CN102734200A - 直流风扇的温控调速系统 - Google Patents

直流风扇的温控调速系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102734200A
CN102734200A CN2012102439902A CN201210243990A CN102734200A CN 102734200 A CN102734200 A CN 102734200A CN 2012102439902 A CN2012102439902 A CN 2012102439902A CN 201210243990 A CN201210243990 A CN 201210243990A CN 102734200 A CN102734200 A CN 102734200A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
fan
temperature
thermistor
semiconductor
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.)
Pending
Application number
CN2012102439902A
Other languages
English (en)
Inventor
张永强
杨勇智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Hualu Group Co Ltd
Original Assignee
China Hualu Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Hualu Group Co Ltd filed Critical China Hualu Group Co Ltd
Priority to CN2012102439902A priority Critical patent/CN102734200A/zh
Publication of CN102734200A publication Critical patent/CN102734200A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

本发明公开了一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于：由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成；直流风扇的温控调速装置包括：温度感应单元、电源控制单元和反馈单元；温度感应单元由热敏电阻和电阻Ⅰ串联构成；所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成；反馈单元由电阻Ⅳ和电阻Ⅴ串联构成；当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。该系统均由模拟简单的电子元件构成，抗干扰能力大大加强，具有很强的可靠性。另外，由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

Description

直流风扇的温控调速系统
技术领域
本发明涉及一种直流风扇的温控调速系统。
背景技术
目前风扇的温控调速调速系统大都采用主控IC在接收到温度传感器信号后，通过调节主控IC的PWM信号输出来控制风扇的转速。这样的系统比较复杂，并且要求风扇有PWM调速功能，因此这种系统的成本比较高，并且当主控IC受到外部干扰时（如静电冲击、温度过高等）主控IC容易出现不正常状态，这样会导致风扇的状态不对，因此整个系统的可靠性相当较差。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种直流风扇的温控调速系统。本发明采用的技术手段如下：
一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于：由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成；
所述直流风扇的温控调速装置包括：温度感应单元、电源控制单元和反馈单元；
所述温度感应单元由热敏电阻和电阻Ⅰ串联构成，所述热敏电阻同电阻Ⅰ串联的另一端连接在电源Ⅰ上；
所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成，所述三极管的基极经过电阻Ⅱ后串联在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻Ⅲ后连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的源极连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的漏极连接有肖特基二极管，所述肖特基二极管的输出端做为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上；
所述反馈单元由电阻Ⅳ和电阻Ⅴ串联构成，所述电阻Ⅴ的另一端连接在地上，所述电阻Ⅳ的另一端也连接在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻Ⅳ和电阻Ⅴ之间；
当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。
所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基二极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T-△t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中△t为浮动温度。
所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值和临界温度T对应关系如下：（V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8）/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压
公式中：V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻Ⅰ的阻值，VCC2为电源Ⅰ的输出电压，R8为电阻Ⅱ的阻值。
所述浮动温度△t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。
本发明利用热敏电阻、三极管、二极管、MOS管、电阻、电容等简单器件搭建了一种直流风扇的调速系统。该系统可以对不具有PWM调速功能的直流风扇进行转速调节，大大降低的整个系统的成本。并且该系统均由模拟简单的电子元件构成，抗干扰能力大大加强，具有很强的可靠性。另外，由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。
附图说明
图1为本发明所述直流风扇的温控调速装置的电路原理图；
图2为两个直流风扇的温控调速装置组成的双级风扇温控调速系统；
图3为多个直流风扇的温控调速装置组成的多级风扇温控调速系统。
具体实施方式
如图1至图3所示的直流风扇的温控调速系统，由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成；所述直流风扇的温控调速装置包括：温度感应单元、电源控制单元和反馈单元；所述温度感应单元由热敏电阻和电阻Ⅰ串联构成，所述热敏电阻同电阻Ⅰ串联的另一端连接在电源Ⅰ上；所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成，所述三极管的基极经过电阻Ⅱ后串联在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻Ⅲ（如图1至图3中R7）后连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的源极连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的漏极连接有肖特基二极管（如图1至图3中D1），所述肖特基二极管的输出端做为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上；所述反馈单元由电阻Ⅳ和电阻Ⅴ串联构成，所述电阻Ⅴ的另一端连接在地上，所述电阻Ⅳ的另一端也连接在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻Ⅳ和电阻Ⅴ之间；当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基二极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T-△t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中△t为浮动温度。
所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值和临界温度T对应关系如下：（V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8）/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压
公式中：V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻Ⅰ的阻值，VCC2为电源Ⅰ的输出电压，R8为电阻Ⅱ的阻值。
上述具体推理过程如下：
如图1至图3所示，其中VCC3为电源Ⅱ的电压值、R8为电阻Ⅳ的阻值、VCC2为电源Ⅰ的电压值、NTC2为热敏电阻的阻值、R5为电阻Ⅰ的阻值、R21为电阻Ⅴ的阻值、Q4为MOS管、Q3为三极管（这里为方便描述，其中VCC3、R8等符号在附图中作为标号对应系统中的各组成部分，在下列公式中代表各部分的值）；其中R8＋R21应远大于R5，R8大于NTC2.有了反馈系统的存在，将可以防止当探测温度在设定温度附近上下浮动时电源控制系统不停地开启和关断输出现象的发生。
反馈系统的工作原理：
当Q3未导通时，由于R8+R21远大于R5，因此MOS管Q4基极的电压近似等于
R5*VCC2/(NTC2+R5)                                        （1-1）
当Q3导通时，Q4基极的电压等于
（R5*R8*VCC2+R5*NTC2*V2）/［（R8+NTC2）*R5+R8*NTC2*V2］   (1-2)
(其中V2等于VCC3减去Q3的导通压降)
假设流过R8的电流是I1，流过NTC2的电流是I2，流过R5的电流是I3。
若忽略Q4的基极电流，由基尔霍夫第一定律可有以下公式成立：
VCC2=NTC2*I2+R5*I3
V2=R8*I1+R5*I3
I3=I1+I2
通过以上3个方程式可以解出
I1=[(NTC2+R5)*V2-VCC2*R5]/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]       (1-3)
那么图1中R6左侧电压为V2-R8*I1                          (1-4)
将(1-3)代入(1-4)后可得图1中R6左侧电压为：
（V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8）/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]      （1-4）
当（1-4）等于三极管的导通电压0.7V时，即
（V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8）/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]=0.7  （1-5）
根据（1-4）可算出NTC2的阻值，再对照热敏电阻NTC2的温度和阻值的对应关系表可以得出此时的温度值T。）
所述浮动温度△t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。
（当Q3截止时V2=0
当Q3导通时V2=VCC3-VD，VD为Q3的导通压降
将Q3导通时和截止时的值分别代入到（1-5）可得出这两种状态下热敏电阻NTC2的阻值，并对照热敏电阻NTC2的温度和阻值的对应关系表可得出这两种状态下对应的温度，也就可以算出这两种状态下温度的差值△t。）
如图1所示为单个直流风扇的温控调速装置连接到直流风扇后，可以实现通过温度来控制风扇的启动和停止。
如图2所示为两个单个直流风扇的温控调速装置的组合，其中两个直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上，通过用调节两个单元的临界温度，并适当选择风扇的驱动电压，可以实现通过温度来控制风扇的停止、低速运行和高速运行这三种状态。
如图3所示多个单个直流风扇的温控调速装置的组合，其实现原理同上，将各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上，并适当选择风扇的驱动电压，可以实现通过温度来控风扇的停止、启动，并可以根据具体需求将风扇的转速分为多档进行调节。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于：由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成；
所述直流风扇的温控调速装置包括：温度感应单元、电源控制单元和反馈单元；
所述温度感应单元由热敏电阻和电阻Ⅰ串联构成，所述热敏电阻同电阻Ⅰ串联的另一端连接在电源Ⅰ上；
所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成，所述三极管的基极经过电阻Ⅱ后串联在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻Ⅲ后连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的源极连接在电源Ⅱ上，所述MOS管的漏极连接有肖特基二极管，所述肖特基二极管的输出端作为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上；
所述反馈单元由电阻Ⅳ和电阻Ⅴ串联构成，所述电阻Ⅴ的另一端连接在地上，所述电阻Ⅳ的另一端也连接在热敏电阻和电阻Ⅰ之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻Ⅳ和电阻Ⅴ之间；
当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。
2.根据权利要求1所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基二极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T-△t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中△t为浮动温度。
3.根据权利要求2所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述热敏电阻和电阻Ⅰ的阻值和临界温度T对应关系如下：（V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8）/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压
公式中：V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻Ⅰ的阻值，VCC2为电源Ⅰ的输出电压，R8为电阻Ⅱ的阻值。
4.根据权利要求3所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述浮动温度△t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。
CN2012102439902A 2012-07-13 2012-07-13 直流风扇的温控调速系统 Pending CN102734200A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102439902A CN102734200A (zh) 2012-07-13 2012-07-13 直流风扇的温控调速系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102439902A CN102734200A (zh) 2012-07-13 2012-07-13 直流风扇的温控调速系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102734200A true CN102734200A (zh) 2012-10-17

Family

ID=46990287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102439902A Pending CN102734200A (zh) 2012-07-13 2012-07-13 直流风扇的温控调速系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102734200A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104728147A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 风扇控制电路
CN106640723A (zh) * 2017-03-03 2017-05-10 天津天地伟业信息系统集成有限公司 一种风扇控制电路
CN108468653A (zh) * 2018-03-22 2018-08-31 常州同惠电子股份有限公司 将普通风扇改良为智能风扇的驱动电路

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2458664Y (zh) * 2000-12-18 2001-11-07 联想(北京)有限公司 电源温度控制装置
CN1949119A (zh) * 2005-10-11 2007-04-18 华硕电脑股份有限公司 具有电路磁滞特性的风扇系统及方法
CN101770246A (zh) * 2010-01-12 2010-07-07 福建星网锐捷网络有限公司 风扇调速控制电路及调速风扇设备
CN101956724A (zh) * 2009-07-13 2011-01-26 中国长城计算机深圳股份有限公司 一种风扇驱动装置及风扇系统
CN202132262U (zh) * 2011-06-15 2012-02-01 惠州市德赛视听科技有限公司 一种风扇控制电路
CN102562635A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇转速控制电路
CN202673736U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 中国华录集团有限公司 一种直流风扇的温控调速系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2458664Y (zh) * 2000-12-18 2001-11-07 联想(北京)有限公司 电源温度控制装置
CN1949119A (zh) * 2005-10-11 2007-04-18 华硕电脑股份有限公司 具有电路磁滞特性的风扇系统及方法
CN101956724A (zh) * 2009-07-13 2011-01-26 中国长城计算机深圳股份有限公司 一种风扇驱动装置及风扇系统
CN101770246A (zh) * 2010-01-12 2010-07-07 福建星网锐捷网络有限公司 风扇调速控制电路及调速风扇设备
CN102562635A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇转速控制电路
CN202132262U (zh) * 2011-06-15 2012-02-01 惠州市德赛视听科技有限公司 一种风扇控制电路
CN202673736U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 中国华录集团有限公司 一种直流风扇的温控调速系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104728147A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 风扇控制电路
CN104728147B (zh) * 2013-12-24 2016-08-17 国家电网公司 风扇控制电路
CN106640723A (zh) * 2017-03-03 2017-05-10 天津天地伟业信息系统集成有限公司 一种风扇控制电路
CN108468653A (zh) * 2018-03-22 2018-08-31 常州同惠电子股份有限公司 将普通风扇改良为智能风扇的驱动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103835978B (zh) 风扇控制电路
CN100413204C (zh) 电机速度控制集成电路
US8248016B2 (en) Fan circuit
CN104331141A (zh) 过电流保护电路以及其服务器
CN102654131B (zh) 风扇转速控制装置
CN102224667A (zh) 电源装置
CN104967094B (zh) 一种过温保护电路
CN102052341A (zh) 风扇控制系统
CN101473524B (zh) 马达控制电路、风扇马达、电子设备、笔记本型个人计算机
CN101446295A (zh) 电子元件的散热风扇控制方法及装置
CN202696135U (zh) 一种双回路限流保护电路
CN104267762A (zh) 一种半导体制冷片控制装置和监控摄像机
CN102734200A (zh) 直流风扇的温控调速系统
CN102769281A (zh) 一种快速响应限流保护电路
CN203859700U (zh) 智能功率模块
Lu et al. The pulse width modulation and its use in induction motor speed control
CN102400933A (zh) 风扇驱动电路
CN102878095A (zh) 风扇故障报警电路
CN103702460A (zh) 一种简易小功率可控加热电路
CN202673736U (zh) 一种直流风扇的温控调速系统
CN106968978A (zh) 数据中心用风扇控制电路
US20150044063A1 (en) Fan rotation speed controlling device
CN209313809U (zh) 可调节时序的开关电路结构
CN105370607A (zh) 风扇控制电路
US20130265718A1 (en) Heat dissipation circuit and electronic device having the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121017