇葉在單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的周數(shù)，單位一般為rpm，即轉(zhuǎn)/分鐘。轉(zhuǎn)速可以影響到風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓、噪音、功率，甚至使用壽命。轉(zhuǎn)速越高，風(fēng)扇性能越強(qiáng)，即風(fēng)速越快，風(fēng)量越大，風(fēng)壓越大；同時(shí)，轉(zhuǎn)速高，摩擦、振動(dòng)就多、噪音就大，軸承等損耗設(shè)備的壽命就短。 電流：風(fēng)扇在額定工作電壓下，風(fēng)扇流過(guò)的電流；風(fēng)扇性能-FG信號(hào) 波形 * 風(fēng)扇除正負(fù)兩條電源線以外,還有第三條導(dǎo)線,輸

11、出 FG信號(hào)。 * FG信號(hào)的作用是供主板計(jì)算風(fēng)扇 的轉(zhuǎn)速,還有當(dāng)風(fēng)扇出現(xiàn)異常停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),信號(hào)線輸出高壓信號(hào)反饋給主板報(bào)警。 * 3Pin風(fēng)扇無(wú)方波或波形有長(zhǎng)短波，突波，都可能導(dǎo) 致主板無(wú)法測(cè)速或出現(xiàn)測(cè)速誤差。示波器測(cè)試電流波電流波 波形圖波形圖FG方波方波 波形圖波形圖風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-PWM信號(hào)信號(hào) Intel為新型CPU設(shè)計(jì)了智能CPU風(fēng)扇控制功能。 該功能必須配合4Pin 風(fēng)扇來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中一條就是PWM信號(hào)線。 該功能可以自動(dòng)調(diào)節(jié)CPU風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，當(dāng)CPU工作溫度較低時(shí)，風(fēng)扇運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下；當(dāng)CPU工作溫度較高時(shí)，CPU風(fēng)扇則運(yùn)行在高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下。PWM測(cè)試儀PWMpulse wid

12、th modulationPwm controlled fan風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-風(fēng)壓風(fēng)壓P、風(fēng)量、風(fēng)量Q風(fēng)壓即風(fēng)扇能夠令出風(fēng)口與入風(fēng)口間產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，單位一般為mm water column，即毫米水柱（類似于衡量大氣壓的毫米汞柱，但由于壓強(qiáng)差較小，一般以水柱為單位）。風(fēng)量即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)扇出風(fēng)口（或進(jìn)風(fēng)口）截面的空氣體積，單位一般為cfm，即立方英尺每分，或cmm，即立方米每分；風(fēng)扇性能-風(fēng)壓與風(fēng)量的關(guān)系風(fēng)扇產(chǎn)品所說(shuō)明的風(fēng)量與風(fēng)壓均為理想狀態(tài)下的最大值，即風(fēng)扇入風(fēng)口與出風(fēng)口之間無(wú)壓強(qiáng)差狀態(tài)下的風(fēng)量（最大風(fēng)量），以及風(fēng)扇向密閉氣室內(nèi)吹風(fēng)，直至風(fēng)量為零狀態(tài)下氣室與外界氣壓的差值（最大靜壓）。它

13、們并非兩個(gè)孤立的性能指標(biāo)，而是互相制約著，之間的關(guān)系就是流體力學(xué)中流速與壓強(qiáng)間的關(guān)系風(fēng)量隨著壓強(qiáng)差的增大而減小，風(fēng)量、風(fēng)壓的測(cè)量需要借助風(fēng)洞測(cè)試儀進(jìn)行the standard of American AMCA-210 同時(shí)風(fēng)扇的選擇，需要考慮系統(tǒng)阻尼；風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-風(fēng)壓風(fēng)量與系統(tǒng)阻尼風(fēng)壓風(fēng)量與系統(tǒng)阻尼風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-噪音噪音風(fēng)扇噪音按類型分：機(jī)械噪音、氣動(dòng)噪音、電氣噪音；噪音測(cè)試環(huán)境：無(wú)響室 ISO7779標(biāo)準(zhǔn)；噪音值的單位為dB（A），它通?？捎迷胍粲?jì)測(cè)量；無(wú)響室無(wú)響室風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-振動(dòng)與平衡標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)與平衡標(biāo)準(zhǔn)a. 動(dòng)平衡概念與風(fēng)扇平衡等級(jí)定義ISO1940 G6.3風(fēng)扇性能-振動(dòng)

14、與平衡標(biāo)準(zhǔn)b. 不平衡成因與動(dòng)靜平衡的選擇風(fēng)扇性能-振動(dòng)與平衡標(biāo)準(zhǔn)c. 振動(dòng)成因與頻譜分析風(fēng)扇性能風(fēng)扇性能-信耐度測(cè)試信耐度測(cè)試1 life5 Vibration2 Impeller Lock Test6 Mechanical Shock3 Power & Thermal Cycling 7 Humidity Exposure Test4 Thermal Shock8 Drop Test風(fēng)扇性能-信耐度測(cè)試Test ItemQtyTest Condition1.Life101.Temperature: +702.Voltage: 12.0 V DC3.Duration: 4200 ho

15、urs4.test cycle:0,1week,2week,3week,4week, 2months,3months,4months,5months2.Impeller Lock Test51.Temperature: +25 or room temp.2.Voltage: 12.0 VDC 3.STA temp. should be monitored (1pcs)4.Duration: 72 Hours5.Perform 500VAC/60sec dielectric strength test after lock testingTest ItemQtyTest Condition3.P

16、ower & Thermal Cycling 101.Low Temperature: -10/4hours2.High Temperature: +70/4hours3.Translation time: 1hours4.Rated voltage:13.8 VDC5.Cycles: 56.Power duty cycle: ON/5Min.; OFF/5Min.4.Thermal Shock101.Low Temperature: -402.High Temperature: +803.Shock Time: 30minutes4.Transition Time 5minutes5

17、.Duty Cycles: 5風(fēng)扇性能-信耐度測(cè)試Test ItemQtyTest Condition5.Vibration101.Direction: X,Y,Z2.Frequency (Hz) PSD(g/Hz) 5-30 0.04 30-500 0.0023.Time: 5minutes To All Three Directions6.Mechanical Shock101.Pulse Shape: 1/2 Sine Wave2.Peak Acceleration: 588 m/s (equivalent 60g)3.Duration Of Pulse: 11ms4.Direction

18、: X,Y,Z(3 Axis)5.Number Of Shocks: 5shocks For Each Direction.風(fēng)扇性能-信耐度測(cè)試Test ItemQtyTest Condition7.Humidity Exposure Test101.Temperature: +602.Humidity: 90% 95%3.Duration: 168hours4. 5pcs are in operation(12VDC); 5pcs are in non-operation8.Drop Test1001.Height: 600mm2.Drop condition: One point / three side / six surface3.Drop Surfa