【原创】CPU风扇转速增加,功耗增加吗

jbcdidgosir

如果是交流异步电机,那肯定不用说了,转速越大,功耗越大.

但是CPU的风扇是无刷电机,看了下原理,是通过晶体管的通断来模拟旋转磁场.通断的频率越高,风扇转得越快.但是我认为,不管多高的频率,它的占空比都是1:1,所以功耗都是1/2 U×I.

就好比异步电机不转的时候,功率就是0,但是伺服电机(同步电机),如果不带抱闸的话,不转的时候也一定是消耗功率的,因为转子永远需要通直流电保持磁场,定子各相也需要通一定的电压,使转子保持当前位置.

补充一下,我再举个例子:
用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为y
请问x和y的关系如何?是x<y,还是x=y?

请各位各抒己见,谢谢!

moto2287

转速高 功率大。。。

IBM-ThinkPad

吃多少草下多少奶,不管什么功率谁输出,羊毛出在羊身上,多耗电是肯定的

tjcai

频率和电流成正比关系，所以耗电量会增加的。

jbcdidgosir

补充一下,我再举个例子:
用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为y
请问x和y的关系如何?是x<y,还是x=y?

lioulangzhb

1.不考虑风阻，摩擦力恒定，速度越大功率越大，P=FV
2.考虑风阻，速度越大，F越大
PS:电子转化效率忽略

jbcdidgosir

QUOTE:

IBM-ThinkPad 发表于 2015-7-16 21:11
吃多少草下多少奶,不管什么功率谁输出,羊毛出在羊身上,多耗电是肯定的

用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为y
请问x和y的关系如何?是x<y,还是x=y?

tjcai

QUOTE:

jbcdidgosir 发表于 2015-7-16 21:29
补充一下,我再举个例子:
用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一 ...

要考虑到电机并不是纯电阻负载，如果真的是靠给晶体管充放电来驱动电机的话，要考虑到晶体管是一个电容，它的充放电消耗的功率不可忽略，尤其当频率很高的时候。

jbcdidgosir

QUOTE:

tjcai 发表于 2015-7-16 21:37
要考虑到电机并不是纯电阻负载，如果真的是靠给晶体管充放电来驱动电机的话，要考虑到晶体管是一个电容， ...

所以反方的观点是基本无关,不是完全无关.

IBM-ThinkPad

QUOTE:

jbcdidgosir 发表于 2015-7-16 21:32
用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电 ...

你说的我基本看不懂..中学物理毕业后都还给老师了....
不过你可以做个测试,风扇全开,4485R/分钟,用电池一小时待机
在充满电,风扇由BIOS控制,一小时待机
结果很可能不一样

xiaohongxi

楼主只是单纯的从无刷电机开关管的导通次数和电压、电流来理解无刷电机的功率是不全面的，机械的旋转还有单位时间分钟（min），一个电机每分钟转10转与每分钟转1000转它们所消耗的功率绝对是不一样的。

jbcdidgosir

QUOTE:

xiaohongxi 发表于 2015-7-16 22:11
楼主只是单纯的从无刷电机开关管的导通次数和电压、电流来理解无刷电机的功率是不全面的，机械的旋转还有单 ...

异步电机10转和1000转绝对不同,但是这个不一样啊

jiucu

这个其实从能量守恒角度还是很容易理解的
风扇就是把电能转化为机械能，再加上各种转化过程的损耗之类。
当然越快耗能越多

jiucu

能量守恒啊，电能转化为机械能。

jbcdidgosir

QUOTE:

jiucu 发表于 2015-7-17 00:58
这个其实从能量守恒角度还是很容易理解的
风扇就是把电能转化为机械能，再加上各种转化过程的损耗之类。
...

那为啥伺服电机不转的时候(机械能为0),也要消耗电能呢?而且还不小呢

jiucu

QUOTE:

jbcdidgosir 发表于 2015-7-17 11:38
那为啥伺服电机不转的时候(机械能为0),也要消耗电能呢?而且还不小呢

我说的只是一个大的框架，这个是不会有错的。
正如你所说，伺服电机需要通电保持磁场，不管这个状态能耗低还是高，你可以理解为类似笔记本电脑的stand by 状态，假设此状态为状态一，你可以将此状态下的能耗理解为待机损耗，待机损耗主要是电能转化为热能，类似于在电路上设置一个大电阻，保持小电流通过，假设这时候的“待机损耗”功率为W1。而一旦需要风扇转动，那么就开始电能转化为机械能的过程，除了转换以外，一样会产生导线电阻发热带来的能量损耗，假设这个时候为“状态二”，状态二下的能耗为：Wf+W2，其中Wf是风扇所耗，W2是导线电阻损耗等。
按照你的说法，可能(只是可能)是W1>W2。但是W1一定是<W2+Wf的

jbcdidgosir

QUOTE:

jiucu 发表于 2015-7-17 17:09
我说的只是一个大的框架，这个是不会有错的。
正如你所说，伺服电机需要通电保持磁场，不管这个状态能耗 ...

W1应该是不会>W2的,W1<W2+Wf,这个我也同意,但是小多少呢?

其实W1和W2都是热损耗,基本是相等的.但是Wf能占多少呢?或许即使全功率时也只有W1的10%.那么这时W1和W2+Wf可能也差不多了,所以这就是反方的"基本无关",也就是说功率差不多.

javi-jie

QUOTE:

jbcdidgosir 发表于 2015-7-17 19:03
W1应该是不会>W2的,W1

电机 是感性元件。
转动 和 不转时 的电阻是绝对不一样的。
我也觉得 W1 > W2 。（我没有测过，但是不转时的电阻比转动时的电阻小）
如果说精确 测量 Wf 所占的比例，这个问题肯定很复杂，就像测量 电芯内阻一样。

jbcdidgosir

QUOTE:

javi-jie 发表于 2015-7-17 19:22
电机 是感性元件。
转动 和 不转时 的电阻是绝对不一样的。
我也觉得 W1 > W2 。（我没有测过，但是不 ...

嗯,对.有道理,转得慢的时候电阻是小.

johnlogic

功耗当然会增加

cobinzhang

晶体管频率增加不就是等效于电流增大吗？

芯片

QUOTE:

jbcdidgosir 发表于 2015-7-16 21:29
补充一下,我再举个例子:
用10Hz,10V的电压给一个1Ω的电阻供电,假设电阻功耗为x
用1000Hz,10V的电压给一 ...

电机不是阻性负载，不能这样类比。

电机遇到的阻力大，如果还需要保持相同转速的话，必须通过增加线圈电流来实现，这样电机功率自然也要增大。