在必須精確控制風扇速度的應(yīng)用中，可以考慮采用帶有閉環(huán)RPM控制的風扇控制器。MAX6650/MAX6651是最早推出的能夠?qū)崿F(xiàn)風扇速度調(diào)節(jié)的風扇控制器IC。MAX6650/MAX6651是閉環(huán)風扇控制IC，接受來自3線風扇轉(zhuǎn)速計輸出的反饋信號。這樣能夠直接設(shè)定風扇速度，而無須擔心啟動和低速運行的可靠性問題。MAX6650/MAX6651兩者都能夠驅(qū)動多個風扇(僅從其中一個風扇反饋轉(zhuǎn)速信號)，而MAX6651能夠監(jiān)測多達四個風扇的轉(zhuǎn)速計信號。

 

圖1. MAX6650是真正的風扇速度控制器，它和帶有轉(zhuǎn)速信號輸出的風扇一起構(gòu)成了一個反饋控制環(huán)路。

 

圖1描繪了MAX6650的一個典型應(yīng)用。MAX6650根據(jù)編程在風扇速度寄存器內(nèi)的數(shù)碼控制風扇速度，使風扇轉(zhuǎn)速計周期與寄存器值成比例。由于通常風扇每轉(zhuǎn)產(chǎn)生兩個轉(zhuǎn)速計脈沖，則所要求的風扇速度寄存器值由下列等式計算：

 

 

 

 

其中：

 

 

 

MAX6650/MAX6651不僅能夠控制風扇速度，而且還能夠完成很多其它功能。其中包括看門狗功能，可監(jiān)視控制環(huán)是否穩(wěn)定，風扇速度是否超出程序設(shè)定的看門狗界限，以及其它一些通用的數(shù)字功能。限于文章的篇幅，關(guān)于其它功能的詳細信息，請參考MAX6650/MAX6651的數(shù)據(jù)資料。

 

MAX6650/MAX6651將設(shè)計師從那些復(fù)雜的、與閉環(huán)放大器相關(guān)的問題中解脫出來，僅剩下選擇和安裝調(diào)整管的問題。調(diào)整管選定后，如果滿足下式所列的條件，則無需額外的散熱：

 

 

其中：

 

 

如果上式條件不滿足，必須選擇合適的散熱器，以滿足下式：

 

 

其中：

 

 

目前尚未討論風扇完全短路時的情況。如果發(fā)生，那么風扇電源所能輸出的全部電流將流過調(diào)整管。如果需要考慮這種情況，則應(yīng)該采用此時的電流和電壓值來計算功耗和散熱。作為另一種選擇，可以在調(diào)整管上增加一個限流電路，例如圖2所示的電路?？梢罁?jù)下式計算限流電阻的阻值：

 

 

其中，ILIMIT是期望的限流值。需要注意的是，該限流電路對溫度比較敏感。等式中的常數(shù)0.6實際上是電流限制晶體管的基-射極電壓，變化率約為-2.2mV/°C。對于要求隨著溫度的升高而降低限流值的應(yīng)用，這個特性卻是很有用的。

 

圖2. 當調(diào)整管要求限制電流時，這個電路能夠?qū)崿F(xiàn)該功能。

 

 

MAX6620具有極大的靈活性，可以為多個風扇提供RPM控制。該器件能夠獨立控制多達4個風扇，此外還可設(shè)置輸出電壓變化速率。該特性使風扇速度的變化極為緩慢，不會在設(shè)備附近產(chǎn)生噪聲。圖3給出了MAX6620控制4個3線風扇的典型電路圖。

 

圖3. 此處所示的MAX6620為4通道線性風扇速度控制器，采用外部調(diào)整管為風扇提供可變電源。MAX6620監(jiān)測風扇的轉(zhuǎn)速信號，由此調(diào)節(jié)電源電壓以實現(xiàn)要求的轉(zhuǎn)速計頻率。

 

采用MAX6639控制4線風扇
 

4線風扇帶有“速度控制”輸入，因而簡化了風扇速度控制過程。該輸入通常接收PWM輸入信號，風扇速度即由PWM信號的占空比決定。在某些風扇中，該速度控制輸入也接收電壓信號。

 

MAX6639監(jiān)測兩個風扇的轉(zhuǎn)速計輸出，調(diào)節(jié)PWM輸出的占空比，使風扇進行速度修正。同MAX6620一樣，MAX6639也包括多個功能，其中風扇失效檢測和可調(diào)節(jié)PWM變化速率功能有助于降低風扇速度變化時的噪聲。此外，MAX6639還包含兩個溫度檢測通道和可編程溫度-RPM控制算法，可根據(jù)溫度變化自動控制風扇RPM。圖4給出了MAX6639控制2個風扇的典型電路圖。

 

圖4. MAX6639控制2個4線風扇，MAX6639測量兩路溫度數(shù)據(jù)，可根據(jù)溫度測量值控制風扇RPM。 

 

本文來源于Maxim。