Động cơ chổi than được ra mắt: Quạt điện tử DC có chổi than là những gã khổng lồ vượt thời gian hay chỉ là những chiếc quạt có lông cứng?
Đặc điểm nổi bật của quạt điện tử chổi than DC nằm ở thiết kế phức tạp và đã được thử nghiệm theo thời gian của động cơ, kết hợp chổi than và cổ góp. Cấu hình động cơ truyền thống này, tuy có vẻ đơn giản nhưng lại đóng vai trò then chốt trong chức năng của quạt và đã trở thành trụ cột trong lĩnh vực làm mát điện tử trong nhiều thập kỷ.
Trung tâm của quạt điện tử chổi than DC là động cơ chổi than, một hệ thống cơ điện cổ điển. Động cơ bao gồm hai bộ phận thiết yếu: chổi than và cổ góp. Chổi than, thường được làm bằng carbon hoặc các vật liệu dẫn điện khác, duy trì tiếp xúc điện liên tục với cổ góp quay, là một cấu trúc hình trụ phân đoạn thường được làm bằng đồng.
Cổ góp đóng vai trò là bộ phận quan trọng trong việc tạo ra từ trường cần thiết cho hoạt động của động cơ. Khi dòng điện chạy qua chổi than và vào cổ góp, tính chất phân đoạn của cổ góp phát huy tác dụng. Sự tương tác giữa chổi than và các bộ phận chuyển mạch đảm bảo rằng hướng của dòng điện trong cuộn dây động cơ sẽ đảo ngược vào thời điểm chính xác cần thiết để giữ cho động cơ quay. Sự đảo chiều dòng điện này là cần thiết để duy trì chuyển động quay của động cơ.
Các chổi than tiếp xúc thường xuyên với cổ góp, hoạt động như những cầu nối dẫn điện, đảm bảo dòng điện chạy qua và tạo ra từ trường trong cuộn dây động cơ. Từ trường này tương tác với nam châm vĩnh cửu hoặc các bộ phận từ tính khác bên trong động cơ, làm cho trục động cơ quay. Khi trục động cơ quay, nó sẽ dẫn động các cánh quạt, tạo ra luồng không khí cần thiết để tản nhiệt trong các thiết bị điện tử.
Mặc dù thiết kế động cơ chổi than là đáng tin cậy và đã được sử dụng rộng rãi nhưng không phải là không cần cân nhắc. Một khía cạnh đáng chú ý là sự hao mòn liên quan đến bàn chải. Theo thời gian, chổi than dần bị mòn do ma sát và tiếp xúc với cổ góp quay. Sự hao mòn này là hệ quả tự nhiên của bản chất cơ học của hệ thống và là yếu tố then chốt trong việc cân nhắc việc bảo trì đối với quạt điện tử chổi than DC.
Sự mài mòn của chổi than có thể dẫn đến giảm hiệu suất và thay đổi tiếp xúc điện giữa chổi than và cổ góp. Khi chổi bị mòn, chúng có thể cần được thay thế để duy trì hiệu suất động cơ tối ưu. Việc bảo trì định kỳ này là một khía cạnh đặc trưng của động cơ chổi than và là điều cần cân nhắc đối với các nhà thiết kế hệ thống cũng như người dùng dựa vào những chiếc quạt này để làm mát bằng điện tử.
Ngoài sự hao mòn của chổi than, một vấn đề cần cân nhắc khác liên quan đến thiết kế động cơ chổi than là việc tạo ra tiếng ồn điện. Sự tiếp xúc và tách liên tục của chổi than khỏi các bộ phận chuyển mạch có thể tạo ra nhiễu điện, góp phần tạo nên dấu hiệu âm thanh tổng thể của quạt trong quá trình vận hành. Mức tiếng ồn này có thể là một yếu tố trong các ứng dụng mong muốn hoạt động yên tĩnh hơn.
Bất chấp những cân nhắc này, thiết kế động cơ chổi than vẫn phù hợp và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng làm mát điện tử khác nhau. Tính đơn giản và hiệu quả về mặt chi phí khiến nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn, đặc biệt trong các tình huống mà lợi ích vượt xa yêu cầu bảo trì. Tính linh hoạt và khả năng thích ứng của quạt điện tử chổi than DC, với kích thước đa dạng và tính năng có thể tùy chỉnh, đảm bảo rằng chúng tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì trạng thái cân bằng nhiệt của các thiết bị điện tử trong nhiều ứng dụng.