PCHardwarePro » 硬件 » PWM和DC电脑风扇的优缺点：完整指南
3 针选择直流供电，4 针选择脉宽调制供电；自动模式可能会失败。
PWM 提供更精细的控制和更低的最低转速；直流电更便宜、更简单。
两者都报告转速；风扇和轮毂的质量以及检测方法都会对此产生影响。
对于带有 3 针 CPU_FAN 接口的 AIO，请将该接口配置为 DC；AIO 本身会处理控制。
当您考虑改善电脑散热时，一个难题会立即出现：PWM风扇还是DC风扇？两者都能散热，但散热方式和控制方式却不尽相同，这会影响噪音、能效，甚至日常使用舒适度。
如果你曾经进入过 BIOS，看到过 PWM、DC 或 AUTO 之类的选项，你可能会感到一头雾水。别担心，我们将通过简明易懂的指南和实际案例来为你解惑，让你知道该买什么、如何连接以及在 BIOS 中该如何设置，而不会搞得一团糟。
PWM 与 DC：它们的含义和工作原理
我们先从基础知识讲起。直流风扇的转速是通过改变电压来调节的：12V时全速运转，7V时转速会大幅降低，低于某个阈值时则会停止运转。因此，它的转速取决于你给它提供的电流大小。
相比之下，PWM（脉冲宽度调制）风扇始终接收12V电压，但电压以极快的脉冲形式输出。主板（或控制器）不会降低电压；相反，它每秒会进行数千次电源的开关操作。风扇“开启”的时间百分比称为占空比：占空比为10%时，风扇转速非常低；占空比为100%时，风扇以最高速度运转。
这种区别体现在连接器上：直流连接器通常有 3 个引脚（电源、接地和转速/RPM），而PWM 连接器有 4 个引脚（前三个引脚加上一个脉冲控制引脚）。两者都包含转速信号，因此主板在两种情况下都能读取每分钟的转速。
这里有个有趣的细节：一些高端PWM风扇会对方波信号进行部分平滑处理，使脉冲变化在电气上不那么突兀。这并没有改变其工作原理，但有助于在低速运转时实现更平稳的旋转。
接口、兼容性和BIOS模式（PWM、DC和AUTO）
避免出错的简易方法很简单：如果主板上的风扇接口有 3 个针脚，请使用直流 (DC) 模式；如果有 4 个针脚，请使用脉宽调制 (PWM) 模式。如果您的主板在同一个接口上同时支持这两种模式，请选择与您要连接的风扇对应的模式。
如何使用 VLC 和低延迟创建专业的流媒体服务器如果把它们接反了会怎样？3针直流风扇接在4针PWM接口上也能用，但主板需要将其设置为直流模式进行调速。第四根控制针脚没有作用，如果保持在PWM模式，风扇可能会以100%的速度运转。
反过来呢？一个只能在直流模式下工作的 4 针 PWM 风扇，如果接在只能在直流模式下工作的接口上，它的行为就和普通的直流风扇一样：你可以通过电压来改变它的转速，但你会失去 PWM 控制的精细度，以及它能将最低转速降低很多的能力。
自动模式会尝试检测风扇类型并自动调整控制参数。虽然通常有效，但并非万无一失：如果您发现风扇转速异常加快或无法响应您的设置，请根据需要手动选择直流 (DC) 或脉宽调制 (PWM) 模式。
一个经典的例子：当你打开电脑时，一些主板（尤其是较老的主板）会在激活PWM稳压器之前短暂地施加12V电压，这就是启动时的“噪音”的由来。这不是故障；这是启动过程的一部分。
速度范围、阈值和最低速度
直流电需要一定的最小电压才能使转子克服惯性转动。实际上，许多12V风扇在3V到7V之间即可启动，而现代电路板上的控制器通常能有效调节最大转速的70%到100%。
在脉宽调制（PWM）中，没有电压限制：电机在每个脉冲中都能获得12V电压，即使在极低的转速下也能保持稳定旋转。因此，其可用范围通常更宽，一般为30%至100%，在高度调校的型号中甚至更低。
实际上，同样的风扇，采用 PWM 控制时，可以以最大转速的 10%–20% 运转；而采用直流控制时，转速低于 40%–50% 时可能会出现停转或抖动。这种“真正怠速”的能力对于静音运行至关重要。
噪音：哪个声音更大？为什么？
噪音并非完全来自电机：气流和扇叶产生的湍流也起着重要作用。即使转速相同，两台不同品质的风扇发出的声音也可能截然不同。
也就是说，控制方式很重要。采用脉宽调制（PWM）更容易在怠速时实现极低的转速，从而降低整体噪音。而采用极低电压直流控制时，如果电机在极限状态下运行，有时会出现电噪声或振动。
场景也很重要：在需要最大通风的系统中（例如服务器），控制方式的差异不太重要，因为所有设备都在 100% 的功率下运行；在这些情况下，直流电由于成本和简单性而很常见，尽管它的噪音更大。
一氧化碳探测器可以探测什么？消耗量、效率和使用寿命
这种效率提升在系统层面最为显著。如果能让风扇大部分时间保持极低的转速，就能降低能耗和噪音——PWM 通过其精细的控制以及使用应用程序监控电脑温度，可以轻松实现这些目标。
一些研究表明，在类似场景下，采用脉宽调制（PWM）实现与直流（DC）相同的冷却效果可以降低功耗。在数据中心环境中，采用类似于脉宽调制的现代控制策略可以显著节省能源。
就耐用性而言，并无万全之策：制造商规定的使用寿命（轴承、润滑、材料）才是真正的衡量标准。在其他条件相同的情况下，大部分时间以较低转速运行通常有助于减少磨损。
成本和应用场景：哪些人会在什么情况下选择数据中心？
最关键的问题是：“如果PWM如此方便，为什么直流驱动器仍然畅销？”原因很简单：直流驱动器制造成本更低、结构更简单，而且足以满足各种应用需求。如果您不需要对速度进行大幅度调节，一款优秀的直流驱动器就能轻松胜任。
举例来说，优质的PWM风扇通常单价更高，而DC风扇套装则非常经济实惠。此外，并非所有机箱或主板都提供足够的4针风扇接口，如果您想在机箱内安装大量风扇并进行独立控制，这些接口可能并不适用。
PWM 的真正优势在于高性能 PC、对噪音要求极高的系统，或需要精细温度控制的用户。而在基础机器、技术机柜或热负载稳定的电源中，直流 (DC) 供电在成本和可靠性方面可能是更明智的选择。
实际兼容性：常见组合及预期效果
– DC（3针）转 PWM 接头（4针）：可以连接，但请将接头设置为 DC 模式。如果保持在 PWM 模式，风扇将始终以 12V 电压运行并全速运转。
–仅通过直流电调节的 4 针 PWM 接口：它将作为直流电源工作，其工作电压会受到最低电压的限制。您无法获得真正 PWM 带来的额外转速下降效果。
–自动模式：方便，但如果您发现出现抖动、风扇无故以 100% 转速运行或出现奇怪的反应，请根据需要手动将其切换到 DC 或 PWM 模式。
请用五岁小孩都能听懂的方式给我解释。
想象一下水龙头。直流电就像控制水龙头开大或关小，就能控制水量。如果关得太紧，水就流不出来了。
什么是比特流音频输出？现在你可以把脉冲宽度调制（PWM）想象成一个快速开关的水龙头：如果每次只打开很短时间，出水量就少；如果几乎一直开着，出水量就大。水龙头总是完全打开，但每次打开的速度都非常快。
这就是为什么使用PWM（脉冲宽度调制）时，即使水龙头只开一点点水，也不会堵塞的原因。而使用DC（直流）时，即使只开一点点，水流也会立即停止，风扇也会停止转动。
常见问题：风扇始终以 100% 转速运转
如果您的风扇无论如何都以全速运转，请检查以下情况：BIOS 中的控制模式不正确（PWM 与 DC），设置为 AUTO 的接头被错误地检测到，或者 DC 风扇连接到强制为 PWM 的接头。
请注意某些机箱和集线器：有些控制器提供固定的 12V 电压，并且只传递转速信号，而不进行实际的速度控制，因此通过 Windows 系统控制它们无效。在这种情况下，任何 BIOS 设置都无法影响这些风扇。
此外，在启动过程中，某些主板在稳压生效前会出现一个 12V 的电压尖峰。如果一开始电压“飙升”然后迅速下降，这是由于这种轻微的初始化延迟造成的。
BIOS/UEFI 兼容性和风扇曲线
大多数主板上的每个接头都允许您选择直流 (DC)、脉宽调制 (PWM) 或自动 (AUTO) 模式。选择正确的模式可以帮助您创建稳定的温度-转速曲线，防止转速突然升高。
请记住，直流风扇都有一个“最低转速”，低于该转速风扇将停止运转。如果您的风扇转速曲线设定的转速低于电机所能承受的转速，风扇将停止运转或运转不稳。请根据您观察到的实际转速调整最低转速。
使用 PWM，您可以进一步降低曲线而不会有停顿的风险，这有助于最大限度地减少空闲或轻载运行时的噪音。
为什么有些人信誓旦旦地说“两者之间没有真正的区别”？
对许多用户来说，风扇最重要的就是与主板兼容且不产生噪音。如果你的散热负载适中，而且不需要非常精细的控制，那么选择一款合适的直流风扇就绰绰有余了。事实上，两种方式通常都能达到制造商规定的使用寿命。
当你在低转速下追求极致静音和非常精确的曲线时，你会注意到这种“跳跃” 。这正是PWM在控制和响应方面具有明显优势的地方。
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