起因是這樣的，今天有個小夥伴向我提問：“我的闆子上給處理器接了一個風扇，買的是2線風扇，擔心會燒掉，想給它接個電阻限流，跟LED一樣，加了個上拉1K，但是接上電阻後風扇不轉了”。額~~~，這個問題嘛，我覺得還是因為對風扇的認識不夠，現在工作中散熱風扇用得非常普遍，但是好像很多人對它的認識不夠清楚，什麼2線風扇，3線風扇，4線風扇，6線風扇？？？怎麼會有這麼多種類型。完全搞不清楚你在說什麼哦。今天我們就一起學學風扇的簡單知識吧。

很多人最開始接觸風扇是家裡的電風扇，這個使用的是220V的交流電，所以叫做交流風扇，不在今天的讨論範圍内。

硬件工程師經常接觸的是電腦的散熱風扇和各類電路闆的散熱風扇，我們今天主要來讨論這些風扇。

首先要知道我們是否需要風扇，當前我們所處的時代，基礎還是電氣化革新，即使用電能作為動力，電在現在的生活生産中不可或缺。我們使用電能的過程中遇到了一個問題，學過物理的人都知道，電流有熱效應，也就是電能在傳輸過程中會有一部分轉化為熱能，燒水的時候可能不在乎，玩手機玩電腦的時候就比較讨厭了，稍微運行比較大型的應用和遊戲，設備就開始發熱了，于是就有了散熱器，散熱器其實就是個金屬塊，因為金屬高溫下形态也很穩定，而且導熱快，能迅速地把熱量帶走，于是很多設備都會帶一個金屬散熱器，它會把設備的熱量帶走，耗散在空氣中，你可以理解為不需要額外的能量，就可以進行熱量的遷移，這叫做被動散熱。

但是不同的設備發熱量不同，現在的CPU運算性能越來越強，消耗的電能也越來越多，産生的熱量也是越來越多，被動散熱不夠了，于是給散熱器增加一個風扇，增加空氣的流動，更快速地把熱量帶走。這叫做主動散熱。

常用的散熱風扇是2線直流風扇，這個很好理解，一個用電器，一端接電源正極，一端接電源負極，就能開始工作了。風扇的本質實際上是加上了扇葉的電動機。電動機的原理大家都學過，我們簡單回顧一下吧。

百度百科中解釋的電動機：電動機是把電能轉換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈産生旋轉磁場并作用于轉子形成磁電動力旋轉扭矩。

可能聽起來有點不好理解，大家都知道磁鐵分極性，同性相斥，異性相吸。把導體放在磁場裡，給它通電，因為電流具有磁效應，電流産生的磁場和固定的磁場方向不一緻，就會相互産生力的作用，磁場或者線圈有一個是固定的，另一個就會因為力的作用進行運動，形成旋轉。

為了增強散熱性能，會選擇功率盡量大的風扇，但是并不是每時每刻設備的功率都很大，我們也會覺得風扇轉起來太吵了。因此就需要對風扇的轉速進行控制。最簡單的控制方式是串1個電阻，我們以這種小風扇為例，額定功率為5V0.2A，那麼轉起來等效的電阻就是5/0.2=25歐姆。當你外接電阻的時候，需要按照電阻分壓簡單計算一下留給風扇的電壓有多少，如果串1個1K的電阻，那麼風扇的電壓隻剩下0.12V了，這樣的話風扇是肯定沒辦法工作的，不轉動的時候風扇就相當于一段導線，隻會消耗電能，如果電能消耗過多還可能燒毀電機。另外這種方法不方便實時改變電阻，因此隻适合于固定情況使用，降低風扇轉速後不好再改變轉速。

為了能夠實時改變風扇的轉速，引入了PWM控制法，一般是控制GND或者VCC，控制電路是這種樣子的：

當然也可以控制VCC端，選用的器件需要是PMOS。

這種做法有個問題是沒辦法檢測風扇是否真的在轉，如果風扇壞了也不知道，在一些普通場合使用可以，但是像電腦機箱這些外面看不到内部的設備，風扇損壞後仍然繼續使用會導緻CPU過熱損壞。

于是就有了3線制風扇，風扇内部自帶了FG反饋，第三個腳是一個FG信号，也就是轉速反饋，通過它來感知風扇是否真的在運行。很多主闆的系統風扇采用的就是這種接法。

這種三線風扇的接法，控制轉速的功能取決于主闆，主闆的接口如果帶調速，風扇才能夠進行調速，如果主闆不帶此項功能，那麼風扇隻能全速運行。優點是可以識别風扇是否正常運行。

再到後來風扇升級了，風扇内部自帶了FG反饋和PWM調速功能，外部的控制電路變得更簡化，因此轉速控制功能就放在了第四個腳。

典型的應用就是CPU的風扇，現在的CPU風扇都是4針的，排列順序如下：

還有些服務器等專用主機上面會有6線或者其他線序的風扇，這些就屬于專用風扇，使用時參考對應的安裝說明。下圖為某服務器的6PIN風扇接口

對應的風扇接口定義如下：

以上就是常用的幾種散熱風扇接口的介紹，設計的時候需要根據系統需求進行相應風扇接口的選擇。

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