电脑散热风扇针脚接口顺序及定义

散热风扇,英文名:Cooling fans 。散热风扇的技术和性能方面已经完全达到了成熟的阶段,并不断有新技术出现。风扇规格尺寸从 8mm 到 280mm,电压有 5V,12V,24V,48V,110V,220V,380V,外形有方形,圆形,橄榄形等。

散热风扇的工作原理是按能量转化来实现的,即:电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式,采用的电路不同,风扇的性能就会有差异。

关于风扇的电压、风量、风压和轴承结构、请参考《电脑散热风扇结构、电压、风量、风压知识科普》文章

FAN 口针脚定义

很多玩家对于 FAN 的针脚定义并不能很好的了解,这也是源于被忽略的说明书。不知道什么时候主板的说明书就成了摆设,很少有玩家去关注它。

笔者和笔者的同事只有遇到问题的时候才回去翻动它,那么我们下面赶紧来看看说明书中有关 FAN 针脚的定义。

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
机箱主板 4Pin 风扇接口针脚线序

主板风扇接线图

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
电脑机箱散热风扇 4Pin 针脚线序

电脑机箱散热风扇 4Pin 针脚线序定义

针脚定义颜色  
1接地脚黑色黑色黑色
2电压速度控制脚红/黄红色黄色
3转速检测脚黄/绿黄色绿色
4PWM 速度控制脚蓝色蓝色
电脑机箱散热风扇 4Pin 针脚线序定义表

2 针、3 针、4 针 散热风扇

散热风扇有很多种分类方法,有 DC 直流、AC 交流之分,还可以分为有刷、无刷,也有滚珠轴承、含油轴承之分,我们这里主要谈的是散热风扇的电源线接口,简单来说可以分为 2 针 (2pin)、3 针 (3pin) 及 4 针 (4pin) 之分,我们逐一来看。

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
散热风扇的 2 针、3 针与 4 针 (图片来源于 togell)

2 针风扇:简单粗暴,但不能测速

2 针的散热风扇意味着它只有红黑两种电源线,一个接地,一个供电,结构简单,但是功能也很少,不能测速,想要调速需要使用其他方案。

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
2 针风扇

除了上面说的 2 针风扇,还有一种 D 型电源接口的风扇,也就是大 4pin 接口的风扇,这里也归类到 2 针风扇里来说一下吧,比较有代表性的风扇就是酷冷黑旋风系列。电脑散热风扇针脚接口顺序及定义

酷冷黑旋风大 4pin 接口风扇 (图片来自淘宝店铺)

这种风扇也没有变速功能,而且供电是 12V 的,用大 4pin 接口就是为了获得更好的性能 (功率更大),酷冷黑旋风的转速为 1200RPM,风量 44.72CFM。说到这里,想到前几年因为散热环境差,脑袋一热就买了几个 1500RPM 转速的暴力扇,使用的也是大 4pin 接口,风量确实强大,但是噪音受不了,用了两次就放弃了。

目前 2 针的风扇也没有退出舞台,在不同的场合中依然有大量应用,不过对 DIY 玩家来说,2 针的风扇在变速等方面上已经不能满足要求了,3 针、4 帧风扇才是更合适的选择。

3 针风扇:VC 电压调速,灵活性欠佳

2 针风扇不能调速的问题在当前社会越来越严重,因为人们并不是一直需要风扇全速运行,温度不高的时候降低风扇转速可以带来更低的噪音,玩家对静音的需求日益增多,所以有了能调速的 3 针风扇接口。

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
3 针风扇 j 针脚定义

3 针风扇接口在原先的红黑基础上增加了一条黄色的线 (也部分是黑黄绿),它主要负责测速,通过它主板可以侦测到风扇是否在转、转速多少,不过 3 针风扇的调速是通过调整风扇电压来实现的,首先这样做调节转速依然不够灵活,温度探测来自主板,不能实时反映 CPU 状态信息,而且需要主板 BIOS 设置各种参数,所以能不能调速还要看主板支持与否。

更重要的一点,不同的风扇还有不同的启动电压,电压调速不是线性的,通过电压控制转速有可能导致低电压时达不到风扇所需的启动电压,出现风扇停转等问题。

4 针风扇:更灵活更智能的调速来了

从 2 针到 3 针,风扇调速的问题始终没有彻底解决,所以在 LGA775 时代英特尔联合厂商推出了新的 PWM 调速规范,散热风扇变成了 4 个针脚,在 3 针基础上又多了一个 PWM 线 (脉宽调变)

4 针风扇的接口颜色也不固定,常见的有下面两种:

主板风扇 FAN 接口图解

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
主板风扇 FAN 接口图解

图片来源于 B 站平台 @林海 rinhai 用户

文章链接:https://bilibili.com/read/cv10094383

主板风扇 FAN 接口图解,4pin 接口线序图解

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
4 针风扇接口的颜色及接口定义

多出的 PWM 线就是利用 PWM 机制来调节风扇转速,而风扇电压是恒定的,避免了控制电压来变速的一系列弊端。

常用风扇接口

  • CPU 风扇插座 (CPU_FAN)
  • 系统风扇插座 (CHA_FANSYS_FAN)
  • 水泵风扇插针 (AIO_PUMP)
  • CPU 水冷风扇插座 (CPU_OPT)
    • 此水冷风扇插座为 4-pin。此插座有防呆设计,安装时请注意方向 (黑色线为接地线)。若要使用风扇控制功能,须搭配具有转速控制设计的散热风扇才能使用此功能。
  • 12V 4-pin RGB 插针 (FAN_12V_RGB)
  • 5V 3-pin RGB 插针 (FAN_5V_RGB)

3 针、4 针风扇、接口的互插及注意事项

有时候会遇到即便风扇是 4 针 PWM 控制的,但是接到主板上依然不能智能控速,这个问题可能就跟主板有关系了,因为主板上的 4 针接口不一定都是 PWM 控制的,也可能是电压控制转速的。

电脑散热风扇针脚接口顺序及定义
某些主板的 4 针接口不一定是 PWM

猫头鹰在官方 FAQ 中就提到了这个问题,这个要看主板厂商的说明书描述,如果提到了 NC、VCC 等字眼,说明它不是支持 PWM 调速的,是通过降低电压来实现的。

还有一个问题就是 3 针、4 针风扇的混插问题了,由于两者有 3 个阵脚都是一样的,所以是可以混插的,当然 4 针风扇插入 3 针接口会损失 PWM 调速功能,3 针风扇插入 4 针接口上也不会自动获得 PWM 调速功能。

小常识:

同型号风扇建议使用风扇一分多供电分线,更多风扇情况需要用到风扇集线器。

不推荐购买使用大 4Pin 供电的无测速风扇,风扇一直全速不符合正常用户使用场景。

散热风扇的 2 针、3 针、4 针是老生常谈的问题了,目前 2 针风扇在日常使用中不多见,3 针、4 针的较多,从使用体验上来说,选择带 PWM 功能的 4 针风扇、主板是首选,好在这事现在不是什么问题了,大部分主板及 CPU 散热器带的风扇都是 4 针 PWM 的。

参考资料

  • 《电脑散热风扇结构、电压、风量、风压知识科普》
  • https://cooler.zol.com.cn/480/4803472_all.html
  • https://www.expreview.com/62077.html
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