Los ventiladores Limin no pueden controlarse mediante pwm.
Un método consiste en utilizar componentes pasivos, como disipadores de calor y tubos de calor, y el segundo método es utilizar componentes activos, como ventiladores de refrigeración.
En muchos productos de consumo y de otro tipo, se puede observar que los componentes pasivos no están a la altura de la tarea debido a su tamaño y coste. El uso de un ventilador de refrigeración puede crear un flujo de aire alrededor de una fuente de calor y es una forma eficaz de disipar el calor. Sin embargo, agregar ventiladores de refrigeración al sistema aumenta el consumo de energía. Este es un factor importante en los sistemas alimentados por baterías.
Además, al ser el ventilador de refrigeración una pieza mecánica, generará ruido. Controlando la velocidad del ventilador, los problemas anteriores se pueden resolver eficazmente. El ventilador consume menos energía cuando funciona a baja velocidad, lo que puede prolongar la vida útil de la batería, reducir el ruido emitido por el ventilador y aumentar la vida útil del ventilador.
Métodos para controlar la velocidad
1. Control encendido/apagado: Este es el método más sencillo. Se puede utilizar una señal de accionamiento para encender el ventilador cuando la temperatura de un componente específico supera un umbral, o apagar el ventilador cuando la temperatura cae por debajo del umbral. Aunque este método es muy sencillo, la desventaja es que en el momento en que se enciende, el ventilador funciona a máxima velocidad, consumiendo así la máxima potencia y produciendo ruido.
2. Control lineal: Este método controla el voltaje DC aplicado al ventilador a través de un regulador de voltaje. Bajar el voltaje hace que el ventilador funcione a una velocidad más baja y aumentar el voltaje hace que el ventilador funcione a una velocidad más alta. La ventaja de este método es que siempre se aplica voltaje al ventilador. Por lo tanto, la señal del tacómetro existirá y podrá medirse en cualquier momento. Esto no es posible con la tecnología de control de modulación de ancho de pulso. Las desventajas de este enfoque son que el uso de un regulador de voltaje aumenta el costo y el espacio de la placa y requiere un controlador especializado para controlar el regulador de voltaje.
3. Control PWM: El método de control de velocidad del ventilador más utilizado es el control PWM. En este método, se aplica una señal de accionamiento PWM a un transistor de efecto de campo (FET) conectado al lado alto o bajo del ventilador. Cuando el ventilador se enciende y apaga a una frecuencia específica k, la velocidad del ventilador está controlada por el ciclo de trabajo de la señal PWM y el voltaje aplicado al ventilador siempre es total o cero. La mayor ventaja de este método es su diseño simple, pocos circuitos externos y su bajo costo.
La desventaja es que debido a que el voltaje no siempre se aplica al ventilador, la señal del controlador PWM reducirá en gran medida la señal de velocidad. De hecho, la señal del tacómetro seguirá a la señal PWM. Para evitar este problema, se debe utilizar tecnología de "estiramiento de pulso" para obtener información del tacómetro. La Figura 1 muestra que la señal del tacómetro se reduce o cambia considerablemente debido a la presencia de la señal de accionamiento PWM. La Figura 2 muestra la reconstrucción de una señal de tacómetro a partir de una señal de tacómetro real utilizando el principio de estiramiento del pulso.
Tipos de ventiladores DC
Hay tres tipos principales de ventiladores DC:
Ventiladores de 1,2 líneas
Ventiladores de 2,3 líneas
Ventilador de 3,4 hilos
Los ventiladores de dos hilos tienen dos pines: alimentación y tierra. El ventilador se puede controlar cambiando el voltaje de CC o utilizando una señal de accionamiento PWM de baja frecuencia. Los ventiladores de dos hilos no tienen señal de tacómetro, por lo que no hay información para medir la velocidad del ventilador. Este tipo de control se denomina "bucle abierto".
La Figura 3 muestra un ejemplo de un circuito de ventilador de dos cables implementado por SmartFusion cSoC. Un ventilador de tres cables tiene tres pines: alimentación, tierra y tacómetro. El ventilador se puede controlar cambiando el voltaje de CC o utilizando una señal de accionamiento PWM de baja frecuencia. Los ventiladores de tres cables tienen una señal de tacómetro que muestra la velocidad del ventilador. El usuario puede ajustar la velocidad del ventilador según la lectura del tacómetro, lo que puede denominarse control de "circuito cerrado".
En algunos casos, los ventiladores de tres hilos también se pueden controlar en bucle abierto. Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos de circuitos de ventilador de tres cables implementados con cSoC SmartFusion. Un ventilador de 4 cables tiene cuatro pines; entrada de alimentación, tierra, tacómetro y PWM. La entrada PWM se utiliza para controlar la velocidad del ventilador. En un ventilador de 4 cables, la fuente de alimentación solo suministra energía a la bobina, en lugar de encender o apagar todo el ventilador, por lo que la información del tacómetro se puede obtener en cualquier momento.
Este ventilador no requiere tecnología de estiramiento de pulso. Para reducir el ruido de rectificación, la frecuencia PWM se puede aumentar a más de 20 KHZ.
Con este método se puede eliminar el ruido de la bobina rectificadora en el rango audible. La Figura 6 muestra un ejemplo de un circuito de ventilador de 4 cables implementado por SmartFusion cSoC.