CN102042250A - 风扇控制系统 - Google Patents

Abstract

一种风扇控制系统包括一温度感应电路及一转速控制电路。温度感应电路用于感应电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号。转速控制电路用于接收第一信号且控制风扇的转速。本发明风扇控制系统通过温度感应电路感应电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号，转速控制电路接收第一信号且控制所述风扇的转速。

Description

风扇控制系统

技术领域

本发明涉及一种风扇控制系统。

背景技术

现有的电子设备内的风扇通常以一固定的转速转动，电子设备内的温度上升时，风扇并不能相应地提高转速，从而使得电子设备内的温度不能有效地被降低，而当电子设备内的温度下降时，风扇并不能相应地降低转速，从而造成电能的浪费。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种能随着温度而改变风扇转速的风扇控制系统。

一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将所述温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有负温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第三电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过所述热敏电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，第二运算放大器的输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有负温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过所述热敏电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第一电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第二电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第三电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有正温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过所述热敏电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第三电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有正温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第三电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过所述热敏电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

本发明风扇控制系统通过所述温度感应电路感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号，所述转速控制电路接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

附图说明

图1为本发明风扇控制系统的较佳实施方式的电路图。

具体实施方式

下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。

请参照图1，本发明风扇控制系统用于控制一电子设备内的风扇10的转速。本发明风扇控制系统的较佳实施方式包括一温度感应电路100及一转速控制电路200。

所述温度感应电路100用于感应所述电子设备内的温度，并将所述温度转化为一第一信号。

所述转速控制电路200包括一第一端T1、一第二端T2及一第三端T3。所述转速控制电路200的第一端T1连接一电源V-in1，第二端T2与所述温度感应电路100相连，第三端T3与所述风扇10相连。所述转速控制电路200用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇10的转速。

所述温度感应电路100包括一第一运算放大器U1、一第二运算放大器U2、一具有负温度系数的热敏电阻RT及电阻R1～R4。

所述第一运算放大器U1的正相输入端通过所述电阻R1与一电源V-in2相连，负相输入端通过所述电阻R2接地。所述第一运算放大器U1的输出端通过所述电阻R3与所述第一运算放大器U1的正相输入端相连，且通过所述热敏电阻RT与所述第二运算放大器U2的正相输入端相连。所述第二运算放大器U2的负相输入端接地，输出端通过所述电阻R4与所述第二运算放大器U2的正相输入端相连。

所述第一运算放大器U1、第二运算放大器U2的电源端均与所述电源V-in1相连，接地端均接地。

所述转速控制电路200包括一第三运算放大器U3、一绝缘栅场效应管Q1及电阻R5、R6。

所述绝缘栅场效应管Q1的漏极作为所述转速控制电路200的第一端T1与所述电源V-in1相连，源极作为所述转速控制电路200的第三端T3与所述风扇10相连且依次通过所述电阻R5、R6接地。所述第三运算放大器U3的正相输入端作为所述转速控制电路200的第二端T2与第二运算放大器U2的输出端相连。记所述电阻R5与所述电阻R6之间的节点为A、所述节点A的电压为Va。所述第三运算放大器U3的负相输入端连接于所述电阻R5及R6之间的节点A。所述第三运算放大器U3的电源端与所述电源V-in1相连，接地端接地。

下面对本发明风扇控制系统的工作原理进行说明。

由所述第一运算放大器U1的连接方式可知，此时所述第一运算放大器U1、所述电阻R3形成深度负反馈电路，所述第一运算放大器U1用于稳定深度负反馈电路的闭环放大倍数。此时所述第一运算放大器U1相当于一理想运算放大器，即流经所述电阻R1的电流Ii与流经电阻R3的电流Io相等。记所述第一运算放大器U1的输出端的电压为Uo1，则流经所述电阻R1的电流Ii及流经所述电阻R3的电流Io满足：

Ii＝V-in2/R1＝Io＝Uo1/R3          (1)

从而可知所述第一运算放大器U1的输出端的电压Uo1为：

Uo1＝V-in2×R3/R1             (2)

所述第二运算放大器U2的连接方式及作用与所述第一运算放大器U1的连接方式相同，记所述第二运算放大器U2的输出端的电压为Uo2，则第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2为：

Uo2＝Uo1×R4/RT               (3)

结合公式2可以得知：

Uo2＝V-in2×R3×R4/(R1×RT)   (4)

由公式4可知，所述温度感应电路100输出的电压随着所述热敏电阻RT的阻值变化而变化，而所述热敏电阻RT的阻值由温度决定，如此所述温度感应电路100即将温度转化为一对应的电压信号，即第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2，给所述转速控制电路200的第二端T2。

当电子设备内的温度上升时，所述热敏电阻RT的阻值变小，所述第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2升高。所述第三运算放大器U3将所述第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2与所述节点A的电压Va进行比较，由于所述第三运算放大器U3的正相输入端的电压升高，而其负相输入端的电压相对不变，根据运算放大器的工作特性，此时所述第三运算放大器U3的输出端的电压将变大，使得所述绝缘栅场效应管Q1的栅极电压变大，从而增加了所述绝缘栅场效应管Q1的源极电流，以驱动所述风扇10提高转速加快散热。

当电子设备内的温度下降时，所述热敏电阻RT的阻值变大，所述第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2降低。所述第三运算放大器U3将所述第二运算放大器U2的输出端的电压Uo2与所述节点A的电压Va进行比较，由于所述第三运算放大器U3的正相输入端的电压降低，而其负相输入端的电压相对不变，根据运算放大器的工作特性，此时所述第三运算放大器U3的输出端的电压将变小，使得所述绝缘栅场效应管Q1的栅极电压变小，从而减少了所述绝缘栅场效应管Q1的源极电流，以驱动所述风扇10减慢转速。

根据公式4，在其他实施方式中，所述热敏电阻RT也可以和所述电阻R1互换位置。另外所述热敏电阻RT也可以是一具有正温度系数的热敏电阻，此时，所述热敏电阻RT则需要和所述电阻R3或电阻R4互换位置。

本发明风扇控制系统通过所述热敏电阻RT感应所述电子设备内的温度并通过所述第一运算放大器U1、第二运算放大器U2将所述热敏电阻RT感应到的温度转化为一第一信号，所述转速控制电路200接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇10的转速。

Claims (8)

1.一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将所述温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有负温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第三电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过所述热敏电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，第二运算放大器的输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

2.如权利要求1所述的风扇控制系统，其特征在于：所述转速控制电路包括一第三运算放大器及一绝缘栅场效应管，所述绝缘栅场效应管的漏极作为所述转速控制电路的第一端与所述第二电源相连，源极作为所述转速控制电路的第三端与所述风扇相连且依次通过一第五电阻及一第六电阻接地，所述第三运算放大器的负相输入端作为所述转速控制电路的第二端与第二运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的正相输入端连接于第五电阻与第六电阻之间的节点，所述第三运算放大器的电源端与所述第二电源相连，接地端接地。

3.一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有负温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过所述热敏电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第一电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第二电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第三电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

4.如权利要求3所述的风扇控制系统，其特征在于：所述转速控制电路包括一第三运算放大器及一绝缘栅场效应管，所述绝缘栅场效应管的漏极作为所述转速控制电路的第一端与所述第二电源相连，源极作为所述转速控制电路的第三端与所述风扇相连且依次通过一第五电阻及一第六电阻接地，所述第三运算放大器的负相输入端作为所述转速控制电路的第二端与第二运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的正相输入端连接于第五电阻与第六电阻之间的节点，所述第三运算放大器的电源端与所述第二电源相连，接地端接地。

5.一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有正温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过所述热敏电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第三电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

6.如权利要求5所述的风扇控制系统，其特征在于：所述转速控制电路包括一第三运算放大器及一绝缘栅场效应管，所述绝缘栅场效应管的漏极作为所述转速控制电路的第一端与所述第二电源相连，源极作为所述转速控制电路的第三端与所述风扇相连且依次通过一第五电阻及一第六电阻接地，所述第三运算放大器的负相输入端作为所述转速控制电路的第二端与第二运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的正相输入端连接于第五电阻与第六电阻之间的节点，所述第三运算放大器的电源端与所述第二电源相连，接地端接地。

7.一种风扇控制系统，用于控制一电子设备内的风扇的转速，所述风扇控制系统包括：

一用于感应所述电子设备内的温度并将温度转化为一第一信号的温度感应电路，所述温度感应电路包括一第一运算放大器、一第二运算放大器及一具有正温度系数的热敏电阻，所述第一运算放大器的正相输入端通过一第一电阻与一第一电源相连，负相输入端通过一第二电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过一第三电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连，且通过一第四电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的负相输入端接地，输出端通过所述热敏电阻与所述第二运算放大器的正相输入端相连；及

一转速控制电路，包括一第一端、一第二端及一第三端，所述转速控制电路的第一端连接一第二电源，第二端与所述第二运算放大器的输出端相连，第三端与所述风扇相连，所述转速控制电路用于接收所述第一信号且根据所述第一信号控制所述风扇的转速。

8.如权利要求7所述的风扇控制系统，其特征在于：所述转速控制电路包括一第三运算放大器及一绝缘栅场效应管，所述绝缘栅场效应管的漏极作为所述转速控制电路的第一端与所述第二电源相连，源极作为所述转速控制电路的第三端与所述风扇相连且依次通过一第五电阻及一第六电阻接地，所述第三运算放大器的负相输入端作为所述转速控制电路的第二端与第二运算放大器的输出端相连，所述第三运算放大器的正相输入端连接于第五电阻与第六电阻之间的节点，所述第三运算放大器的电源端与所述第二电源相连，接地端接地。

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