2024年1月26日发(作者：)

4PIN CPU风扇控速原理解答

2004年随着LGA775接口走入民间的PWM 4pin风扇接口，但这一点很少有媒体提及。在PWM出现之前，CPU的风扇一直是靠改变供电电压高低来改变风扇转速的。

比如一个12cm，最高转速1500RPM的风扇标称的供电电压为12.0V，不过风扇并不是非要12.0V的电压才能转，通常情况下，4V左右的电压就能让它开始旋转起来了。5V时转速200RPM，7V时转速650RPM，10V时转速1100RPM，12V时转速才有1500RPM。

提供多高电压给风扇全靠一些感温的元件，而这套模拟电路的精度比较差，经常会出现温度已经比较高，转速却不快，或者温度不高，但风扇满转速的情况。为了更好的解决这个问题，Intel决定引入PWM风扇的调速。

这篇文章中各位将通过实际例子了解到PWM风扇的原理和工作情况。主板上标准的3pin风扇接口并不提供PWM信号，三个插针是地、12V供电和测速，测速脚给主板返回脉冲代表风扇转速。

PWM作为风扇转速的控制信号，并非直接用这个PWM信号去让12V电压时断时续，PWM信号中真正有用的是其中的直流分量，需要通过一个低通滤波器滤出PWM信号中的直流分量，再用这个直流分量去控制晶体管或IC，从而把

12v电压转换成风扇需要的驱动电压，也就是说，PWM风扇最终也是通过改变电压来实现风扇转速的变化。测试情况，用上位机软件读取示波器上的波形并截图，采用CH1通道，直流耦合，PWM调整转速的过程：

给风扇供电的电压只有2种：12V，0V，12V-0V中间的电压需要控制12V的维持时间。

比如12V维持了1秒，0V维持了1秒，长时间平均来看，供电的电压实际是6V；12V维持2秒，0V维持1秒，平均来看就是8V的电压。当然为了保证转速的未定，一秒一变是肯定不行的，那么是一秒变几次呢？

答案：一秒变几万次，之后实测中看。 最终我们测试了11个占空比下的转速情况，为了方便大家，用图表形式列了出来。转速是用优利德UT372测量到的。可以看到转速变化的平滑，实际测试中还出现了很多个转速等级（因为PWM占空比一直在变），只不过维持时间较短，还来不及测出转速就变到其他值了。所以总的来说可以看做“无级变速”。而这次测试有一个不太有利的方面，AMD的测温方式简直太恶心了。满载时六核心CPU显示31℃，待机时27℃，连剑齿虎都这样显示，当我拿去风扇，只有散热片在时，过了100秒左右，CPU温度才到40℃，我真的无语了。当初要是用Intel的主板，说不定占空比的变化范围就不只是30%-50%这么小了。说不定会有接近100%的情况。结论：

1、PWM信号可以通过调整占空比让12V时断时续，等效于各种值的模拟电压数值，课程“无级变速”。

2、本次测试中PWM信号占空比的变化范围是29%-50%，风扇转速变化从1844RPM-3013RPM。

3、PWM信号频率较高，本次测试为23KHz左右，并且保持不变。

4、PWM信号是根据CPU温度调整的，这次的50%的占空比是拔掉风扇供电一段时间后，温度飙升高了以后生成的。