Pourquoi un ventilateur d'ordinateur à vitesse contrôlée nécessite-t-il 4 broches?

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Un ventilateur d'ordinateur "standard" a deux broches; un pour le pouvoir, un pour le sol. Un ventilateur à trois broches ajoute une broche supplémentaire utilisée pour le signal du capteur à effet Hall. Un ventilateur à vitesse contrôlée utilise généralement un connecteur à quatre broches et est communément appelé ventilateur "PWM".

Je crois comprendre que tout moteur à courant continu peut être piloté avec PWM au lieu d'un signal constant, donc je ne comprends pas pourquoi il est nécessaire d'avoir une broche supplémentaire pour le signal PWM. Le signal PWM est-il envoyé dans un MOSFET ou un composant de commutation similaire sur le ventilateur lui-même afin de contrôler la vitesse du ventilateur?

pwm computers fan

— marque
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Beaucoup de mots dans les réponses ci-dessous qui ne semblent pas répondre à votre question. Je ne sais pas, mais je suppose que 1: puissance, 2: masse, 3: pwm et 4: un index d'impulsion ou un encodeur.

— kenny

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Pour autant que je sache, les ventilateurs PC standard utilisent 3 broches (+ 5V, GND, sens rpm), de sorte que la carte mère puisse voir la vitesse réelle à laquelle le ventilateur fonctionne. Les ventilateurs régulés PWM ajoutent un 4ème fil - le signal PWM qui indique au ventilateur combien de% il doit fonctionner.

— Marki555

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@ Marki555 cette question concerne POURQUOI vous avez besoin du 4ème fil. Pourquoi ne peut-on pas simplement allumer / éteindre + 5v à un cycle d'utilisation particulier?

— Mark

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Je suppose que sans un signal + 5V approprié, l'électronique du ventilateur serait incapable de déterminer son régime. En fait, c'est ce que vous obtenez lorsque vous connectez des régulateurs de ventilateur tiers - ils commutent simplement le + 5v au cycle de service souhaité, mais parce que le ventilateur n'a pas de + 5v stable, le RPM signalé est souvent faux (trop élevé valeurs, saute tout le temps, ...)

— Marki555

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Soit dit en passant, Marki555: l'alimentation du connecteur de ventilateur standard est de 12 V, pas de 5 V. Seul le signal PWM est 5v. Certaines cartes mères fournissent 5-12 V aux ventilateurs en fonction de la température.

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Alors que la déclaration selon laquelle "tout moteur à courant continu peut être entraîné avec PWM" est globalement correcte * si le moteur réel est contrôlé par PWM, dans une mise en œuvre donnée, le moteur proprement dit peut être caché derrière un contrôleur interne, et c'est le cas pour la très grande majorité d'appareils utilisant de petits BLDCM (moteurs CC sans balais).

La plupart des petits ventilateurs modernes utilisent des BLDCM.
Dans un BLDCM, la vitesse du moteur est théoriquement indépendante de la tension appliquée. Une plage de tensions sera nécessaire pour fonctionner correctement, mais dans cette plage, la tension n'aura essentiellement aucun effet sur la vitesse du moteur ou une tension de second ordre.

Si un système utilise PWM pour contrôler la vitesse d'un moteur externe, une attention particulière sera requise pour traduire le signal de contrôle de vitesse en contrôle réel de la vitesse. Un BLDCM utilise généralement des capteurs magnétiques ** (généralement des capteurs à effet Hall) pour déterminer la position du rotor et pour commuter les tensions de manière appropriée. L'électronique peut être aussi simple que les capteurs, mais le plus souvent, il y a un circuit intégré de contrôle. Si la tension est modifiée, le contrôleur tentera généralement de s'opposer à tout changement et de maintenir une vitesse constante. Un signal PWM ou un niveau DC pourrait être utilisé comme signal à un contrôleur concernant la vitesse appropriée.

Certains moteurs à courant continu ne sont pas trop désireux d'être PWM en raison de dispositions intéressantes de bobines de champ. Alors que les petits moteurs à courant continu à balais dans les équipements grand public peuvent utiliser des aimants permanents, les moteurs plus gros ont tendance à avoir des rotors enroulés et peuvent avoir des champs en série ("moteur universel" comme dans les aspirateurs - tourne à mort s'ils sont déchargés), parallèles ou dans un arrangement composé. Consultation des tomes secs et poussiéreux et des fiches techniques des fabricants recommandées si jamais on considère des moteurs "réels" PWMing.
** Certains contrôleurs déterminent la position du rotor à partir du backfem sur les enroulements et d'autres schémas ésotériques peuvent exister. Les capteurs à effet Hall semblent être une solution courante.

— Russell McMahon
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L'entrée PWM d'un ventilateur d'ordinateur à vitesse variable typique attend un signal PWM de niveau logique, généralement autour de 20 kHz. Ces types de ventilateurs ont un microcontrôleur embarqué intégré (ou un matériel similaire) qui contrôle la vitesse en contrôlant la synchronisation de la séquence du moteur (la plupart des ventilateurs PC sont entraînés par un moteur CC sans balais).

D'après mon expérience, un moteur BLDC ne régulera pas sa vitesse en douceur si l'entrée DC est coupée. Si la tension continue moyenne est trop faible, ils peuvent même ne pas démarrer du tout, ou la vitesse devient irrégulière. Parfois, le ventilateur change brusquement de vitesse, d'autres fois il monte et descend en douceur (cela dépend du fabricant du ventilateur et de sa logique de commande).

(Certains fans de Delta n'aiment pas non plus la gigue excessive sur le signal PWM, en refusant de changer de vitesse ou en prenant beaucoup de temps pour effectuer la transition.)

— Adam Lawrence
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Vous devez clarifier votre réponse. Un moteur BLDC n'est généralement PAS un moteur pas à pas. Ils tournent par une séquence d'excitation appropriée vers les enroulements du moteur, comme les moteurs pas à pas, mais ils ne fonctionnent pas de façon pas à pas comme les moteurs pas à pas.

— Michael Karas

Vous pouvez également poster votre propre réponse avec ces détails. Compte tenu du fait que cette question date de plus de 4 ans, je doute qu'elle retienne l'attention de l'OP.

— Adam Lawrence

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Suppression du downvote depuis la mise à jour de la réponse. Cela rendra la réponse plus précieuse aux gens qui viendront ici pour lire ceci à l'avenir.

— Michael Karas

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La broche d'entrée PWM est un signal pwm de 5 volts qui entraîne une porte mosfet à l'intérieur du ventilateur.

— SteveR
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Bon, cela nécessite un fil + GND (déjà fourni au ventilateur, non?) Pourquoi y en a-t-il deux?

— Kevin Vermeer

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Compatibilité descendante.La norme de ventilateur contrôlable à 4 broches est basée sur la norme de rétroaction à 3 broches qui a été construite sur la norme de puissance à 2 broches. Il est assez courant de pouvoir brancher un ventilateur à 2 ou 3 broches dans un connecteur de ventilateur à 4 broches, ou vice-versa.

— Passant
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