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PCB設(shè)計(jì)4引腳PWM接頭連接器
如果您想知道主板上的4針PWM接頭連接器在做什么，那么您并不孤單。4引腳PWM接頭連接器有些不熟悉，但其優(yōu)點(diǎn)使其值得一讀。在本文中，我們將揭示4引腳PWM接頭連接器的優(yōu)勢，并討論設(shè)計(jì)風(fēng)扇控制器所需的條件。
什么是4引腳PWM接頭連接器？
一個(gè)4針PWM接頭連接到PC風(fēng)扇的連接器。要了解其存在的原因，最好重新回顧一下PWM的全部含義。
脈沖寬度調(diào)制
PWM代表脈沖寬度調(diào)制，該技術(shù)可更改周期性數(shù)字脈沖的占空比。
PWM通常用于通過發(fā)送占空比產(chǎn)生所需的模擬電壓的脈沖將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電壓。通過更改有效高電平狀態(tài)的間隔，在將信息編碼為載波脈沖的應(yīng)用中也可以看到PWM 。您會(huì)在伺服電機(jī)，調(diào)光器，蜂鳴器或電信編碼器等控制設(shè)備中找到PWM。
那么，為什么主板上存在4針PWM接頭？
原因很簡單：4針PWM接頭連接器用于控制連接到機(jī)箱的冷卻風(fēng)扇。大多數(shù)現(xiàn)代主板可能都配備了這樣的接頭連接器，該接頭連接至PWM支持的BLDC風(fēng)扇。在下一節(jié)中，我們將探討其工作原理。
4引腳PWM風(fēng)扇如何工作？
PWM可以用作電壓控制的一種形式，這正是它對PWM風(fēng)扇的作用。風(fēng)扇根據(jù)通過PWM控制引腳提供的電壓旋轉(zhuǎn)。這也是為主板的熱管理提供更好，更智能的控制的一種方式。
CPU和GPU因產(chǎn)生熱量而臭名昭著。但是，它們并不總是在其極限下運(yùn)行。全速旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇噪音很大。因此，PWM用于根據(jù)CPU或GPU的使用來控制風(fēng)扇的速度。
4引腳PWM風(fēng)扇由占空比變化的脈沖驅(qū)動(dòng)。
這將我們帶入下一個(gè)問題。當(dāng)3針接頭連接器可用時(shí)，為什么需要4針PWM連接？
4針PWM風(fēng)扇的功能不僅僅限于3針與主板的電源，地線和信號連接，還具有第四根線，可從內(nèi)置轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器向主板提供反饋。該反饋對主板很有用，因?yàn)樗梢愿嬖V主板風(fēng)扇是否以所需的速度運(yùn)行。風(fēng)扇故障且主板溫度未覺察到會(huì)很危險(xiǎn)，因?yàn)檫^熱會(huì)損壞內(nèi)部組件。
設(shè)計(jì)4引腳PWM風(fēng)扇控制器
具有PWM模塊的微控制器可用于PWM風(fēng)扇控制。
如果您負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)4引腳PWM風(fēng)扇控制器，請算上自己的運(yùn)氣。實(shí)際上，這非常簡單，因?yàn)槟梢哉业骄哂袃?nèi)置PWM模塊的微控制器。內(nèi)置的PWM模塊免除了編寫代碼來模擬軟件PWM的麻煩，這既繁瑣又具有挑戰(zhàn)性。
大多數(shù)4引腳PWM風(fēng)扇需要25 kHz頻率的信號，該信號應(yīng)在大多數(shù)低端微控制器的能力之內(nèi)。至于控制風(fēng)扇的速度，只需將所需的值寫入PWM寄存器即可。您還需要一個(gè)中斷觸發(fā)的輸入引腳，以便可以檢測到轉(zhuǎn)速表反饋以相應(yīng)地調(diào)整風(fēng)扇速度。
對于PCB設(shè)計(jì)人員來說，PWM并不是特別具有挑戰(zhàn)性，但仍然要保持模擬信號遠(yuǎn)離PWM走線，這是謹(jǐn)慎的做法。您不想冒從PWM信號到相鄰模擬跡線的噪聲耦合的風(fēng)險(xiǎn)。
如果您使用的是優(yōu)質(zhì)的PCB設(shè)計(jì)軟件，則可以在處理PCB布局時(shí)設(shè)置清晰的設(shè)計(jì)規(guī)則。PCB設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)4引腳PWM風(fēng)扇控制器時(shí)會(huì)派上用場。您還可以使用InspectAR通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互評估和改進(jìn)PCB設(shè)計(jì)過程。檢查，調(diào)試，返工和組裝PCB從未如此簡單或準(zhǔn)確。