5V 风扇怎么选、怎么驱动：风扇模块、MOSFET 与继电器

风扇要照着你手上已经有的那组电源来挑，然后用三极管、驱动模块或继电器去开关它——绝对不要直接挂在 Arduino 的输出引脚上。一颗裸的 5 V 或 12 V 机箱风扇就是两条线，一通电就转。风扇模块完全是另一回事：一颗裸马达坐在一颗驱动芯片上，所以你的引脚只负责对芯片下令，马达的电流由芯片去扛。

直流散热风扇和「风扇模块」，到底差在哪里？

这颗 4010 机箱风扇是一个封好的无刷单元：黑色的 40 × 40 × 10 mm 框、一条红黑线、一个小小的白色两针插头。它只需要两条线，是因为其余的东西都住在轮毂里面——一颗驱动芯片，加一颗盯着转子、跟着转子按顺序切换线圈的霍尔传感器。它自己换相，而这也正是它出厂时转速就已经定死的原因：那两条线上没有任何控制输入，所以你对供电做的任何事，同时也做在了里面那颗驱动芯片身上。

L9110 风扇模块的做法正好反过来：一块印着「Fan Motor」的红色板子，上面的插座里坐着一颗八脚的 L9110 H 桥，一个支架下面装着一颗白色的小型有刷马达，还有一片红色螺旋桨，由你自己压到轴上去。那颗马达是裸的——有电刷和换向器，没有电子线路——所以芯片才是这件产品本身。四个标着 GND、VCC、INA 和 INB 的引脚把活交给你的板子：把其中一个 IN 拉高它就转，拉另一个它就反着转。

想把风吹进项目盒里？机箱风扇加一个开关。想要一颗程序能启动、能调速、能反转的风扇？模块。

为什么 5V 风扇不能直接挂在 Arduino 的输出引脚上？

Uno 兼容板上那颗 ATmega328P，对电压很大方，对电流很小气。它的数据手册把单个引脚的绝对极限写在 40 mA，但设计时要按 20 mA 来算，因为输出电压那几张表就只列到这里。超过之后，芯片不再保证一个被拉高的引脚还接近 5V：引脚的输出管子本身有电阻，你拉得越狠，它吃掉的电源就越多。引脚是先变软，不是先炸。

再看马达在通电那一瞬间要的是什么。转子还没动，所以它生不出反电动势去对抗电源，唯一限制电流的只剩绕组那点裸电阻。那一下涌流——每次叶片被卡住都会重来一次——是运行电流的好几倍，而运行电流本身，数量级上就已经不是 20 mA 该碰的东西了。一颗 40 mm 风扇就是一颗马达。比起一句经验法则，你更想要手上这颗风扇的实际数字的话，把万用表打到直流电流档串进去，趁它自由旋转时读一次；启动和堵转是这个数的好几倍，而引脚要扛的正是堵转那个数。

关于续流二极管的那套说法，在这两个零件里只对其中一个成立。有刷马达的绕组，或者继电器的线圈，是一个电感：把它的电流切断，塌下来的磁场会让线圈生出足以维持这股电流的任何电压——一个高过你电源、方向还相反的尖峰，而这正是击穿三极管的东西。在线圈两端并一颗二极管，就等于给了它一个无害的回路去消散掉，L9110 和继电器模块都在板上自带了。无刷风扇不属于这一类负载：它自己的驱动在内部就把这种切换吸收掉了。它照样不能碰引脚——为的是电流，不是那个尖峰。

开关一颗风扇，老实说有哪三条路？

MOSFET 低边开关是最便宜的一条路。三极管——MOSFET 或双极型——坐在风扇的负极线和地之间；引脚驱动它的栅极或基极，这只花掉负载电流的一小部分，而风扇的电流经三极管流到地，不再经过芯片。之所以叫低边，是因为开关坐在接地那一端，而这不是随便定的：N 沟道 MOSFET 要栅极比源极高出几伏才导通，在下面那一头源极就是地，所以一个 5V 的引脚够得着。把同一个零件搬到正极线上，源极就跟着电源浮起来，栅极得高过电源才开得了，你就掉进电荷泵或者 P 沟道器件的世界了。IRF520 模块就是这条路的成品版，它有一个失效模式被我们那篇 IRF520 指南拆开讲过：栅极从 5V 逻辑那边永远拿不到足够的电压来完全导通，于是风扇转起来又停掉。

L9110 风扇模块是唯一一条风扇和驱动一起到货的路。L9110 是单个 H 桥——一颗马达，不是两颗——每通道连续 800 mA，供电范围 2.5–12V，内建续流二极管，而且是两个控制脚而不是一个——反转就是从这里来的，我们那篇 L298N 指南演示过。

当风扇的电源和你的逻辑是两个不同的电压时，继电器才配得上位置。我们这块一路 5V 继电器模块用的是印着 10A 30VDC 的 SRD-05VDC-SL-C，它的线圈侧和触点侧不共用任何金属：IN 端子只是点亮你在红板上看得见的那颗光耦，模块自己的三极管从 DC+ 把线圈吸合，而这个线圈扳动的触点，是几片跟前面这些都不相连的金属簧片——这就是它们能去通一个对你板子一无所知的 12V 回路的原因；我们那篇继电器指南讲得更深。

路数	风扇的电流由谁扛	能不能调速	风扇电源可以跟逻辑不同吗	我们的零件
三极管 / MOSFET 低边开关	三极管，流到地	可以——真正的 PWM	可以，只要把地接在一起	IRF520 模块
H 桥驱动模块	L9110 芯片	可以，还能反转	只能在芯片的 2.5–12V 范围内	L9110 风扇模块
继电器	机械触点	不行——只有开和关	可以，完全隔离	5V 继电器模块

一颗三极管在通过负载电流，用看的，不是用画的：

L9110 风扇模块要怎么接？

L9110 风扇模块只要四条线，别的都不要。GND 和 VCC 接你板子的地和 5V，而这一路 VCC 同时喂芯片的逻辑和它驱动的那颗马达——所以给模块供电的那个东西也得扛得住马达，跟风扇是同一条规矩：如果螺旋桨一启动板子就重启，就给模块自己一组电源，然后把地接在一起。INA 和 INB 接两个数字引脚，芯片是成对地读它们。

INA	INB	螺旋桨会怎样
LOW	LOW	停
HIGH	LOW	往一个方向转
LOW	HIGH	往另一个方向转
HIGH	HIGH	停——跟两个都 LOW 一样

两个输入同电平都会让马达停，而且停的方式是一样的：H 桥把马达的两个端子短接在一起，于是还在转的电枢对着自己的短路发电，变成刹车而不是滑行。调速也是从这同样两个脚来的——一个按住 LOW，对另一个下 analogWrite，绕组的电感会把这些脉冲平均成一股更小的稳定电流。在 Uno 上只有标着波浪号的那六个引脚（3、5、6、9、10 和 11）能出真正的 PWM；analogWrite 用在别的脚上，只会给你全开或者全关。

这块模块有一个要说清楚的限制：那片红色螺旋桨是你自己压到轴上去的压配件，做出来的结果是一块裸板上一片露在外面的桨叶。它能在工作台上吹动空气，也能听令反转，但它没法像方形机箱风扇那样拧进项目盒的侧壁。要给一个盒子散热，零件还是机箱风扇——模块是给一颗由你的程序说了算的风扇准备的。

为什么 PWM 会让便宜风扇嗡嗡响，或者干脆不转？

有刷马达吃 PWM 一点意见都没有。把它的供电切开，降低的是绕组上的平均电压，绕组自己的电感把脉冲抹平成一股稳稳的电流，马达就慢下来。你对 IN 脚下 analogWrite 的时候，L9110 模块干的就是这件事。

两条线的无刷机箱风扇会出状况，是因为切开它的供电，同时也把轮毂里那颗驱动芯片一起切开了。每一个关断期，那颗芯片的电源轨都会塌下来，它丢掉霍尔读数，也丢掉自己在换相顺序里的位置，然后在下一个脉冲上重新开始。低占空比的时候它永远拿不到一段够长的时间把转子带过来，于是线圈只是按 PWM 的节奏被踢了几下，风扇原地不动，用你的 PWM 频率嗡嗡叫。每一颗风扇都有一个占空比下限，低于它就不转。

踢启动才是能用的答案。先下满占空比几百毫秒，让转子动起来、让驱动拿到一段干净的时间去找到换相，然后再降到你要的那个占空比——一颗正在转的转子，需要的力矩远小于一颗停着的转子挣脱静止所需要的。把那个下限写死成你的程序允许下达的最小值：一颗被命令跑在 15%、却悄悄堵住不转的风扇，是一颗你以为它在散热的风扇。

模块上那颗有刷马达没有这些东西要对付：

该买 5V 那颗风扇，还是 12V 那颗？

4010 机箱风扇有 5V 和 12V 两个版本，该买的是你项目里已经有的那组电源的电压，不是你看上的那颗风扇。无刷风扇的驱动有一个欠压下限，低于它就换不了相，所以一颗 12V 风扇喂 5V 会抽搐、爬行，或者干脆什么都不做——而这不是故障。反过来那一边更糟：5V 的零件接 12V，不会跑得更快，它会烧。

用 USB 供电的话，4010 5V 风扇就是答案。手上有 12V 火牛，就拿 12V 风扇，板子还是走它自己的 5V；只有 USB 的话，上面那条升压线加圆孔母座带线就凑出一对 12V 的裸线头。插头尺寸和极性，是我们那篇直流电源指南的题目。

框体尺寸是另外一个决定。扫掠面积随直径的平方增长，而噪音随叶尖速度陡峭上升，所以更大的框体能更慢、更安静地送出同样的风量。孔位允许多大，就取多大。

框体	5V	12V	适合
40 × 40 × 10 mm	4010 5V	4010 12V	小型项目盒、3D 打印机的电子仓、盖子很紧的机壳
60 × 60 × 10 mm	6010 5V	6010 12V	比较大的机壳，多开那个孔不心疼、而且在意安静的场合

装风扇之前，有两条规矩值得先知道。轴流风扇从敞开的叶面把空气吸进来，从轮毂被支撑筋架着的那一面推出去——也就是贴标签的那一面——所以一颗装反了的风扇，会老老实实地把热风吹回盒子里。而一颗风扇在一个封死的盒子里什么也做不了：空气能出去多快，取决于它能进来多快，所以在另一头开第二个口，风扇在下就把这个口开高，让风扫过机壳的整个长度，而不是对着一堵关死的墙猛推。四个角孔是 ø4 mm，40 mm 框的孔距是 32 mm 见方，60 mm 框是 50 mm，依据 Sunon 的尺寸图——M3 螺丝穿过去还很宽裕，而这些就是风扇还没到货、你就可以先在面板上画好的数字。

温度触发的风扇要怎么做？

DHT11 传感器读空气温度，Uno 做判断，继电器模块切断风扇的红线。没有一处需要焊接：继电器的两个端子排都是螺丝夹，风扇那个白色插头正好吃公头杜邦针。继电器出现在这里不是为了它的隔离——传感器、板子和风扇全跑在同一组 5V——它在这里，是因为一个温控开关从头到尾只需要开或关，而螺丝端子继电器是唯一一条不用焊、也不用去算三极管尺寸就能走到的路。哪天你要的是风扇变安静而不是关掉，再换到 MOSFET 那条路。

有一个细节决定了整个布局：Uno 只有一个 5V 插孔，而这个项目需要三个地方有 5V——继电器的 DC+、传感器的 VCC，还有风扇。这就是那块迷你面包板的活。这块 SYB-170 没有电源轨，所以随便挑一条普通的五孔排当 5V，另一条当地；哪些孔是通的，我们那篇面包板指南讲过。开工前先数一遍线：5V 那排上要落四根（从 Uno 进来的、去继电器 DC+ 的、去传感器 VCC 的，还有接到继电器 COM 的），地那排也是四根，所以五个孔刚刚好，多出来一根线就没地方放了。

从	到	为什么
Uno 的 5V	面包板 A 排	A 排成为共用的 5V 汇合点
Uno 的 GND	面包板 B 排	B 排成为共用的地
DHT11 的 VCC / GND / S	A 排 / B 排 / Uno 的 D2	三根折弯的针脚；S 是信号
继电器的 DC+ / DC−	A 排 / B 排	给线圈那一侧供电
继电器的 IN	Uno 的 D8	控制脚
A 排（5V）	继电器的 COM	把电源送进触点
继电器的 NO	风扇的红线	触点闭合 → 风扇拿到 5V
风扇的黑线	B 排（GND）	把风扇的回路补齐

DHT11 装在哪里，决定了这个闭环乖不乖。它读的是它自己周围那一圈空气，不是你要冷却的那个零件，所以把它装在盒子里靠近发热处、并且避开风扇自己的风路：一颗坐在风里的传感器是第一个被吹凉的东西，几秒钟内就掉回下限之下，又立刻把风扇关掉。这种来回短周期，正是程序里那两度间隔存在的意义，而一颗位置放坏的传感器会跑赢它。DHT11 是一颗量到 50 °C 的环境空气传感器——它看的是盒子里的温度，不是拿来贴在稳压器或驱动芯片上的探头。

上电前有两项检查。继电器板下缘附近那颗跳线，选的是 IN 上的 HIGH 还是 LOW 让线圈吸合——把它设成 HIGH 吸合，或者把下面程序里 digitalWrite 的电平对调。无论哪一种，Uno 的引脚从通电那一刻起、一直到 setup() 跑起来之前都是输入、什么都不驱动，所以那一小段时间里继电器完全交给模块自己的上下拉去决定：接着风扇按一次复位看一看，让你现在就见到这个行为，而不是等盖子盖上以后才见到。还有，用 USB 时 Uno 的 5V 引脚是从主机接口经过板上那颗自恢复保险丝来的，所以风扇喝的是板子那口水：如果风扇一启动板子就重启，就给风扇自己一组电源，只把地接在一起。

手指和扎带离叶片远一点，整个项目留在低压直流里——这里没有任何一样东西该靠近市电线路。

// 温度触发的 5V 风扇：DHT11 -> Uno -> 继电器模块 -> 风扇。
// 继电器只有开和关，所以风扇不是全速转，就是完全不转。
#include <DHT.h>

const uint8_t DHT_PIN   = 2;    // DHT11 的 "S" 脚
const uint8_t RELAY_PIN = 8;    // 继电器模块的 IN 螺丝端子
const float   FAN_ON_C  = 30.0; // 到了这个温度或更高就开风扇
const float   FAN_OFF_C = 28.0; // 到了这个温度或更低就关风扇
// 两个数字之间那 2 degC 的间隔就是回差：没有它，一个在单一门槛
// 上下抖动的读数会让继电器一直跳。

DHT dht(DHT_PIN, DHT11);
bool fanRunning = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);  // 释放：第一次读数之前风扇先关着
  dht.begin();
}

void loop() {
  float tempC = dht.readTemperature();

  if (isnan(tempC)) {            // 一次失败的读数不可以去动风扇
    Serial.println(F("DHT11 read failed"));
    delay(2000);
    return;
  }

  if (!fanRunning && tempC >= FAN_ON_C) {
    fanRunning = true;
  } else if (fanRunning && tempC <= FAN_OFF_C) {
    fanRunning = false;
  }

  digitalWrite(RELAY_PIN, fanRunning ? HIGH : LOW);

  Serial.print(tempC, 1);
  Serial.println(fanRunning ? F(" C  fan ON") : F(" C  fan OFF"));

  delay(2000);                   // DHT11 两次读数之间大约需要 2 秒
}

它需要 IDE 的 Library Manager 里那个 DHT sensor library；想把读数放到屏幕上看，见我们那篇 DHT11 加 OLED 指南。

我们从真实客户身上看到的常见错误

把「才 5V 而已」当成「引脚接得起」。电压是风扇需要的东西；电流是它向开关它的那个东西索取的东西。一颗 5V 风扇接在 5V 引脚上，还是一颗马达挂在 20 mA 上。

指望机箱风扇能反转。把红线和黑线对调不会让它倒着转；里面那颗驱动认定了一个极性。反转是 H 桥的活。

指望继电器能调速。它的触点要么碰上，要么没碰上。想要风扇变安静而不是关掉，那是 MOSFET 或者模块那条路。

FAQ

小型 5V 直流风扇可以直接接到 Arduino 引脚上吗？

不行。ATmega328P 的引脚是按 20 mA 定规格的，绝对极限 40 mA，而马达的启动和堵转电流是运行电流的好几倍，运行电流本身在数量级上就已经不对了。中间要放一颗三极管、一块驱动模块，或者一个继电器。

为什么我用 analogWrite 的时候，5V 风扇只是嗡嗡响却不转？

因为切开供电的同时，也切开了风扇轮毂里面那颗驱动芯片。它在每一个关断期都会丢掉自己的换相状态，然后在每个脉冲上重新开始，所以低占空比时转子根本转不过来，你听到的就是 PWM 频率本身。先用满占空比踢它几百毫秒，再降到你要的转速。

直流散热风扇和风扇模块差在哪里？

散热风扇是一个封好的无刷单元，驱动在轮毂里面，外面出两条线；它只会转。风扇模块是一颗裸的有刷马达加一片螺旋桨，装在一块 L9110 H 桥板上，所以单片机可以启动它、停住它、调它的速度，还能让它反转。

无刷机箱风扇需要并一颗续流二极管吗？

不需要，而这正是那套常见说法会误导人的地方。续流二极管保护的，是你的开关不被一个裸线圈塌陷的磁场打穿——有刷马达或者继电器线圈。无刷风扇自己的驱动在内部就处理掉了。排除引脚这条路的是电流，不是那个尖峰。

12V 风扇可以用 5V 来跑吗？

跑不出什么名堂。无刷风扇里面那颗驱动有一个欠压下限，所以在 5V 上，一颗 12V 风扇会抽搐、爬行，或者干脆不动——那是风扇行为正常，不是零件坏了。买 5V 版本，或者用一条升压线加一条圆孔母座带线，把你的 5V 抬到 12V。反过来绝对不行：5V 风扇接 12V 不会转得更快，它会过热。

最后更新：2026 年 9 月。有问题？WhatsApp 联系我们。