散热风扇知识汇总

深圳市健策电子有限公司（散热风扇知识汇总）
风扇的分类：

散热风扇通常分为以下三类：

1轴流式：气流出口方向与轴心方向相同。
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2离心式：利用离心力作用将气流沿着叶片向外甩出。

3混流式：拥有以上两种气流方式。

散热风扇的原理

原理：风扇的工作原理是按能量转化来实现的，即：电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式，采用的电路不同，风扇的性能就会有差异。

轴流式风扇的组成：

扇框、扇叶、轴承、PCB控制电路、驱动电机

转速：转速指风扇旋转的速度，通常以1分钟内转动的圈数来衡量，即：rpm。转速与机电绕线匝数、线径、扇叶叶轮外径与底径，叶片形状及所用轴承等因素有关，转速增大，风量相应增大。

转速值的大小，在一定程度上代表了风量的大小，在条件一定时，转速越大，则噪音及振动会相应加大，因此，在风量满足散热要求的情况下，应尽量使用低转速风扇。一般转速大小（以DC轴流风扇为例）：2510风扇7000～12000rpm；3010风扇5000～9000rpm；4010风扇5000～7000rpm；5010风扇3500～5000rpm；6025风扇2600～4500rpm；7025风扇2400～3600rpm；8025风扇2000～3500rpm；9225风扇1600～3100rpm；12025风扇1500～2500rpm；12038风扇2000～3200rpm。风扇转速可在启动电脑时通过BIOS测试，或通过其他主板自带的监控软件测试；也可以通过转速测试仪测试。注意：前两种方式必须是支持测速功能的风扇才能测出。

风扇的轴承系统：

风扇的轴承系统一般建议最好选用滚珠轴承，因为扇热风扇的寿命通常取决于其轴承的可靠性，滚珠轴承系统已被证实具有高效率与低生热的特点。滚珠轴承属滚动摩擦，由金属珠滚动，接触面小，摩擦系数小；而含油轴承为滑动摩擦，接触面大，长期使用后，油会挥发，轴承容易磨损，摩擦系数大，后期噪音较大，寿命短。品质好的风扇除了通风量大、风压高以外，可靠性也是非常重要的，风扇使用的轴承形式在此显得非常重要。高速风扇一律使用滚珠轴承（Ball bearing）而低速风扇则使用成本低廉的含油轴承（Sleeve bearing）。含油轴承风扇只用一个轴承；而滚珠轴承风扇都需要两个轴承，单滚珠轴承，是“1 Ball + 1 Sleeve”，依然带有含油轴承的成分。比单滚珠更高级的是双滚珠轴承，即Two Balls。含油轴承寿命一般为10000小时，单滚珠轴承为30000小时，双滚珠轴承为50000小时以上（环境温度均设定在25℃以下时）。风扇使用的含油轴承由铜基粉末烧结而成，使用含油轴承需加润滑油以减少滑动摩数,润滑油由锂基润滑脂加特制机油调制而成。随着长时间的运转，轴承内的机油会挥发而变干，摩擦系数增大，风扇运转受影响，可能出现异音，转速偏慢甚至不转现象。而滚珠轴承由滚动摩擦取代了滑动摩擦，摩擦系数小并克服了摩擦系数容易变的缺点，因而运转稳定性强，寿命相对要长得多。

缺点：其一电路设计复杂成本高。其二不适用小型机种（内部PCB 设置不下）

B．假温控电路设计及转速变化曲线如下图所示，其优缺点：

优点：其一电路设计简单成本低。其二可应用小型机种。

缺点：其一电路设计为在电源正极端串联一热敏电阻，由热敏电阻值变化来限流（降压）控制风扇的转速快慢，相对转速变化同样不稳定。其二因热敏电阻串联负截整个电路，其本

体易发热，阻值变化很不稳定。其三不适用高电流机型。

四、风扇综合要求：

1﹞风扇的使用寿命

同一规格的风扇产品由每一生产厂家生产出来其品质及使用寿命都有不同,主要来自每一家的结构设计、电气性能设计、材料选用及制程管制等的差异有别;其次就是使用者的安装位置选择和使用环境等的优劣条件程度综合来决定,要想达到理想的品质和使用寿命要求,使用者在选用风扇时而不是靠生产厂家提供一组数据出来就可以保证其品质和寿命那么简单,使用者要将自己的要求及对该风扇产品的安装方式,使用环境等知会生产厂家,生产厂家对其作综合评定才对该规格风扇结构的选用、电气性能设计及材料选用等来达成这一条件要求,否则一切将不可能实现。

2﹞风扇的噪音

在达成散热效能及使用寿命的状况下, 对噪音的要求是使用者的重点,前面已经提到过,这里所讲的除风扇本身原有的噪音以外,就是使用者所造成的噪音,如风扇安装不牢固产生松振噪音,风道设计不好产生风噪音,空间设计不好产生共鸣声等等,这是使用者必须要克服的,只有好的风扇(低噪音/平衡好)配有好的设计组合才能达成降低噪音的目的。

3﹞风扇的散热效能

风扇的风量&风压是决定散热效能的主要因素,常风扇外型规格定下来后,风扇的特性重点要求就是风量&风压,决不是风扇转速,通常人们都会误解了这重点,开始使用A 厂家的风扇转速为2400RPM,只要B 厂家的风扇也为2400RPM 就可以了,这样做完全是错误的。如A 厂家4028 风扇转速为8000RPM,风量为30CFM,风压为15mmHO2 ,额定电流为0.16A,噪音为30dB；那B 厂家的4028 风扇转速为7500RPM风量为32CFM,风压为15.6mmHO2 ,额定电流为0.14A,噪音为30dB；从数值来看,B 厂家的参数会优于

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