PWM智能温控风扇的原理BIOS调速的方法.doc

PWM智能温控风扇的原理：1.PWM的技术背景PWM (Pulse Width Modulation)Intel对散热器的评定标准非常严格。传统的温控风扇是利用风扇轴承附近的测温探头侦测风扇的进风口温度，从而对风扇的转速进行调节。这种温控虽然解决了一定的问题，但是存在着精度粗糙，而且温控的转速只能做到高速低速两极变速。PWM是脉宽调制电路的简称，在工业控制，单片机上早已经广泛的应用。而Intel将他和主板的CPU温度侦测相结合，将其应用于散热器风扇的转速精确控制上，取得了良好的效果。2.PWM智能温控风扇的功能特点首先，PWM风扇调节风扇转速是直接从CPU获取温度信息，在风扇上无任何测温装置。根据不同的CPU温度，温控风扇会有不同的转速调节与之对应，并且风扇的转速变化可以做到四级五级，甚至更多，基本上是无极变速的感觉。由于是脉宽信号的实时调节，风扇转速的变化非常灵敏，转速和CPU温度的变化几乎是同步的。第二，PWM风扇在计算机待机的时候，可以保持在一个非常低的转速上。在待机时候，CPU温度在四五十度以下，其转速仅为一千转左右，大大降低了运转的噪音。而设计的最高转速，两千多转，只有在CPU温度接近极限温度，即65-67度时候，才会出现。相比传统的温控风扇有着更大的转速控制范围，更好的解决了噪音和性能的问题。第三，PWM温控风扇在开机的瞬间，转速会提升到最高，持续数秒后，降低到待机的低转速水平。这个特点也是PWM智能温控风扇的最明显特征，可以用来判断风扇和主板是不是真的具有PWM功能，或者其功能是否有故障，甚至可以用来作为真假盒包散热器的参考判断标准。3.PWM 智能温控风扇的简单原理在具有PWM功能的主板上，除了原先的测温电路之外，多了一个PWM的控制芯片，他的作用是根据测温电路测得的CPU温度，发出不同占空比的PWM脉冲信号。这个脉冲是一种方波，在一个周期内，此方波信号的高电平时段占整个周期的比例，我们称之为占空比。整个周期都是高电平信号，则占空比为100%，反之占空比为零。最简单的PWM温控电路，在风扇的电路板上多了个控制电路，我们把它简单的理解为一个三极管，其中一级和PWM的方波脉冲连接，这个级上如果出现高电平，则三极管另外两极处于导通状态，如果是低电平，则另外两极处于断开状态。如果发出的方波脉冲信号的占空比为50%，即高电平信号占一个周期的一半时间，那么此三极管在一个周期内就有一半时间处于导通状态。通过此三极管在一个周期内的导通时间长短，我们很容易实现对风扇转速的控制。如果PWM的方波脉冲信号的占空比可以做到多种级别，那么风扇的转速也可以做到多种级别。我们的4线散热器或者4线风扇，只要你主板支持4针调速功能，都必定能调速下静音，实现风扇智能根据温度调节转速。不过有些主板是默认关闭了调速功能的，这样的话，需要手动设置开启。笼统可概括为：进去BIOS设置一下就可以了，一般带有fan、q-fan、pwm、smart、K8等等字样的，设置成auto或者enable或者pwm。如果遇到主板不支持调速功能或者不会设置的话，就用降速线（当作延长线直接插在风扇上，即可被动静音）。对于主板bios的温控开关设置，各款主板型号都不一样，我们不能全部罗列出来。太旧式的主板可能没有这个功能的。但是amd-C61以上，intel-G31以上的主板全部都支持了调速功能。下面，我们对部分的方法罗列一下，请各位慢慢看看，对应自己主板适当设置一下。首先确定你的CPU散热器正确地插在了主板上标注为“CPU FAN”的4pin插座上（如图：）。开机进入主板BIOS（开机的时候按DEL或者F2，开机的时候有提示的），寻找一项叫做PC Health Monitor的选项(不同主板可能写法不同，但一般都有Health字样)。设置完成之后记得按F10保存，选择Yes，然后回车，重启电脑。至于怎么设置，请各位同学继续向下看第一类：smart fan control-mode设置CPU smart fan contrl 先设置为auto或者enable（即先开启设置）CPU smart fan mode设置为pwm（开启pwm脉冲调速功能）常见主板，如技嘉BIOS（技嘉主板一般默认为开启设置，参数为AUTO自动）如下图：第二类 CPU Q-FAN control设置CPU Q-FAN control先设置为 enable(开启设置)下面会出现cpu fan profile mode里面有3种模式可以供选择最佳化(optimal)模式可让系统依照温度的变化自动调节风扇转速；宁静(silent)模式则会将风扇运作转速降至最低；效能(performance)模式则会提高风扇转速以得到最佳得系统冷却效果。建议玩家根据自身情况进行选择即可Q-FAN是华硕主板的专利，当然是用在华硕主板上，早期10年之前的主板BIOS默认CPU Q-FAN control功能关闭的，现在11年之后的主板华硕默认BIOS下是开启状态。第三类 CPU Quiet Fan设置此类主板BIOS中没有PWM选项，可以设置成中速或者慢速1、先将 CPU Quiet Fan设置成enable（开启功能）2、下面的 Target CPU Temperature 设置在50-65为佳。3、最后 Target CPU Speed 设置转速级别类似的也有下面的，Target CPU Speed 转速级别为百分比，可根据自身情况调节！如微星主板类似的也有下面的，Target CPU Speed 转速级别等级，可根据自身情况调节！如华擎主板第四类 Cool,N,Quiet又叫“冷又静”选择打开，这个功能是电脑根据需要，自动调节CPU的频率，达到省电静音的效果.如图中有enable以及auto选项的话，请2个分别测试，选择正确的。第五类：CPU FAN Mode Setting的选项(部分主板BIOS中写作SmartFan)这就是我们用来调节CPU风扇转速的选项。它有Manual Mode(手动设置)、Thermal Cruise Mode(热巡航)、Speed Cruise Mode（速度巡航）三种模式其实热巡航模式就是自动模式。Manual Mode：在这个模式下，你可以手动设置风扇的转速(0255级)，就是将风扇转速分为256个级别进行线性调节要它全速运转，设置为255即可。Thermal Cruise Mode：在这个模式下，需要设置4个值告诉系统要如何去自动调速。CPUFAN TargetTemp Value（风扇转速开始控制的温度）当CPU的温度小于这个目标值时风扇会以一个比较低的转速转动，当CPU的温度大于这个温度时风扇的转速就会以一个所设定的值增加至全速）；CPUFAN Tolerance Value（风扇转速变化的速率，数值越大，变化越快）；CPUFAN StartUp Value（CPU温度达到TargetTemp Value设定温度时，风扇转速会以这个值开始增加）；CPUFAN Stop Value（风扇转速低于目标值时递减至此值的设定）；CPUFAN StopTime Value（风扇转速从起始值变到最终值的时间）例如，你设定CPUFAN TARGETTEMP VALUE为55度，CPUFAN TOLERANCE VALUE为10，CPUFAN STARTUP VALUE为200，CPU STOP VALUE为150，那么当CPU温度达到55度时，风扇以200的相对速度运转，按照10的线性速率上升直到全速为止，当温度低于55时，风扇以200的相对速度运转，按照10的线性速率下降，直到降为150的相对速度为止，然后以150的速度运转下去。Speed Cruise Mode（速度巡航模式，与手动模式比较类似，即设定一个线性变化速率，然后按这个速率去达到你所设定的转速。）：CPUFAN Targetspeed Value（目标转速）