CN102954022A - 风扇控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风扇控制电路,采用运算放大器作为控制风扇电压的核心器件,利用运算放大器的特性,通过调节外围电阻实现对风扇电压与最小电压的控制,具有调节精度高和可调性强的优点,从而满足产品在不同负载条件下的散热要求和噪音要求,以及在低功耗状态下的噪音要求,同时,本发明还设计了过温保护电路以提高产品安全性。
Description
技术领域
本发明涉及风扇控制技术领域,特别是涉及一种风扇控制电路。
背景技术
传统的风扇控制电路如图1所示,该控制电路采用两个稳压管控制风扇的最小电压与最大电压,通过调节R1实现风扇电压曲线的控制,其存在如下缺陷:
1、难以精确控制风扇最小电压,无法满足风扇在低功耗状态下的噪音要求。
2、风扇电压调整性差,难以同时满足在不同负载条件下系统的散热要求与噪音要求。
3、没有过温保护功能。
发明内容
基于上述情况,本发明提出了一种风扇控制电路,以提高风扇电压的可控性和控制精确度。
一种风扇控制电路,包括接在风扇负极的风扇电压调节电路,
所述风扇电压调节电路包括三极管Q1和运放IC1A,
所述三极管为PNP型三极管,其集电极接地,发射极接风扇负极,基极通过电阻R2接所述运放IC1A的输出端;
所述运放IC1A的负极分别通过电阻R1、电阻R4、热敏电阻RT1接风扇负极、接地、接输入电压Vin,正极分别通过电阻R6、电阻R5接地、接所述输入电压Vin,接地端接地,供电端接所述输入电压Vin。
本发明风扇控制电路,采用运算放大器作为控制风扇电压的核心器件,利用运算放大器的特性,通过调节外围电阻实现对风扇电压的控制,具有调节精度高和可调性强的优点,从而满足系统在不同负载条件下的散热要求和噪音要求。
附图说明
图1为传统风扇电压控制电路图;
图2为本发明风扇控制电路图;
图3为增加最小电压控制电路后的本发明风扇控制电路图;
图4为增加过温保护电路后的本发明风扇控制电路图。
具体实施方式
下面结合附图详细解释本发明的方案。
本发明风扇控制电路,如图2所示,包括风扇电压调节电路,该电路接在风扇负极即A点,主要包括三极管Q1和运放IC1A。
所述三极管为PNP型三极管,其集电极接地,发射极接风扇负极,基极通过电阻R2接所述运放IC1A的输出端。
所述运放IC1A的负极分别通过电阻R1、电阻R4、热敏电阻RT1接风扇负极、接地、接输入电压Vin,正极分别通过电阻R6、电阻R5接地、接所述输入电压Vin,接地端接地,供电端接所述输入电压Vin。
为了进一步完善电路,还可以在风扇两端并联电解电容EC1,在所述运放IC1A的正极与接地端之间接电容C1,负极与输出端之间接电容C2,正极与供电端之间接电容C3。
所述运放IC1A正极即3脚的电压Vpin3=Vin*R5/(R5+R6),根据运放虚短虚断原理可得,运放IC1A的2脚电压等于3脚电压,即Vpin2=Vpin3,流入运放2脚电流为0,即Ipin2=0→Vpin2/R4-(Vin-Vpin2)/RT1=(VA-Vpin2)/R1,由此式求出VA,再根据风扇电压Vfan=Vin-VA,可得:
Vfan=Vin-Vpin2+[(Vin-Vpin2)/RT1-Vpin2/R4]*R1。可见,风扇电压曲线可通过调节R5,R6,R4,R1的值来实现精确控制。
为了进一步控制风扇最小电压,本发明还包括风扇最小电压控制电路。如图3所示,所述风扇最小电压控制电路包括运放IC1B,所述运放IC1B负极接风扇负极,正极分别通过电阻R7、电阻R8接所述输入电压Vin、接地,输出端依次通过反向的二极管D2、电阻R3接所述三极管的基极。
电阻R7与R8对输入电压Vin进行分压,分压点电压作为运放IC1B的正极电压,与运放IC1B的负极即风扇负极电压(A点电压)进行比较。如果A点电压VA高于分压点电压,则运放IC1B的7脚即输出端输出低电平,三极管Q1导通,将A点电压拉低,直到A点电压与分压点电压相同时达到平衡,即通过控制A点电压来设定风扇的最小电压,具体的最小电压值可以通过调整R7与R8的取值来实现,Vfan_min=Vin-VA=Vin-Vin*R8/(R7+R8)。
另外,风扇最小电压控制还可以通过设定A点最大电压或设定A点对Vin最小压差的方法来实现。
为了增加过温保护功能,本发明还包括过温保护电路,如图4所示,所述过温保护电路包括二极管D1和稳压管ZD1,所述稳压管ZD1的正极接所述二极管D1的正极,负极接所述运放IC1A的负极。
风扇温度升高时,热敏电阻RT1的阻值持续减小,风扇电压达到最大值。因此,(Vin-Vpin2)/RT1=Vpin2/R4+(Vpin2-VA)/R1,则运放IC1A的2脚电压Vpin2=(Vin/RT1+VA/R1)/(1/RT1+1/R4+1/R1)。此时,若RT1阻值继续减小,则Vpin2增大,设二极管D1连接的保护芯片的保护点电压为VOTP,则当Vpin2=VOTP+VD1+VZD1时,触发过温保护。可通过调节稳压管ZD1的值来设定过温保护的保护点。
综上,本发明通过双路运放来实现风扇最小电压控制与风扇电压调节,通过稳压管连接到系统保护芯片来实现系统的过温保护。
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 (5)
1.一种风扇控制电路,其特征在于,包括接在风扇负极的风扇电压调节电路,
所述风扇电压调节电路包括三极管Q1和运放IC1A,
所述三极管为PNP型三极管,其集电极接地,发射极接风扇负极,基极通过电阻R2接所述运放IC1A的输出端;
所述运放IC1A的负极分别通过电阻R1、电阻R4、热敏电阻RT1接风扇负极、接地、接输入电压Vin,正极分别通过电阻R6、电阻R5接地、接所述输入电压Vin,接地端接地,供电端接所述输入电压Vin。
2.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,还包括风扇最小电压控制电路,
所述风扇最小电压控制电路包括运放IC1B,
所述运放IC1B负极接风扇负极,正极分别通过电阻R7、电阻R8接所述输入电压Vin、接地,输出端依次通过反向的二极管D2、电阻R3接所述三极管的基极。
3.根据权利要求1或2所述的风扇控制电路,其特征在于,还包括过温保护电路,
所述过温保护电路包括二极管D1和稳压管ZD1,所述稳压管ZD1的正极接所述二极管D1的正极,负极接所述运放IC1A的负极,所述二极管D1的负极输出高电平时触发过温保护。
4.根据权利要求1或2所述的风扇控制电路,其特征在于,还包括与风扇并联的电解电容EC1,所述运放IC1A的正极与接地端之间还接电容C1,负极与输出端之间还接电容C2,正极与供电端之间还接电容C3。
5.根据权利要求3所述的风扇控制电路,其特征在于,还包括与风扇并联的电解电容EC1,所述运放IC1A的正极与接地端之间还接电容C1,负极与输出端之间还接电容C2,正极与供电端之间还接电容C3。
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