多年来，直流风扇一直是空气分配的首选解决方案，可为需要散热的产品提供从几瓦到几百瓦的高效冷却，或在需要的场合提供合适的气流。为确保选择合适的风扇，重要的是将系统的冷却需求与风扇的气流特性相结合。
本文将提供详细的直流鼓风机购买指南。
什么是直流鼓风机？
直流鼓风机 顾名思义，就是通过直流电压、电磁感应，将电能转化为电磁能，再转化为机械能，最后转化为动能，使扇叶旋转的散热风扇。
传统的直流鼓风机主要由转子、定子、电动机和机架等组成，直流电动机由永磁转子、多级绕组定子、位置传感器和电子换向驱动控制电路等组成。
转子由：电机机壳+永磁条+轴芯+风叶组成。
定子由：漆包线+涂塑硅钢片+轴承+霍尔传感器检测+驱动电路板+转轴组成。
直流鼓风机的工作原理
直流鼓风机的核心部件是定子和转子。根据安培右手定则我们知道，当电流通过导体时，导体周围会产生磁场，如果把导体放在另一个固定磁场中，就会产生吸引力或者排斥力，使物体移动。直流鼓风机的风叶内部装有磁性橡胶磁铁。硅钢片周围，转轴上分别绕有两组线圈，采用霍尔传感器模块作为同步检测装置，控制一组电路。电路使转轴上绕的两组线圈交替工作，使硅钢片产生不同的磁极，与橡胶磁铁产生吸引力和排斥力。
由于霍尔传感模块提供的同步信号，鼓风机叶片可以连续旋转，并且可以根据弗莱明右手定则判断旋转方向。
直流鼓风机与交流鼓风机的区别
冷却风机主要有直流冷却风机和交流冷却风机，两种风机的区别主要体现在以下三点：
1. 原则不同
交流散热风扇的供电是交流电，供电电压会呈正弦变化，但供电电压是固定的，必须通过电路控制，使两组线圈轮流工作，产生不同的磁场。由于交流散热风扇的供电频率是固定的，硅钢片产生磁极变化的速度是由供电频率决定的，频率越高，磁场切换的速度越快，理论上来说速度会越快，就如同直流散热风扇极数越多，速度越快的原理一样。但频率也不能太快，否则会造成启动困难。我们电脑散热器上用的都是直流散热风扇，一般来说，好的散热风扇主要看风量、转速、噪音、寿命、风叶轴承的型号等。
2. 气流不同
同等大小规格的散热风扇，交流风扇马达大、风叶短，而直流风扇则刚好相反，风叶长、马达小，如微型直流风扇，所以单位面积风量越大，风量越大，散热效果越好。
3. 材质不同
交流鼓风机外框一般为铝框，直流鼓风机外框为塑料框，因此耐温能力不同，选择直流鼓风机还是交流鼓风机，看同等成本下，哪种更适合你的产品
如何选择合适的直流鼓风机
在设计电气电子设备时，工程师需要确定散热所需的气流。为防止过热，所需的气流值取决于系统中的功率耗散，以确保足够的热量去除。事实证明，由于冷却系统不足，系统的使用寿命会降低，并且由于使用寿命不符合用户的期望，销量和价格可能会下降。
要选择合适的散热器，必须考虑以下目标：
- 高效气流
- 最小尺寸和适配
- 最小噪音
- 最低功耗
- 可靠且使用寿命长
- 成本合理
以下是为您的应用选择合适的鼓风机或鼓风机以实现上述目标的三个基本步骤。
步骤 1. 总体冷却要求
第一步是确定获得总体冷却要求的三个关键因素：
- 必须传递的热量：温差（DT）
- 抵消传递热量的电功率 (W)
- 冷却所需气流 (CFM)
总体冷却要求对于系统高效运行非常重要。高效的操作系统旨在为系统中的所有组件提供所需的运行条件，以最大限度地提高性能和使用寿命。
可采用下列方法来选择风扇电机：
- 确定设备内部产生的热量
- 确定设备内部允许的温升范围。
- 根据公式计算所需风量。
- 估计设备的系统阻抗。
- 根据目录或数据表所示的性能曲线选择鼓风机。
- 如果知道内部散热量和允许总温升，就可以得到冷却设备所需的空气量。
基本传热方程如下：
H=CP×W×T
H = 传递的热量
CP = 空气比热
Δt = 柜内温升
W = 质量流量
我们有 W = CFM × D，其中 D = 空气密度。
代入后，我们得到
Q（立方英尺/分钟）= Q /（Cp * D * ΔT）
将转换系数与海平面空气的比热和密度相结合，可得出以下散热方程：CFM = 3160 × KW / △℉
然后得到以下方程：
Q（立方英尺）= 3.16 * P / ΔTf = 1.76 * P / ΔTc
Q（M3/分钟）= 0.09 * P / ΔTf = 0.056 * P / ΔTc
问：冷却所需的气流
P：机柜内部的散热量（即设备消耗的电功率）
TF：允许内部温升（华氏度）
TC：允许内部温升（摄氏度）
DT = DT1 和 DT2 之间的温差
第 2 步：总系统阻抗/系统特性曲线
空气在流动时，其流动路径上会遇到机柜内部零件的阻碍，这种阻抗会限制空气的自由流动。压力变化是以英寸水柱为单位的静压。
为了确定每个插槽的冷却功率，系统设计人员或 制造商 不仅要有风机的特性曲线来确定最大风量，还必须知道系统的风阻曲线，由于柜内元件的阻力，会有风压的损失，这个损失是随气流变化的，称为系统阻力。
系统特性曲线定义如下：
DP = KQn
K = 系统特性系数
Q = 空气流量（立方英尺）
N = 干扰因素，1 < n < 2
对于平流层气流，n = 1
在湍流中，n = 2
步骤3：系统工作点
系统阻抗曲线与气流特性曲线的交点称为系统工作点，它是适合您应用的鼓风机的最佳工作点。
在该工作点处，风机特性曲线的变化斜率最小，而系统特性曲线的变化率最低。
请注意，鼓风机的静态效率（气流量乘以静压除以功耗）也得到了优化。
设计考虑：
尽量保持气流通道的通畅，保持进风口和出风口的畅通，以便气流能够循环。
引导气流垂直穿过系统，以确保气流平稳并提高冷却效率。
如果需要空气过滤器，则应考虑额外的气流阻力
结论
为您的应用选择合适的鼓风机非常重要，它决定了您的应用是否能够完美运行。
您可以与我们的工程师沟通，或者查看我们的产品，如果您有任何需求，可以立即联系我们。
