CN101087115B - 控制模块及采用该控制模块的风扇控制系统 - Google Patents
控制模块及采用该控制模块的风扇控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种控制模块，用于接收电平信号以控制风扇的旋转方向。该控制模块包括电源、驱动电路及控制电路。该驱动电路分别与该风扇及该电源电性相连。该控制电路分别与该电源及该驱动电路电性相连，用于接收该电平信号以产生使该风扇沿相应于该电平信号的方向旋转的方向信号，并将该方向信号传送给该驱动电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制模块及采用该控制模块的风扇控制系统。
背景技术
目前，电脑、电视、投影机等电子设备已广泛应用于日常生活中。其中，部分电子设备在使用过程中会产生大量热量。如果这些热量不能及时得到散发，这部分电子设备很可能会因过热而烧坏。为解决散热问题，散热器与风扇的组合被应用于大量放热电子设备中。其中，散热器用于吸收电子设备产生的热量，并迅速散发于空气中；风扇用于将电子设备内部的热空气吹走，并将电子设备外部的空气补充进去。
然而，空气中常常弥漫有灰尘、烟雾等细小杂物，在工厂周围更是严重。因此，在这种环境下使用电子设备，空气在带走电子设备内部热量的同时会留下各种细小杂物。时间一久，电子设备内部的细小杂物越积越多，最终导致散热器无法正常向空气中散热。
一种可正反旋转的风扇被用来解决这个问题。该风扇正转时对电子设备进行散热。该风扇反转时将电子设备中带有细小杂物的空气反向吸出。这种正反旋转风扇采用一个控制系统来控制风扇的正反旋转转换。传统的控制系统使用开关来控制风扇的两电极的极性转换，从而控制风扇的正反旋转转换。
然而，这种开关需要手动操作。需要风扇对电子设备散热时，手动调节开关使风扇两电极极性处于正转状态；需要风扇对电子设备除尘时，手动调节开关使风扇两电极极性处于反转状态。对用户而言，必须关闭电子设备后再按开关以调整风扇转向，使用不便。此外，如果用户在一段时间内忘记清理工作，该传统技术方案亦无法实现及时除尘的目的。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种控制模块，其可自动控制风扇旋转方向。
还有必要提供一种采用该控制模块的风扇控制系统。
一种控制模块，用于电平信号以控制风扇的旋转方向。该控制模块包括电源、驱动电路及控制电路。该驱动电路分别与该风扇及该电源电性相连。该控制电路分别与该电源及该驱动电路电性相连，用于接收该电平信号以产生使该风扇沿相应于该电平信号的方向旋转的方向信号，并将该方向信号传送给该驱动电路；该控制电路包括第一触发器及第二触发器，第一触发器及第二触发器均分别与该驱动电路及该电源电性相连，其中，第一触发器用于产生一使风扇沿第一方向旋转的正转方向信号，第二触发器用于产生一使风扇沿与第一方向相反的第二方向旋转的反转方向信号；该第一触发器与该电源之间具有第一节点，该第二触发器与该电源之间具有第二节点，该控制电路包括一第一晶体管及一第二晶体管，该第一晶体管与该第一节点电性相连，以控制第一触发器能否工作，该第二晶体管与该第二节点电性相连，以控制第二触发器能否工作；该第一晶体管的工作极用于接收该电平信号，该第一晶体管的接地极接地，该第一晶体管的控制极与第一节点电性相连；该第二晶体管的工作极与该第一节点电性相连，该第二晶体管的接地极接地，该第二晶体管的控制极与第二节点电性相连；该第一晶体管的工作极接收低电平信号时，该第一晶体管关闭，该第一触发器接收该电源提供的工作电压，产生一正转方向信号给该驱动电路，同时该第二晶体管开启，该第二节点接地，该第二触发器不工作；该第一晶体管的工作极接收高电平信号时，该第一晶体管开启，该第一节点接地，该第一触发器不工作，同时与该第一节点电性连接的第二晶体管的工作极接地，第二晶体管关闭，该第二触发器接收该电源提供的工作电压，产生一反转方向信号给该驱动电路。
一种风扇控制系统，包括依次电性相连的电子设备、控制模块及风扇。该电子设备用于在开启及关闭状态发出相反的电平信号。该控制模块用于接收该电平信号以控制该风扇沿二相反方向旋转。该控制模块包括电源及驱动电路。该控制模块包括电源、驱动电路及控制电路。该驱动电路分别与该风扇及该电源电性相连。该控制电路分别与该电子设备、该电源及该驱动电路电性相连，用于接收该电平信号以产生使该风扇沿相应于该电平信号的方向旋转的方向信号，并将该方向信号传送给该驱动电路；该电子设备包括信号源，该信号源用于产生该电平信号，该控制电路与该信号源电性相连以接收该电平信号；该控制电路包括第一触发器及第二触发器，第一触发器及第二触发器均分别与该驱动电路及该电源电性相连，其中，第一触发器用于产生一使风扇沿第一方向旋转的正转方向信号，第二触发器用于产生一使风扇沿与第一方向相反的第二方向旋转的反转方向信号；该第一触发器与该电源之间具有第一节点，该第二触发器与该电源之间具有第二节点，该控制电路包括一第一晶体管及一第二晶体管，该第一晶体管与该第一节点电性相连，以控制第一触发器能否工作，该第二晶体管与该第二节点电性相连，以控制第二触发器能否工作；该第一晶体管的工作极与该电子设备电性连接以接收该电平信号，该第一晶体管的接地极接地，该第一晶体管的控制极与第一节点电性相连；该第二晶体管的工作极与该第一节点电性相连，该第二晶体管的接地极接地，该第二晶体管的控制极与第二节点电性相连；该电子设备开启时产生低电平信号，该第一晶体管的工作极接收该低电平信号，该第一晶体管关闭，该第一触发器接收该电源提供的工作电压，产生一正转方向信号给该驱动电路，同时该第二晶体管开启，该第二节点接地，该第二触发器不工作；该电子设备关闭时产生高电平信号，该第一晶体管的工作极接收该高电平信号，该第一晶体管开启，该第一节点接地，该第一触发器不工作，同时与该第一节点电性连接的第二晶体管的工作极接地，第二晶体管关闭，该第二触发器接收该电源提供的工作电压，产生一反转方向信号给该驱动电路。
与现有技术相比，由于上述控制模块以接收电子设备发出的电平信号，从而自动控制风扇的旋转方向。不需要用户手动操作，使用户使用较为方便。
附图说明
图1为较佳实施方式所揭示的控制系统与电子设备及风扇的连接框图。
图2为第一较佳实施方式所揭示的控制模块的示意图。
图3为第二较佳实施方式所揭示的控制模块的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明较佳实施方式所揭示的风扇控制系统1包括电子设备100、控制模块200及风扇300。其中，控制模块200分别与电子设备100及风扇300电性相连。该电子设备100可以是电脑、电视、投影机等。在本实施方式中，该电子设备100为电脑。电子设备100向控制模块200提供电平信号。控制模块200接收该电平信号，并基于该电平信号控制风扇300作相应旋转。风扇300可以沿顺时针及逆时针两个方向旋转。
电子设备100包括第一电源110及信号源120。第一电源110向信号源120提供工作电压。信号源120产生电平信号，并将该电平信号传送给控制模块200。在第一电源110开启瞬间，信号源120产生低电平信号；在第一电源110关闭瞬间，信号源120产生高电平信号。
控制模块200包括控制电路210、驱动电路220、第二电源230及延时电路240。控制电路210分别与信号源120、驱动电路220及第二电源230电性相连。驱动电路220分别与控制电路210、第二电源230及风扇300电性相连。第二电源230向控制电路210及驱动电路220提供工作电压。本实施方式，第二电源230提供+12V电压。延时电路240分别与信号源120及第二电源230电性相连。
当信号源120向控制电路210提供一低电平信号时，控制电路210产生正转方向信号，并将该正转方向信号传送给驱动电路220。驱动电路220接收该正转方向信号，并驱动风扇300沿顺时针方向旋转。此时，延时电路240不工作。当信号源110向控制电路210提供一高电平信号时，控制电路210产生反转方向信号，并将该反转方向信号传送给驱动电路220。驱动电路220接收该反转方向信号，并驱动风扇300沿逆时针方向旋转。此时，延时电路240接收该高电平信号，设置延时时间。当延时时间到达时，延时电路240向风扇300发送终止信号，风扇300停止旋转。
因此，通过采用该控制模块200可以实现：当电子设备100开启时，控制模块200驱使风扇300沿顺时针方向旋转；当电子设备100关闭时，控制模块200自动驱使风扇300沿逆时针方向旋转。
如图2所示，驱动电路220采用常用风扇控制模式，其具有第一输入端271、第二输入端272，第一输出端273及第二输出端274。第一输入端271及第二输入端272接收来自控制电路210的方向信号。第一输出端273及第二输出端274向风扇300发出控制电压。其中，当第一输入端271输入高电平信号时，则第二输入端272输入低电平信号，该二电平信号共同构成正转方向信号。此时，第一输出端273与第二输出端274输出的工作电压使风扇300正向旋转。当第一输入端271输入低电平信号时，则第二输入端272输入高电平信号，该二电平信号共同构成反转方向信号。此时，第一输出端273与第二输出端274输出的工作电压使风扇300反向旋转。
图2中第一较佳实施方式所揭示的控制电路210具有第一节点211、第二节点213。第一触发器212的输入端261与第一节点211相连，其输出端262与驱动电路220的第一输入端271相连，输出端262同时还通过一非门281与驱动电路220的第二输入端272相连。一电阻R1连接于第一节点211与第二电源230之间。第二触发器214的输入端263与第二节点213相连，其输出端264通过一非门282与驱动电路220的第一输入端271相连，输出端264同时还与驱动电路220的第二输入端272相连。一电阻R2连接于第二节点213与第二电源230之间。第二电源230向第一触发器212及第二触发器214提供工作电压。
第一三极管216被用作开关，以决定第一触发器212能否接收第二电源230提供的工作电压。其中，第一三极管216的集电极与第一节点211电性相连，发射极接地，基极通过一电阻R3与信号源110电性相连。第二三极管218被用作开关，以决定第二触发器214能否接收第二电源230提供的工作电压。其中，第二三极管218的集电极与第二节点213电性相连，发射极接地，基极通过一电阻R4与第一节点211电性相连。
当第一三极管216的基极接收到低电平信号时，第一三极管216关闭。与第二电源230电性相连的第一节点211位于高电平。第一触发器212接收第二电源230提供的工作电压，产生一正转方向信号给驱动电路220。此时，与第一节点211电性相连的第二三极管218的基极位于高电平，故第二三极管218开启。与第二三极管218集电极电性相连的第二节点213位于低电平，故与第二节点213连接的第二触发器214不工作。
当第一三极管216的基极接收到高电平信号时，第一三极管216开启。与第一三极管216集电极电性相连的第一节点211位于低电平，故与第一节点211连接的第一触发器212不工作。此时，与第一节点211电性相连的第二三极管218的基极位于低电平，故第二三极管218关闭。与第二电源230电性相连的第二节点213位于高电平。第二触发器214接收第二电源230提供的工作电压，产生一反转方向信号给驱动电路220。
如图3所示，第二较佳实施方式所揭示的控制电路210’具有第一节点211’、第一触发器212’、第二节点213’、第二触发器214’、第一场效应管216’、第二场效应管218’、二非门281、282及电阻R1’、R2’、R3’、R4’。第二实施方式与第一实施方式基本相同，其中的不同点在于第二实施方式采用场效应管取代第一实施方式中的三极管。因此，其中的连接关系的表述有所不同。
在控制电路210’中，第一触发器212’连接于第一节点211’与驱动电路220之间，且一电阻R1’连接于第一节点211’与第二电源230’之间。第二触发器214’连接于第二节点213’与驱动电路220’之间，且一电阻R2’连接于第二节点213’与第二电源230’之间。第一场效应管216’的漏极与第一节点211’电性相连，源极接地，栅极通过一电阻R3’与信号源110’电性相连。第二场效应管218’的漏极与第二节点213’电性相连，源极接地，栅极通过一电阻R4’与第一节点211’电性相连。
三极管与场效应管均为晶体管。因此，根据它们在二实施方式中的作用，对它们的各极重新定义为：三极管基极及场效应管栅极可称为晶体管工作极；三极管发射极及场效应管源极可称为晶体管接地极；三极管集电极及场效应管漏极可称为晶体管控制极。
Claims (2)
1.一种控制模块，用于接收电平信号以控制风扇的旋转方向，该控制模块包括：电源及驱动电路，该驱动电路分别与该风扇及该电源电性相连，其特征在于：该控制模块进一步包括控制电路，该控制电路分别与该电源及该驱动电路电性相连，用于接收该电平信号以产生使该风扇沿相应于该电平信号的方向旋转的方向信号，并将该方向信号传送给该驱动电路；该控制电路包括第一触发器及第二触发器，第一触发器及第二触发器均分别与该驱动电路及该电源电性相连，其中，第一触发器用于产生一使风扇沿第一方向旋转的正转方向信号，第二触发器用于产生一使风扇沿与第一方向相反的第二方向旋转的反转方向信号；该第一触发器与该电源之间具有第一节点，该第二触发器与该电源之间具有第二节点，该控制电路包括一第一晶体管及一第二晶体管，该第一晶体管与该第一节点电性相连，以控制第一触发器能否工作，该第二晶体管与该第二节点电性相连，以控制第二触发器能否工作；该第一晶体管的工作极用于接收该电平信号，该第一晶体管的接地极接地，该第一晶体管的控制极与第一节点电性相连；该第二晶体管的工作极与该第一节点电性相连，该第二晶体管的接地极接地，该第二晶体管的控制极与第二节点电性相连；该第一晶体管的工作极接收低电平信号时，该第一晶体管关闭，该第一触发器接收该电源提供的工作电压，产生一正转方向信号给该驱动电路，同时该第二晶体管开启，该第二节点接地，该第二触发器不工作；该第一晶体管的工作极接收高电平信号时，该第一晶体管开启，该第一节点接地，该第一触发器不工作，同时与该第一节点电性连接的第二晶体管的工作极接地，第二晶体管关闭，该第二触发器接收该电源提供的工作电压，产生一反转方向信号给该驱动电路。
2.一种风扇控制系统，该风扇控制系统包括依次电性相连的电子设备、控制模块及风扇，该电子设备用于在开启及关闭状态发出相反的电平信号，该控制模块用于接收该电平信号以控制该风扇沿二相反方向旋转，该控制模块包括电源及驱动电路，该驱动电路分别与该风扇及该电源电性相连，其特征在于：该控制模块进一步包括控制电路，该控制电路分别与该电子设备、该电源及该驱动电路电性相连，用于接收该电平信号以产生使该风扇沿相应于该电平信号的方向旋转的方向信号，并将该方向信号传送给该驱动电路；该电子设备包括信号源，该信号源用于产生该电平信号，该控制电路与该信号源电性相连以接收该电平信号；该控制电路包括第一触发器及第二触发器，第一触发器及第二触发器均分别与该驱动电路及该电源电性相连，其中，第一触发器用于产生一使风扇沿第一方向旋转的正转方向信号，第二触发器用于产生一使风扇沿与第一方向相反的第二方向旋转的反转方向信号；该第一触发器与该电源之间具有第一节点，该第二触发器与该电源之间具有第二节点，该控制电路包括一第一晶体管及一第二晶体管，该第一晶体管与该第一节点电性相连，以控制第一触发器能否工作，该第二晶体管与该第二节点电性相连，以控制第二触发器能否工作；该第一晶体管的工作极与该电子设备电性连接以接收该电平信号，该第一晶体管的接地极接地，该第一晶体管的控制极与第一节点电性相连；该第二晶体管的工作极与该第一节点电性相连，该第二晶体管的接地极接地，该第二晶体管的控制极与第二节点电性相连；该电子设备开启时产生低电平信号，该第一晶体管的工作极接收该低电平信号，该第一晶体管关闭，该第一触发器接收该电源提供的工作电压，产生一正转方向信号给该驱动电路，同时该第二晶体管开启，该第二节点接地，该第二触发器不工作；该电子设备关闭时产生高电平信号，该第一晶体管的工作极接收该高电平信号，该第一晶体管开启，该第一节点接地，该第一触发器不工作，同时与该第一节点电性连接的第二晶体管的工作极接地，第二晶体管关闭，该第二触发器接收该电源提供的工作电压，产生一反转方向信号给该驱动电路。
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