嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的用于可变速技术中的用于可变速BLDC 风扇控制系统的风扇控制系统的
微控制器微控制器
简介 便于携带、功能丰富、性能高和小巧玲珑是大多数电子产品的显著趋势。 这些电子产品(如笔记
本电脑)所产生的热量引起了人们越来越多的关注。使用冷却风扇仍然是预防电子设备过热的最为普遍、最有
效的途径。 为了实现快速变化的电子产品规范,人们需要使用基于微控制器(MCU)的智能可变速度控制
的无刷直流电源(BLDC)风扇。可变速度控制、低噪声、可靠性、长寿命、低功耗、保护功能、维护/升级的
简便性以及通信接口功能是基于闪存MCU 的BLDC 的主要特征。 本文描述了BLDC 风扇的可变速度控制算
法,该算法包括降低噪声的方法、功耗注意事项、
简介
便于携带、功能丰富、性能高和小巧玲珑是大多数电子产品的显著趋势。
这些电子产品(如笔记本电脑)所产生的热量引起了人们越来越多的关注。使用冷却风扇仍然是预防电子设备过热的最为
普遍、最有效的途径。
为了实现快速变化的电子产品规范,人们需要使用基于微控制器(MCU)的智能可变速度控制的无刷直流电源
(BLDC)风扇。可变速度控制、低噪声、可靠性、长寿命、低功耗、保护功能、维护/升级的简便性以及通信接口功能是基于
闪存MCU 的BLDC 的主要特征。
本文描述了BLDC 风扇的可变速度控制算法,该算法包括降低噪声的方法、功耗注意事项、锁检测和自动重启、热分流和
通信接口。
DC 风扇和风扇和BLDC 风扇的区别风扇的区别
BLDC 风扇与传统风扇的物理外观基本上没有什么差异。两种风扇在将电能转化成机械运动时所用的原理也相同。当直流
电压应用到其终端时,风扇旋转,风扇的速度取决于终端上应用的电压。
主要区别在于它们的内部构造。两种风扇系统都要求整流,使电流流经风扇绕组,并在每旋转180 度时倒转一次。
在传统的直流风扇系统中,永磁体的定子由两个或多个永磁体极性块组成,转轴由连接到机械刷(整流器)的绕组组成。
接通电源的绕组的相对极性和定子磁体吸引着转轴,然后转轴开始旋转,直到它与定子处于同一水平位置。就象转轴要达到水
平位置一样,刷子在整流器触头内移动,并为下一次绕组提供动力。因此,风扇转轴就连续旋转。
然而,BLDC 风扇却旋转电力机械,其中,定子是一流的两相定子,转轴拥有表面安装的永磁体。在这一方面,BLDC
风扇就相当于一个呈逆时针旋转的传统直流风扇,电流极性通过电力整流器而不是通过机械刷进行更改。
由于极性翻转由与转轴位置进行同步切换的晶体管/FET 执行,因此要使用霍尔效应传感器来传感转轴的实际位置。
BLDC 的典型构造如图1 所示。
图1. BLDC 风扇的构造
智能智能BLDC 风扇的需求风扇的需求
由于庞大的转轴线圈,传统直流风扇具有更高的惰性,而BLDC 风扇则因为有了永磁体而使转轴更为轻巧。由于BLDC 风
扇拥有更轻的转轴,能把更多能量传给载荷,就实现了更高的效率。BLDC 风扇使用电力换向,因而没有传统直流风扇固有的
一些问题,如旋转时整流器刷子中的机械磨损、火花和电磁接口(EMI)等。
由于智能可变速度控制BLDC 风扇系统能够轻松地进行配置、且具有诸如锁检测、自动重启、自动热分流等增强功能,满
足了人们对现代电子产品快速变化的要求,因此,它的使用越来越广泛。
BLDC 风扇中的速度控制风扇中的速度控制
BLDC 风扇中有固定速度控制和可变速度控制两种控制方式。