CN102200814A - 机箱散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一机箱散热装置，其用于给计算机的机箱散热。机箱散热装置包括风扇、挡板、第一电机、电机驱动器、风扇驱动器、热传感器及主控制器。风扇固设于机箱内，风扇包括一面向机箱的出风口，挡板位于所述机箱及所述风扇之间，且遮挡出风口，挡板与机箱滑动连接；第一电机设于风扇一侧以平移挡板，电机驱动器设机箱内以驱动第一电机；风扇驱动器设机箱内以驱动风扇；热传感器设于机箱内，感测机箱内温度；控制器与热传感器、电机驱动器及风扇驱动器均连接，控制器内预设第一临界温度，当控制器接收到的热传感器感测的温度高于第一临界温度时，控制器向电机驱动器及风扇驱动器发出控制信号移动挡板露出风扇的出风口及开启风扇以对机箱散热。

Description

机箱散热装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别涉及一种用于计算机机箱内的机箱散热装置。
背景技术
一般家用电脑的机箱里仅CPU、电源和部分显卡有散热风扇。但是当外界气温升高，例如当炎热的天气时，家用电脑的机箱内的温度也随外界的温度而升高，而元件温度过高往往会造成电脑死机，从而导致家用电脑无法正常使用。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够帮助计算机机箱散热的机箱散热装置。
一种机箱散热装置，其用于给计算机的机箱散热。所述机箱散热装置包括风扇、挡板、第一电机、电机驱动器、风扇驱动器、热传感器及主控制器。所述风扇固设于所述机箱内，所述风扇包括一面向所述机箱的出风口。所述挡板位于所述机箱及所述风扇之间，且遮挡所述风扇的出风口，所述挡板与所述机箱滑动连接。所述第一电机固设于所述风扇一侧，用于平移所述挡板。所述电机驱动器固设于所述机箱内，与所述第一电机电连接，用于驱动所述第一电机动作。所述风扇驱动器固设于所述机箱内，与所述风扇电连接，用于驱动所述风扇动作。所述热传感器固设于所述机箱内，用于感测机箱内的温度。所述控制器与热传感器、所述电机驱动器及风扇驱动器均电连接，所述控制器内预设第一临界温度。当所述控制器接收到的热传感器感测的温度高于第一临界温度时，所述控制器向所述电机驱动器及风扇驱动器发出控制信号移动所述挡板以露出所述风扇的出风口及开启风扇。
本发明提供的机箱散热装置能够在机箱内部温度过高时，对机箱内部整体进行散热，从而降低机箱内部温度，提高计算机运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施方式中提供的具有机箱散热装置的机箱示意图。
图2为图1中的机箱散热装置的散热模组的示意图。
图3为图1中的机箱散热装置的关闭散热窗口的示意图。
图4为图1中的机箱散热装置的开启散热窗口的示意图。
图5为图1中的机箱散热装置的控制电路的示意图。
主要元件符号说明
计算机机箱                                  100
壳体                                        10
侧壁                                        110
散热窗口                                    120
滑道                                        130
机箱散热装置                                20
控制模组                                    200
温度感测电路                                210
恒流源                                      211
第一电容                                    212
热传感器                                    213
热传感器的第一端                            213a
第二电容                                    214
隔离放大器                                  215
放大器                                      216
限流电阻                                    217
主控制器                                    220
主控制器输入端                              RA0/AN0、RA1/AN1
风扇控制输出端                           RC2
第一电机控制输出端                       RB7、RB6
第二电机控制输出端                       RB5、RB4
风扇驱动器                               240
风扇驱动器输入端                         241
风扇驱动器输出端                         242
电机驱动电路                             250
电机驱动器                               251
电机驱动器引脚                           1-6、11-16
上拉电阻                                 252、253
254、255
稳压电路                                 256
电容                                     256a、256b
256c、256d
散热模组                                 300
风扇                                     310
风扇底座                                 311
出风口                                   312
挡板                                     320
齿条                                     321
第一电机                                 330
第一齿轮                                 331
第一电机电极                             330a、330b
第二电机                                 340
第二齿轮                                 341
第二电机电极                             340a、340b
电路板                                   30
具体实施方式
请一并参阅图1及图2，为本发明提供的计算机机箱100。所述计算机机箱100包括壳体10、固定于壳体10内的机箱散热装置20及固定于壳体10内的电路板30。本实施方式中，所述电路板30是电脑主板。
所述壳体10的侧壁110上开设有一散热窗口120。所述侧壁110内侧对应散热窗口120处加工有两条相互平行的滑道130。
所述机箱散热装置20包括控制模组200及散热模组300。所述控制模组200固定于所述电路板30上，所述散热模组300固定于所述壳体10的内侧。
所述散热模组300包括风扇310、挡板320、第一电机330及第二电机340。
所述风扇310包括风扇底座311。所述风扇310利用所述风扇底座311固设于所述壳体10内侧。所述风扇底座311开设有出风口312。所述出风口312正对所述散热窗口120设置。
所述挡板320位于所述风扇底座311及所述侧壁110之间。所述挡板320的上下边缘收容于所述两条滑道130内，所述挡板320上加工有齿条321。所述第一电机330及第二电机340分别固设于所述风扇310两侧，用于同时移动所述挡板320。本实施方式中，所述第一电机330及第二电机340均是两相步进电机。所述第一电机330及第二电机340上设有与齿条321相配合的第一齿轮331及第二齿轮341。
请一并参阅图3及图4，当开启所述挡板320时，所述第一电机330拉动所述挡板320，所述第二电机340推动所述挡板320，从而连通所述风扇底座311的出风口312与散热窗口120。当关闭所述挡板320时，所述第一电机330推动所述挡板320，所述第二电机340拉动所述挡板320，从而挡在所述风扇底座311的出风口312与散热窗口120之间。当然，如果挡板320质量非常小，也可以利用一个电机带动。
请一并参阅图1及图5，所述控制模组200包括两个温度感测电路210、主控制器220、风扇驱动器240及电机驱动电路250。所述温度感测电路210、风扇驱动器240及电机驱动电路250均与主控制器220相连。
所述两个温度感测电路210固设于所述壳体10内，用于感测所述计算机机箱100内的温度。所述各温度感测电路210包括恒流源211、第一电容212、热传感器213、第二电容214、隔离放大器215、放大器216及限流电阻217。本实施方式中，所述恒流源211、第一电容212、第二电容214、隔离放大器215、放大器216及限流电阻217集成于所述电路板30上。所述两个热传感器213固定到所述壳体10的侧壁110内侧，两个热传感器213放置的位置应比较接近，从而能够感测到基本相同的温度。
所述热传感器213的第一端213a与所述恒流源211相连，另一端接地。所述热传感器213的第一端213a还通过所述限流电阻217与所述隔离放大器215的正极输入端相连。所述热传感器213起到限流及进一步去除杂讯的作用。所述隔离放大器215的输出端与所述放大器216的负极输入端相连。所述放大器216的输出端与所述主控制器220相连。所述热传感器213的第一端213a还通过所述第一电容212接地，利用所述第一电容212去除杂讯，提高感测温度的准确性。所述隔离放大器215的正极输入端还通过所述第二电容214接地。
所述热传感器213采用村田制作所的NTSD1XM202FPB30的热敏电阻。由于所述温度感测电路210是用于感测所述计算机机箱100内的温度，所以所述两个热传感器213应避免直接正对所述电扇23放置。本实施方式中，为了防止一个热传感器损毁而无法保证良好的感测，所以设置了两个热传感器213。当然，所述计算机机箱100也可以采用一个温度感测电路210。
因为电路板上的供电电源(图中未绘出)的电压会有一定的波动，所以如果所述两个热传感器213直接与电路板30上的供电电源相连接，将使得所述热传感器213发出的信号大小发生变化，导致主控制器220收到错误的信号，从而频繁的开闭所述散热窗口120，产生大量的噪音。为了避免这种情况的发生，所以采用恒流源211为所述两个热传感器213提供电能。本实施方式中，所述恒流源211是美国国家半导体公司生产的型号为LM334的反馈式恒流源。
放大器216用于放大从热传感器213输出的电信号。本实施方式中，为了提高负载能力，在所述热传感器213及放大器216之间设置所述隔离放大器215。
本实施方式中，所述主控制器220集成于所述电路板30上，所述主控制器220采用PIC16C73芯片。所述主控制器220包括主控制器输入端RA0/AN0、RA1/AN1，风扇控制输出端RC2，第一电机控制输出端RB7、RB6，第二电机控制输出端RB5、RB4。所述主控制器220的主控制器输入端RA0/AN0、RA2/AN2分别与所述两个温度感测电路210相连接。所述主控制器220内预设有一第一临界温度及第二临界温度，所述第一临界温度高于所述第二临界温度。当所述主控制器220接收到的两个热传感器213的电信号传输到所述主控制器220内时，所述主控制器220将模拟信号转化为数字信号，再将测得的温度与预设的第一临界温度及第二临界温度比较。当两个热传感器213中任何一个感测的温度高于第一临界温度时，所述第一电机控制输出端RB7、RB6及第二电机控制输出端RB5、RB4向所述电机驱动电路250发出第一控制信号。所述风扇控制输出端RC2向所述风扇驱动器240发出第三控制信号。当两个热传感器213感测的温度均低于第二临界温度时，所述风扇控制输出端RC2向所述风扇驱动器240发出第三控制信号，所述第一电机控制输出端RB7、RB6及第二电机控制输出端RB5、RB4向所述电机驱动电路250发出第二控制信号。
当然，所述主控制器220内也可以只预设一个临界温度，当高于或低于临界温度时，所述主控制器220控制所述电机驱动电路250及所述风扇驱动器240开启或关闭所述风扇310及挡板320。所述主控制器220还可以在高于第一临界温度时，开启所述风扇310及挡板320，而再低于第一临界温度时，依然不关闭风扇310及挡板320。本实施方式中通过关闭风扇310来节省电能。通过关闭散热窗口120来防止灰尘进入计算机机箱100内。
本实施方式中，为了更好的使挡板320及风扇310相配合。对所述主控制器220编程，使得当两个热传感器213中任何一个的温度高于第一临界温度时，所述主控制器220先向所述电机驱动电路250发出第一控制信号，然后延迟一段时间，再向所述风扇驱动器240发出第三控制信号，从而可以先打开散热窗口120，再吹风散热。当两个热传感器213的温度均低于第二临界温度时，所述主控制器220先向所述风扇驱动器240发出第三控制信号，然后延迟一段时间，再向所述电机驱动电路250发出第二控制信号，从而可以先关闭吹风，再关闭散热窗口120。
所述挡板320开启关闭所述散热窗口120的定位可以利用限位开关控制或测出挡板320完全打开所述散热窗口120的机械尺寸，再通过将主控制器220编程控制步进电机的转数实现。本实施方式中是通过将主控制器220编程控制第一电机330及第二电机340的转数来实现。
所述电机驱动电路250包括电机驱动器251、四个上拉电阻252-255及稳压电路256。所述电机驱动器251用于驱动所述第一电机330及第二电机340动作。所述电机驱动电路250与所述第一电机330及第二电机340电连接。本实施方式中，所述电机驱动器251同时驱动所述第一电机330转动及反向驱动第二电机340转动。本实施方式中，所述电机驱动器251集成于电路板30上，所述电机驱动器251采用ULN2003芯片。
所述电机驱动器251的引脚1-6为输入端，引脚11-16为输出端。本实施方式中，所述电机驱动器251的引脚1、2与所述第一电机控制输出端RB7及上拉电阻252连接，所述电机驱动器251的引脚3与所述第一电机控制输出端RB6及上拉电阻253连接。所述电机驱动器251的引脚16、15与所述第一电机330的一个电极330a连接，所述电机驱动器251的引脚14与所述第一电机330的另一个电极330b连接。当所述电机驱动器251接收到第一电机控制输出端RB6、RB7的第一控制信号时，所述电机驱动器251驱动所述第一电机拉动所述挡板320，以连通所述出风口312及所述散热窗口120。当所述电机驱动器251接收到第一电机控制输出端RB6、RB7的第二控制信号时，所述电机驱动器251驱动所述第一电机推动所述挡板320，以遮挡所述出风口312。
所述电机驱动器251的引脚4、5与所述第二电机控制输出端RB5及上拉电阻254连接，所述电机驱动器251的引脚6与所述第二电机控制输出端RB4及上拉电阻255连接。所述四个上拉电阻252-255用于提高所述电机驱动器251的驱动能力。所述电机驱动器251的引脚13、12与所述第二电机340的一个电极340a连接，所述电机驱动器251的引脚11与所述第二电机340的另一个电极340b连接。当所述电机驱动器251接收到第二电机控制输出端RB4、RB5的第一控制信号时，所述电机驱动器251驱动所述第二电机340推动所述挡板320，以连通所述出风口312及所述散热窗口120。当所述电机驱动器251接收到第二电机控制输出端RB4、RB5的第二控制信号时，所述电机驱动器251驱动所述第二电机340拉动所述挡板320，以遮挡所述出风口312。
通过将引脚1、2接在一起作为同一输入端，将引脚4、5接在一起作为同一输入端；将引脚15、16接在一起作为同一输出端，将引脚12、13接在一起作为同一输出端可以有效的提高驱动能力。
所述第一电机330及第二电机340采用电路板30的电源供电。本实施方式中，所述电路板30是主板，为了防止第一电机330及第二电机340瞬间增加电压而导致主板复位，所述稳压电路256连接于所述第一电机330及第二电机340与供电电源P之间，用于起到过流保护的作用。本实施方式中，所述稳压电路256采用四个并联的电容256a、256b、256c、256d串联于所述第一电机330及第二电机340与供电电源P之间。
所述风扇驱动器240用于驱动所述风扇310动作。本实施方式中，所述风扇驱动器240集成于电路板30上。所述风扇驱动器240包括风扇驱动器输入端241及风扇驱动器输出端242。所述风扇驱动器输入端241与所述风扇控制输出端RC2连接。所述风扇驱动器输出端242与所述风扇310电连接，驱动风扇310转动。
本发明提供的机箱散热装置能够在机箱内部温度过高时，对机箱内部整体进行散热，从而降低机箱内部温度，提高计算机运行的稳定性。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种机箱散热装置，其用于给计算机的机箱散热，其特征在于，所述机箱散热装置包括风扇、挡板、第一电机、电机驱动器、风扇驱动器、热传感器及主控制器，所述风扇固设于所述机箱内，所述风扇包括一面向所述机箱的出风口，所述挡板位于所述机箱及所述风扇之间，且遮挡所述风扇的出风口，所述挡板与所述机箱滑动连接，所述第一电机固设于所述风扇一侧，用于平移所述挡板，所述电机驱动器固设于所述机箱内，与所述第一电机电连接，用于驱动所述第一电机动作，所述风扇驱动器固设于所述机箱内，与所述风扇电连接，用于驱动所述风扇动作，所述热传感器固设于所述机箱内，用于感测机箱内的温度，所述控制器与热传感器、所述电机驱动器及风扇驱动器均电连接，所述控制器内预设第一临界温度，当所述控制器接收到的热传感器感测的温度高于第一临界温度时，所述控制器向所述电机驱动器及风扇驱动器发出控制信号移动所述挡板以露出所述风扇的出风口及开启风扇。
2.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，当所述控制器接收到的热传感器感测的温度低于第一临界温度时，所述控制器还向所述电机驱动器及风扇驱动器发出控制信号移动所述挡板遮挡所述风扇的出风口及关闭风扇。
3.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述控制器内还预设第二临界温度，所述第二临界温度小于第一临界温度，当所述控制器接收到的热传感器感测的温度低于第二临界温度时，所述控制器向所述电机驱动器及风扇驱动器发出控制信号移动所述挡板遮挡所述风扇的出风口及关闭风扇。
4.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述机箱散热装置包括两个热传感器。
5.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述热传感器均以恒流源供电。
6.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述机箱散热装置还包括第二电机，当开启所述挡板时，所述电机驱动器驱动第一电机拉动所述挡板，所述第二电机推动所述挡板；当关闭所述挡板时，所述电机驱动器驱动所述第一电机推动所述挡板，所述第二电机拉动所述挡板。
7.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述在恒流源及热传感器之间并联第一电容。
8.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，所述热传感器与控制器之间还设有用以放大热传感器信号的放大器。
9.如权利要求8所述的机箱散热装置，其特征在于，所述热传感器及放大器之间还设有隔离放大器。
10.如权利要求1所述的机箱散热装置，其特征在于，在所述第一电机及第二电机与供电电源之间设置一用于起过流保护作用的稳压电路。
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