抗電磁干擾的PWM風扇控制器原理及應用

微芯科技(Microchip )公司提供一種工作于PWM模式的風扇制冷速度控制器系列產品，用于無刷直流風扇（參考文獻1）。為了利用PWM波形的占空比來控制風扇速度，可以使用外部 NTC（負溫度系數）熱敏電阻或微芯公司的一種PIC微控制器及其 SMBus 串行數據總線。圖1示出了TC664 和 TC665 控制器數據資料描述的一種典型應用（參考文獻2）。利用電容值為1mF的頻率控制電容器CF和風扇控制器IC1產生一個PWM脈沖串，它的標稱頻率為30 Hz，依賴于溫度或命令的占空比變化范圍是30%~100%。

雖然使用PWM模式的控制器可以降低晶體管QA（它驅動風扇）的功耗，但 100 mA 方波電機驅動電流可能對附近的高靈敏度音頻電路導致不需要的干擾。圖2中的電路解決了這個問題。一個額外的驅動晶體管Q1以及一個由C3和R3組成的RC 網絡構成了一個簡單的PWM到線性轉換器。還可以使用另一個PWM到線性轉換電路，比如基于運算放大器的積分器。

圖3示出了Q2的集電極的直流電壓與IC1的PWM驅動輸出波形的占空比之間關系圖。施加到風扇的電壓對應于Q2的集電極電壓和12V電源電壓之間的差值。即使風扇兩端出現了穩定的電壓，風扇電機的換向產生的電流脈沖仍然會在連接到Q2的發射極的電流檢測電阻器RSENSE兩端產生一個電壓，并且 IC1的所有保護和警告特性均保持可用狀態。

列出的元件值對100 mA/12 V 無刷風扇有效。可使用一個通用NPN晶體管（比如 2N2222）作為驅動晶體管Q1，并使用一個NPN晶體管［比如飛兆(Fairchild)半導體公司的PZT2222A，功耗為風扇最大功耗的三分之一］作為Q2。請注意：通過改變CF的值，可在15 Hz ~ 35 Hz范圍內改變 PWM 的標稱頻率。