CN203420917U - 散热风扇控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种散热风扇控制电路，包括风扇接口、控制芯片以及驱动单元，其中：所述风扇接口包括用于从风扇获取转速信号的侦测端子以及向风扇输出驱动信号的驱动端子；所述侦测端子连接到控制芯片的第一信号输入端；所述控制芯片具有PWM信号输出端且该PWM信号输出端连接到驱动单元的输入端；所述驱动单元根据来自所述PWM信号输出端的信号生成PWM驱动电压并输出，且该驱动单元的输出端连接风扇接口的驱动端子。本实用新型通过风扇接口侦测风扇当前转速，从而根据风扇当前转速生成PWM控制信号来调整风扇的转速。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备散热领域，更具体地说，涉及一种散热风扇控制电路。
背景技术
在电子设备领域，随着高度集成化和小型化，电子设备的功耗逐步增加。这对设备散热系统的散热性能及其可靠性提出了更高的要求。目前该领域主要的散热方法还是利用散热风扇进行主动式风冷散热。为了得到更好的散热效果，散热风扇的功率也有增大的趋势，并导致了风扇系统功耗和噪声的增加。
传统的风扇系统直接由电子设备的电源系统供电，这存在以下问题：
（1）风扇的供电电压随设备的供电电压变化，在供电电压低时可能造成散热不良，在电压高时产生过多的功耗，并产生额外的噪声；
（2）风扇的转速不受控制，在环境温度高时可能造成散热不良，在环境温度低时产生额外的功耗和噪声。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述风扇系统无法调节转速的问题，提供一种散热风扇控制电路。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种散热风扇控制电路，包括风扇接口、控制芯片以及驱动单元，其中：所述风扇接口包括用于从风扇获取转速信号的侦测端子以及向风扇输出驱动信号的驱动端子；所述侦测端子连接到控制芯片的第一信号输入端；所述控制芯片具有PWM信号输出端且该PWM信号输出端连接到驱动单元的输入端；所述驱动单元根据来自所述PWM信号输出端的信号生成PWM驱动电压并输出，且该驱动单元的输出端连 接风扇接口的驱动端子。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述驱动单元包括第一开关元件以及第二开关元件；所述第一开关元件的控制端连接到控制芯片的输出端、输出端连接第二开关元件的控制端；所述第二开关元件的输出端连接到风扇接口的驱动端子。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述第一开关元件为N沟道MOS管，且该N沟道MOS管的栅极连接到控制芯片的输出端、源极接地、漏极经由电阻连接到第二开关管的控制端。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述第二开关元件为P沟道MOS管，且该P沟道MOS管的栅极连接到N沟道MOS管的漏极、源极连接高电平、漏极连接到风扇接口的驱动端子。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述N沟道MOS管的漏极经由第一电阻连接到P沟道MOS管的栅极、并经由第二电阻连接到高电平。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述驱动单元包括第一滤波电容，该第一滤波电容一端接地、另一端连接到P沟道MOS管的源极。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述驱动单元包括第二滤波电容，该第二滤波电容一端接地、另一端连接到P沟道MOS管的漏极。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述驱动单元还包括二极管，该二极管的阳极接地、阴极连接P沟道MOS管的漏极。
在本实用新型所述的散热风扇控制电路中，所述控制芯片还具有用于连接环境温度信号的第二信号输入端。
本实用新型的散热风扇控制电路具有以下有益效果：通过风扇接口侦测风扇当前转速，并根据风扇当前转速生成PWM控制信号来调整风扇的转速。本实用新型还可结合环境温度来调整风扇的转速，从而在保证环境温度的同时降低风扇能耗。
附图说明
图1是本实用新型散热风扇控制电路实施例的示意图。
图2是图1中风扇接口的电路示意图。
图3是图1中控制芯片的电路示意图。
图4是图1中驱动单元的电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型散热风扇控制电路实施例的示意图，其用于实现散热风扇控制。本实施例中的散热风扇控制电路包括风扇接口13、控制芯片11以及驱动单元12。上述风扇接口13连接到风扇，并包括侦测端子和驱动端子，其中侦测端子用于从风扇获取转速信号（该转速信号具体可以为脉冲波信号），驱动端子用于向风扇输出驱动电压以使风扇运转。上述侦测端子连接到控制芯片11的第一信号输入端，并且该控制芯片11具有PWM信号输出端且该PWM信号输出端连接到驱动单元12的输入端。驱动单元12的输出端连接风扇接口13的驱动端子，从而该驱动单元12可根据来自控制芯片11的PWM信号输出端的信号生成PWM驱动电压并输出到风扇接口13的驱动端子，使风扇运转进行散热。
上述散热风扇控制电路通过风扇接口13侦测风扇当前转速，并据此产生风扇控制信号以调整风扇转速。并且该控制电路将PWM控制信号转换为PWM驱动信号，并由PWM驱动电压驱动风扇旋转。由于PWM驱动信号在不同占空比时对应的电压大小不同，因此可通过调整PWM驱动电压的占空比来实现风扇转速的调整。
驱动单元12包括第一开关元件以及第二开关元件，其中第一开关元件的控制端连接到控制芯片的输出端、输出端连接第二开关元件的控制端；第二开关元件的输出端连接到风扇接口的驱动端子。通过第一开关元件和第二开关元件，可将来自控制芯片11的PWM控制信号转换为PWM驱动信号。
如图2所示，是图1中风扇接口13的电路示意图。该风扇接口13包括接 连接器J10，且该连机器J10中的引脚1为驱动端子，其通过来自驱动单元12的PWM驱动电压（FAN_1_VCC）驱动风扇运转；引脚3为侦测端子，其从风扇获得侦测信号（FAN1_LOCKD）并将该信号传送到控制芯片11；接口J3的引脚2接地。
上述散热风扇控制电路可应用于采用DLP（Digital Light Procession）投影技术的投影仪中，此时控制芯片11可采用DLP芯片。如图3所示，是图1中控制芯片11的电路示意图。DLP芯片的第一控制信号输入端连接到图2中连接器J10的引脚3，以获得表示风扇当前转速的侦测信号（FAN1_LOCKD）。该DLP芯片根据侦测信号生成PWM控制信号（FAN-1-PWM）并输出。
如图4所示，是图1中驱动单元12的电路示意图。驱动单元12中的第一开关元件为N沟道MOS管Q46，且该N沟道MOS管Q46的栅极连接到控制芯片11的输出端、源极接地、漏极经由电阻连接到第二开关管的控制端。第二开关元件为P沟道MOS管Q45，且该P沟道MOS管Q45的栅极连接到N沟道MOS管Q46的漏极、源极连接高电平（+5V）、漏极连接到风扇接口13的驱动端子。
特别地，上述N沟道MOS管Q46的漏极经由第一电阻R389连接到P沟道MOS管Q45的栅极、并经由第二电阻R388连接到高电平。上述第一电阻R389和第二电阻R388可控制N沟道MOS管Q46和P沟道MOS管Q45中的电流，保护元件。
此外，上述驱动单元12还包括第一滤波电容C413，该第一滤波电容C413一端接地、另一端连接到P沟道MOS管Q45的源极。该驱动单元还可包括第二滤波电容C414，该第二滤波电容C414一端接地、另一端连接到P沟道MOS管Q45的漏极。通过第一滤波电容C413和第二滤波电容C414的滤波，可提高该驱动单元12的驱动电压精度。
上述驱动单元12还可包括二极管D32，该二极管D32的阳极接地、阴极连接P沟道MOS管Q45的漏极，以保证P沟道MOS管Q45的漏极不低于0V。
上述控制芯片11还可包括一个第二信号输入端，该第二信号输入端用于连接环境温度信号（例如置于散热器或风道中的温度传感器），从而控制芯片11 可结合环境温度和风扇当前转速来产生控制信号，以调整风扇转速。例如当环境温度较高而风扇当前转速较低时，控制芯片11可输出控制信号使风扇提高转速；当环境温度较低而风扇当前转速较高时，控制芯片11可输出控制信号使风扇降低转速。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种散热风扇控制电路，其特征在于：包括风扇接口、控制芯片以及驱动单元，其中：所述风扇接口包括用于从风扇获取转速信号的侦测端子以及向风扇输出驱动信号的驱动端子；所述侦测端子连接到控制芯片的第一信号输入端；所述控制芯片具有PWM信号输出端且该PWM信号输出端连接到驱动单元的输入端；所述驱动单元根据来自所述PWM信号输出端的信号生成PWM驱动电压并输出，且该驱动单元的输出端连接风扇接口的驱动端子。
2.根据权利要求1所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述驱动单元包括第一开关元件以及第二开关元件；所述第一开关元件的控制端连接到控制芯片的输出端、输出端连接第二开关元件的控制端；所述第二开关元件的输出端连接到风扇接口的驱动端子。
3.根据权利要求2所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述第一开关元件为N沟道MOS管，且该N沟道MOS管的栅极连接到控制芯片的输出端、源极接地、漏极经由电阻连接到第二开关管的控制端。
4.根据权利要求3所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述第二开关元件为P沟道MOS管，且该P沟道MOS管的栅极连接到N沟道MOS管的漏极、源极连接高电平、漏极连接到风扇接口的驱动端子。
5.根据权利要求4所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述N沟道MOS管的漏极经由第一电阻连接到P沟道MOS管的栅极、并经由第二电阻连接到高电平。
6.根据权利要求4所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述驱动单元包括第一滤波电容，该第一滤波电容一端接地、另一端连接到P沟道MOS管的源极。
7.根据权利要求4所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述驱动单元包括第二滤波电容，该第二滤波电容一端接地、另一端连接到P沟道MOS管的漏极。
8.根据权利要求4所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述驱动单元还包括二极管，该二极管的阳极接地、阴极连接P沟道MOS管的漏极。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的散热风扇控制电路，其特征在于：所述控制芯片还具有用于连接环境温度信号的第二信号输入端。
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| CN104265669A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-07 | 合肥美的电冰箱有限公司 | 无刷直流风机转速的控制方法、控制装置、风机和冰箱 |
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