在轎車電子系統(tǒng)之中,溫度的處理一直是個(gè)應(yīng)戰(zhàn),一般會要求系統(tǒng)能夠正常作業(yè)在-40°C ~ + 65°C的環(huán)境溫度之下。而機(jī)殼之內(nèi)的環(huán)境溫度還會有20°C左右的溫升,所以PCB板實(shí)際需要承受的高環(huán)境溫度會高達(dá)+ 85°C。然后,進(jìn)一步著眼于部分區(qū)域,如電源、CPU等模塊將會是發(fā)熱大戶,更一步加劇了機(jī)殼內(nèi)的環(huán)境溫度,嚴(yán)苛的環(huán)境實(shí)際上現(xiàn)已迫臨許多芯片的耐溫極限了。因而,在系統(tǒng)規(guī)劃的初期,有必要規(guī)劃好熱處理(Thermal Management)戰(zhàn)略以及規(guī)劃對應(yīng)的方法。
比較簡略粗暴,但是有效的散熱方法就是增加一臺散熱電扇,當(dāng)然這會增加規(guī)劃本錢及機(jī)器噪音。所以,我們在設(shè)計(jì)風(fēng)扇電路時(shí)的要求也是根據(jù)這兩個(gè)根本的起點(diǎn):
1)、電路有必要簡略,低本錢;
2)、電扇的轉(zhuǎn)速與噪音成正比,所以要求電扇的轉(zhuǎn)速可測、可控。系統(tǒng)會根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整電扇轉(zhuǎn)速,好是無級調(diào)速,力求散熱功率與噪音之間的平衡。
風(fēng)扇的結(jié)構(gòu):
風(fēng)扇的核心部件是一只外轉(zhuǎn)子的無刷直流電機(jī)。所謂外轉(zhuǎn)子,是指線圈不動(定子),磁鐵旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)子);所謂無刷直流電機(jī),是沒有電刷的直流電機(jī),運(yùn)用霍爾感應(yīng)器代替電刷。
在原理上,原封不動的直流電壓是無法讓電機(jī)持續(xù)作業(yè)的,由于它會被“異性”牢牢地吸引住,攜手到白頭。電機(jī)持續(xù)作業(yè)的條件是,有一方有必要“花心”,轉(zhuǎn)子也好,定子也行,所以轉(zhuǎn)子與定子之間“分分合合”,不斷尋找新歡,然后就滾動了起來。
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)過180°時(shí)(這是相位角度,留心不是物理角度),正好線圈感應(yīng)的N和S極與磁鐵的S和N異性相吸,此刻將通往線圈的電壓交流正負(fù)極,然后由“異性相吸”轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴韵喑狻保赞D(zhuǎn)子又得以轉(zhuǎn)過180°,然后持續(xù)轉(zhuǎn)化正負(fù)極,電機(jī)得以持續(xù)滾動。
不斷“挑唆”線圈轉(zhuǎn)化正負(fù)極的設(shè)備叫做換相器,它可所以機(jī)械式的電刷,也可所以電子式的霍爾感應(yīng)器。明顯機(jī)械式的換相器簡略,本錢低,但是噪音大,有磨損,壽命短。