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标题: N卡4线PWM 风扇工作原理 [打印本页]
作者: 小阳电脑维修 时间: 2022-11-11 17:51
标题: N卡4线PWM 风扇工作原理
本帖最后由 小阳电脑维修 于 2022-11-11 19:08 编辑
这段时间，维修显卡生意相当不景气，这不又来发个贴子，看能不能赚个原创币用来买盐吃？
今天的主题是显卡风扇的PWM 调速原理，为了便于理解，今天只讲4 根线的风扇，至于两根线的，我有时间再做分晰。
今天以我的1060 3G 显卡为实例，显卡风扇的一切正常的情况下，工作原理，当电脑开机后，核心首先会给PWM 一个预设的PWM 波形，这个波形会形成一个电压，这个电压会启动PWM 风扇，显卡风扇就会转，当电脑进入系统后，温度正常，无高负载的时候，核心会停止输出这个pwm 电压，这个时候PWM 线被强制低平电，有些风扇低电平后，根本不会转，有的风扇，低电平后会以很低的转速运转（这个看风扇厂家怎么设计的）。温度升高后，核心开始改变的PWM 波形的占空比，这样就提高了PWM引脚的电压，就可以更高速度运转。风扇转动后，转速线通过风扇内部霍尔元件，就能检测到到风扇的运转速度。
进入系统后，PWM 引脚波形几乎没有，可以看到接近为0 v
因为转速引脚只是频率发生变会，图像都差不多所以我没拍。看下此时GPUZ 的图像
现在断开PWM 控制线，电脑一开机，显卡风扇就不受控了。但PWM 波形和上面一样，开机的时候的有，进系统后关闭pwm。转速显示很高。GPUZ 如图
断开PWM 控制线，控制线悬空后，有接近3伏左右的电压。
有时候这个电压会偏高，这时候那个二极管的钳位功能就起作用了，稍后电路图讲。
接着断开PWM 控制线的转速检测线。开机风扇狂转。转速检测线上的电压和波形。
在没有二极管的钳位下，这个电压还是很高的，核心对这么高的电压有点不能接受，所以这个电路中加了一个D6做钳位.
GPUZ 如图
接上pwm 控制线，不接转速检测线。开机风扇不会立即狂转，让温度升高一点，或都用软件调高一点。然后再调低，发现转速已经降不下来了。于是把电脑重启一下，还是不行的，只有断电关机后，再开机风扇又恢复正常。然后让温度升高，风扇转速又会抬高，温度降低后，转速还是不会降下来，原来多少转速，就是多少转速。我这个显卡之所以没有开机就狂转，主要原因为是开机默认风扇速度是0%。
我们来看下波形，开机，然后进入系统会一直输出PWM ，
然后温度慢慢上升，PWM 失控。
因为核心没有收到转速信号，核心只能让风扇控制信号达到最大电压值相当于3.3 v 直接上拉。风扇狂转。风扇狂转时把电脑重启一下，波形如下图。
然后，我们来看下基本电路图。说的不是很清楚，还望各位大神勿喷。
顺便提下A卡风扇的控制电路，结构有点不同，但控制原理差不多，多了一个12 V 的控制信号，然后pwm 控制用三极管隔离，转速有了限流电阻，我是这样理解的，不知道我的理解对不对？欢迎大神纠正。
个人感觉，A 卡电路设计更好。
作者: 番茄炒蛋蛋 时间: 2022-11-11 18:06
大神解释的非常好，看完让我感觉畅快淋漓，使我冬不觉 冷，夏不觉热，三年不食肉，亦畅然自得，膜拜膜拜
作者: 春湾扬洲电脑 时间: 2022-11-11 18:16
太长没看完，纠正一点，PWM改变的不是频率，是占空比，风扇转速对PWM的频率变化不敏感，占空比不变，100Hz和1KHz的频率基本转速一样
作者: 小阳电脑维修 时间: 2022-11-11 18:40
好的，等下更正。谢谢指导
作者: cxwq 时间: 2022-11-11 23:51
谢谢大神分享，知识又增加了。
作者: 小李001 时间: 2022-11-12 08:14
谢谢楼主分享，学习一下。。。
作者: hrh2019 时间: 2022-11-12 08:24
谢谢大佬精彩讲解，学习了，加分必须滴！
作者: 514906332 时间: 2022-11-12 11:56
一直没有研究过这个问题，正常正好学习下
作者: AZASR半月 时间: 2022-11-12 14:43
pwm高风扇转，pwm低，风扇停，
高低高低产生频率以及占空比，使风扇转速可控，
一切定义由bios定义核心发出pwm信号，
控制的是pwm的空占比，对应核心温度，从而起到控制风扇转速，最后由转速线得到风扇实际转速
作者: AZASR半月 时间: 2022-11-12 14:46
当然也有反向控制的，比如pwm信号高，风扇停，pwm低，或者截断，风扇最高速
作者: 寂寞的小鸭子 时间: 2022-11-12 17:04
谢谢大神分享，知识又增加了。
作者: 小阳电脑维修 时间: 2022-11-12 21:31
这次写的有点急于求成了，所以写的不是很清楚。到时候还会再更正一下。
作者: hrh2019 时间: 2022-11-13 09:29
占空比的空隙时间越多,输出的平均电压就低,反之平均电压就高
作者: 小阳电脑维修 时间: 2022-11-13 10:27
个人分析，核心应该输出的是低电平，也就是核心输出越多，电压越低。核心什么都不输出时候，因为风扇自身产生的电压和3.3v的上拉电压，风扇转速加快。正常情况情况下，即使风扇转速拉满，示波器也是有波形的（如图），接地不良，导致有杂波。
作者: hrh2019 时间: 2022-11-13 11:04
楼主的琢磨精神让人佩服，你试试打开示波器占空比测试功能，不同状态对比测试。
作者: 2073136514 时间: 2022-11-14 11:07
我记得占空比高转速变低这种是叫做反时序风扇
作者: 瑞峰科技99 时间: 2022-11-15 08:50
正需要
作者: spring23 时间: 2022-11-16 14:37
文章很详细，感谢楼主分享技术
作者: u1470791 时间: 2022-11-17 11:13
专业，楼主辛苦了
作者: u1471979 时间: 2023-1-12 17:41
大神你好。今天遇到一个A卡风扇出现问题，具体表现为GPUZ和其他软件都没有了转速显示。以前一切正常。用软件可以控制风扇转速快慢。但是就是转速不显示。如果不用软件控制，则温度上升以后只会以默认最低转速运作。
外接了一个其他显卡的风扇也是能转不显示转速。
分别检测第3根黄色测速线和接口上的针到显卡，均可连通。
请教这种该往哪里找原因呢。
作者: 方向tat 时间: 2023-2-13 16:59
好好学习一下，大有裨益
作者: fixlover 时间: 2023-2-23 05:41
666,学习了，谢谢分享。
作者: zhangjiawang05 时间: 2023-2-26 21:39
我这里有个坏显卡，显卡风扇是根线的，坏的原因是12V电压不小心碰到那个风扇的温控线了，这个显卡上机后转速拉满，不能点亮了， 是不是12V电压导致核心坏了呢？ 咱不太懂显卡，看到这个文章，想问问是不是这个样子的。
作者: 唐糖520 时间: 2023-3-1 11:45
看看这条线有没有保护电路呢，如果没有估计核心完蛋了
作者: zhangjiawang05 时间: 2023-3-4 14:35
保护电路？ 咱也不太懂 有电路图看看可以，显卡是V星的GTX650Ti 散热风扇两个，一个是四线的，一个是三线的，四线那个带温控的，不小心12V电压碰到了四线的风扇的温控线吧， 显卡上机风扇转速拉满，不显示了。
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