給風(fēng)扇加上合適的額定電壓后，風(fēng)扇就會滿速運轉(zhuǎn)，如果把電壓降低一點，那么風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速就會降低，當(dāng)把電壓將為零后，風(fēng)扇慢慢就停下來了。可以發(fā)現(xiàn)，只要改變風(fēng)扇兩端的電壓就可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。那么如何實現(xiàn)風(fēng)扇電壓的調(diào)節(jié)呢？這就用到了PWM。

PWM調(diào)速原理

所謂PWM，就是脈沖寬度調(diào)制，一定頻率的方波是由高電平和低電平構(gòu)成的。假設(shè)高電平的持續(xù)時間是T1，低電平的持續(xù)時間是T2，那么周期T=T1+T2。

通過改變高電平的持續(xù)時間，就可以改變方波的平均電壓，在一個周期內(nèi)高電平所占的比例，就叫做占空比，計算公式為：D=T1/T。

占空比與平均電壓的關(guān)系

占空比越大，那么平均電壓就越高；占空比越低，平均電壓就越小。

占空比為100%，那么風(fēng)扇兩端的電壓就是12V，風(fēng)扇滿速轉(zhuǎn)動；

占空比為50%，那么風(fēng)扇兩端的電壓就是6V，風(fēng)扇以一半的速度轉(zhuǎn)動；

占空比為0%，那么風(fēng)扇的電壓就是0V，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動。

占空比和平均電壓的計算關(guān)系如下圖所示。

PWM調(diào)速電路原理圖的設(shè)計

所以，CPU只要輸出不同占空比的方波就可以控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，占空比的大小與溫度有關(guān)。溫度越高，占空比越大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快；溫度越低，占空比越小，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也就越小。CPU控制風(fēng)扇調(diào)速的電路原理圖如下圖所示。

上圖中，使用三極管作為風(fēng)扇的驅(qū)動，也可以使用MOSFET等其他功率器件，方波的占空比是由CPU溫度控制的。理論上來講，頻率越高，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動越平滑，但是對功率開關(guān)器件的響應(yīng)速度要求也就越高，所以方波的頻率一般控制在10K-30KHz之間。