¿Por qué un ventilador de computadora de velocidad controlada requiere 4 clavijas?

Si bien la afirmación de que "cualquier motor de CC se puede manejar con PWM" es ampliamente correcta * si el motor real está controlado por PWM, en una implementación dada, el motor puede estar oculto detrás de un controlador interno, y este es el caso de La gran mayoría de los dispositivos que utilizan pequeños BLDCM (motores de CC sin escobillas).

La mayoría de los pequeños fanáticos modernos usan BLDCM.  En un BLDCM, la velocidad del motor es teóricamente independiente de la tensión aplicada. Se requerirá un rango de voltajes para operar correctamente, pero dentro de ese rango el voltaje no tendrá ningún efecto en la velocidad del motor o uno de segundo orden.

Si un sistema utiliza PWM para controlar la velocidad de un motor externo, se requerirá una atención especial para traducir la señal de control de velocidad en un control real de la velocidad. Un BLDCM usualmente usa sensores magnéticos ** (generalmente sensores de Hall) para determinar la posición del rotor y para cambiar los voltajes de manera apropiada. La electrónica puede ser tan simple como los sensores, pero más a menudo hay un IC de control. Si se cambia el voltaje, el controlador generalmente intentará oponerse a cualquier cambio y mantendrá una velocidad constante. Se podría usar una señal PWM o un nivel de CC como una señal a un controlador a la velocidad apropiada.

• Algunos motores de CC no están demasiado interesados en ser PWM'd debido a las interesantes disposiciones de las bobinas de campo. Mientras que los motores pequeños de CC con escobillas en los equipos de consumo pueden usar imanes permanentes, los motores más grandes tienden a tener rotores bobinados y pueden tener campos en serie ("Motor universal" como en aspiradoras - revoluciones hasta la muerte si se descargan), paralelo o algún arreglo compuesto. Se recomienda consultar los tomos secos y polvorientos y las hojas de especificaciones del fabricante si alguna vez se consideran motores "reales" de PWMing.

• ** Algunos controladores determinan la posición del rotor desde back-emf en los devanados y pueden existir otros esquemas esotéricos. Los sensores de hall parecen ser una solución común.

La entrada PWM en un ventilador de computadora con control de velocidad típico espera una señal PWM de nivel lógico, generalmente alrededor de 20 kHz. Este tipo de ventiladores tiene un microcontrolador integrado (o hardware similar) que controla la velocidad mediante el control de la secuencia del motor (la mayoría de los ventiladores de PC son impulsados por un motor de CC sin escobillas).

En mi experiencia, un motor BLDC no regulará su velocidad sin problemas si la entrada DC está cortada. Si el voltaje de CC promedio es demasiado bajo, es posible que ni siquiera se inicien, o la velocidad se vuelve errática. A veces, el ventilador cambiará bruscamente la velocidad, otras veces aumentará y disminuirá suavemente (depende del fabricante del ventilador y su lógica de control del ventilador).

(A algunos fanáticos de Delta tampoco les gustan las fluctuaciones excesivas en la señal PWM, al rehusarse a cambiar de velocidad o tomar mucho tiempo para la transición).

El pin de entrada PWM es una señal pwm de 5 voltios que impulsa una puerta mosfet dentro del ventilador.

Compatibilidad con versiones anteriores. El estándar de ventilador controlable de 4 pines se basa en el estándar de retroalimentación de 3 pines que se construyó en el estándar de potencia de 2 pines. Es bastante común poder conectar un ventilador de 2 o 3 pines en un conector de 4 pines, o viceversa.