分享給大家一些散熱風扇的小知識

在 ?林克韋爾 ?工作了幾年當中，現(xiàn)將一些散熱風扇小知識 分享給大家

一、在選購風扇時你必須要了解以下信息：

A、風扇的軸承形式，滾珠還是含油。
B、確定風扇是直流還是交流還是軸流。
C、風扇的噪音如何？
D、風扇的供電電壓的數(shù)值。例如：交流220V， 110V， 380V。直流5V，12V，24V，36V，48V。
E、風扇的風量、風壓、轉(zhuǎn)速。例如，多少立方米每分鐘，或者多少立方英尺每分鐘。
F、風扇的常規(guī)尺寸。

一、風扇工作原理： 直流風扇工作原理：

根據(jù)導體通過電流，周圍會產(chǎn)生磁場，若將此導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。當吸斥力大于虱扇的靜摩擦力 時，扇葉自然轉(zhuǎn)動。由于霍爾感應組件提供同步信號，扇葉因此得以持續(xù)運轉(zhuǎn)，至于其運轉(zhuǎn)方向，可依佛萊明右手定則決定。 交流風扇工作原理： AC風扇與DC風扇的區(qū)別。前者電源為交流，電源電壓會正負交變，不像DC風扇 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，太快將造成激活困難。 四、關(guān)于噪音： 風扇的噪音是在背景噪音低于15 dBA無回響室中所測量。待測風扇在自由空氣中運轉(zhuǎn)，距入風口一米處置一噪音計。 風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，如下列征兆所示： A> 3 dBA 幾乎沒有感覺 B> 5 dBA 感覺出來 C> 10 dBA 感覺兩倍大聲響 噪音程度： A> 0 ~ 20 dBA 很微弱 B> 20 ~ 40 dBA 微弱 C> 40 ~ 60 dBA 中度 D> 60 ~ 80 dBA 大聲 E> 80 ~ 100 dBA 很大聲 F> 100 ~ 140 dBA 震耳欲聾

二、關(guān)于風量：

風量單位(點擊：風量風壓自動換算表) 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 Peter Hour，立方公尺/時(m3/h) L/s：Liter Per Second，公升/秒(L/s) L/min：Liter Per Second，公升/分(L/min

三、關(guān)于軸承：
含油軸承(Sleeve Bearing)
傳統(tǒng)的直流無碳刷風扇馬達設計時，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，樞接固定在馬達定子之中心位置，使轉(zhuǎn)子與定子之間保持一個適當之間隙，當然軸芯與軸承間亦務必有間隙之存在，才不會將軸芯死鎖而無法運轉(zhuǎn);而馬達之定子結(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)生感應磁力線，及驅(qū)動回路之控制使風扇馬達運轉(zhuǎn)。故傳統(tǒng)之風扇馬達架構(gòu)，只有一個扇葉轉(zhuǎn)子及一個馬達定子和一個驅(qū)動回路，而借著軸芯與軸承之樞接，隨著磁場感應而運轉(zhuǎn)。
1. 用含油軸承的優(yōu)點
A. 耐外力之撞擊，運輸時所造成之損壞較少;
B. 價格便宜(與滾珠軸承相比，價格差異很大。
2. 用含油軸承的缺點
A. 空氣中的灰塵會因風扇馬達之運轉(zhuǎn)而被吸入馬達核心，與儲存在軸承周圍之潤滑油混合成油泥，而造運轉(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，馬達之運轉(zhuǎn)激活效果較差 ;
E. 馬達運轉(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)，阻礙馬達運轉(zhuǎn)之順暢。

五、關(guān)于靜壓： 靜壓單位 N：Newton，1n=0.101097Kgf Pa：Pascal，Pa=N/m^2 mmAq：Aq=Aqua(水柱)之簡稱，mmAq又稱mmH2O;1mmAq=1Kg/m^2 atm：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=10-5Pa 空氣量 送風扇單位時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特稱為空氣量，風扇的場合又稱風量。(Capacity) 氣體依其壓力、溫度而改變體積，所以提到吐出空氣量時，一定要注記該場所的壓力和溫度，故稱吸入空氣量。 *標準狀態(tài)空氣： 溫度20°C、大氣壓760mmHg，濕度65%的潮濕空氣為標準空氣，此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)為L2Kg/m*3 *基準狀態(tài)空氣： 溫度0°C、大氣壓760mmHg、濕度0%的潮濕空氣為標準空氣，此時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

四、滾珠軸承(Ball Bearing)
滾珠軸承是運用圓金屬珠運轉(zhuǎn)，屬于點的接觸，故激活運轉(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之外金屬環(huán)，而使整個扇葉轉(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

A. 金屬珠運轉(zhuǎn)屬于點的接觸，故激活運轉(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
A. 軸承結(jié)構(gòu)體相當?shù)拇嗳?，無法承受外力之撞擊;
B. 馬達轉(zhuǎn)動時，金屬珠之滾動會產(chǎn)生較大之噪音;
C. 價格高，無法與含油軸承在成本價格上競爭;
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使其定位，組裝上較為不易。

審核編輯：符乾江