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

常用风扇接口名称

  • 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)

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。

大多时候都是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。

机箱主板4Pin风扇接口针脚线序

主板风扇接线图

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 组合1 组合2
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。

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。

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。

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。

3针风扇针脚定义

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

主板风扇FAN接口图解

图片来源于 B站平台 @林海rinhai 用户

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主板风扇FAN接口图解,4pin接口线序图解

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。

PWM的工作原理简介

PWM(Pulse Width Modulation,中文为脉宽调制)是一种通过改变一个信号的脉冲宽度以实现能量控制和传递的技术,将电压或信号波形切割成一系列快速的开和关状态,从而控制传递给负载的平均功率。其核心概念是保持信号的周期(频率)不变,而通过调节每个周期内的“高电平时间长短”(即占空比)来控制平均功率输出。

PWM风扇控制基本原理
PWM风扇控制基本原理

例如,如果占空比为50%,那么信号的高电平和低电平各占总周期的一半,这会导致输出功率减少一半。 通过增加或减小高电平的持续时间, PWM 就可以调节信号输出的强度。

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。

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针的比较普遍,从使用体验上来说,选择带PWM功能的4针风扇的主板是首选,大部分主板及CPU散热器带的风扇都是4针PWM的。

参考资料

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