4线风扇接口、控制电路、FG信号

原创 于 2025-07-28 12:01:06 发布 · 2.7k 阅读 · 4 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#风扇 #散热风扇 #FG

在这里插入图片描述
4根线分别是GND、VCC、FG、PWM。

PWM用于控制风扇转速，PWM的频率需要参考风扇规格书。
在这里插入图片描述
控制电路参考规格书，比如这个风扇要求输入PWM电平3.3V~5V，可以直接单片机IO输出，也可以用MOS转成5V：
在这里插入图片描述

频率发生器（FG） 信号（FREQUENCY GENERATOR （FG） SIGNAL） ：
FG： 风扇运转时， 转子的 N,S 极切换会产生高低电平变化， 转速越快， 电平变化也就越快， 从而可以
通过变化的频率来侦测风扇的转速。风扇输出电路为集电极开路模式，需要外部加上拉。

在这里插入图片描述
使用单片机定时器测量T1，从而计算转速N。

12-风扇电路设计
weixin_66510961的博客
03-12 3663
风扇电路设计
STM32 智能油烟机 STM32驱动CPU四线风扇源码，原理图 PWM调速，外部中断测速 stm32智能油烟机
12-01
STM32驱动CPU四线风扇源码，原理图。PWM调速，外部中断测速 stm32智能油烟机 1.本地手动打开、停止油烟机。 2.手机APP显示开关状态，遥控打开、停止油烟机，三档风速可调。 3.自检测电机转速是否在正常范围，手机APP提示清理油烟机。 使用5V 4线风扇（黑边黄蓝：黑色GND；红色5V;黄色转速信号侦测；蓝色：PWM转速控制）
CPU风扇的电路图.pdf
10-04
CPU风扇的电路图.pdf
四线风扇数据手册
11-17
四线风扇数据手册，对学习很有帮助
在写PWM风扇驱动之前：如何透过FG信号，获取风扇转速？
上周的博客
08-16 9769
PWM风扇也是日常Android智能设备开发中常见的外围小设备，而对于驱动工程师而言，主要工作就是实现风扇的控制驱动，除了设定风扇的速度之外，还要获取风扇的转速信息，而PWM风扇就是一个可以通过FG信号线反馈转速信息的设备。 本文即基于全志H713平台，介绍一下FG信号线的用法，以及PWM风扇转速获取的算法。
四线调速风扇-转速频率计算PWM调速电路
weixin_45875994的博客
07-19 2万+
风扇的转速可以通过内部的转速信号进行测量，也可以通过外部进行测量（外部测量是用其它仪器看风扇转的有多快，内部测量则直接可以到BIOS里看，也可以通过软件看。例如，在电机控制系统中，频率发生器可以产生控制信号来调节电机的转速，而Tach Out信号则可以提供实时的转速反馈，确保电机运行在预期的速度范围内。他们的产品信息可以在尼得科的官方网站上找到，包括不同尺寸和规格的风扇。1. **转速测量**：Tach Out信号通常与旋转设备的转速成正比，通过测量这个信号的频率，可以确定设备的转速。
STM32智能油烟机实现 STM32实现PWM调速和测速，驱动CPU四线风扇。
weixin_43314829的博客
12-02 4249
stm32智能油烟机1.本地手动打开、停止油烟机。2.手机APP显示开关状态，遥控打开、停止油烟机，三档风速可调。3.自检测电机转速是否在正常范围，手机APP提示清理油烟机。
常用4线风扇接口定义
嵌入式与人工智能
01-18 5万+
常用4线风扇接口定义常用4线风扇接口定义reference 常用4线风扇接口定义 4根线分别是GND、VCC、FG、PWM。 位置可能不同。 FG是转速信号，用于CPU侦测转速。转速=频率*30（4极风扇）。 PWM通过方波占空比控制转速。PWM接地–最低转速，PWM不接最高转速。频率25KHZ。一般Duty 0%-20%转速是相同的。可以用函数信号发生器提供信号测试Duty–转速曲线。 MCU可以控制PWM控制转速。可以通过FG做闭环控制。 注意接口都是开集电极输出，需要上拉电阻。 reference
四线直流风扇PWM调速探研
热门推荐
arenascat的博客
12-01 5万+
探究PWM信号控制四线风扇
直流风扇信号
weixin_33698043的博客
10-29 1464
温控风扇分为三线的和四线的，其中三线风扇的三根线分别为电源、转速反馈信号和地，四线风扇的四根线为电源、PWM控制信号、转速反馈和地。三线风扇的温控方式为调节电源线上的电压，四线风扇的控制方式为调节PWM控制信号的占空比。三线风扇也可以用下图的方式实现PWM波占空比到电压的转换。 转载于:https://blog.51cto.com/unicorn/700899...
CPU散热风扇转速控制电路原理图详解
07-11
资源下载链接为： https://pan.quark.cn/s/1bfadf00ae14 CPU散热风扇调速原理框图 主板上的温度采样电路把CPU内置热敏二极管或主板NTC的阻值变化转换成电压，送入MCU的ADC脚。 MCU固件把测得的电压与预设的温度-转速曲线比对，算出当前应有的PWM占空比。 MCU的定时器输出对应占空比的PWM脉冲，经CMOS缓冲器增强驱动能力后送到风扇的4线接口PWM端。 风扇内部的霍尔位置检测器产生FG信号，经主板上的施密特整形电路回传MCU，用于闭环测速。 当FG频率低于阈值或信号丢失时，MCU拉高FAULT脚，触发BIOS报警。 若CPU温度继续上升，MCU把PWM占空比推到100%，同时通过SMBus向电源管理IC发送PROCHOT#信号，强制CPU降频。
VSP模拟电压输入调速
05-17
电子，无刷电机模拟电压调速程序
调速风扇控制器原理图及PCB
06-19
调速风扇控制器 原理图 PCB 调速风扇控制器 原理图 PCB齐全方便制作 程序
【电路】DC风扇控制
weixin_34268843的博客
08-07 3479
一、选择风扇类型：Qualtek FAD1-06020CSHW11 12V/0.16A 只有VCC和GND两根线外接，内部采用AH276霍尔磁性传感器。（DIODES or Anachip） 实测数值： 12V-85mA　　11V-78mA　　10V-72mA　　9V-66mA　　8V-59mA 7V-53mA　　6V-47mA　　5V-42mA　　4V-36mA　　3V-29...
家用风扇控制系统c语言程序设计,数字风扇控制系统的设计
weixin_30582289的博客
05-18 1943
本文主要描述如何利用 MSP430 系列微控制器实现数字风扇控制系统的设计。1. 概述风扇常用于驱散系统中产生的热量，典型地应用于电源系统或网络服务器中。一般简单的风扇冷却系统冷却风扇会一直在全速状态下连续运转，这样会消耗系统大量的能量并增加系统噪声。如果散热风扇的转速可以根据系统的工作温度进行实时调节)即会大大提高系统的效率，同时降低系统功耗。通过增加一个闭环控制系统，使散热风扇可以根据当前系统...
TB67S109A与MCU接口设计：GPIO控制+方向信号配置详解（附电路图）
[TB67S109A与MCU接口设计：GPIO控制+方向信号配置详解（附电路图）](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8b11dc7db9c04028a63735504123b51c.png) # 摘要 TB67S109A是一种广泛应用于电机驱动领域的集成电路，具有...
pwm控制风扇转速调试教训-仔细看产品手册（规范）
MyCollege1999的博客
01-12 1809
2、风扇输出FG信号，用FG波形的频率，参照厂家的手册里面的公式，来获取转速。1、用pwm作为风扇输入，控制转速。
主板4线风扇原理分析
小猪配齐电子设计
08-28 1万+
所以TACH信号在不加上拉的情况下，它是悬空的，这也是为什么可以测到信号的原因，而言，风扇是一个定制化相对较高的产品，有通用的规格。要差别在输出时的保护电路，理论上来说，一般的风扇。但市面上会流通一些相对客制化的产品，所在，在选。个别的风扇，应客户的要求或者其它原因，在。，除开TACH信号，还有RD信号，或者。颗风扇，TACH信号是开积电极。的IC内部结构会有差异。但是需要加限流电阻，用。V去分压，也是为了兼容。V的高电平，并且稳定。...
ADT7462#PWM#四线风扇控制
young_White的博客
03-21 1149
摘要：本文介绍如何利用ADT7462温度监控与风扇控制芯片，通过配置PWM占空比实现对四线风扇的转速调节。教程涵盖硬件连接、寄存器配置、代码实现及调试技巧，适用于散热系统设计与嵌入式开发。
FG输出电路
最新发布
08-06
<think>首先，用户的问题是：“我想了解或设计FG输出电路的相关信息 请问FG输出电路设计原理及应用”。所以，我需要专注于FG输出电路的设计原理和应用。 从系统级指令中，我必须： - 所有行内数学表达式用$...$格式。 - 独立公式用$$...$$格式，单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，例如[^1]。 参考站内引用： - 引用[1]: 关于DCDC电路，提到了输出电容、二极管、电感的位置和滤波的重要性，以及BOOST电路的原理。 - 引用[2]: 关于DRV10975器件，使用无传感器控制方案，提供正弦驱动，降低噪音。接口包括PWM、模拟、I2C输入，FG引脚或I2C提供速度反馈。 - 引用[3]: MOSFET的定义和作用。 用户的问题是针对FG输出电路，所以我应该优先考虑引用[2]，因为它直接提到了FG引脚（FG可能代表Frequency Generator或Feedback Generator，但在上下文中是电机速度反馈）。 用户说：“上述引用仅供参考，并不是用户真正的需求，请尽可能多的参考用户上一次的问题和你的回答。” 但在这个对话中，没有上一次问题，因为这是新对话。所以，我应该基于当前问题。 FG输出电路：FG通常指Frequency Generator或Feedback Generator，在电机驱动或电源管理电路中常见。在引用[2]中，FG引脚用于提供电机速度反馈。 设计原理和应用： - 原理：FG输出电路通常用于生成一个与某些参数（如速度、频率）相关的信号，用于反馈控制。 - 应用：在电机控制、电源管理、PLL（锁相环）等系统中。 结构化回答： 1. **介绍FG输出电路**：解释什么是FG输出电路。 2. **设计原理**：基于电子工程原理，如反馈机制、信号生成。 3. **应用**：列出常见应用场景。 4. **实现示例**：可能提供一个简单的电路图或描述。 5. **生成相关问题**：在最后，添加相关问题。 由于指令要求生成相关问题，我需要包括在最后。 使用中文回答。 添加引用：在回答中，如果引用参考内容，自然添加引用标识。例如，提到DRV10975时，加[^2]。 关键点： - 从引用[2]：FG引脚提供电机速度反馈。 - 设计原理可能涉及如何从电机信号中提取速度信息，并输出为FG信号。 - 应用：电机控制、速度监控等。 可能的原理： - FG输出电路可能使用霍尔传感器、反电动势检测或其他方法生成频率与速度成正比的信号。 - 在无传感器控制中，如引用[2]提到的，它使用专有方案生成正弦驱动，并输出速度反馈。 数学表达式：如果有相关公式，用LaTeX格式。例如，速度与频率的关系：$f \propto n$，其中f是频率，n是转速。 独立公式：如果需要，例如反馈控制方程。 回答结构： - 逐步解释。 - 确保真实可靠：基于一般电子知识。</think>### FG输出电路设计原理及应用 FG输出电路（Frequency Generator 或 Feedback Generator 输出电路）是一种常用于电机控制、电源管理和反馈系统中的电子电路，其核心功能是生成一个与物理参数（如电机转速或频率）成正比的信号，用于实时监控、反馈控制或系统诊断。在设计上，FG输出电路通常集成在电机驱动IC或电源管理芯片中（如DRV10975器件），通过FG引脚输出脉冲或方波信号，该信号的频率直接反映被测量参数的变化。下面我将逐步解释其设计原理、关键组件和应用场景，确保内容基于电子工程原理，并参考可靠资料。 #### 1. **FG输出电路的设计原理** FG输出电路的设计基于反馈机制和信号处理技术。核心原理是将物理量（如电机转速）转换为可测量的频率信号。这通常涉及以下步骤： - **信号检测与转换**：在电机控制中，FG电路通过检测电机的反电动势（Back-EMF）或霍尔传感器信号，将其转换为电信号。例如，在无传感器控制方案（如DRV10975器件中使用的），电路通过算法处理相位电流和电压，间接生成与转速成正比的频率信号[^2]。数学上，转速$n$（单位：rpm）与输出频率$f$（单位：Hz）的关系可表示为： $$ f = k \cdot n $$ 其中，$k$是比例常数，取决于电机极对数和检测电路设计。如果电机有$p$个极对，则$k = \frac{p}{60}$，因此频率$f = \frac{p \cdot n}{60}$。这个公式是FG电路设计的理论基础，确保输出信号线性反映转速变化。 - **信号调理与输出**：检测到的原始信号通常包含噪声，因此需要调理电路（如滤波器和放大器）。FG输出级常采用MOSFET或晶体管作为开关元件（引用[3]提到MOSFET用于开关和放大），以生成干净的方波或脉冲信号。例如： - 滤波：使用RC低通滤波器去除高频噪声，确保输出信号稳定。 - 放大：通过运算放大器提升信号幅度，以适应后续电路（如微控制器输入）。 - 输出接口：FG引脚输出标准数字信号（如0-5V方波），便于与PWM控制器或MCU连接。设计时，需确保元件（如电感和电容）靠近IC，以减少噪声干扰，这一点在DCDC电路设计中也有强调（引用[1]）。 - **关键设计考虑**： - **精度与稳定性**：FG电路的精度依赖于检测方法的准确性。无传感器方案（如DRV10975）通过正弦驱动算法降低换向噪声，提高反馈信号的纯净度[^2]。 - **抗干扰设计**：为防止信号失真，PCB布局需优化，例如二极管和电感应靠近IC（引用[1]），并使用屏蔽线减少电磁干扰。 - **功耗与效率**：在低功耗应用中，FG电路常采用CMOS技术，静态电流控制在微安级别。 #### 2. **FG输出电路的应用** FG输出电路广泛应用于需要实时反馈的系统中，主要优势是简化控制环路并提高系统可靠性。以下是典型应用场景： - **电机控制系统**：这是最常见的应用。FG信号用于闭环调速，例如在风扇、无人机或工业电机中，微控制器读取FG频率，调整PWM占空比以维持恒定转速。引用[2]提到，DRV10975器件通过FG引脚提供速度反馈，可直接用于电机调速，大幅降低噪音[^2]。 - **电源管理**：在开关电源（如DCDC转换器）中，FG电路监控输出频率，用于过压/欠压保护。例如，BOOST型DCDC电路（引用[1]）中，FG信号可反馈输出电压波动，实现动态调整占空比。 - **测速与诊断**：在汽车电子或消费电子中，FG输出用于转速表或故障检测。例如，硬盘驱动器使用FG信号监控主轴电机速度，如果频率异常，系统可触发报警。 - **通信接口**：FG信号可通过I2C或模拟接口（引用[2]）传输到上位机，用于数据记录或远程监控。 #### 3. **实现示例** 以下是一个简化的FG输出电路设计示例，基于无传感器电机控制（参考DRV10975方案）： - **电路框图**： ``` 电机相位信号 → 反电动势检测 → 信号调理（滤波+放大） → 比较器（生成方波） → FG输出引脚 → MCU/PWM控制器 ``` - **关键元件**： - 检测部分：霍尔传感器或电流检测电阻。 - 调理部分：RC滤波器（$R = 1k\Omega$, $C = 100nF$）和运算放大器（如LM358）。 - 输出级：MOSFET开关（如IRF540，引用[3]），用于驱动FG信号。 - **设计要点**：输出电容（如10μF）必须靠近IC以稳定信号，类似DCDC设计原则（引用[1]）。整体功耗应低于10mA以适合电池供电设备。 #### 注意事项 - **可靠性**：实际设计中，需仿真验证（如使用SPICE工具）以确保频率响应线性，避免过冲或延迟。 - **参考设计**：推荐使用TI或ST的电机驱动IC（如DRV10975）作为起点，它们集成FG功能，简化外部电路[^2]。 - **安全**：在高电压应用中，添加光耦隔离以防止电击风险。 FG输出电路设计结合了信号处理和反馈控制原理，通过优化元件布局和算法，可提升系统性能。如果您有具体参数（如电机类型或工作电压），我可以提供更定制化的建议。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

qlexcel

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值