如果你在過去 10 年間的任何時候,曾為了下一台自組電腦而尋找一套新的機箱風扇,你很可能看過這個縮寫,但 PWM 究竟代表什麼意思呢?
這是一個很好的問題。鑑於我們生產種類繁多的電腦風扇,我們想花一點時間,幫助您了解什麼是 PWM,以及這對身為電腦愛好者的您意味著什麼。那麼,讓我們來看看吧。
PWM 代表脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation)。就大多數電腦風扇而言,它們是由恆定的 12V 電壓供電。雖然電壓從不改變,但透過反覆切斷並恢復供電,我們便能調變(調整)風扇的轉速。供電的切斷與恢復頻率極快,快到人類無法察覺差異,因此我們看不到風扇在啟停。 我們只會看到風扇轉速平滑地逐漸加快或減慢。當然,風扇本身也有慣性,因此實際上並非每秒真的會停下並啟動數百次。
通電 時間 與斷電時間的比例稱為「占空比」。如果 PWM 訊號指示風扇停止運轉的頻率與指示其運轉的頻率相同,則該占空比即為50%。我們將以其中一款iCUE LINK QX120 風扇為例進行說明。
QX120 風扇的轉速範圍為最高 2,400 RPM 至最低 400 RPM。若要透過 PWM 將風扇轉速調至最高,我們會將占空比設定為 100%。但我們並不希望風扇一直維持在最高轉速。
舉例來說,如果我們將風扇的占空比設定為 50%——請記住,這表示風扇有 50% 的時間處於關閉狀態,其餘 50% 的時間則通電運作——那麼我們的 QX120 風扇轉速就會達到 1,200 RPM。1,200 RPM 正好是 2,400 RPM 的 50%,因此這個結果是合理的。
然而,我們稍早提到,QX120 的轉速不能低於 400 RPM。 那麼,將轉速設定為 50% 理應是 1,400 RPM 才對吧?畢竟,400 和 2,400 之間的中點就是 1,400。這究竟是怎麼回事呢?其實,您不希望讓 PWM 風扇以低於某個特定轉速的狀態運轉,接下來我們將說明原因。
這是個好問題。為什麼我們不允許您將 QX 風扇的轉速調低至 400 RPM 以下呢?例如,為什麼不能是 250 RPM 呢?也許您的電腦散熱效果極佳,以至於 250 RPM 就已經足夠了?250 RPM 的工作週期約為 10%。
請記住,PWM 風扇控制速度的原理,基本上是根據所需速度,以不同的頻率反覆切斷和接通電源。其實,存在一個特定的占空比閾值(約在 20% 至 30% 之間),一旦低於這個閾值,頻率所產生的聲音就會變得可聽見。
沒錯,你會聽見供電以脈衝方式傳遞到風扇的聲音,因為我們舉例的 250 RPM 遠低於那個閾值。當然,250 RPM 並不會讓你每次風扇啟停時都聽見明顯的噪音——畢竟轉速沒那麼慢——但轉速確實足夠低,讓你能聽見風扇傳來持續的嗡嗡聲。
這是因為,在這種速度下,功率的脈衝頻率極低,以致我們進入了人類可聽到的頻率範圍——約為 20Hz 至 20kHz。超出此範圍的任何聲音,人類都無法感知。
這就是為什麼 PWM 風扇設有最低轉速,無法低於此值。否則會產生無法接受的噪音。不過,請別以為這是被刻意隱瞞的性能損失。現今的風扇已經足夠安靜,即使轉速低於最低額定轉速(以本例而言為 400 RPM),風扇噪音也不會比額定最低轉速時明顯更安靜。人類的聽覺並沒有那麼敏感。
總之,希望您喜歡這堂關於 PWM 風扇及其運作原理的簡短課程。如果您是為了尋找新的 PWM 風扇而來到這頁,我們強烈推薦我們的 iCUE LINK QX 風扇系列。該系列提供120mm和140mm 兩種尺寸,並有黑色與白色兩種配色可選。如果這些款式未能引起您的興趣,歡迎前往我們的官方零售網站瀏覽更多PWM 風扇產品。
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