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，但其優點使其值得一讀。在本文中，我們將揭示4引腳PWM接頭連接器的優勢，并討論設計風扇控制器所需的條件。
什么是4引腳PWM接頭連接器？
一個4針PWM接頭連接到PC風扇的連接器。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，該技術可更改周期性數字脈沖的占空比。
PWM通常用于通過發送占空比產生所需的模擬電壓的脈沖將數字值轉換為模擬電壓。通過更改有效高電平狀態的間隔，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？
原因很簡單：4針PWM接頭連接器用于控制連接到機箱的冷卻風扇。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風扇。在下一節中，我們將探討其工作原理。
4引腳PWM風扇如何工作？
PWM可以用作電壓控制的一種形式，這正是它對PWM風扇的作用。風扇根據通過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因產生熱量而臭名昭著。但是，它們并不總是在其極限下運行。全速旋轉的冷卻風扇噪音很大。因此，PWM用于根據CPU或GPU的使用來控制風扇的速度。

4引腳PWM風扇由占空比變化的脈沖驅動。
這將我們帶入下一個問題。當3針接頭連接器可用時，為什么需要4針PWM連接？
4針PWM風扇的功能不僅僅限于3針與主板的電源，地線和信號連接，還具有第四根線，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扇是否以所需的速度運行。風扇故障且主板溫度未覺察到會很危險，因為過熱會損壞內部組件。
設計4引腳PWM風扇控制器

具有PWM模塊的微控制器可用于PWM風扇控制。
如果您負責設計4引腳PWM風扇控制器，請算上自己的運氣。實際上，這非常簡單，因為您可以找到具有內置PWM模塊的微控制器。內置的PWM模塊免除了編寫代碼來模擬軟件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。至于控制風扇的速度，只需將所需的值寫入PWM寄存器即可。您還需要一個中斷觸發的輸入引腳，以便可以檢測到轉速表反饋以相應地調整風扇速度。
對于PCB設計人員來說，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，這是謹慎的做法。您不想冒從PWM信號到相鄰模擬跡線的噪聲耦合的風險。
如果您使用的是優質的PCB設計軟件，則可以在處理PCB布局時設置清晰的設計規則。PCB設計人員在設計4引腳PWM風扇控制器時會派上用場。您還可以使用InspectAR通過增強現實交互評估和改進PCB設計過程。檢查，調試，返工和組裝PCB從未如此簡單或準確。
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