散热风扇噪音测试、噪音来源及减少噪音方法
栏目:行业动态 发布时间:2020-06-28 作者: 八达威科技
物理上常用的音量定义方式是声压音量,以dB为单位。但是定义风扇的噪音量时,以风扇发出来的噪音功率来定义较合适,一般通用的风扇噪音单位是db(A) 。 

散热风扇噪音定义:

物理上常用的音量定义方式是声压音量,以dB为单位。但是定义风扇的噪音量时,以风扇发出来的噪音功率来定义较合适,一般通用的风扇噪音单位是dbA  

噪音测试的方法:

依据ISO 3744ISO 3745ISO 7779CNS 6753JIS 8346测试规范。如图所示将风扇放置于背景噪音低于18.5dbA之无响室中,待测风扇在自由空气中运转,距入风口一米处置一噪音计,测风扇的吸风面处,通过声音采集设备汇整测得数据及绘出数据与声压位准趋势图。

 

八达威无响室(背景音8.7dbA

 

噪音测试:(图示)

 

 



待测风扇在自由空气中运转,距入风口一米处置一噪音计,规范如下:

 

1.风扇放平,麦克风对准风扇中心

2.量测麦克风到风扇的距离,卷尺对准扇框中心

3.检测麦克风到风扇的距离为1米时,如果读取噪音值小于背景值+10dB时需调整测试距离。

 

风扇的工作噪音主要有三个来源:

   轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风切噪音。

   

a.轴承的摩擦与振动:不但产生噪音,而且影响性能,缩短器件寿命,降低能源利用效率,是产品设计中尽量解决的关键技术问题。

b.扇叶的振动:一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性,可以承受一定程度的物理形变,同样也会在推动空气过程中因受力发生振动,但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均,质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积(质量)或偏心距较大的情况下,可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动,进而波及整个机箱。如果发生此类现象,则应怀疑风扇品质与工作状态。


c.风切声:流动的空气之间互相冲扰,与周围物体发生摩擦,叶片对气流的分离作用,周期性送风的脉动力等,都会产生噪音。空气流速越快,湍流越多,往往风噪也越大,而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流,产生较大风噪的同时,更会对风量造成不利影响,也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。
标称噪音低于27dBA的风扇,均可归入静音之列;标称噪音2733dBA的风扇,勉强可算“安静”,但无法忽视其存在;标称噪音3340dBA的风扇,单独工作已经令人感到嘈吵,配合散热片后更甚;标称噪音在40dBA之上的风扇,一般为强劲的“暴力”扇,本身工作噪音已不容小觑,搭配散热片后长期使用绝对是对人耳忍耐限度的挑战。

减少风扇噪音的方式:

1.  系统阻抗 (System Impedance)。一个机壳的入风口与出风口之间范围占全部系统阻抗的60%80%,另外气流愈大,噪音相对愈高。系统阻抗愈高,冷却所需的气流愈大,因此为了将噪音降至最小,系统阻抗必须减至最低程度。

 

2风扇转速与尺寸。在满足散热的情况下,尽量选择转速低、尺寸大的风扇,一般转速低、尺寸大的风扇与高转速小的风扇相比,输送相同风量时的噪音小。

3. 容许温度。在一个系统内,散热风扇的冷却所需的风量与容许温度成反比,容许温度上升,必要的风量大幅度减少,所以稍微放宽强制温度上升的限制的话,必要的风量下降,噪音也会减少。

4振动。整个系统的重量很轻,或系统必须按照某种规定方式运作时,特别建议采用柔软的隔绝器材,以避免风扇振动的传递。

5电压。散热风扇电源电压的高低也是风扇噪音的主要来源,电压越高,旋转速度也越快,振动也越大,噪音也会随之增高。

 

关于BDW实验室:

八达威实验室成立于2018年,装备业界一流的流体、静音等测试设备,为客户和合作伙伴提供围绕马达/风扇应用的专业技术服务,涵盖散热制冷、通风净化和运动控制等领域。