自动温调速风扇，让你的电脑更冷静 | 科学人 | 果壳网 科技有意思
自动温调速风扇，让你的电脑更冷静
让风扇更智能 ，让机箱更安静，给电脑机箱风扇外加温控调速电路。
本文作者:fu-80
电脑机箱内的风扇声总是一个噩梦，好风扇太贵，便宜风扇太差，中等风扇各种难挑……虽然现在有4线PWM主板调速技术，但是往往只有CPU风扇能用，其他的风扇依然是传统的3线不可调速的。而且还有很多好风扇并非4线。面对便宜大碗的风扇而又讨厌其噪声的我，只能选择加装PWM温控电路来智能调节风扇的转速，变相的在不下降太多散热性能的情况下来降低机箱内的风扇噪声。表和我提手动调速，那种需要动手拧旋钮的东西我才不稀罕呢！
电路设计
基础电路就是一个LM555无稳态多谐振荡器，用两个二极管控制电容C1 100NF的充放电回路，电路的占空比可以从0~100自动的根据温度可调，具体值为R3（50K）/R1（15K）。整体电路的工作频率是T＝C1*(R1+R3)*ln2。用MJE13003扩流。
元器件选择
作为一个温控电路，传感器是不可缺少的。在这里用传统的热敏电阻来作为温度的感应，这里用的是玻璃封装的负温度系数热敏电阻，温度越高阻值越小，耐高温，大家可以在电磁炉的线圈中心找到这货（不一定是负温度系数的，可能是正温系数的）。 
为了控制体积，设想就是应该体积很小当一个插头直接插主板上面最好了，所以绝大部分的元器件都选用了贴片件。
控制芯片选用了SOP8贴片封装的LM555时基电路来完成，这个逆天的牛叉芯片可以广泛的作为控制电路使用，各种电路非常多，大家可以参照其PDF文档选用。
其他的元器件也都选用贴片器件，因为555本身的输出能力有限，而风扇动不动就上几W的功率，所以加了一只NPN管作为功率输出，这里选用了巨便宜的TO220封装直插MJE13003，输出可以达到20W，恩恩，满意了。
PCB设计
因为要尽量的缩小体积，都使用了贴片元器件，输出功率管选择背后折叠安装，板子作为一个插件直接安装在风扇插头上，尾部加装一个插座。测速功能还是有保留的，方便主板检测。
左边部分安装进插头，右边部分是风扇用插座。整体面积控制在10*30MM以内，还算不错吧。其实挤挤还能短点，不过意义不大，也就算了。因为走线小复杂就使用了双面电路板，FR4材质，1.0MM的厚度，成功的控制了体积和成本。
板子在好几天的等待之后终于到了，做的还算不错哈。
这是正面。
这是反面。
双面裸板，没有做阻焊，只做了过孔。铜箔实际上是镀锡的，银色闪亮的，因为拍摄的缘故变身包公了。因为都是贴片，焊接起来比较费眼神，当然对于熟练工是我来说还是完全没问题的。速度焊接起来。
唔，看起来焊接还行，没给咱师傅丢脸，哈哈。
看看反面。严格来说还是可以控制体积的，以后再改进！
和即将合作的SUNON风扇放一起，是不是很小巧？感温电阻这样焊接的用意，是为了用线单独牵出去，可以贴风扇上，也可以贴其他地方，根据实际情况来决定测温点，这样效果会比较可控。
在原来的皮管里面穿两根线，作为热敏电阻的连线。
在这里，热敏电阻选择安装在风扇的出风口，用耐高温胶带捆扎固定在电源线的线槽内，这样可以感应到气流的温度，控制风扇的转速。
控制电路侧。热敏电阻没有正反，直接焊接就行了。
调试和测试
通上12V直流电，风扇立刻启动，转速很低，接上示波器看输出波形，环境温度11.4摄氏度。
示波器的输出如图，占空比大概只有0.17的样子，声音很低，风量比较小。
手心的表面温度大概是33.3摄氏度，把热敏电阻拿出来，用手心捂住，稳定一会，测试结果如下：
占空比迅速变化，大概是0.26不到一点。风扇转速有显著的变化。
因为这只建准的风扇没有输出转速信号，所以另接了一只带测速输出的风扇来作为实际转速变化的对比。
首先测定这只风扇的满载转速。
脏兮兮的小酷冷，P4 478专用。
运转中，开机进入bios，可以直接看到满载转速是：3375RPM，也就是说，每分钟转3375圈。实际听上去噪声还是蛮大的。
接上温控板后，转速显示变的不稳定且差别太大，看来是PWM太低了无法正常显示。
回到实验室，看满载下的示波器能看见的转速信号输出脉冲。
大概是这样的，102HZ的方波，电脑主板的芯片也是根据这个方波来识别实际转速。一般霍尔器件控制的电脑风扇都是4脉冲一圈。
接上温控板，11.4摄氏度下显示这样，实际上因为有PWM信号的输出间隙，可以看出来转一圈是4个脉冲，且转速明显变慢了。 
热敏电阻放手心的脉冲显示，比之前稍快一些。
从个人使用经验看，这些元件参数已经足够平时使用了。如果初始的转速过低，或者启动不了有咔哒声，可以适当的加大15K电阻的阻值或者干脆外接一个3296可调电阻来做实际调整。工作电压从12V-5V都能正常工作，无需改动，接低压的话风扇也要换低启动电压的才行。整个电路成本极低，也就几块钱的事情，但是可以把原本不能自动调速的风扇变成自动调速的品种，还是很值得的。长时间工作完全没问题，可靠性还是很好的。
你可能感兴趣
如果是CPU风扇，热敏电阻放在风口有点不科学，靠在散热块外侧更合理些。如果是机箱风扇，放在风口就比较合理。
智能科学专业
23333印个PCB一百块啊啊啊啊啊啊。。。另外我以为现在的风扇都是温控的说。。。
显示所有评论
全部评论(184)
到夏天就担心无休止的空调
智能科学专业
23333印个PCB一百块啊啊啊啊啊啊。。。另外我以为现在的风扇都是温控的说。。。
这不是主板上自带的功能吗，根据温度来控制转速
家里的老机器都懒得折腾了。。。现在选电脑首先考虑静音。。。
如果是CPU风扇，热敏电阻放在风口有点不科学，靠在散热块外侧更合理些。如果是机箱风扇，放在风口就比较合理。
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：23333印个PCB一百块啊啊啊啊啊啊。。。另外我以为现在的风扇都是温控的说。。。呵呵和其他板子拼的，实际上不贵·····算下来也就1块钱一个
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：这不是主板上自带的功能吗，根据温度来控制转速主板自带的只有4线风扇能实现自动调速。3线的要看主板BIOS是否支持电压调速方式。然后，除非高级主板，一般主板只有1~2个风扇口是支持调速的，其余都是固定的3线。
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：如果是CPU风扇，热敏电阻放在风口有点不科学，靠在散热块外侧更合理些。如果是机箱风扇，放在风口就比较合理。这种东西配置比较灵活······根据实际情况来调整吧。放风口也不是不能接受的事情。其实成品的那些自带调速的温控风扇，其热敏电阻也都直接焊接在内部的PCB板上，头部露出来在风口上的。
只要是自己动手的成果，赞一个
智能科学专业
引用 的话：呵呵和其他板子拼的，实际上不贵·····算下来也就1块钱一个你是X宝找的还是自己印？一百块十个板。。。唔。。。
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：你是X宝找的还是自己印？一百块十个板。。。唔。。。某宝·····有很多办法的。要是量大，走工厂店，价格也不会很贵的。量少，走单面板打样，手工做的那种，单价比工厂店贵，但是绝对金额低啊····
先大赞一个 喜欢啊这种呢 都是四线 还要48V```````
ALIENWARE官方账号
引用文章内容：电脑机箱内的风扇声总是一个噩梦，好风扇太贵，便宜风扇太差，中等风扇各种难挑楼主我懂你的苦！要不试试Alienware吧！
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：先大赞一个 喜欢啊这种呢 都是四线 还要48V```````工业扇吧······都是高档货啊······日本伺服和AVC金标双滚珠暴力扇啊········
楼主好手艺，有没有富余的啊？求购一个！非常感谢
DIYER，摄影师，电容技术顾问
引用 的话：楼主好手艺，有没有富余的啊？求购一个！非常感谢做了这么多板子，还没用完么······站内信联系吧
引用 的话：先大赞一个 喜欢啊这种呢 都是四线 还要48V```````呃。。这个接口。。不是12v的么。。
mark或许会用上
电机控制啊……
赞 但是我用软件调。。。
我突然觉得生活在东北是多么好啊。夏天我不太用电脑，出去活动的时间多，所以不担心散热问题。冬季我怕热，所以我的房间里没有装暖气。开着电脑玩游戏半天，切出去看温度，从来没超过40度的。
对于用笔记本的孩纸来说，哪里管的了风扇声音大不大啊，只要保证不过热就阿弥陀佛了
果壳视频编辑，实验党
引用 的话：做了这么多板子，还没用完么······站内信联系吧忽然想到是不是可以搞电路板团购的之类的...虽然印刷完之后邮寄到各人手里还是要一些邮费，但比起自己为一个设计印一堆用不完的板子还是便宜很多吧。
好久沒看到有技術含量的DIY了，用555經典的。
现在在家电脑开的少了，玩什么都用手机或者pad，所以无噪音。要是能在学校时候看见这货，说不定我的人生就不同了
学习了！简直是学电气的榜样啊。
比噪音更可怕的，是不断变化的噪音。
对于此等技术帖只有膜拜的份儿……
看不懂，说完拂衣去，深藏功与名……
软件工程师，网路安全从业者
以这个思路搞个自动温控风扇，天越热，风吹得越大。
显示所有评论
(C)2016果壳网&&&&京ICP证100430号&&&&京网文[-239号&&&&新出发京零字东150005号热门版块:&
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
【经验交流】&给机箱安了3个风扇上去了，温度似乎降了几度……
管理提醒：
本帖被 ac-3 从 口- 硬件使用交流 移动到本区()
'750')this.width='750';" title="Click Here To EnLarge"> 花了30元让人家整的，自己弄不好没办法，机箱前面面板其实没通风口的，不过前面面板有个风扇位置，于是那人把面板暴力卸载了，然后装上了前置风扇，另外就是大家看到的图了，后置风扇，还有买的一个小风扇给显卡散热的……也不知道这样是不是达到最大效率了，大伙瞧瞧呵呵……温度如下图： =750) window.open('//Mon_607_c1e04eefbf3603d.jpg');" onload="if(this.width>'750')this.width='750';" > 早先没这些东西时温度 硬盘是52°，显卡65°的……感觉现在显卡温度还是高了点，不过没辙了，只能这样了……
维修其实是一门深奥的艺术！我要让这门艺术延申到每一个领域！电脑技术交流群：
级别: 霏凡贵宾
发帖: 5512
威望: 3252
霏币: 17368.1
活跃度: 5613
技术分: 229
在线时间: 2866(小时)
注册时间: 最后登录:
加强了机箱内空气流动当然会另温度下降！
维修其实是一门深奥的艺术！我要让这门艺术延申到每一个领域！科技以人为本，技术精益求精！
级别: 资深会员
发帖: 4658
威望: 3060
霏币: 721.2
活跃度: 4699
在线时间: 781(小时)
注册时间: 最后登录:
偶现在的机箱也有散热问题，前段时间西数的硬盘还时不时发出重启时的声音，感觉是温度太高的缘故，看来要考虑加风扇了
宝宝健康成长，一家人比什么都开心
级别: 资深会员
发帖: 1196
威望: 3200
活跃度: 1361
在线时间: 2816(小时)
注册时间: 最后登录:
LS的加个前置风扇好了
i7-3770KAsus P8Z77-V DeluxeG.SKILL&&DDR3 SteelSeries MLGINTEL 335 180GWDC WD1002FAEX*2ASUS GeForce GTX 980ASUS PB258QSound Blaster Tactic(3D) Sigma
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
偶都不知道那 显卡旁边那风扇起作用没&&要是不用它 温度会提升呢 还是降低呢懒的动手了 为个破电脑整的我心力憔悴，一下显示器毛病 一下机箱温度毛病 破京东还N会找理由 哎 累 将就用用
级别: 高级会员
威望: 1520
活跃度: 960
在线时间: 1245(小时)
注册时间: 最后登录:
你的走线很好了，不像我的像下水道那样乱排
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第5楼欧阳易幽于 19:55发表的&&:你的走线很好了，不像我的像下水道那样乱排我花了30大洋 让人家重新布的对方布线时候，把自己的手指都割破了，鲜血直流…… 布线后才发现的……感觉我这小地方收费偏贵了，算了，以后有灰尘专去他那免费清洗
级别: 高级会员
威望: 1520
活跃度: 960
在线时间: 1245(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第6楼儍魚児于 19:59发表的&&:我花了30大洋 让人家重新布的对方布线时候，把自己的手指都割破了，鲜血直流…… ....... 你安装3个风扇都可以降温成功！在C4年代，4个都解决不了烤蛋，还得开箱吹！你很幸运了
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第7楼欧阳易幽于 20:04发表的&&: 你安装3个风扇都可以降温成功！在C4年代，4个都解决不了烤蛋，还得开箱吹！你很幸运了花了30元布线又花了80元风扇 再不降温我还会真郁闷……还好降温了 就算了 机器买来一个月终于可以用了
级别: 高级会员
发帖: 1564
威望: 2008
霏币: 4146
活跃度: 2005
在线时间: 709(小时)
注册时间: 最后登录:
用个台扇对着吹
硬件交流区欢迎您！
级别: 霏凡元勋
发帖: 6578
威望: 103690
霏币: 4600.4
活跃度: 6686
在线时间: 3468(小时)
注册时间: 最后登录:
lz动手能力不错啊。
=700) window.open('//Mon_483_c2c86.jpg ');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'256')this.height='256';" >
The Seventh Chapter Of Night
级别: 高级会员
发帖: 1041
威望: 1501
活跃度: 1240
在线时间: 613(小时)
注册时间: 最后登录:
风扇多了，噪音也大，尤其是大尺寸的。我的好就两个：CPU，电源。布线我也懒得整理，干脆打开机箱盖。。
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第10楼zhaotingcn于 21:25发表的&&:lz动手能力不错啊。 版主夸我了…… 开心……不过不是我弄的，是我付钱弄的……
级别: 资深会员
发帖: 1454
威望: 3456
霏币: 3733
活跃度: 1529
在线时间: 1000(小时)
注册时间: 最后登录:
你室温多少，怎么那么高，有开空调么？开空调还是这温度就不正确了上次跟你说过要前抽后出D。。不知你机箱背后那风扇风向对了没，别往内抽气哈哈哈
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
【经验交流】&回 13楼(jianxinxun) 的帖子
<div class="f14" id="read_° 我估计 肯定30°上 ……前进后出 自然…… 没空调 福建热
级别: 资深会员
发帖: 8441
威望: 4964
霏币: 97681.5
活跃度: 10485
技术分: 12
在线时间: 4898(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第12楼儍魚児于 22:24发表的&&: 版主夸我了…… 开心…….......给多少钱了20可以了吧？不会50吧？
=700) window.open('http://s8.hk/46wj');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'256')this.height='256';" >
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第15楼zhushaobao于 22:38发表的&&:给多少钱了20可以了吧？不会50吧？30 啊 看来被敲诈了
级别: 资深会员
发帖: 2186
威望: 3853
活跃度: 3229
非凡币: 120
在线时间: 1936(小时)
注册时间: 最后登录:
楼主这种原装散热器要勤清洁，很容易被灰尘和毛屑之类堵住风道的，我遇到过好多次这种情况，CD的U，风道被堵后温度直升到8、9十度，最后死机或重启。
=700) window.open('//Mon_499_667b1b3e790af7b.png');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'256')this.height='256';" >
生的伟大，死在花下！
级别: 青铜长老
发帖: 2533
威望: 15000
霏币: 88.1
活跃度: 3804
技术分: 28
在线时间: 939(小时)
注册时间: 最后登录:
楼主的CPU风扇不应该用原装风扇的！！！可以用“富士康 CMI-775-26BM” 如果这个买不到就用“AVC亚瑟王”后置机箱风扇应该买“极冻酷凌 GT12025-EDLA1”这一款的，这是一款超静音风扇！
台北国际电脑展中的8大品牌主板：=700) window.open('//Mon_056_0ffe6bf012e6df4.png');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'256')this.height='256';" >
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
引用引用第18楼gni于 02:40发表的&&:楼主的CPU风扇不应该用原装风扇的！！！可以用“富士康 CMI-775-26BM” 如果这个买不到就用“AVC亚瑟王”后置机箱风扇应该买“极冻酷凌 GT12025-EDLA1”这一款的，这是一款超静音风扇！CPU盒装 不用原装风扇那用什么 CPU温度又不是特高 难道买盒装原装CPU还有错了？……风扇能用就好了 那风扇19元，干吗非要买超静音风扇？酷冷也是静音的。看到感叹号太多的回复，就好像告诉人们 人不该吃米饭，该吃大鱼大肉一样的道理，呵……[ 此帖被儍魚児在 09:00重新编辑 ]
级别: 高级会员
威望: 1566
活跃度: 137
在线时间: 237(小时)
注册时间: 最后登录:
楼主的Cooler master的大机箱风扇冒似装错了，现在是往机箱里面吹风不是往外面抽风。
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
【经验交流】&回 20楼(gdhyp) 的帖子
真的假的 不会吧 ?shi ni 看错了 正常的 往外吹
浪花一朵朵
级别: 资深会员
发帖: 3553
威望: 4300
活跃度: 4149
在线时间: 699(小时)
注册时间: 最后登录:
机箱风扇的风向外边吹就对了
=700) window.open('//Mon_4_57f059dd8d26e41.jpg');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'256')this.height='256';" >
级别: 资深会员
发帖: 1454
威望: 3456
霏币: 3733
活跃度: 1529
在线时间: 1000(小时)
注册时间: 最后登录:
【经验交流】&Re:回 20楼(gdhyp) 的帖子
引用引用第21楼儍魚児于 17:30发表的 回 20楼(gdhyp) 的帖子 :真的假的 不会吧 ?shi ni 看错了 正常的 往外吹我一开始看也觉得像装反的，呵呵GNI同学让你换个散热器是有它的道理的你看你的温度是49度（空载），然如你玩大型游戏或者进行繁重任务（比如解压N个文件），那你的U要飙到65度以上，这温度对U影响不大可是！你要看到你的U离你的北桥这么近，它不影响你的主板芯片才怪。况且你的北桥芯片还靠你CPU风扇吹出的热风散热呢。就像一个房间里，你加了个取暖器，周围的空气也会被你带热的。这样用也凑合。呵呵。加空调或者换U的散热器吧
有天我走了，谁会想起我？
级别: 青铜长老
发帖: 2438
威望: 16500
活跃度: 2836
在线时间: 1077(小时)
注册时间: 最后登录:
【经验交流】&Re:Re:回 20楼(gdhyp) 的帖子
引用引用第23楼jianxinxun于 21:33发表的 Re:回 20楼(gdhyp) 的帖子 :我一开始看也觉得像装反的，呵呵GNI同学让你换个散热器是有它的道理的你看你的温度是49度（空载），然如你玩大型游戏或者进行繁重任务（比如解压N个文件），那你的U要飙到65度以上，这温度对U影响不大....... 风扇没装错的 往外吹的
只是看到感叹号那么多有点压抑罢了……毕竟只是建议换风扇么 加风扇 就算了 反正三年保 坏了寄去修直接卖了 换高级点的U了 现在将就用吧 懒得折腾了
级别: 中级会员
霏币: 9744
活跃度: 992
在线时间: 874(小时)
注册时间: 最后登录:
好整洁的机箱。楼主的主板和我的一样。找天上图，晒晒我的U，搞了个好恐怖的散热器。
，好原装的散热就跟我自动关机！！！
好好学习 天天向上
级别: 高级会员
威望: 1505
霏币: 7339
活跃度: 254
在线时间: 288(小时)
注册时间: 最后登录:
换CPU散热器，并开启节能技术。加前后风道对硬盘和cpu北桥供电都可以很好的散热。显卡散热建议更换显卡散热器，最好用4热管12cm的扇。这样散热和噪音都可以很好的控制。那种显卡下加风扇，不如直接绑在显卡上一个12cm扇更管用的。
好好学习 天天向上