風(fēng)扇工作原理

1、AC風(fēng)扇工作原理：AC風(fēng)扇與DC風(fēng)扇的區(qū)別。前者電源為交流，電源電壓會正負(fù)交變，不像DC風(fēng)扇電源電壓固定，必須依賴電路控制，使兩組線圈輪流工作才能產(chǎn)生不同磁場。AC風(fēng)扇因電源頻率固定，所以硅鋼片產(chǎn)生的磁極變化速度，由電源頻率決定，頻愈高磁場切換速度愈快，理論上轉(zhuǎn)速會愈快，就像直流風(fēng)扇極數(shù)愈多轉(zhuǎn)速愈快的原理一樣。不過，頻率也不能太快，太快將造成啟動困難DC風(fēng)扇工作原理：導(dǎo)體通過電流，周圍會產(chǎn)生磁場，若將此導(dǎo)體置于另一固定磁場中，則將產(chǎn)生吸力或斥力，造成物體移動。在直流風(fēng)扇的扇葉內(nèi)部，附著一事先充有磁性之橡膠磁鐵。環(huán)繞著硅鋼片，軸心部份纏繞兩組線圈，并使用霍爾感應(yīng)組件作為同步偵測裝置，控制一組電路

2、，該電路使纏繞軸心的兩組線圈輪流工作。硅鋼片產(chǎn)生不同磁極，此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當(dāng)吸斥力大于風(fēng)扇的靜摩擦力時(shí)，扇葉自然轉(zhuǎn)動。由于霍爾感應(yīng)組件提供同步信號，扇葉因此得以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。雙滾珠軸承：成熟高端產(chǎn)品，從工藝、高精度和高品質(zhì)控制等方面為產(chǎn)品提供可靠保障。含油軸承：適用于產(chǎn)品市場生命周期不長，運(yùn)行環(huán)境不苛刻之產(chǎn)品，以期降低成本。工藝、精度和品質(zhì)控制方面確保產(chǎn)品品質(zhì)。如何選用合適的風(fēng)扇最主要是能有足夠的風(fēng)量以達(dá)到所需之散熱效果，考慮因素有：風(fēng)量、風(fēng)壓、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、壽命、無異音等。一、如何測量噪音值SUNON風(fēng)扇的噪音是在背景噪音低于15 dBA無回響室中所測量。待測風(fēng)扇在自由空氣中運(yùn)轉(zhuǎn)

3、，距入風(fēng)口一米處置一噪音計(jì)。音壓級(Sound Pressure Level)依背景因素而定，與音能級(Sound Power Level)由下列公式表示之：SPL = 20 PPref 及 SWL = 10 WWref其中, · P = 音壓 · Pref = 基準(zhǔn)音壓 · W = 音源的噪音能量 · Wref = 音源的噪音能量 風(fēng)扇的噪音值通常以音壓級(SPL)之倍頻帶繪出。分貝(dBA)的改變所形成的效應(yīng)，如下列征兆所示：· 3 dBA 幾乎沒有感覺 · 5 dBA 感覺出來 · 10 dBA 感覺兩倍大聲響 噪音程

4、度：· 0 20 dBA 很微弱 · 20 40 dBA 微弱 · 40 60 dBA 中度 · 60 80 dBA 大聲 · 80 100 dBA 很大聲 · 100 140 dBA 震耳欲聾 二、如何達(dá)成低噪音下列準(zhǔn)則提供風(fēng)扇使用者最佳方法，以降低噪音至最小：1. 系統(tǒng)阻抗(System Impedance) 一個(gè)機(jī)殼的入風(fēng)口與出風(fēng)口之間范圍占全部系統(tǒng)阻抗的60%至80%，另外氣流愈大，噪音相對愈高。系統(tǒng)阻抗愈高，冷卻所需的氣流愈大，因此為了將噪音降至最小，系統(tǒng)阻抗必須減至最低程度。2. 氣流擾亂沿著氣流路徑所遇到的阻礙而造成的擾

5、流會產(chǎn)生噪音。因此任何阻礙，特別在關(guān)鍵的入風(fēng)口與出風(fēng)口范圍，必須避免，以降低噪音。3. 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與尺寸由于高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇比低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇產(chǎn)生較大的噪音，因此應(yīng)盡可能嘗試及選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇。而一個(gè)尺寸較大、轉(zhuǎn)速較低的風(fēng)扇，通常比小尺寸、高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇，在輸送相同風(fēng)量時(shí)安靜。4. 溫度升高一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，冷卻所需的風(fēng)量與允許的溫升成反比。允許溫升稍微提高，即可大量減少所需的風(fēng)量。因此，如果對強(qiáng)加之允許溫升的限制略微放松一些，所需風(fēng)量將可降低，噪音亦可降低。5. 振動有些情形，整個(gè)系統(tǒng)的重量很輕，或系統(tǒng)必須按照某種規(guī)定方式運(yùn)作時(shí)，特別建議采用柔軟的隔絕器材，以避免風(fēng)扇振動的傳遞。6. 電壓變動 電壓變動會影響噪音程

6、度。加到風(fēng)扇的電壓愈高，因轉(zhuǎn)速升高，振動就愈大，產(chǎn)生的噪音也愈大。7. 設(shè)計(jì)的考慮構(gòu)成風(fēng)扇的每一零件設(shè)計(jì)，均會影響噪音程度。下列設(shè)計(jì)的考慮可達(dá)成降低噪音：繞線鐵心的尺寸，扇葉與外框的設(shè)計(jì)及精確的制造與平衡。風(fēng)量是指風(fēng)扇通風(fēng)面積與該面積平面速度之積。通風(fēng)面積是出口面積減去渦舌處的投影面積。 平面速度是氣流通過整個(gè)平面的氣體運(yùn)動速度，單位是米/秒。 平面速度一定時(shí)，扇葉葉輪外徑越大，通風(fēng)面積越大，風(fēng)量則越大。風(fēng)量越大，冷空氣吸熱量則越大，空氣流動轉(zhuǎn)移時(shí)能帶走更多的熱量，散熱效果越明顯。 在實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)稱的最大風(fēng)量值，并不是實(shí)際散熱片得到的送風(fēng)量，風(fēng)量大，也并不代表通風(fēng)能力強(qiáng)。因空氣流動時(shí)，氣流在

7、其流動路徑會遇上散熱鰭片的阻撓，其阻抗會限制空氣自由流通。即風(fēng)量增大時(shí)，風(fēng)壓會減小。因此必須有一個(gè)最佳操作工作點(diǎn)，即風(fēng)扇性能曲線與風(fēng)阻曲線的交點(diǎn)。在工作點(diǎn)，風(fēng)扇特性曲線之斜率為最小，而系統(tǒng)特性曲線之變化率為最低。 風(fēng)量是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇每分鐘送出或吸入的空氣總體積，如果按立方英尺來計(jì)算，單位就是CFM；如果按立方米來算，就是CMM，散熱器產(chǎn)品經(jīng)常使用的風(fēng)量單位是CFM。 在散熱片材質(zhì)相同的情況下，風(fēng)量是衡量風(fēng)冷散熱器散熱能力的最重要的指標(biāo)。顯然，風(fēng)量越大的散熱器其散熱能力也越高。這是因?yàn)榭諝獾臒崛菔且欢ǖ?，更大的風(fēng)量，也就是單位時(shí)間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當(dāng)然，同樣風(fēng)量的情況下散熱效果和

8、風(fēng)的流動方式有關(guān)。風(fēng)量單位CFS：Cubic Feet Per Second，立方英呎/秒(ft3/s)CFM：Cubic Feet Per Minute，立方英呎/分(ft3/min)CMS：Cubic Meter Per Second，立方公尺/秒(m3/s)CMM：Cubic Meter Per Minute，立方公尺/分(m3/min)CMH：Cubic Meter Per Hour，立方公尺/時(shí)(m3/h)L/s：Liter Per Second，公升/秒(L/s)L/min：Liter Per Minute，公升/分(L/min)風(fēng)量換算表  含油軸承(Sleeve Be

9、aring)   傳統(tǒng)的直流無碳刷風(fēng)扇馬達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)，是扇葉轉(zhuǎn)子(簡稱轉(zhuǎn)子)及其軸芯穿越含油軸承，簡稱SLEEVE軸承，樞接固定在馬達(dá)定子之中心位置，使轉(zhuǎn)子與定子之間保持一個(gè)適當(dāng)之間隙，當(dāng)然軸芯與軸承間亦務(wù)必有間隙之存在，才不會將軸芯死鎖而無法運(yùn)轉(zhuǎn)；而馬達(dá)之定子結(jié)構(gòu)部分(簡稱定子)，在電源輸入之后，就會在轉(zhuǎn)子與定子間產(chǎn)生感應(yīng)磁力線，及驅(qū)動回路之控制使風(fēng)扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。故傳統(tǒng)之風(fēng)扇馬達(dá)架構(gòu)，只有一個(gè)扇葉轉(zhuǎn)子及一個(gè)馬達(dá)定子和一個(gè)驅(qū)動回路，而借著軸芯與軸承之樞接，隨著磁場感應(yīng)而運(yùn)轉(zhuǎn)，請看下圖：1用含油軸承的優(yōu)點(diǎn)A 耐外力之撞擊，運(yùn)輸時(shí)所造成之損壞較少； B 價(jià)格便宜(與滾珠軸承相比，價(jià)格

10、差異很大。2 用含油軸承的缺點(diǎn) A 空氣中的灰塵會因風(fēng)扇馬達(dá)之運(yùn)轉(zhuǎn)而被吸入馬達(dá)核心，與儲存在軸承周圍之潤滑油混合成油泥，而造運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，甚至于卡死不轉(zhuǎn)； B 軸承內(nèi)徑容易磨損，使用壽命較短；C 無法被使用在攜帶式產(chǎn)品上；D 軸承與軸芯之間隙小，馬達(dá)之運(yùn)轉(zhuǎn)激活效果較差 ； E 馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)軸芯與軸承摩擦所產(chǎn)生的高溫氣體，因受軸承兩端之油圈、華司阻礙，無法排除而形成氮化物，易淤塞于軸芯與軸承之間 隙內(nèi)，阻礙馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)之順暢滾珠軸承(Ball Bearing)   滾珠軸承是運(yùn)用圓金屬珠運(yùn)轉(zhuǎn)，屬于點(diǎn)的接觸，故激活運(yùn)轉(zhuǎn)很容易。再加上滾珠軸承配合彈簧使用，故在彈簧頂撐著BALLBearing

11、之外金屬環(huán)，而使整個(gè)扇葉轉(zhuǎn)子的重量坐落在滾珠軸承上，且由彈簧間接頂撐著，故可使用于不同之方向、角度之可攜式產(chǎn)品，但仍要防止掉落，以免滾珠軸承受損，而造成噪音產(chǎn)生與使用壽命的減損。1 使用滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn) A 金屬珠運(yùn)轉(zhuǎn)屬于點(diǎn)的接觸，故激活運(yùn)轉(zhuǎn)很容易 ； B 可使用于常以不同置放角度及方向操作的可攜式產(chǎn)品(但要防止亂摔或掉落)； C 使用壽命較長(與含油軸承相比) 。2 用滾珠軸承的缺點(diǎn) A 軸承結(jié)構(gòu)體相當(dāng)?shù)拇嗳?，無法承受外力之撞擊； B 馬達(dá)轉(zhuǎn)動時(shí)，金屬珠之滾動會產(chǎn)生較大之噪音； C 價(jià)格高，無法與含油軸承在成本價(jià)格上競爭； D 滾珠軸承之來源與數(shù)量需求，不易掌控； E 滾珠軸承使用彈簧的彈性而

12、使其定位，組裝上較為不易。什么是靜壓      為進(jìn)行正常通風(fēng)，需要克服風(fēng)扇通風(fēng)行程內(nèi)的阻力，風(fēng)扇必須產(chǎn)生克服送風(fēng)阻力的壓力。測量到的壓力變化值稱為靜壓，即最大靜壓與大氣壓的差值。它是氣體對平行于物體表面作用的壓力，通過垂直于其表面的孔測量出來的。 把氣體流動所需動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式稱為動壓。為實(shí)現(xiàn)送風(fēng)的目的，需要有靜壓與動壓。全壓為靜壓與動壓的代數(shù)和。風(fēng)壓越大，風(fēng)扇送風(fēng)能力越強(qiáng)。1、 靜壓單位N：Newton，1n=0.101097KgfPa：Pascal，Pa=N/m2mmAq：Aq=Aqua(水柱)簡稱mmAq又稱mmH2O；1mmAq=1Kg/m

13、2atm：大氣壓；一大氣壓等于在0干燥狀態(tài)下760mmHg的壓力。因水銀重量是水的13.5947倍，所以一大氣壓又等于10332mmH2O的壓力bar：1 bar=0.00001Pa=10-5Pa2、靜壓表3、空氣量送風(fēng)機(jī)單位時(shí)間吸入的空氣流量稱為空氣量(Air volume，Air quantity)，通常以Q(m*3/min)為氣體量在吸入空氣時(shí)特稱為空氣量，風(fēng)扇的場合又稱風(fēng)量。(Capacity) 氣體依其壓力、溫度而改變體積，所以提到吐出空氣量時(shí)，一定要記該場所的壓力和溫度，故稱吸入空氣量。4、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣：溫度20°C、大氣壓760mmHg，濕度65%的潮濕空氣為標(biāo)準(zhǔn)空氣，

14、此時(shí)單位體積空氣的重量(又稱比重量)為L2Kg/m*35、基準(zhǔn)狀態(tài)空氣： 溫度O°C、大氣壓760mmHg、濕度0%的潮濕空氣為標(biāo)準(zhǔn)空氣，此時(shí)單位體積空氣的重量(又稱比重量)為1.293Kg/m*3。以Nm*3/min表示。通常，根據(jù)散熱風(fēng)扇的進(jìn)出氣流流向，可將其分為以下幾類： 一、軸流風(fēng)扇軸流風(fēng)扇的葉片推動空氣以與軸相同的方向流動（如上圖）。軸流風(fēng)扇的葉輪和螺旋槳有點(diǎn)類似，它在工作時(shí)，絕大部分氣流的流向與軸平行，換句話說就是沿軸線方向。軸流風(fēng)扇當(dāng)入口氣流是0靜壓的自由空氣時(shí)，其功耗最低，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會隨著氣流反壓力的上升功耗也會增加。軸流風(fēng)扇通常裝在電氣設(shè)備的機(jī)柜上，有時(shí)也整合在電機(jī)上

15、，由于軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)緊湊，可以節(jié)省很多空間，同時(shí)安裝方便，因此得到廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)：較高的流率，中等風(fēng)壓二、離心風(fēng)扇離心風(fēng)扇工作時(shí)，葉片推動空氣以與軸相垂直的方向（即徑向）流動（如上圖），進(jìn)氣是沿軸線方向，而出氣卻垂直于軸線方向。大多數(shù)情況下，使用軸流風(fēng)扇就可以達(dá)到冷卻效果，然而，有時(shí)候如果需要?dú)饬餍D(zhuǎn)90度排出或者需要較大的風(fēng)壓時(shí)，就必須選用離心風(fēng)扇。風(fēng)機(jī)嚴(yán)格而言，也屬于離心風(fēng)扇。其特點(diǎn)：有限流率，高風(fēng)壓三、混流風(fēng)扇混流風(fēng)扇又稱對角線流向風(fēng)扇，初一看，混流風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇沒什么不同，其實(shí)，混流風(fēng)扇的進(jìn)氣是沿軸線的，然而出氣卻是沿軸線和垂軸線的對角線方向（如上圖）。這種風(fēng)扇由于葉片和外罩稱圓錐形

16、，因此致使風(fēng)壓較高，在相同尺寸和其他可比性能下，與軸流風(fēng)扇相比，離心風(fēng)扇的噪聲更低。其特點(diǎn)：高流率和相對較高的風(fēng)壓四、貫流式風(fēng)機(jī)貫流式風(fēng)流能產(chǎn)生大面積的風(fēng)流，通常用于冷卻設(shè)備的大表面。這種風(fēng)扇的進(jìn)氣和出氣均垂直于軸線（如上圖）。貫流風(fēng)機(jī)是使用一個(gè)比較長的圓桶狀扇葉輪進(jìn)行工作，這個(gè)圓桶狀扇葉的口徑都比較大，因?yàn)榭趶酱螅拍茉诒ＷC整體空氣循環(huán)量的基礎(chǔ)上使用比較低的轉(zhuǎn)速，從而，降低由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的噪音。其特點(diǎn)：低流率，低風(fēng)壓軸流風(fēng)扇的葉片推動空氣以與軸相同的方向流動（如上圖）。軸流風(fēng)扇的葉輪和螺旋槳有點(diǎn)類似，它在工作時(shí)，絕大部分氣流的流向與軸平行，換句話說就是沿軸線方向。軸流風(fēng)扇當(dāng)入口氣流是0靜壓

17、的自由空氣時(shí)，其功耗最低，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會隨著氣流反壓力的上升功耗也會增加。軸流風(fēng)扇通常裝在電氣設(shè)備的機(jī)柜上，有時(shí)也整合在電機(jī)上，由于軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)緊湊，可以節(jié)省很多空間，同時(shí)安裝方便，因此得到廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)：較高的流率，中等風(fēng)壓散熱器都需要通過風(fēng)扇的強(qiáng)制對流來加快熱量的散失，因此一款風(fēng)扇的好壞，對整個(gè)散熱效果起到了決定性的作用。配備一個(gè)性能優(yōu)良的CPU風(fēng)扇也是保證整部電腦順利運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素之一。DC風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)原理： 根據(jù)安培右手定則，導(dǎo)體通過電流，周圍會產(chǎn)生磁場，若將此導(dǎo)體置于另一固定磁場中，則將產(chǎn)生吸力或斥力，造成物體移動。在直流風(fēng)扇的扇葉內(nèi)部，附著一事先充有磁性之橡膠磁鐵。環(huán)繞著硅鋼片，軸心部

18、份纏繞兩組線圈，并使用霍爾感應(yīng)組件作為同步偵測裝置，控制一組電路，該電路使纏繞軸心的兩組線圈輪流工作。硅鋼片產(chǎn)生不同磁極，此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當(dāng)吸斥力大于虱扇的靜摩擦力時(shí)，扇葉自然轉(zhuǎn)動。由于霍爾感應(yīng)組件提供同步信號，扇葉因此得以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至于其運(yùn)轉(zhuǎn)方向，可依佛萊明右手定則決定。AC風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)原理： AC風(fēng)扇與DC風(fēng)扇的區(qū)別。前者電源為交流，電源電壓會正負(fù)交變，不像DC風(fēng)扇電源電壓固定，必須依賴電路控制，使兩組線圈輪流工作才能產(chǎn)生不同磁場。AC風(fēng)扇因電源頻率固定，所以硅鋼片產(chǎn)生的磁極變化速度，由電源頻率決定，頻率愈高磁場切換速度愈快，理論上轉(zhuǎn)速會愈快，就像直流風(fēng)扇極數(shù)愈多轉(zhuǎn)速愈快的原理一樣

19、。不過，頻率也不能太快，太快將造成激活困難。我們電腦散熱器上應(yīng)用的都是DC風(fēng)扇。而一般一款好的風(fēng)扇主要考察風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、噪音、使用壽命長短、采用何種扇葉軸承等。下文將對這些參數(shù)分別加以說明。風(fēng)量是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇每分鐘排出或納入的空氣總體積，如果按立方英尺來計(jì)算，單位就是CFM；如果按立方米來算，就是CMM。散熱器產(chǎn)品經(jīng)常使用的風(fēng)量單位是CFM（約為0.028立方米/分鐘）。50x50x10mm CPU風(fēng)扇一般會達(dá)到10 CFM，60x60x25mm風(fēng)扇通常能達(dá)到20-30的CFM。在散熱片材質(zhì)相同的情況下，風(fēng)量是衡量風(fēng)冷散熱器散熱能力的最重要的指標(biāo)。顯然，風(fēng)量越大的散熱器其散熱能力也越高。這是

20、因?yàn)榭諝獾臒崛荼嚷适且欢ǖ?，更大的風(fēng)量，也就是單位時(shí)間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當(dāng)然，同樣風(fēng)量的情況下散熱效果和風(fēng)的流動方式有關(guān)。風(fēng)量和風(fēng)壓風(fēng)量和風(fēng)壓是兩個(gè)相對的概念。一般來說，要設(shè)計(jì)風(fēng)扇的風(fēng)量大，就要犧牲一些風(fēng)壓。如果風(fēng)扇可以帶動大量的空氣流動，但風(fēng)壓小，風(fēng)就吹不到散熱器的底部（這就是為什么一些風(fēng)扇轉(zhuǎn)速很高，風(fēng)量很大，但就是散熱效果不好的原因）。相反的，風(fēng)壓大、風(fēng)量就小，沒有足夠的冷空氣與散熱片進(jìn)行熱交換，也會造成散熱效果不好。一般鋁質(zhì)鰭片的散熱片要求風(fēng)扇的風(fēng)壓足夠大，而銅質(zhì)鰭片的散熱片則要求風(fēng)扇的風(fēng)量足夠大；鰭片較密的散熱片相比鰭片較疏的散熱片，需要更大風(fēng)壓的風(fēng)扇，否則空氣在鰭片間流動

21、不暢，散熱效果會大打折扣。所以說不同的散熱器，廠商會根據(jù)需要配合適當(dāng)風(fēng)量、風(fēng)壓的風(fēng)扇，而并不是單一追求大風(fēng)量或者高風(fēng)壓的風(fēng)扇。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是指風(fēng)扇扇葉每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位是rpm。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由電機(jī)內(nèi)線圈的匝數(shù)、工作電壓、風(fēng)扇扇葉的數(shù)量、傾角、高度、直徑和軸承系統(tǒng)共同決定。轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇質(zhì)量沒有必然的聯(lián)系。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以通過內(nèi)部的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行測量，也可以通過外部進(jìn)行測量（外部測量是用其它儀器看風(fēng)扇轉(zhuǎn)的有多快，內(nèi)部測量則直接可以到BIOS里看，也可以通過軟件看。內(nèi)部測量相對來說誤差大一些）。 ? 因?yàn)殡S著環(huán)境溫度的變化，有時(shí)需要不同轉(zhuǎn)速風(fēng)扇來滿足需求。一些廠商特意設(shè)計(jì)出可調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的散熱器，分手動和自動

22、兩種。手動的主要是讓用戶可以在冬天使用低轉(zhuǎn)速獲得低噪音，夏天時(shí)使用高轉(zhuǎn)速獲得好的散熱效果。自動類調(diào)溫散熱器一般帶有一個(gè)溫控感應(yīng)器，能夠根據(jù)當(dāng)前的工作溫度（如散熱片的溫度）自動控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，溫度高則提高轉(zhuǎn)速，溫度低則降低轉(zhuǎn)速，以達(dá)到一個(gè)動態(tài)的平衡，從而讓風(fēng)噪與散熱效果保持一個(gè)最佳的結(jié)合點(diǎn)。風(fēng)扇噪音 除了散熱效果之外，風(fēng)扇的工作噪音也是人們普遍關(guān)注的問題。風(fēng)扇噪音是風(fēng)扇工作時(shí)產(chǎn)生雜音的大小，受多方面因素影響，單位為分貝（dB）。測量風(fēng)扇的噪聲時(shí)需要在噪聲小于17dB的消音室中進(jìn)行，距離風(fēng)扇一米，并沿風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的方向?qū)?zhǔn)風(fēng)扇的進(jìn)氣口，采用A加權(quán)的方式進(jìn)行測量。風(fēng)扇噪聲的頻譜特性也很重要，因此還需要用

23、頻譜儀記錄風(fēng)扇的噪聲頻率分布情況，一般要求風(fēng)扇的噪聲要盡量的小，而且不能存在異音。風(fēng)扇噪音與摩擦力、空氣流動有關(guān)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越高、風(fēng)量越大，造成的噪音也會越大，另外風(fēng)扇自身的震動也是不可忽視的因素。當(dāng)然高品質(zhì)的風(fēng)扇的自身震動會很小，但前面兩個(gè)者卻是難以克服的。要解決這個(gè)問題，我們可以嘗試使用尺寸較大的風(fēng)扇。應(yīng)在在風(fēng)量相同的情況下，大風(fēng)扇在較低轉(zhuǎn)速時(shí)的工作噪聲要小于小風(fēng)扇在高轉(zhuǎn)速時(shí)的工作噪聲。另外一個(gè)我們?nèi)菀缀雎缘囊蛩厥秋L(fēng)扇的軸承。由于風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)軸和軸承之間要摩擦碰撞，所以也是風(fēng)扇噪聲的一個(gè)主要來源。風(fēng)扇噪音的來源是因?yàn)椋?振動假如風(fēng)扇轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)子的物理質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸慣性中心不在同一軸上，便會

24、造成轉(zhuǎn)子的不平衡。轉(zhuǎn)子的物理質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸慣性中心的最近距離稱為偏心距，轉(zhuǎn)子不不衡造成偏心距，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)由于離心力的作用產(chǎn)生一作用力于轉(zhuǎn)軸支架而形成振動，且振動經(jīng)由基路徑傳遞到機(jī)械各部份。2風(fēng)噪風(fēng)扇工作時(shí)，由于葉片周期性地承受出口不均勻氣流的脈動力作用，產(chǎn)生噪聲；另一方面，由于葉片本身及葉片上壓力的不均勻分布，轉(zhuǎn)動時(shí)對周圍氣體及零件的擾動也構(gòu)成旋轉(zhuǎn)噪聲；此外由于氣體流經(jīng)葉片時(shí)產(chǎn)生湍流附層面、旋渦及旋渦脫離，引起葉片上壓力分布的脈動而產(chǎn)生渦流噪聲。這三種原因所引起的噪音可以綜合性地稱為“切風(fēng)噪音”,一般風(fēng)量風(fēng)壓大的風(fēng)扇，其切風(fēng)噪聲也較大。3異音風(fēng)噪聽起來只有單純的風(fēng)聲，而異音則不同，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除

25、風(fēng)聲外，若還有其它聲音發(fā)出，即可判斷風(fēng)扇出現(xiàn)了異音。異音可能因軸承內(nèi)有異物或變形，以及組裝不當(dāng)而出現(xiàn)碰撞，或電機(jī)繞組纏繞不均，造成松脫，都可能產(chǎn)生異音。風(fēng)扇的使用壽命風(fēng)扇的使用壽命是指散熱器產(chǎn)品正常工作的無故障工作時(shí)間，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的使用壽命一般都能達(dá)到幾萬小時(shí)。在價(jià)格和性能差不多的情況下，選擇使用壽命長的產(chǎn)品顯然更能保護(hù)我們的投資。風(fēng)扇的壽命由電機(jī)壽命、使用環(huán)境、電力供應(yīng)等各方面因素所組成。送風(fēng)形式最廣泛的形式就是用軸流風(fēng)機(jī)（也就是最普遍的那種風(fēng)扇）向下鼓風(fēng)，之所以這么流行是因?yàn)榫C合效果好且成本低廉。如果把軸流風(fēng)機(jī)的方向反過來，就變成向上抽風(fēng)，在某些特別型號的散熱器中會采用這種形式。兩種送風(fēng)形式

26、的差別在于氣流形式的不同，鼓風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是紊流，風(fēng)壓大但容易受到阻力損失；抽風(fēng)時(shí)產(chǎn)生的是層流，風(fēng)壓小但氣流穩(wěn)定。理論上說，紊流的換熱效率比層流大得多，因此才成為主流設(shè)計(jì)形式。但是氣流的運(yùn)動與散熱片也有直接關(guān)系。在某些散熱片設(shè)計(jì)中（比如過于緊密的鰭片），氣流受散熱片阻礙非常大，此時(shí)采用抽風(fēng)可能會有更好的效果。至于采用側(cè)面鼓風(fēng)的設(shè)計(jì)，通常不會和頂部鼓風(fēng)的效果有什么差別。而比較有效的改進(jìn)方法是建立CPU專用的散熱風(fēng)道，這樣便不會受到CPU附近熱空氣的影響，相當(dāng)于降低了環(huán)境溫度。軸流風(fēng)機(jī)雖然應(yīng)用廣泛，但是也存在固有的缺陷。軸流風(fēng)機(jī)受電機(jī)位置的阻擋，氣流不能流暢通過鼓風(fēng)區(qū)域的中部，這稱為“死區(qū)”。而在典型

27、的散熱片上，恰恰中部鰭片的溫度最高。由于存在這種矛盾，采用軸流風(fēng)機(jī)時(shí)，散熱片的散熱效果并不充分。離心風(fēng)機(jī)是與軸流風(fēng)機(jī)完全不同鼓風(fēng)形式，也逐漸開始使用在CPU散熱當(dāng)中，通常被電腦用戶稱為“渦輪風(fēng)扇”。這種風(fēng)扇的優(yōu)越之處在于很好地解決了“死區(qū)”問題。離心風(fēng)扇與傳統(tǒng)風(fēng)扇的不同之處是其葉片旋轉(zhuǎn)是在垂直的平面內(nèi)進(jìn)行的，進(jìn)風(fēng)口位于風(fēng)扇的側(cè)面。散熱器底面接收到的氣流分布較均勻。離心風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)方向上沒有障礙物，所以在各個(gè)位置都有同樣的氣流。同時(shí)它的風(fēng)壓和風(fēng)量的調(diào)節(jié)范圍也更大，轉(zhuǎn)速控制的效果更好。負(fù)面的影響和大功率軸流風(fēng)機(jī)一樣價(jià)格高、噪音大。改進(jìn)風(fēng)道設(shè)計(jì)另外一種解決風(fēng)力盲區(qū)的辦法是改變風(fēng)扇的出風(fēng)方向。傳統(tǒng)的散熱

28、器安裝方式是氣流朝下，即垂直于CPU。改進(jìn)風(fēng)道設(shè)計(jì)之后，風(fēng)扇改為側(cè)向吹風(fēng)，讓氣流的方向平行于CPU。側(cè)向吹風(fēng)的首要好處是徹底解決風(fēng)力盲區(qū)，因?yàn)闅饬魇瞧叫型ㄟ^散熱鰭片的，氣流截面的四條邊上的氣流速度最快，而CPU的發(fā)熱點(diǎn)正好位于一條邊上。這樣CPU散熱底座吸收的熱量可以被及時(shí)帶走。另外一個(gè)好處是沒有反彈的風(fēng)壓（通常向下吹風(fēng)時(shí)，一部分氣流沖至散熱底面并反彈，這會影響散熱器內(nèi)的氣流運(yùn)動方向，使的熱交換的效率受到損失）。熱交換效率要高于向下吹風(fēng)微型散熱風(fēng)扇的分類：1按散熱風(fēng)扇的工作電壓分：交流散熱風(fēng)扇（AC FAN）；直流散熱風(fēng)扇（DC FAN）2按散熱風(fēng)扇的驅(qū)動馬達(dá)分：無刷直流散熱風(fēng)扇（DC BRU

29、SHLESS FAN）；有刷刷直流散熱風(fēng)扇（DC BRUSH FAN）；無刷交流散熱風(fēng)扇（AC BRUSHLESS FAN）。3按風(fēng)扇電機(jī)軸承系統(tǒng)分：含油軸承型（SLEEVE BEARING）；滾珠軸承型（BALL BEARING）；陶瓷納米軸承型（CERAMIC NANOMETER BEARING）。4按汽流方向分：軸流型風(fēng)扇（AXAL FAN）；離心型風(fēng)扇（BLOWER FAN）；橫流風(fēng)扇（CROSS FAN）。隨著技術(shù)的發(fā)展,在水中用的防水風(fēng)扇也隨著產(chǎn)生了,這算得上是風(fēng)扇歷史上的一個(gè)里程碑為了保證風(fēng)扇的使用壽命，風(fēng)扇使用應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 1、請勿觸壓著葉片以及電源線纏繞著風(fēng)扇或用力拉扯電

30、源線，此舉軸心與電源線將會被損毀；   2、請避免粉塵、水滴、小蟲進(jìn)入，而影響壽命與不良品產(chǎn)生； 3、請勿在可燃性氣體與任何有害環(huán)境中使用； 4、請于六個(gè)月內(nèi)使用，長時(shí)間存放會由于存放環(huán)境而影響風(fēng)扇性能； 5、當(dāng)風(fēng)扇于運(yùn)轉(zhuǎn)中，請勿企圖將風(fēng)扇鎖死特別長的時(shí)間，此舉會因連續(xù)停止不轉(zhuǎn)，產(chǎn)生高熱而燒毀風(fēng)扇； 6、安裝風(fēng)扇時(shí)，請?zhí)貏e注意，因共振或振動產(chǎn)生的噪音； 7、當(dāng)搬運(yùn)或作業(yè)中，風(fēng)扇如從60cm的高度落下，將會對葉片的平衡產(chǎn)生若干影響，特別是滾珠軸承避免掉落； 8、鎖外殼之螺絲扭力不得超 4Kgf；請切勿用螺絲刀，鐵棒等物堵轉(zhuǎn)風(fēng)扇，此舉會損壞風(fēng)扇； 9、請注意風(fēng)扇在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會傷及手指。

31、軸承類別：軸承形式是指風(fēng)冷散熱器風(fēng)扇所使用的軸承類型。在機(jī)械工程上，軸承的類形非常多，但在散熱器產(chǎn)品上使用的軸承形式按照其基本工作原理分類也就那么三種：使用滑動摩擦的套筒軸承(Sleeve Bearing)和使用滾動磨擦的滾珠軸承(Ball Bearing)以及兩種軸承形式混合這三種。近些年來各大散熱器廠商在軸承方面推出的新技術(shù)，諸如磁浮軸承、流體保護(hù)系統(tǒng)軸承、液壓軸承、來福軸承、納米陶瓷軸承等也都是對上面這些基本的軸承形式加以改進(jìn)而成，基本工作原理還是沒有變化。含油軸承(Sleeve Bearing) 是使用滑動摩擦的套筒軸承，使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑，初期使用時(shí)運(yùn)行噪音低，制造成本也低

32、，但是這種軸承磨損嚴(yán)重，壽命較滾珠軸承有很大差距。而且這種軸承使用時(shí)間一長，由于油封的原因(電腦散熱器產(chǎn)品都不可能使用高檔油封，一般也就是普通的紙油封)，潤滑油會逐漸揮發(fā)，而且灰塵也會進(jìn)入軸承，從而引起風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢，噪音增大等問題，嚴(yán)重的還會因?yàn)檩S承磨損造成風(fēng)扇偏心引發(fā)劇烈震動。出現(xiàn)這些現(xiàn)象，要么打開油封加油，要么就只有淘汰另購新風(fēng)扇。單滾珠軸承(1 Ball+1 Sleeve Bearing) 是對傳統(tǒng)含油軸承的改進(jìn)，采用滑動摩擦和滾動摩擦混合的形式，其實(shí)就是用一個(gè)滾珠軸承搭配一個(gè)含油軸承的方式來降低雙滾珠軸承的成本，它的轉(zhuǎn)子與定子之間用滾珠進(jìn)行潤滑，并配以潤滑油。它克服了含油軸承壽命短，運(yùn)

33、行不穩(wěn)定的毛病，而成本上升極為有限。單滾珠軸承吸收了含油軸承和雙滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn)，將軸承的使用壽命提升到了40000小時(shí)，缺點(diǎn)是在加入滾珠之后，運(yùn)行噪聲有所增大，但仍小于雙滾珠軸承。雙滾珠軸承(2 Ball Bearing) 屬于比較高檔的軸承，采用滾動摩擦的形式，采用了兩個(gè)滾珠軸承，軸承中有數(shù)顆微小鋼珠圍繞軸心，當(dāng)扇頁或軸心轉(zhuǎn)動時(shí)，鋼珠即跟著轉(zhuǎn)動。因?yàn)槎际乔蝮w，所以摩擦力較小，且不存在漏油的問題。雙滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn)是壽命超長，大約在50000-100000小時(shí)；抗老化性能好，適合轉(zhuǎn)速較高的風(fēng)扇。雙滾珠軸承的缺點(diǎn)是制造成本高，并且在同樣的轉(zhuǎn)速水平下噪音最大。雙滾珠風(fēng)軸承和液壓軸承的封閉性較好，尤其

34、是雙滾珠軸承。雙滾珠軸承被整個(gè)嵌在風(fēng)扇中，轉(zhuǎn)動部分沒有與外界直接接觸。在密封的環(huán)境中，軸承的工作環(huán)境比較穩(wěn)定。因此5000轉(zhuǎn)級別的大口徑風(fēng)扇幾乎都使用雙滾珠軸承。而液壓軸承由于具備獨(dú)特的還回式油路，所以潤滑油泄露的可能性較小。來福軸承(Rifle Bearing) 技術(shù)的代表廠商是CoolerMaster，目前CoolerMaster已經(jīng)將旗下的大部分傳統(tǒng)含油軸承風(fēng)扇升級到來福軸承。作為傳統(tǒng)含油軸承的改進(jìn)，來福軸承采用耐磨材料制成高含油中空軸承，減小了軸承與軸芯之間摩擦力，來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯，在風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)含油將形成反向回游，從而避免含油流失，因此提升了軸承壽命。來福軸承風(fēng)扇通過采用以上結(jié)構(gòu)及零件，使得含油及保油能力大幅提升，并降低了噪音。流體保護(hù)系統(tǒng)軸承(Hypro Bearing) 其名稱來源于HY(Hydrodynamic wave，流體力學(xué)波)PRO(Oil protection system，油護(hù)系統(tǒng))，系知名散熱器及風(fēng)扇設(shè)計(jì)制造廠家ADDA的專利產(chǎn)品，也是在傳統(tǒng)含油軸承基礎(chǔ)之上進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)而成。流體保護(hù)系統(tǒng)軸承與液壓軸承可謂殊途同歸，兩種設(shè)計(jì)各自采用了一些獨(dú)到的改進(jìn)措施，但精髓同為循環(huán)油路系統(tǒng)，各方面的表現(xiàn)也基本相當(dāng)。通常產(chǎn)品壽命可達(dá)50000小時(shí)以上。液壓軸承(Hydraulic Bearing) 是由AVC首創(chuàng)的技術(shù)，是在含油軸承的基