本应用说明描述了控制冷却风扇的标准方法的替代方法。使用PWM输出的温度传感的典型方法可能导致过量的噪声。相反，将PWM风扇驱动转换为线性的电路可以降低噪声。

风扇是许多热管理策略的必要组成部分，但是风扇在全速运行时可能会导致过度的可听噪音。调节冷却风扇转速作为温度的函数是降低系统噪声的好方法。进行这种调整的标准方法(在图1中以简化形式显示)使用将温度传感与PWM输出相结合的IC，该IC反过来控制直流无刷风扇的电源。

风扇控制器(IC1)测量外部二极管连接晶体管的温度，该晶体管可以是分立晶体管或英特尔 或AMD 微处理器上的热感二极管。然后根据测量到的温度，风扇控制器自动调整其PWM输出波形的占空比。风扇控制特性，如风扇开始旋转的温度、初始PWM占空比和温度/占空比关系的斜率，都是通过SMBus编程的。因此，在低温下，风扇旋转缓慢(或根本不旋转)，产生很少的噪音。随着系统温度的升高，需要更多的冷却，风扇就会加速。风扇速度的变化是渐进的，所以如果风扇速度控制器编程正确，用户可能不会注意到电路的运行。

MAX6653是一款ACPI兼容的本地和远端结温度传感器以及风扇控制器。它能够测量自身的芯片温度，以及远端PN结的温度，并根据所测得的温度来控制直流冷却风扇的速度。

其主要特性和优点包括：

远端结温传感器，具有±1°C的精度，范围在+60°C至+100°C。

ACPI兼容的可编程温度报警。

本地和远端结温的测量分辨率均为0.125°C。

可编程温度偏移，用于系统校准。

SMBus 2线串行接口，具有超时检测功能。

自动或手动的风扇速度控制，以及PWM风扇控制输出。

风扇速度的监视和看门狗功能，以及风扇故障和失效的指示。

与2线或3线风扇(转速计输出)兼容。

电源电压范围在+3V至+5.5V。

附加的关断设定值。

受控的PWM上升/下降时间。

此外，MAX6653还包括一个闭环风扇控制器，可以根据模拟或数字转速计反馈来调节风扇速度。其工作温度范围为-40℃～+125℃(远端传感器)和0℃～+70℃(评估板)。该产品适用于多种应用，包括工业控制、网络设备、个人计算机、服务器、电信设备、测试设备和工作站等。

以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议访问Maxim Integrated官方网站或查阅相关数据手册。

PWM输出驱动功率晶体管Q1，调制风扇的电源。PWM调制简单、廉价、高效，但它将一系列脉冲应用于风扇的电源。伴随着每个PWM脉冲的是风扇组件的轻微物理扰动，这可能导致风扇噪声的增加，通常以PWM频率的“咔嗒”声的形式出现。根据风扇的设计，这种噪音可能是几乎听不见的，或者可能是适度的响亮和分散用户。

为了尽量减少这种多余的噪音，驱动风扇与直流电压。直流驱动消除了PWM脉冲和由此增加的风扇噪声。图2的电路本质上是一个具有高输出电流能力的反相放大器。它过滤来自IC1的PWM波形，并提供随占空比线性变化的电流和电压增强输出。它还反转PWM波形，因此当PWM输出为0V时，对风扇的100%驱动发生。

风扇全速运行的标称供电电压为12V。pwm -线性电路工作电压为12V, IC1工作电压为3.3V。由于Q3的基极电压为3.3V，因此其发射极电压约为2.7V。Q3的发射极作为放大器的反相输入。R1、R2和R3在放大器周围提供反馈。注意，通过R1和R2的大部分电流也流过R3，在PWM输出和风扇之间提供电压增益。为了适应该增益，Q2的漏极被驱动为承担相应的电压。电容C1和C3通过滤波PWM波形产生有效的直流输出电压。少量的涟漪是听不见的，因此是可以接受的。但是，如果有必要，您可以更改电容值，以根据电容大小交易纹波电压。

请注意，图2中的C1是一个相当大的值(100µF)，因为它用于过滤来自IC1的93.5Hz最大PWM频率信号。将IC1替换为产生更高频率PWM的风扇控制器IC，可以降低C1的值。具有较高PWM频率的风扇控制器的示例包括MAX6615 / MAX6616 (35kHz)， MAX6639 (25kHz)和MAX6641 (35kHz)。使用这些ic中的任何一个，将PWM频率设置为最大值，可以将C1降低到1µF左右。

图3显示了图2电路的输出电压与PWM占空比的关系。传递函数是线性的，表现良好。为了最小化输出纹波，将IC1的PWM输出频率设置为最高可用值。设置PWM输出极性，为100%占空比的PWM输出提供0V。因此，当驱动风扇时，一定要选择一个占空比，导致输出电压至少为满量程的40%。请注意，40%的最小电压是一个准则;不同的风扇型号在低电源电压下运行的能力不同。