散熱風(fēng)扇是電子設(shè)備內(nèi)部用于關(guān)鍵熱管理的核心組件，其作用遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的“吹風(fēng)”，涵蓋散熱、通風(fēng)及空氣循環(huán)等多種功能。理解其技術(shù)特性對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)與可靠性至關(guān)重要。

散熱風(fēng)扇的基本分類

散熱風(fēng)扇主要依據(jù)輸入電源和氣流動(dòng)力學(xué)原理分類：

按電源：

交流風(fēng)扇 (AC Fan)： 直接使用交流電網(wǎng)供電。

直流風(fēng)扇 (DC Fan)： 使用直流電源，通常電壓較低(如5V, 12V, 24V, 48V)，功耗和噪音控制更優(yōu)，調(diào)速更靈活。

按氣流原理：

軸流風(fēng)扇 (Axial Fan)： 氣流方向平行于電機(jī)轉(zhuǎn)軸。特點(diǎn)是大風(fēng)量、低風(fēng)壓、效率高，適用于空間開闊、氣流阻力小的場(chǎng)景(如機(jī)箱通風(fēng)、CPU散熱器)。

離心風(fēng)扇 (Centrifugal Fan / Blower)： 氣流方向垂直于電機(jī)轉(zhuǎn)軸(徑向流出)。特點(diǎn)是中高風(fēng)壓、風(fēng)量相對(duì)較小，能克服更大系統(tǒng)阻力(如密集板卡散熱、風(fēng)道較長(zhǎng)的設(shè)備)。

鼓風(fēng)機(jī) (Centrifugal Blower with Housing)： 離心風(fēng)扇的一種變體，具有封閉式外殼形成單一或多個(gè)出風(fēng)口，產(chǎn)生更集中、定向的氣流束，特別適用于高熱密度、高阻抗或需要定向送風(fēng)的場(chǎng)合。

產(chǎn)品命名(如“直流軸流風(fēng)扇”)直觀反映了其電源類型和氣流原理。

NMB 散熱風(fēng)扇：設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

NMB 作為擁有近 50 年經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)廠商，其核心優(yōu)勢(shì)在于高度垂直整合的制造能力和持續(xù)的技術(shù)研發(fā)：

核心部件自產(chǎn)：包括滾珠軸承、葉輪、定子、外殼、軸等關(guān)鍵部件均在集團(tuán)內(nèi)部生產(chǎn)。這確保了從原材料、零件精度到裝配工藝的全程可控。

工藝與技術(shù)研發(fā)：工程師持續(xù)在材料科學(xué)(如高性能工程塑料、復(fù)合材料葉輪)、軸承技術(shù)(優(yōu)化潤(rùn)滑、密封)、涂層技術(shù)(耐磨、防腐蝕)、電機(jī)電磁設(shè)計(jì)(高效、低噪、長(zhǎng)壽命)以及電子驅(qū)動(dòng)(先進(jìn)控制算法)等方面進(jìn)行創(chuàng)新，以提升風(fēng)扇性能、可靠性和效率。

質(zhì)量與可靠性：嚴(yán)格的內(nèi)部測(cè)試工序貫穿生產(chǎn)流程，確保產(chǎn)品在壽命、振動(dòng)、噪音、環(huán)境耐受性等方面處于行業(yè)前列。

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制技術(shù)：PWM 的核心作用

精確控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是平衡散熱性能與噪音功耗的關(guān)鍵：

PWM (脈寬調(diào)制) 控制： 這是直流風(fēng)扇調(diào)速的主流技術(shù)。控制器通過調(diào)節(jié)方波信號(hào)(PWM信號(hào))的占空比(高電平時(shí)間占整個(gè)周期的比例)來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。占空比越大，等效電壓越高，轉(zhuǎn)速越快。相比傳統(tǒng)的電壓控制(VC)，PWM控制具有更寬的調(diào)速范圍、更快的響應(yīng)速度，且在低速下能維持更好的轉(zhuǎn)矩和穩(wěn)定性，不易停轉(zhuǎn)。

控制實(shí)現(xiàn)：需要能生成PWM信號(hào)的電路(如主板、專用MCU)。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，市場(chǎng)也提供獨(dú)立的PWM控制器模塊，可直接驅(qū)動(dòng)兼容的風(fēng)扇，無需用戶自行設(shè)計(jì)PWM電路。更先進(jìn)的方案(如部分廠商提供的控制器)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)速功能。

散熱風(fēng)扇異常噪音分析與對(duì)策

風(fēng)扇噪音問題需區(qū)分來源：

安裝相關(guān)噪音：

機(jī)械干涉/振動(dòng)傳遞： 風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片或外殼與設(shè)備部件碰撞，或振動(dòng)通過剛性安裝傳遞放大。對(duì)策： 使用防震橡膠墊/膠釘進(jìn)行柔性安裝，吸收振動(dòng)。

系統(tǒng)共振： 風(fēng)扇的特定轉(zhuǎn)速(或其諧波)與設(shè)備結(jié)構(gòu)的固有頻率重合。對(duì)策： 調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(避開共振點(diǎn))，或增強(qiáng)設(shè)備結(jié)構(gòu)剛性(如增加加強(qiáng)筋)。

風(fēng)扇本體噪音：

風(fēng)噪 (Aerodynamic Noise)：葉片旋轉(zhuǎn)切割空氣產(chǎn)生湍流和渦流。這是最主要噪音源，其聲壓級(jí)(dBA)隨轉(zhuǎn)速顯著升高。對(duì)策： 優(yōu)化葉輪氣動(dòng)設(shè)計(jì)(翼型、葉片數(shù)、間隙)、選用PWM控制精細(xì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速(在滿足散熱前提下降低轉(zhuǎn)速以減小風(fēng)噪)。

電磁噪音 (Electromagnetic Noise)：主要由電機(jī)換相(開關(guān)動(dòng)作)和磁場(chǎng)力脈動(dòng)引起的高頻嘯叫或嗡嗡聲。對(duì)策： 優(yōu)化電機(jī)電磁設(shè)計(jì)(如正弦波驅(qū)動(dòng))、改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路(如提高開關(guān)頻率)。

機(jī)械噪音 (Mechanical Noise)：軸承運(yùn)行摩擦聲、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良引起的振動(dòng)噪音。對(duì)策： 選用高精度長(zhǎng)壽命軸承(如NMB自產(chǎn)軸承)、嚴(yán)格的動(dòng)平衡校準(zhǔn)工藝。

關(guān)鍵平衡點(diǎn)：降低轉(zhuǎn)速可顯著減小風(fēng)噪和機(jī)械噪音，但會(huì)犧牲風(fēng)量和散熱能力。最佳方案是在設(shè)備設(shè)計(jì)階段，結(jié)合設(shè)備的系統(tǒng)阻抗曲線和風(fēng)扇的P-Q特性曲線(風(fēng)量-靜壓特性)，選擇能在目標(biāo)工作點(diǎn)(滿足散熱需求且噪音可接受)高效運(yùn)行的風(fēng)扇。

耐惡劣環(huán)境風(fēng)扇技術(shù)：IP69K 與抗電腐蝕

針對(duì)嚴(yán)苛應(yīng)用(如戶外、工業(yè)、醫(yī)療、食品加工、車輛)，NMB開發(fā)了高防護(hù)等級(jí)風(fēng)扇：

IP69K 防護(hù)技術(shù)：核心在于環(huán)氧樹脂灌封工藝。將電路板、定子、繞組等核心電氣部件完全封裝在耐高溫、高壓的環(huán)氧樹脂中。該工藝?yán)眉瘓F(tuán)在精密注塑成型方面的專長(zhǎng)，確保封裝無死角、密封性極佳。這使得風(fēng)扇能夠承受：

防塵防水：完全防止粉塵侵入(IP6X)，并能承受80°C高溫、80-100 bar高壓水流從多角度近距離(0.1-0.15米)的沖刷(IPX9K)，遠(yuǎn)超IP67/IP68標(biāo)準(zhǔn)。

抗電腐蝕軸承技術(shù)：在變頻器驅(qū)動(dòng)等易產(chǎn)生軸電流的應(yīng)用中，電流通過軸承會(huì)導(dǎo)致電腐蝕 (Fluting)，顯著縮短軸承壽命。對(duì)策： NMB提供采用陶瓷滾動(dòng)體(球) 的軸承選項(xiàng)。陶瓷(如氮化硅)是絕緣體，能有效阻斷軸電流路徑，從而極大延長(zhǎng)軸承在存在軸電流環(huán)境下的使用壽命，相比傳統(tǒng)全鋼軸承具有顯著優(yōu)勢(shì)。