CN101644276A - 一种直流风扇的驱动装置及方法 - Google Patents
一种直流风扇的驱动装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101644276A CN101644276A CN 200910304097 CN200910304097A CN101644276A CN 101644276 A CN101644276 A CN 101644276A CN 200910304097 CN200910304097 CN 200910304097 CN 200910304097 A CN200910304097 A CN 200910304097A CN 101644276 A CN101644276 A CN 101644276A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fan
- module
- data processing
- parameter
- output control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种直流风扇的驱动装置，包括温度采样模块、数据处理模块及输出控制模块；所述温度采样模块用于取得采样点的温度值，并将其传送到所述数据处理模块；所述数据处理模块用于依据所述温度采样模块送来的温度值及事先设定，产生决定所述直流风扇驱动波形的参数，并将所述参数传送到所述输出控制模块；所述控制模块用于依据接收到的参数产生所述直流风扇的直流脉冲驱动波形，并将其产生的驱动波形耦合到所述直流风扇。本发明还涉及一种直流风扇的驱动方法。实施本发明的直流风扇的驱动装置及方法，具有以下有益效果：噪声小、易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及电机的驱动领域，更具体地说，涉及一种直流风扇的驱动装置及方法。
背景技术
直流风扇通常用于设备或部件的散热，是电子设备中的一种常用部件。在许多设备或部件上均可看到，例如，用于电脑中CPU的散热、用于通信设备中对设备或模块的散热以及在家用设备中的散热等。由于其使用的场合，直流风扇的技术指标对于其发出的噪声是有严格的规定的。但是，通常的直流风扇都是采用单独的直流电源供电，其直接使用电源提供的模拟输出驱动风扇，由于电磁环境的恶化，现有的这种驱动方式很容易将本来就存在电网中的或存在于直流电源中的噪声引入直流风扇中，使得其发出较大的噪声。当然也可以对于上述直流电源加大滤波、隔离等方式来在一定程度上减小外部噪声的引入程度，但针对电源的改良不易实现、且其成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述噪声较大、减小噪声较难实现的缺陷，提供一种噪声较小、便于实现的一种直流风扇的驱动装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流风扇的驱动装置，包括温度采样模块、数据处理模块及输出控制模块；所述温度采样模块用于取得采样点的温度值，并将其传送到所述数据处理模块；所述数据处理模块用于依据所述温度采样模块送来的温度值及事先设定，产生决定所述直流风扇驱动波形的参数，并将所述参数传送到所述输出控制模块；所述控制模块用于依据接收到的参数产生所述直流风扇的直流脉冲驱动波形，并将其产生的驱动波形耦合到所述直流风扇。
在本发明所述的装置中，所述数据处理模块产生的决定所述风扇电机驱动波形的参数包括所述直流脉冲的脉冲频率和/或占空比。
在本发明所述的装置中，所述脉冲频率的取值包括40KHz到120KHz，所述脉冲波形的占空比取值包括20％到100％。
在本发明所述的装置中，所述数据处理模块包括比较判断单元和参数设置单元，所述参数设置单元用于设置并保存所述驱动波形参数与温度值的对应关系，所述比较判断单元用于将所述温度采样模块输入的温度值与所述参数设置单元内设置的温度值比较，选择并输出对应的参数值。
在本发明所述的装置中，所述数据处理模块和所述输出控制模块分别为同一个微控制器的不同部分或所述数据处理模块和所述输出控制模块分别为不同的微控制器。
在本发明所述的装置中，所述输出控制模块和其控制的直流风扇之间还连接有缓冲模块，所述缓冲模块用于将所述输出控制模块输出的驱动波形缓冲、整形后传送到所述直流风扇。
在本发明所述的装置中，所述温度采样模块包括热敏电阻，所述热敏电阻安装在所述风扇所形成气流通道中或所述风扇所形成气流要冷却的物体上。
在本发明所述的装置中，所述数据处理模块连接有多个温度采样模块以及多个与所述温度采样模块对应的输出控制模块；所述多个温度采样模块之间相互独立，所述多个输出控制模块之间相互独立。
本发明还涉及一种直流风扇的驱动方法，包括如下步骤：
A)取得温度采样点的温度值；
B)比较所述取得温度值与设定的温度值，找出相应的驱动波形的参数，该参数包括脉冲频率和/或占空比；
C)依据所述参数生产驱动波形并输出。
在本发明所述的方法中，所述脉冲频率的取值包括40KHz到120KHz，所述脉冲波形的占空比取值包括20％到100％。
实施本发明的直流风扇的驱动装置及方法，具有以下有益效果：由于采用脉冲驱动直流风扇、且通过采样点的温度来控制该驱动波形的参数，从而达到控制风扇电机转速的目的，这种驱动方式有效地减小了外部噪声进入的可能，并且在不需要风扇高速转动时减低其转速，进一步减低了不必要的噪声，不需要花巨大的成本去取得一个噪声较小的直流电源波形。因此，其噪声小、易于实现。
附图说明
图1是本发明直流风扇的驱动装置及方法第一实施例中装置的结构示意图；
图2是所述第一实施例中的方法流程图；
图3是本发明直流风扇的驱动装置及方法第二实施例中装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明直流风扇的驱动装置及方法第一实施例中，所述驱动装置包括：温度采样模块1、数据处理模块2、输出控制模块3、缓冲模块4以及直流风扇5，其中，数据处理模块2中还包括比较单元21和参数设置单元22。
如图1所示，温度采样模块1连接在数据处理模块2的输入端口上，用于取得采样点(例如，电脑CPU上的散热片或设备中温度较高的元件表面等)的温度值，并将其传送到数据处理模块2；数据处理模块2在得到上述采样点的温度值后，将该温度值由模拟值转换为数字信号，并将其与事先设定的参数选择条件比较，找出适合或最接近的条件，并调出事先存储的、该条件所对应的驱动波形参数值，得到直流风扇5驱动波形的参数，并将该参数传送到输出控制模块3；换句话说，数据处理模块2用于依据所述温度采样模块送来的温度值及事先设定，产生决定直流风扇5驱动波形的参数，并将该参数传送到输出控制模块3；输出控制模块3依据其接收到的参数产生直流风扇5的驱动波形，该驱动波形是一系列的直流脉冲，同时，输出控制模块3还将其产生的驱动波形耦合到直流风扇5。
在第一实施例中，数据处理模块2产生的、决定直流风扇5驱动波形的参数包括直流脉冲的脉冲频率和占空比。脉冲频率的取值包括40KHz到120KHz，脉冲波形的占空比取值包括20％到100％。在第一实施例中，上述脉冲频率的取值是固定的，为40KHz，而占空比是随上述温度采样模块1输入到数据处理模块2的采样点温度值的不同而不同的，所以，从总体上来看，直流风扇5的驱动波形是一个脉冲频率相同但占空比变化的脉冲系列，及PWM(脉冲宽度调制)脉冲波形，该PWM波形以温度采样模块1的输出温度值为自变量；例如，预设一个最低温度值以及一个最高温度值，当温度采样装置1的输出温度值小于最低温度值时，上述数据处理装置2输出的占空比为0，输出控制模块3输出占空比为零的脉冲驱动波形，此时，直流风扇5上的驱动波形为零，该直流风扇5不会转动，也不会发出噪声；当温度采样装置1的输出温度值等于最低温度值时，上述数据处理装置2输出的占空比为20％，输出控制模块3输出占空比为20％的脉冲驱动波形，此时，直流风扇5上的驱动波形为40KHz、占空比为20％的脉冲系列，该直流风扇5开始以较小的速度转动，由于其转速慢，且其外部噪声没有引入到直流风扇5中，所以其满足了在该温度值下的散热需要，且噪声较小；当温度采样装置1的输出温度值等于最高温度值的90％时，上述数据处理装置2输出的占空比为100％，输出控制模块3输出占空比为100％的脉冲驱动波形，此时，直流风扇5上的驱动波形为40KHz、占空比为100％的脉冲系列，该直流风扇5开始以其最大的速度转动，由于其转速最快，即使其外部噪声没有引入到直流风扇5中，该直流风扇5也会产生一定的噪声，但相对于现有的驱动而言，由于未引入外部噪声或引入外部噪声的比例较小，其产生的噪声相对于现有的驱动产生的噪声较小，属于可以接受的范围。当然，在其他实施例中，还可以不仅只是调节上述的脉冲占空比，也可以调节其脉冲频率，使得直流风扇5的驱动波形的可调节范围更大；在其他实施例中，上述脉冲频率可以根据温度采样模块1的输出温度值在40-100KHz范围内调整。
在第一实施例中，数据处理模块2还包括比较判断单元21和参数设置单元22，参数设置单元22用于设置并保存直流风扇5的驱动波形参数与温度采样模块1输出的温度值的对应关系；比较判断单元21用于将温度采样模块1输出的温度值与参数设置单元22内设置的温度值比较，选择并输出该温度值对应的参数值。在这里所讲的对应的参数值，实际上是等于或最接近于温度采样模块1输出的温度值所指向的参数值。在第一实施例中，上述过程类似于一个查表的过程，当然，在其他实施例中，也可以采用其他方法得到这些参数值，例如，可以调用一个计算子程序返回这些参数值。
在第一实施例中，上述数据处理模块2和输出控制模块3分别为同一个微控制器的不同部分，这些不同的部分包括同一个微控制器的硬件，也包括其软件；例如，既可以包括同一个微控制器的不同输入/输出端口及与该端口相关的硬件、处于同一个存储空间内的不同位置的存贮单元以及同一个微控制器软件中实现不同功能的软件模块等。在其他实施例中，上述数据处理模块2和输出控制模块3也可以是不同的微控制器，例如，上述数据处理模块2是一个微控制器，而输出控制模块3是另一个微控制器。
在第一实施例中，输出控制模块3和其控制的直流风扇5之间还连接有缓冲模块4，缓冲模块4用于将输出控制模块3输出的驱动波形缓冲、整形后传送到直流风扇5。由于驱动的是电机，将信号处理部分与执行部分隔离开来就变得很有必要，一方面可以对信号处理部分起到一定的保护作用，另一方面，也可以对信号处理部分输出的信号加以整形、缓冲，加大其带负载的能力。在第一实施例中，上述缓冲模块4是一个晶体管组成的射极跟随器；在其他实施例中，亦可以用别的元件来构成上述缓冲模块，例如，可以用运算放大器或门电路来构成上述缓冲模块4。
在第一实施例中，温度采样模块1包括热敏电阻，该热敏电阻为负温度系数，热敏电阻安装在直流风扇所形成气流要冷却的物体上，例如，电脑CPU的散热片上或通信模块的屏蔽外壳上。在其他实施例中，温度采样模块1也可以是其他能够测量温度的元件或器件，同时，该温度采样模块1也可以安装在直流风扇5所形成气流通道(热流道)中。
图2示出了所述第一实施例中的方法流程，其包括如下步骤：
步骤S11取得采样点温度：在第一实施例中，直流风扇5用于对设备或电流中的发热较大的物体或整个设备或电路散热，但是并不是任何时候，这些物体或设备都需要散热；如果在设备或电路一开始工作就对其散热，不仅没有必要、浪费能源，而且会增大其噪声。因此，需要做出一个判断，判断该物体或设备是否需要散热，以及需要多大的流量来散热(即，该直流风扇5的转速需要多大)。而要做到上述的判断，最基本的一个参数就是当前需要散热的物体或设备的温度是多少。因此，在本步骤中，测量并取得该采样点的温度，将该温度值传输到数据处理模块2。
步骤S12调出设定值：在本步骤中，调出事先存储的参数值。这些参数值是事先根据直流风扇5的特性及散热的需求预设需要散热空间或物体的最高温度值以及最低温度值(开始启动直流风扇5的温度值)、直流风扇5驱动波形的脉冲频率、占空比等。这些参数被设置为与一个或一段温度值对应，与该一个温度值或一段温度值为索引。
步骤S13比较取得温度值及设定值，取得驱动参数：将上述温度采样模块输出的温度值与上述作为索引的温度值比较，找出取得的采样点温度值在上述作为索引的温度值中的位置，取得其对应的驱动波形参数。
步骤S14依据驱动参数产生驱动脉冲波形：在本步骤中，根据上述取得的驱动波形参数值形成脉冲驱动波形；在第一实施例中，该脉冲驱动波形的脉冲频率为40KHz，其脉冲波形的占空比随温度采样模块输出的采样点温度值在20％到100％之间变化；其输出温度越高，脉冲波形的占空比也就越大。在其他实施例中，除上述占空比可以变化外，其驱动波形的频率也可以随温度采样模块输出的采样点的温度值在40KHz到120KHz之间变化。
步骤S15传送该驱动波形到直流风扇：在本步骤中，上述步骤产生的驱动波形被传输到直流电机5，使得直流电机开始按照其驱动波形转动。
图3示出了本发明第二实施例，在第二实施例中，数据处理模块2不是连接一个温度采样模块，而是同时与N个温度采样模块11、…、温度采样模块1N连接，相应地，输出控制模块也包括N个，分别为输出控制模块31、…、输出控制模块3N；缓冲模块也包括N个，分别为缓冲模块41、…、缓冲模块4N；直流电机也包括N个，分别为直流电机51、…、直流电机5N。上述各模块(除了数据处理模块2外)分别与其编号后缀相同的相对应，独立于其他，例如，温度采样模块11、输出控制模块31、缓冲模块41及直流电机51相对于其他模块(除了数据处理模块2外)是独立的，不受其他的模块工作与否以及工作状态等的影响。除上面描述的内容外，在第二实施例中，其每个独立的控制通道(例如：温度采样模块11、输出控制模块31、缓冲模块41及直流电机51)之内的结构与工作方式等，均与第一实施例中是所描述的大致相同。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种直流风扇的驱动装置，其特征在于，包括温度采样模块、数据处理模块及输出控制模块；所述温度采样模块用于取得采样点的温度值，并将其传送到所述数据处理模块；所述数据处理模块用于依据所述温度采样模块送来的温度值及事先设定，产生决定所述直流风扇驱动波形的参数，并将所述参数传送到所述输出控制模块；所述控制模块用于依据接收到的参数产生所述直流风扇的直流脉冲驱动波形，并将其产生的驱动波形耦合到所述直流风扇。
2.根据权利要求1所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述数据处理模块产生的决定所述风扇电机驱动波形的参数包括所述直流脉冲的脉冲频率和/或占空比。
3.根据权利要求2所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述脉冲频率的取值包括40KHz到120KHz，所述脉冲波形的占空比取值包括20％到100％。
4.根据权利要求3所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述数据处理模块包括比较判断单元和参数设置单元，所述参数设置单元用于设置并保存所述驱动波形参数与温度值的对应关系，所述比较判断单元用于将所述温度采样模块输入的温度值与所述参数设置单元内设置的温度值比较，选择并输出对应的参数值。
5.根据权利要求4所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述数据处理模块和所述输出控制模块分别为同一个微控制器的不同部分或所述数据处理模块和所述输出控制模块分别为不同的微控制器。
6.根据权利要求5所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述输出控制模块和其控制的直流风扇之间还连接有缓冲模块，所述缓冲模块用于将所述输出控制模块输出的驱动波形缓冲、整形后传送到所述直流风扇。
7.根据权利要求6所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述温度采样模块包括热敏电阻，所述热敏电阻安装在所述风扇所形成气流通道中或所述风扇所形成气流要冷却的物体上。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的直流风扇的驱动装置，其特征在于，所述数据处理模块连接有多个温度采样模块以及多个与所述温度采样模块对应的输出控制模块；所述多个温度采样模块之间相互独立，所述多个输出控制模块之间相互独立。
9.一种直流风扇的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)取得温度采样点的温度值；
B)比较所述取得温度值与设定的温度值，找出相应的驱动波形的参数，该参数包括脉冲频率和/或占空比；
C)依据所述参数生产驱动波形并输出。
10.根据权利要求9所述的直流风扇驱动方法，其特征在于，所述脉冲频率的取值包括40KHz到120KHz，所述脉冲波形的占空比取值包括20％到100％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910304097 CN101644276B (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 一种直流风扇的驱动装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910304097 CN101644276B (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 一种直流风扇的驱动装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101644276A true CN101644276A (zh) | 2010-02-10 |
| CN101644276B CN101644276B (zh) | 2013-10-30 |
Family
ID=41656284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910304097 Expired - Fee Related CN101644276B (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 一种直流风扇的驱动装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101644276B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102543021A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 延锋伟世通怡东汽车仪表有限公司 | 全温段液晶温度补偿电路 |
| CN113007124A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-22 | 广州芯德通信科技股份有限公司 | 一种olt设备风扇调速电路及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2260785A (en) * | 1991-10-23 | 1993-04-28 | Ind Tech Res Inst | Apparatus for controlling the conditioned air output of an air conditioner |
| CN1089141C (zh) * | 1998-12-31 | 2002-08-14 | 神基科技股份有限公司 | 无段式温控风扇转速的装置及其控制方法 |
| CN2616727Y (zh) * | 2002-09-26 | 2004-05-19 | 联想(北京)有限公司 | Cpu散热器用风扇的转速控制装置 |
| CN1657787A (zh) * | 2004-02-21 | 2005-08-24 | 华为技术有限公司 | 风扇转速的控制方法及装置 |
| CN101216042B (zh) * | 2008-01-04 | 2010-10-13 | 广州大华德盛科技有限公司 | 一种冷却风扇控制装置的控制方法 |
-
2009
- 2009-07-07 CN CN 200910304097 patent/CN101644276B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102543021A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 延锋伟世通怡东汽车仪表有限公司 | 全温段液晶温度补偿电路 |
| CN113007124A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-22 | 广州芯德通信科技股份有限公司 | 一种olt设备风扇调速电路及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101644276B (zh) | 2013-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101667042B (zh) | 一种风扇型温控方法及装置 | |
| CN104640330A (zh) | 发光二极管驱动器及其控制方法 | |
| CN103176944B (zh) | 基于不同制造工艺实现的低功耗多核soc及其设计方法 | |
| CN203378183U (zh) | 变频器散热装置 | |
| CN104394101B (zh) | 一种基于拨码开关的多功能交换机的快速配置方法 | |
| CN107656567A (zh) | 一种平滑igbt结温变化的驱动电压调节装置及方法 | |
| CN101644276B (zh) | 一种直流风扇的驱动装置及方法 | |
| WO2017059652A1 (zh) | 一种干扰源设备 | |
| CN204904112U (zh) | 一种基于多路温度采集和风扇控制的装置 | |
| WO2011147235A1 (zh) | 一种风扇调速的装置及方法 | |
| CN110985428B (zh) | 散热风扇驱动电路及烹饪器具 | |
| CN203687286U (zh) | 一种分布式通信机房通风降温控制系统 | |
| CN210868222U (zh) | 一种数字调光控制芯片、数字调光控制电路及控制系统 | |
| CN207625061U (zh) | 高效散热式声光调q晶体驱动电源及激光器 | |
| CN207625072U (zh) | 声光调q晶体的驱动电源及激光器 | |
| CN207281632U (zh) | 一种平滑igbt结温变化的驱动电压调节装置 | |
| CN216160705U (zh) | 开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源 | |
| CN101719754A (zh) | 一种低压直流电机控制方法及装置 | |
| CN201562223U (zh) | 服务器系统 | |
| CN209911804U (zh) | 脉冲电流工作状态的老化回馈负载控制电路 | |
| CN202305566U (zh) | 一种集成电路测试仪散热系统 | |
| CN207304417U (zh) | 一种无刷直流电机电流环控制系统 | |
| CN207677588U (zh) | 一种内置控制器的微型无刷直流电机 | |
| CN201178392Y (zh) | 直流变频电机的控制电路 | |
| CN102811025B (zh) | D类音频功率放大器的驱动电路及其驱动信号处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131030 Termination date: 20210707 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |