西安西瑪電機(jī)集團(tuán)有限公司資料：本文主要從變頻技術(shù)在電腦散熱風(fēng)扇中的應(yīng)用方面，從各個(gè)方面詳細(xì)闡述了其結(jié)構(gòu)、原理、電路結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法、接線等方面的知識(shí)。

　　一、變頻器電動(dòng)機(jī)的工作原理

　　風(fēng)扇采用逆變器電動(dòng)機(jī)，從線圈的位置可以識(shí)別出這一點(diǎn)。 圖1 b示出了反相器電動(dòng)機(jī)的控制板，其中控制芯片集成了DSP功能和驅(qū)動(dòng)器，從而簡(jiǎn)化了電路配置。 通過對(duì)控制芯片進(jìn)行編程，可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。

　　逆變器電動(dòng)機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)的特性，但是采用交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。 也就是說，盡管外部有直流，但采用直流-交流變壓逆變器控制技術(shù)，電動(dòng)機(jī)本體按照交流電動(dòng)機(jī)的原理完全工作。 因此，逆變器電動(dòng)機(jī)也稱為“自控逆變器同步電動(dòng)機(jī)”，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n取決于控制器的設(shè)定頻率f。

　　三相星形接線法的逆變器0642控制電路經(jīng)由由MOS管構(gòu)成的三相逆變器電路，向0642的三個(gè)繞組供給時(shí)分電力。 三組繞組中，電流只流過一組繞組，產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，然后停止向一組繞組供電，向相鄰的一組繞組供電，由此定子的磁場(chǎng)軸線在空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)120，轉(zhuǎn)子受到磁力的作用而跟隨定子的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)120。 當(dāng)電壓按照A  B-、A  C-、b-、b-、a-、c-、b-的順序施加時(shí)，在定子中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而電動(dòng)機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

　　逆變器電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由主電路和控制電路兩部分構(gòu)成，現(xiàn)在將這兩部分集成在同一芯片中，因此可以在一個(gè)器件中實(shí)現(xiàn)逆變器電動(dòng)機(jī)的全部控制功能，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，常用的控制芯片為日本三洋公司的LB1964、美國MAXIM公司的隨著工業(yè)界對(duì)節(jié)能和噪聲抑制的重視，許多工業(yè)產(chǎn)品傾向于采用無刷電動(dòng)機(jī)，對(duì)電動(dòng)機(jī)微控制器提出了更高的要求。 作為下一代電動(dòng)機(jī)控制DSP芯片，TI公司經(jīng)濟(jì)高效的TMS320C240非常適合于完成這一任務(wù)。

　　二、逆變器電動(dòng)機(jī)的電路結(jié)構(gòu)

　　為了監(jiān)視風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，需要從風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)向主板輸出速度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的監(jiān)視。 監(jiān)視電路顯示風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)警報(bào)和計(jì)算機(jī)的自動(dòng)停止，防止風(fēng)扇停止導(dǎo)致CPU和其他設(shè)備燒毀。 當(dāng)前，頻率轉(zhuǎn)換器電動(dòng)機(jī)一般集成功率器件來實(shí)現(xiàn)該功能，從而大幅度地簡(jiǎn)化控制線路。為了實(shí)現(xiàn)精確的控制效果，反映轉(zhuǎn)子位置的信號(hào)必須輸入集成功率裝置，因此頻率轉(zhuǎn)換器電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)具有電動(dòng)機(jī)位置反饋機(jī)制。 當(dāng)前，通過使用霍爾元件或光電傳感器這兩種方法來檢測(cè)位置和旋轉(zhuǎn)速度。

　　霍爾元件是基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，霍爾效應(yīng)是美國科學(xué)家埃德溫霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的。 目前，利用霍爾效應(yīng)的磁傳感器產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。

　　對(duì)通電的半導(dǎo)體薄片施加與薄片表面垂直的磁場(chǎng)b時(shí)，在薄片的橫向兩側(cè)出現(xiàn)電壓(將圖中的Vh稱為霍爾電壓)。

　　霍爾效應(yīng)：逆變器電動(dòng)機(jī)用霍爾元件測(cè)量轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置，將得到的信號(hào)輸入控制芯片，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 同時(shí)，這個(gè)信號(hào)通過主板輸出，也可以用作速度信號(hào)，可以說是一箭雙雕。 由于轉(zhuǎn)向脈沖是方波信號(hào)，因此可以在主板上通過簡(jiǎn)單的處理傳送到主板進(jìn)行顯示和控制。 因?yàn)?到x  642的相位的數(shù)目通常不小于2，并且換流信號(hào)的頻率是0到x  642的轉(zhuǎn)速的幾倍，所以通過利用換流脈沖作為速度信號(hào)來獲得總共真正的0到x  642轉(zhuǎn)速。