CN100530942C - 具有调整输出对温度变化斜率的电路结构 - Google Patents

具有调整输出对温度变化斜率的电路结构 Download PDF

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Abstract

本发明是一种具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，至少包括：一感测单元，检测环境温度变化产生一感测信号；一放大单元，连接前述感测单元，用以提升所述感测信号的电平；一调整单元，连接前述放大单元，用以增减所述放大单元的放大倍率，来转换所述放大单元的输出对温度变化的斜率。

Description

具有调整输出对温度变化斜率的电路结构
技术领域
本发明涉及一种具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，通过一感测单元配合一放大单元，提高所测得的温差信号电平，及搭配一调整单元，来转换所述放大单元的输出对温度变化的斜率。
背景技术
各种设备在作动时，会消耗能量而发热，或为维持前述设备在稳定的工作状态下，必须将温度保持在一定范围内；因此，需要检测周围温度变化并实时对温度予以控制，请参考图1，一般习知的散热风扇的温度控制电路运用一电阻器111串接一热敏电阻112后加上一稳定电压Vcc，该热敏电阻112随着温度不同而改变其电阻值，其输出端电压Vo会随着热敏电阻112的电阻值而变化，且所述输出端电压Vo变化的斜率为一固定值。
请参考图2，先以二个热敏电阻112’相互并联后，再串联电阻器111，使所述相互并联的热敏电阻112’与电阻器111分压后的输出端电压Vo依热敏电阻112’相互并联的电阻值而变化；但是，所述并联后热敏电阻112’的电阻值在常温下大致等于图1实施例的单一热敏电阻112。
请再参考图3，先以二个热敏电阻112’相互串联后，再串联电阻器111，使所述相互串联的热敏电阻112’与电阻器111分压后的输出端电压Vo依所述相互串联的热敏电阻112’的电阻值而变化；但是，所述相互串联的热敏电阻112’的电阻值在常温下大致等于图1实施例的单一热敏电阻112。
请参考图4并配合图1、图2、图3，当温度变化从T1到T2时，无论该数个热敏电阻112’并联或串联后再与电阻器111串联，利用分压作用所得到的输出端电压Vo的变化(斜线b、c)；或单一热敏电阻112串联一电阻器111的输出电压Vo变化(斜线a)皆为一特定值。亦即，所述习知技术并无法变换输出对温度变化的斜率，来改变对温度变化的灵敏度，在实际应用时，例如：使受该输出电压Vo所驱动的一风扇装置在一固定的温差变动范围内，无法切换风扇转动的速率，而不能满足使用者所需；因此，有必要针对习知缺点来加以改善。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，可简易变换所检测的温度信号电平的放大倍率，来切换或调整输出对温度变化的变动程度。
此外，本发明通过放大所检测的温度信号电平，提高输出对温度变化的灵敏度。
此外，本发明通过调整输出对温度变化的变动程度及提高输出对温度变化的灵敏度，来满足各种应用的需要，能对温度变化实时加以监控，还可增加使用的安全性。
另一方面，本发明的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，：至少包括：
一感测单元，检测环境温度变化产生一感测信号；
一放大单元，其为一运算放大器，其正输入端连接前述感测单元，用以提升所述感测信号的电平；
一调整单元，连接前述放大单元，用以增减所述放大单元的放大倍率，来转换所述放大单元的输出对温度变化的斜率，所述的调整单元包括：一第一电阻连接一第二电阻，两者产生一分压信号经由连接前述第一电阻、第二电阻的一第三电阻送入到上述放大单元的负输入端，且，在前述放大单元的输出端经由一第四电阻反馈至该放大单元的负输入端并连接所述第三电阻。
以满足各种不同应用的需要，特别是必须维持工作温度于稳定状态的系统或设备，例如：计算机系统、电源供应装置的散热装置、空调系统等。
通过下面结合附图对具体实例的详细说明，将会使本发明的其它优点、目的、技术特征及功效变得更加清楚。
附图说明
图1是第一种习知散热风扇的温度控制电路；
图2是第二种习知散热风扇的温度控制电路；
图3是第三种习知散热风扇的温度控制电路；
图4是第一至第三种习知温度控制电路的温度变化与输出电压曲线图；
图5是本发明的一较佳实施例的电路方块示意图；
图6是图5的第一较佳可行实施例电路示意图；
图7是图5的第二较佳可行实施例电路示意图；
图8是本发明的输出对温度变化的递减曲线图；
图9是本发明的输出对温度变化的递增曲线图；
图10是图8的测试参考表列。
附图标记说明：1具有调整输出对温度变化斜率的电路结构；10感测单元；11热敏电阻；12电阻；20放大单元；30调整单元；31第一电阻；32第二电阻；33第三电阻；34第四电阻；40驱动单元。
具体实施方式
请参考图5，本发明提供的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构1至少包括：一感测单元10，具有检测环境温度变化的作用，并产生一感测信号，在一个可行的实施例中，该感测单元10可由至少一热敏电阻11(请参考图6、图7中的R3)连接至少一电阻12(请参考图6、图7中的R1)所组成(稍后说明)，以形成分压作用而产生一分压信号Va；一放大单元20，连接前述感测单元10，用以提升所述感测信号的电平，在一个可行的实施例中，该放大单元20为一运算放大器，前述Va送入到上述放大单元20的正输入端；一调整单元30，连接前述放大单元20，可增减所述放大单元20的放大倍率。
请参考图6、图7，在一个可行的实施例中，该调整单元30可由一第一电阻31(即图中的R2)连接一第二电阻32(即图中的R4)，以形成分压作用而产生一分压信号Vb经由连接前述第一电阻31、第二电阻32的一第三电阻33(即图中所示的R5)送入到上述放大单元20的负输入端，且，在前述放大单元20的输出端经由一第四电阻34(即图中所示的R6)回授至该放大单元20的负输入端并连接所述第三电阻33，因此，藉由变更上述第三电阻33、第四电阻34，可调整前述放大单元20的放大倍率，亦即，除了利用该放大单元20可提升所述感测信号的电平外，藉由上述调整单元30控制该放大单元20的放大倍率，还可转换所述放大单元20的输出对温度变化的斜率，而改变对温度变化的灵敏度，以符合各种不同应用的需要。前述放大单元20的输出(随温度变化)的关系式如下：
Vo(t)＝Va·(1+R6/R5)-Vb·(R6/R5)
此外，为使“具有调整输出对温度变化斜率的电路结构”1的输出对温度变化的变动程度如图8所示的曲线斜率，上述感测单元10的热敏电阻11，可在图6中用负温度系数的热敏电阻来实施，或在图7中将该热敏电阻11实施为正温度系数的热敏电阻，而若需输出对温度变化的变动程度如图9所示的曲线斜率，则前述热敏电阻11，可在图7中被实施为负温度系数的热敏电阻，或在图6中将该热敏电阻11实施为正温度系数的热敏电阻。以下列举一测试参考表列(请参照图10)，以对应所述图8所示的曲线；但是，该图10所示仅仅列举数值，并非用来限制本发明。
上述放大单元20可再连接一驱动单元40，通过该驱动单元40以驱使与其连接的风扇、空调、电暖器等装置(未在图中显示)动作，能对温度变化实时监控，增加使用的安全性与便利性，而所述图8、图9的输出对温度的响应曲线可依该驱动单元40的特性来应用；例如：图8适用于所述放大单元20的输出愈小时，该驱动单元40的输出愈大，被其驱动的风扇(未在图中显示)的转速也愈大，而图9适用于所述放大单元20的输出愈大时，该驱动单元40的输出愈大，而被其驱动的风扇(未在图中显示)的转速也愈大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限制本发明，若依本发明的构想所作的改变，在不脱离本发明精神范围下，例如：将上述感测单元10、放大单元20、调整单元30、驱动单元40等整合于一芯片(Chip)，或前述放大单元20由晶体管、场效应晶体管等分离式组件所组成，对于各种变化，修饰与应用，所产生的等效作用等均应包含于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，其特征在于：至少包括：
一感测单元，检测环境温度变化产生一感测信号；
一放大单元，其为一运算放大器，其正输入端连接前述感测单元，用以提升所述感测信号的电平；
一调整单元，连接前述放大单元，用以增减所述放大单元的放大倍率，来转换所述放大单元的输出对温度变化的斜率，所述的调整单元包括：一第一电阻连接一第二电阻，两者产生一分压信号经由连接前述第一电阻、第二电阻的一第三电阻送入到上述放大单元的负输入端，且，在前述放大单元的输出端经由一第四电阻反馈至该放大单元的负输入端并连接所述第三电阻。
2、依权利要求1所述的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，其特征在于：所述的感测单元由至少一热敏电阻连接至少一电阻所组成。
3、依权利要求1所述的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，其特征在于：所述的放大单元连接有一驱动单元。
4、依权利要求1所述的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，其特征在于：所述的感测单元、放大单元、调整单元集成于一芯片(Chip)中。
5、依权利要求4所述的具有调整输出对温度变化斜率的电路结构，其特征在于：所述的感测单元、放大单元、调整单元、驱动单元集成于一芯片(Chip)中。
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