題:
如何消除低速PWM控制的12V風扇的噪聲
Jeroen Fiege
2014-10-15 12:45:17 UTC
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我正在嘗試構建一個簡單的風扇控制器(單個風扇)。到目前為止,我已經成功創建了一個電路,該電路使用外部12v DC適配器為風扇供電,並添加了一個晶體管(NPN)來打開和關閉它。晶體管連接到Arduino上的PWM端口。

在端口上放置 HIGH 時,風扇可以完美地高速運行,但是當我想降低速度時(例如 analogWrite(fanPin,150) >)它開始發出嗡嗡聲。我相信這是由於PWM的使用引起的。

ps是什麼(沒有太多噪聲)控制風扇速度的最佳方法?風扇是Cooler Master 3線PC風扇。晶體管是P2N2222A。

更新:這是我使用的架構:

schema

Martynas指出,我應該包括巡迴賽,今天晚些時候下班回家時,我會做這件事。
嘗試使用引腳5或6,因為這些pwm引腳的運行頻率是其他pwm引腳的兩倍。
當我嘗試您的建議時,噪音變化但沒有消失。
九 答案:
Gerben
2014-10-16 00:50:52 UTC
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嘗試使用引腳3(或11)並在 setup 中使用以下代碼降低計時器2的預分頻器;

  //從/ 64預分頻器中移出到/ 32 prescalerTCCR2B | = _BV(CS20); //設置位(刪除此行以獲取/ 8 prescaler)TCCR2B | = _BV(CS21); //設置位TCCR2B & =〜_BV(CS22); //清除位 

將預分頻器減半會使頻率翻倍。

當我嘗試此操作時,會收到較高頻率的噪音。
目標是使用足夠高的頻率以使人耳無法聽到。您是否嘗試過使用CS20刪除線路?
是的,我也嘗試過,但仍然聽到煩人的聲音。
SAS
2016-12-24 12:17:03 UTC
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我對5V風扇有同樣的問題。一些簡單的方法對我有用:降低 PWM頻率。您可能想使用引腳9或10(對於Uno)來執行此操作,因為更改其他PWM引腳的頻率會弄亂延遲和毫秒功能。 http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency中提供了有關操作方法和非常方便的功能的詳細信息。就我而言,我使用盡可能低的頻率(31250/1024 = 31Hz),完全消除了高速度時的嗡嗡聲,並降低了低速時的嗡嗡聲。順便說一下,我使用PWM引腳來驅動MOSFET,因為風扇的電流為140 mA,遠高於Arduino引腳可以安全提供的20 mA。

我會對這為什麼有效感興趣。聽起來是由於電動機的某些機械副作用引起的還是更有趣的事物,例如由變壓器產生的嗡嗡聲(我認為不是機械的)。
Vincent Robert
2014-12-15 19:01:10 UTC
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使用電容器來平滑PWM信號可能會有所幫助。

請參見 http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00771b.pdf

該文件描述了在使用NPN晶體管時增加電容器以降低壓擺率。使用MOSFET時,有什麼方法可以降低轉換速率嗎?
使用電容器來平滑NPN晶體管的輸出和對MOSFET的輸出進行濾波之間並沒有真正的區別。從負載的角度來看,NPN晶體管(完全驅動或完全驅動)是一個帶有串聯電阻的開關,其中MOSFET的電阻非常低。 NPN晶體管的額外電阻會稍微減慢電容器的充電速率,但是您幾乎可以忽略該差異。
電容器是一種粗略的低通濾波器。它在晶體管的導通期間開始充電,並在晶體管關閉時開始放電。由於它永遠不會完全充電或放電,因此它使PWM信號的峰值和谷值均勻到所饋送電壓的大致平均值。 (在沒有負載的情況下,電容器會在ON週期內充電至幾乎滿電源電壓,但實際上並不會放電。)
Martynas
2014-10-15 12:53:12 UTC
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開始添加電路以了解您的工作

您的電路是否類似於:

您是否使用電阻器作為晶體管?風扇用二極管?

enter image description here

我懷疑您沒有二極管。

二極管的目的是讓電流流入晶體管關閉時,電機線圈繼續沿相同方向流動。當晶體管關閉時,晶體管集電極上的電壓隨著從電機中流出而會上升。從 Vce(SAT)起,它將上升到電源電壓之上,並且僅在晶體管發生故障時(或當它開始因寄生電容而振鈴時)停止。通過將一個二極管從晶體管集電極連接到+ 12V電源軌,可以防止晶體管兩端的電壓超過12V,並使電動機電流繼續流動。

如果您需要詢問原始發帖人問題,請對問題本身進行評論。答案不適合這樣做。
@PeterR.Bloomfield我了解一切。對不起,但是我也添加了一個答案。如果不是44代表,我會發表評論。點...
我添加了我的架構。確實和您的非常相似。只有我必須接地才能使其工作。
Raros
2016-12-24 22:01:06 UTC
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還有可能增加一個旁路晶體管的電容器。但是您必須小心,如果容量過大,可能會損壞晶體管。

Steve Groesz
2017-03-24 01:30:17 UTC
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SAS是正確的-將PWM降低到31Hz效果很好。使用12v風扇進行測試。在降低PWM之前,風扇發出的聲音是“全速”以外任何速度的響亮“ WHEEEEEeeeeeeeeeee”聲音。低速會使聲音變得更糟。

降低PWM頻率後,以較高的速度無法聽到噪音。在較低的速度下,您可能會聽到輕微的“喀噠”聲。聲音讓我想起了汽車發動機的氣門打開和關閉時聽到的微弱的“喀噠”聲。

Woopi
2017-06-02 23:21:50 UTC
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我還可以確認SAS回答正確。我用5V DC風扇進行了測試。我聽到較低的速度會產生很高的噪音,但您必須仔細聆聽,而在較高的速度時會聽到非常快的咔嗒聲。我,但這不是一個完美的解決方案。

Milan Milicevic
2019-05-16 18:10:00 UTC
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我知道這個帖子已經有4年曆史了,但是我通過簡單的電解蓋和一個陶瓷輸出成功地消除了所有風扇噪音,在添加上限後您需要對RPM進行偏置。您仍然可以從mosfet上獲得一些中繼低聲,但僅在低RPM上

temoto
2020-06-01 16:26:51 UTC
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25kHz功率PWM為我的3針風扇解決了此問題。二極管對噪聲沒有影響,它解決了另一個問題(EMI)。

您談論四針風扇嗎?
@SimSon不,我對電源線做了25kHz的測試。 MCU的3.3V GPIO連接到達林頓晶體管。沒有按範圍檢查,可能存在各種基本的電氣問題,因此不建議任何特定電路。但是對我來說,高頻的一般想法似乎是正確的選擇。


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