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PCB設計4引腳PWM接頭連接器
如果您想知道主板上的4針PWM接頭連接器在做什么，那么您并不孤單。4引腳PWM接頭連接器有些不熟悉，但其優(yōu)點(diǎn)使其值得一讀。在本文中，我們將揭示4引腳PWM接頭連接器的優(yōu)勢，并討論設計風(fēng)扇控制器所需的條件。
什么是4引腳PWM接頭連接器？
一個(gè)4針PWM接頭連接到PC風(fēng)扇的連接器。要了解其存在的原因，最好重新回顧一下PWM的全部含義。
脈沖寬度調制
PWM代表脈沖寬度調制，該技術(shù)可更改周期性數字脈沖的占空比。
PWM通常用于通過(guò)發(fā)送占空比產(chǎn)生所需的模擬電壓的脈沖將數字值轉換為模擬電壓。通過(guò)更改有效高電平狀態(tài)的間隔，在將信息編碼為載波脈沖的應用中也可以看到PWM 。您會(huì )在伺服電機，調光器，蜂鳴器或電信編碼器等控制設備中找到PWM。
那么，為什么主板上存在4針PWM接頭？
原因很簡(jiǎn)單：4針PWM接頭連接器用于控制連接到機箱的冷卻風(fēng)扇。大多數現代主板可能都配備了這樣的接頭連接器，該接頭連接至PWM支持的BLDC風(fēng)扇。在下一節中，我們將探討其工作原理。
4引腳PWM風(fēng)扇如何工作？
PWM可以用作電壓控制的一種形式，這正是它對PWM風(fēng)扇的作用。風(fēng)扇根據通過(guò)PWM控制引腳提供的電壓旋轉。這也是為主板的熱管理提供更好，更智能的控制的一種方式。
CPU和GPU因產(chǎn)生熱量而臭名昭著(zhù)。但是，它們并不總是在其極限下運行。全速旋轉的冷卻風(fēng)扇噪音很大。因此，PWM用于根據CPU或GPU的使用來(lái)控制風(fēng)扇的速度。
4引腳PWM風(fēng)扇由占空比變化的脈沖驅動(dòng)。
這將我們帶入下一個(gè)問(wèn)題。當3針接頭連接器可用時(shí)，為什么需要4針PWM連接？
4針PWM風(fēng)扇的功能不僅僅限于3針與主板的電源，地線(xiàn)和信號連接，還具有第四根線(xiàn)，可從內置轉速計傳感器向主板提供反饋。該反饋對主板很有用，因為它可以告訴主板風(fēng)扇是否以所需的速度運行。風(fēng)扇故障且主板溫度未覺(jué)察到會(huì )很危險，因為過(guò)熱會(huì )損壞內部組件。
設計4引腳PWM風(fēng)扇控制器
具有PWM模塊的微控制器可用于PWM風(fēng)扇控制。
如果您負責設計4引腳PWM風(fēng)扇控制器，請算上自己的運氣。實(shí)際上，這非常簡(jiǎn)單，因為您可以找到具有內置PWM模塊的微控制器。內置的PWM模塊免除了編寫(xiě)代碼來(lái)模擬軟件PWM的麻煩，這既繁瑣又具有挑戰性。
大多數4引腳PWM風(fēng)扇需要25 kHz頻率的信號，該信號應在大多數低端微控制器的能力之內。至于控制風(fēng)扇的速度，只需將所需的值寫(xiě)入PWM寄存器即可。您還需要一個(gè)中斷觸發(fā)的輸入引腳，以便可以檢測到轉速表反饋以相應地調整風(fēng)扇速度。
對于PCB設計人員來(lái)說(shuō)，PWM并不是特別具有挑戰性，但仍然要保持模擬信號遠離PWM走線(xiàn)，這是謹慎的做法。您不想冒從PWM信號到相鄰模擬跡線(xiàn)的噪聲耦合的風(fēng)險。
如果您使用的是優(yōu)質(zhì)的PCB設計軟件，則可以在處理PCB布局時(shí)設置清晰的設計規則。PCB設計人員在設計4引腳PWM風(fēng)扇控制器時(shí)會(huì )派上用場(chǎng)。您還可以使用InspectAR通過(guò)增強現實(shí)交互評估和改進(jìn)PCB設計過(guò)程。檢查，調試，返工和組裝PCB從未如此簡(jiǎn)單或準確。