任何產(chǎn)生可能對其性能產(chǎn)生負面影響的運行熱量的組件或系統(tǒng)都必須進行冷卻。這是您在學校學到的那些簡單的工程規(guī)則之一，并且在您負責實際的熱管理項目之前可能會被忽略。

沒有節(jié)流系統(tǒng)中的電源，應用一些散熱器，或者使用管道或冷板，您將需要一個風扇來排出一些空氣并冷卻東西。這意味著可以選擇軸流式風扇或離心式風扇設計。問題是，哪種設計最適合您的需求？

軸流風扇有一個電機驅動的旋轉軸（軸），其上安裝有傾斜的葉片，這些葉片將空氣吸入并沿平行于軸的方向將其排出。軸流風扇有時也稱為螺旋槳風扇。您可能還會聽到管軸或葉片軸流風扇的術語。這些只是安裝在管道中的軸流風扇。

軸流風扇平行于進氣口排出空氣

軸流風扇有效且高效地移動大量空氣以冷卻物體或通風空間。它們幾乎可以提供從板級到房間大小的任何尺寸，并且它們不需要很大的功率來操作，具體取決于尺寸。它們也有交流和直流兩種型號。交流供電風扇的額定電壓通常高于 100 伏并使用線路電流。直流供電的風扇電壓可以低得多（3、5、12、24 或 48 Vdc），但通常由電源或電池驅動。

然而，軸流風扇提供的氣流是低壓的。這種低壓與高流量氣流的組合非常適合冷卻設備和空間，因為氣流均勻分布在定義的區(qū)域中。

軸流風扇有效且高效地移動大量空氣，通常用于冷卻小型和大型空間。它們可以冷卻電子設備或計算機房。它們可用于 HVAC 操作、交流冷凝器、熱交換裝置或工業(yè)系統(tǒng)中的局部冷卻。軸流風扇也可以作為排氣風扇運行。

離心式風扇有時也稱為徑流式風扇或離心式鼓風機。它們有一個電機驅動的輪轂，其中包含葉輪，這些葉輪將空氣排放到風扇外殼中，然后將其引導至出口。離心風扇以與進氣口成 90 度角（垂直）的方式排出空氣。

離心風扇將空氣從進氣口排出 90°

離心式風扇主要對鼓風機外殼內的空氣進行加壓。與軸流風扇相比，它們產(chǎn)生穩(wěn)定的高壓氣流，但它們移動的空氣量較少。它們可配備前向或后向彎曲葉輪，用于吹氣或抽吸。離心風扇將空氣從整流罩中排出，使其能夠瞄準特定區(qū)域，從而更好地冷卻產(chǎn)生更多熱量的電子應用的特定部分，例如功率 FET、DSP 或 FPGA。與軸流風扇一樣，它們也有交流和直流供電型號，具體取決于應用，但離心風扇通常比軸流風扇需要更多的功率來運行。離心式鼓風機和軸流式風扇都會產(chǎn)生可聽和電磁噪聲，但離心式風機比軸流式風機的聲音要大一些。

與軸流式風扇一樣，離心式鼓風機也有許多不同的尺寸、速度和占地面積。它們的設計帶有圍繞運動部件的外殼，可靠、耐用且不易損壞。

高壓與低風量輸送相結合，使離心風機非常適合將空氣通過管道系統(tǒng)或管道等集中區(qū)域，或用于排氣或通風用途。

鑒于其設計的可靠性和耐用性，離心式風扇可以在許多應用中運行良好，這些應用在具有微粒、熱空氣和氣體的惡劣和骯臟環(huán)境中運行。由于它們通常與管道系統(tǒng)或管道一起使用，因此它們在空調或干燥系統(tǒng)中運行良好，即使在較小的系統(tǒng)級別也是如此。對于電子產(chǎn)品，離心風扇經(jīng)常出現(xiàn)在筆記本電腦等小型設備中，因為空氣如何以 90 度角從進氣口排出，從而導致更高的方向性。

管道系統(tǒng)中使用的離心式鼓風機示例

早期設計應考慮干擾。所有風扇都可能從風扇本身（輻射 EMI）或電源線（傳導 EMI）產(chǎn)生電磁干擾 (EMI)。干擾也可能來自電機磁鐵或定子繞組產(chǎn)生的非包含磁場 (UMF)。根據(jù)應用的不同，在設計階段及早關注這些因素可以節(jié)省時間和金錢。直流供電風扇比交流供電風扇產(chǎn)生的 EMI 更小。

軸流風扇通常比離心鼓風機產(chǎn)生更少的噪音

任何運行中的風扇也會產(chǎn)生可聽噪聲，并且可能是設計考慮因素，具體取決于最終用途。噪音因應用、系統(tǒng)中的位置、組件的密度、移動的空氣量、風扇的尺寸、使用的軸承類型等而異。風扇中的軸承不僅會影響聲學效果，還會改變使用壽命和可能的應用。聲音噪音通常可以通過更好的風扇放置、機械隔離或使用進氣格柵或排氣擴散器來減輕。通常，CFM 或移動的空氣量越高，噪音越大。但是，較大的風扇與較小的風扇移動相同的 CFM 往往更安靜。同樣，軸流式風扇通常比離心式風扇更安靜。

對于產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)，尤其是電子性質的系統(tǒng)，應在設計階段及早審查熱管理注意事項。這與旨在避免重新設計的節(jié)省時間和成本的舉措是一致的。由于在產(chǎn)品或系統(tǒng)的整個生命周期中計劃的組件改進可能會產(chǎn)生額外的熱量，因此考慮熱因素也可能特別有用。

使用軸流風扇或離心風扇作為冷卻解決方案可能取決于多種因素，具體取決于每種風扇設計的優(yōu)缺點以及您的系統(tǒng)需求。以下是它們主要特征的簡要總結：

在指定設計所需的冷卻風扇類型之前，需要回答以下問題：

• 你需要多大的空間來冷卻？

• 冷卻需求是恒定的還是按需的？

• 在冷卻裝置的設計中，您的占地面積是多少？

• 什么功率可用于驅動冷卻裝置？

• 產(chǎn)品會在惡劣的環(huán)境中運行嗎？

• 產(chǎn)品本身會產(chǎn)生任何氣體或微粒嗎？

• 您的產(chǎn)品或系統(tǒng)對 EMI 敏感嗎？

• 風扇產(chǎn)生的可聽噪音水平是否有問題？

• 風扇將安裝在哪個方向？

• 該產(chǎn)品是否適用于高可靠性應用？

• 產(chǎn)品的預期生命周期是什么？

• 維修/返工/維護是一個因素嗎？

產(chǎn)生多余熱量的設備的對流冷卻可以使用軸流式風扇或離心式風扇進行有效管理。通過多年的使用和不斷的改進，這兩種類型的設備都已在現(xiàn)場得到驗證。這兩種風扇的現(xiàn)代設計都采用了比早期設計更堅固、更輕且更具成本效益的材料。您決定使用其中一個或另一個將簡單地歸結為滿足您系統(tǒng)的要求。CUI Devices 提供范圍廣泛的直流軸流風扇和離心鼓風機，具有各種框架尺寸和氣流額定值。