CN103850964B - 一种风扇调节驱动电路及直流风扇 - Google Patents
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Abstract
一种风扇调节驱动电路及直流风扇，风扇调节驱动电路包括：MOS管；PWM信号发生器，PWM信号发生器连接MOS管的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关；第一保护电阻，第一保护电阻串联在PWM信号发生器和MOS管的栅极之间；第二保护电阻，第二保护电阻连接MOS管的源极和栅极；驱动IC，驱动IC的VCC端连接直流电源，GND端连接MOS管的源极其中，第一保护电阻和第二保护电阻用以分压保护MOS管。本发明通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护，避免MOS管烧坏。
Description
技术领域
本发明涉及风扇，尤其涉及一种风扇调节驱动电路及直流风扇。
背景技术
随便各类电子产品的应用越来越广泛，相应的电子产品的散热要求也越来越高，而大部分的电子产品都通过风扇进行散热，例如电脑CPU，显卡等。但是，现有技术的直流风扇是定转速的，他们的转速不能随着散热的要求精准的变化，这样在散热要求较低的时候风速也很高，必然会造成能量的浪费。并且现有技术的风扇没有针对元件设置分压保护功能，在启动或者关闭时容易发生烧毁元件的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种风扇调节驱动电路及直流风扇，以解决现有技术中的风扇调节驱动电路不能调节风扇转速以及没有分压保护的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种风扇调节驱动电路，用以在直流电源的带动下驱动并调节风扇的转动，风扇调节驱动电路包括：MOS管；PWM信号发生器，PWM信号发生器连接MOS管的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关；第一保护电阻，第一保护电阻串联在PWM信号发生器和MOS管的栅极之间；第二保护电阻，第二保护电阻连接MOS管的源极和栅极；驱动IC，驱动IC的VCC端连接直流电源，GND端连接MOS管的源极，驱动IC包括OUT1端和OUT2端用以连接并驱动风扇；其中，第一保护电阻和第二保护电阻用以分压保护MOS管。
优选地，第一保护电阻为14KΩ，第二保护电阻为10KΩ。
优选地，PWM信号发生器产生的PWM信号的高电平为5V，低电平为0V，频率为35KHZ。
优选地，直流电源为12V。
优选地，风扇调节驱动电路还包括二极管，二极管连接在直流电源和驱动IC的VCC端之间，二极管的阳极连接直流电源，阴极连接驱动IC的VCC端。
优选地，风扇调节驱动电路还包括电容，电容的一端连接在二极管和驱动IC之间，电容的另一端接地，电容用以滤除突波。
优选地，MOS管的型号为2N7002W。
优选地，MOS管的源极接地。
本发明还提供一种直流风扇，风扇包括上述的风扇调节驱动电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明的PWM信号发生器通过控制MOS管的周期性开关以周期性地开关风扇调节驱动电路，通过调节PWM信号的占空比就能调节线圈中的平均电流值，从而调节风扇的转速，并通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护，避免MOS管烧坏。
附图说明
图1为本发明实施例的风扇调节驱动电路的电路图。
附图说明：驱动ICU1、MOS管Q1、二极管D1、电容C1、线圈L、第一保护电阻R1和第二保护电阻R2。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1，本发明提供了一种风扇调节驱动电路，用以在直流电源(未图示)的带动下驱动并调节风扇的转动，其特征在于，风扇调节驱动电路包括：MOS管Q1、第一保护电阻R1、第二保护电阻R2、驱动ICU1和PWM信号发生器(未图示)，还可以包括二极管D1、线圈L和电容C1。
MOS管Q1，MOS管Q1通过输入的PWM信号的电压来控制风扇调节驱动电路的开关，当电压超过MOS管Q1的开启电压时，电路导通，当低于MOS管Q1的开启电压时，电路断开。在本实施例中，MOS管Q1的型号为2N7002W。在其它实施例中，可以根据实际需要来选用不同型号的MOS管。在本实施例中，MOS管Q1的源极接地，在其它实施例中，MOS管Q1的漏极还可以连接其他元件。
PWM信号发生器(未图示)，PWM信号发生器连接MOS管Q1的栅极，PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管Q1周期性地开关。PWM信号的周期规律可以使根据风扇散热的元件的温度来自动确定，也可以通过人工设定。在本实施例中，PWM信号发生器的输出高电平为5V，低电平为0V，频率为35KHZ。在其它实施例中，可以根据不同型号的MOS管Q1来调整合适的电压。并且根据需要求信号的频率也可以相应变化。
第一保护电阻R1，第一保护电阻R1串联在PWM信号发生器和MOS管Q1的栅极之间。
第二保护电阻R2，第二保护电阻R2连接MOS管Q1的源极和栅极。第一保护电阻R1和第二保护电阻R2用以分压保护MOS管Q1。当MOS管Q1的Vds没有来得及导通时，电压会经过第一保护电阻R1和第二保护电阻R2分压，不会将所有的电压全加在Vds之间，这样就有效的保护了MOS管Q1。在本实施例中，第一保护电阻为14KΩ，第二保护电阻为10KΩ。在其它实施例中，根据整个电路中电流数值或其他元件的型号的改变可以相应的改变第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的阻值，例如，不同型号的MOS管Q1的VGS电压不同则根据VGS电压不同来调整第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的阻值。
驱动ICU1，驱动ICU1的VCC端连接直流电源，GND端连接MOS管Q1的漏级，驱动ICU1包括OUT1端和OUT2端用以连接并驱动风扇。在本实施例中，驱动ICU1选择的型号是277，277的好处是价格较低，并且外围元件较少，可以节约成本。在其它实施例中，驱动ICU1的型号可以选择284或276等。只要能通过改变驱动ICU1通电时间长短来改变线圈中的电流的驱动ICU1即可。
线圈L，线圈L的两端分别连接驱动ICUI的OUT1端和OUT2端。风扇的转轴插入到线圈L中，线圈L通过的电流产生磁场，驱动ICU1控制线圈中的磁场的磁极不断翻转来带动风扇转动。
二极管D1，二极管D1连接在直流电源和驱动ICU1的VCC端之间，二极管D1的阳极连接直流电源，阴极连接驱动IC的VCC端。这里二极管D1起到极性保护的作用。
电容C1，电容C1的一端连接在二极管D1和驱动ICU1之间，电容C1的另一端接地，电容C1用以滤除突波。
直流电源(未图示)，在本实施例中，直流电源为12V。在其它实施例中，根据需求不同，直流电源的电压可以进行相应的调整。
本发明还提供一种直流风扇，直流风扇包括上述的风扇调节驱动电路。
本实施例的风扇驱动电路对风扇没有特殊的要求，只要是直流风扇即可，针对不同负载的风扇只需要相应的调整直流电源的输入功率。
下面以本实施例为例详细说明本发明的工作原理和技术效果。
当MOS管Q1接通时，电路导通，由于直流电源为固定的12V直流电源，所以电流恒定，当MOS管Q1关闭时，电路断开，此时电路中无电流。而MOS管Q1的导通与否受PWM信号控制，PWM信号发生器连接MOS管Q1的栅极，当PWM信号发生器输出高电平即5V时，MOS管Q1被接通，当PWM信号发生器输出低电平即0V时，MOS管Q1被关闭，由于PWM信号发生器发出的是周期性的脉冲信号，所以MOS管Q1的开闭状态也呈周期性。假设脉冲信号的周期为T，脉冲宽度为t，则脉冲信号的占空比为t/T，而一个周期内电路中的平均电流值即为电路导通时的电流值乘以占空比，由于脉冲的周期极短，所以平均电流值越高风扇转速就越快，所以通过调节脉冲信号的占空比就可以很容易的调节风扇的速度。
采用这样的方式调速，可以很好的节能，避免在不需要时风扇以过高的速度持续转动。
并且由于为MOS管Q1设置了第一保护电阻R1和第二保护电阻R2，所以通过第一保护电阻R1和第二保护电阻R2的分压可以避免在MOS管Q1的源极和漏极之间没有来得及导通时，出现MOS管Q1高压的情况，而将MOS管烧毁。
综上所述，本发明的PWM信号发生器通过控制MOS管的周期性开关以周期性地开关风扇调节驱动电路，通过调节PWM信号的占空比就能调节线圈中的平均电流值，从而调节风扇的转速，并通过第一保护电阻和第二保护电阻对MOS管进行分压保护，避免MOS管烧坏。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种风扇调节驱动电路，用以在直流电源的带动下驱动并调节风扇的转动，其特征在于，所述风扇调节驱动电路包括：
MOS管；
PWM信号发生器，所述PWM信号发生器连接所述MOS管的栅极，所述PWM信号发生器用以产生PWM信号来控制MOS管周期性地开关；
第一保护电阻，所述第一保护电阻串联在所述PWM信号发生器和所述MOS管的栅极之间；
第二保护电阻，所述第二保护电阻连接所述MOS管的源极和栅极；
驱动IC，所述驱动IC的VCC端连接直流电源，GND端连接所述MOS管的源极，所述驱动IC包括OUT1端和OUT2端用以连接并驱动风扇；
其中，所述第一保护电阻和所述第二保护电阻用以分压保护所述MOS管；
所述风扇调节驱动电路还包括二极管，所述二极管连接在所述直流电源和所述驱动IC的VCC端之间，所述二极管的阳极连接直流电源，阴极连接所述驱动IC的VCC端；
所述风扇调节驱动电路还包括电容，所述电容的一端连接在所述二极管和所述驱动IC之间，所述电容的另一端接地，所述电容用以滤除突波。
2.根据权利要求1所述的风扇调节驱动电路，其特征在于，所述第一保护电阻为14KΩ，所述第二保护电阻为10KΩ。
3.根据权利要求1所述的风扇调节驱动电路，其特征在于，所述PWM信号发生器产生的PWM信号的高电平为5V，低电平为0V，频率为35KHZ。
4.根据权利要求1所述的风扇调节驱动电路，其特征在于，所述直流电源为12V。
5.根据权利要求1所述的风扇调节驱动电路，其特征在于，所述MOS管的型号为2N7002W。
6.根据权利要求1所述的风扇调节驱动电路，其特征在于，所述MOS管的源极接地。
7.一种直流风扇，其特征在于，所述风扇包括权利要求1～6中任一项所述的风扇调节驱动电路。
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