CN105465022A - 转速随功率变化的电路 - Google Patents

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Abstract

本发明涉及散热电路领域，尤其涉及一种转速随功率变化的电路。一种转速随功率变化的电路，应用于根据路由器的输出电压调节散热风扇的转速，所述电路包括：有源晶体振荡电路，输出方波；积分电路，其输入端与所述有源晶体振荡电路的输出端连接，将所述方波转换为三角波；电压输出端，反馈出输出功率的输出电压；比较器，正向端或负向端与所述电压输出端连接，并且所述比较器的正向端或负向端输入所述三角波，所述比较器的输出端输出PWM波形，所述比较器对所述三角波的峰值进行分压处理，以使所述PWM波形匹配所述输出电压。

Description

转速随功率变化的电路
技术领域
本发明涉及散热电路领域，尤其涉及一种转速随功率变化的电路。
背景技术
现阶段的家用或者商用路由器都在向大功率发展，随着发射功率的越来越大，路由器内部器件的温度也会越来越高，传统的被动散热方式已经不能满足需求。急需引入主动散热办法。而主动散热风扇目前主要有两种状态，一是持续供电，风扇一直以最高转速运转，二是通过软件来控制风扇的运转状态。第二种的控制方式相对比较复杂，即便有一些无线路由器也是具有散热风扇的，但是这些路由器要么没有转速控制，或者是使用芯片内部软件来进行转速控制的，增加了软件的工作量。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明使用一个较简单的硬件电路来实现风扇转速跟随路由器发射功率来调节。
本发明采用如下技术方案：
一种转速随功率变化的电路，应用于根据路由器的输出电压调节散热风扇的转速，所述电路包括：
有源晶体振荡电路，输出方波；
积分电路，其输入端与所述有源晶体振荡电路的输出端连接，将所述方波转换为三角波；
电压输出端，反馈出输出功率的输出电压；
比较器，正向端或负向端与所述电压输出端连接，并且所述比较器的正向端或负向端输入所述三角波，所述比较器的输出端输出PWM波形，所述比较器对所述三角波的峰值进行分压处理，以使所述PWM波形匹配所述输出电压。
优选的，所述电路还包括一非门，与所述比较器的输出端连接，将所述PWM波形进行非运算。
优选的，所述有源晶体振荡电路包括：
第一反相器、第二反相器，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接；
第一电阻、第二电阻，其中，所述第一电阻与所述第一反相器并联，所述第二电阻与所述第二反相器串联；
石英晶体，与所述第一电阻并联；
第一匹配电容，第二匹配电容，所述第一匹配电容与所述第二匹配电容串联后与所述石英晶体并联。
优选的，所述积分电路包括：
运算放大器，反相端与所述第二电阻连接，同相端与一第三电阻连接；
第三电容，所述第三电容的两个极板分别与所述运算放大器的反相端和所述运算放大器的输出端连接。
优选的，所述石英晶体为18-22Khz晶体，优选为20Khz。
优选的，所述第一电阻为1-2Mohm，优选为1Mohm。
优选的，所述第一匹配电容和/或所述第二匹配电容为80-120pf，优选为100pf。
本发明的有益效果是：
本发明通过在路由器内设计一个电路，可以实现风扇转速随着路由器无线发射功率的变化而变化，当输出功率越高，散出的热量也就越多，转速越快，反之亦然。在尽可能降低机壳内温度的同时达到节能降耗的目的。
附图说明
图1为本发明路由器反馈输出功率输出电压的电路连接图；
图2为本发明三角波的形成电路图；
图3为本发明转速随功率变化的电路的实现电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本实施例根据路由器的PA芯片的DET引脚输出的电压,通过本实施例设计的电路，生成占空比可以随着DET电压的升降而调整的PWM波形来控制风扇的转速。
如图1所示，其中DET脚就是可以反馈出输出功率的电压。当没有反馈(RF)时，DET脚输出电压为0.3V，经过本实施例设计的电路之后，输出一个占空比为37.5％的PWM；当RF＝22dBm时，DET脚输出0.63V。输出一个占空比为78.5％的PWM；当RF＝26dBm时，DET脚输出0.88V。因为0.88>0.8，所以此时对应PWM波形的输出为高电平，风扇持续运转。功率在22-26之间平滑变化时，输出PWM波形的占空比也可以平滑变化。
如图2所示，第一反相器U1,第二反相器U2组成一个有源晶体振荡电路，石英晶体Y1选用20Khz的晶体，第一电阻R1一般选用1Mohm，第一匹配电容C3，第二匹配电容C2为匹配电容，一般选用100pf左右的电容。在第二电阻R2前端会生成一个频率为20KHz，占空比为50％的方波。第一反相器U1必需要一个电阻，不然它处于饱和截止区，而不是放大区，第一电阻R1相当于三极管的偏置作用，让第一反相器处于放大区域，这个就实现了NPN三极管的作用，NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。一个正弦振荡电路要振荡的条件是，系统放大倍数大于1，相位满足360°，第一反相器U1实现了180°移相，那么就需要第一匹配电容C3，第二匹配电容C2和石英晶体Y1实现180°移相就可以，当C3，C2，Y1形成谐振时，能够实现180移相，把Y1当作一个电感来做。也可以用电容电感的特性。
经过后面的由运算放大器U3组成的一个积分电路，最后会输出一个三角波。积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。基于电容的充放电原理，，电路的时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的时间宽度，积分电路的输出信号与输入信号的积分成正比的电路，此时，可以根据PA芯片DET脚输出的电平范围，对三角波的峰值进行分压处理，使之匹配DET电压需求。如DET电平从0.3V到0.9V，可以将三角波的峰值分压到0.8V，当PA输出最大功率是，PWM波形变为常高电平，此时风扇全力运转。
如图3所示，使用此三角波和DET脚输出的电平输入一个电压比较器U4，电压比较器U4的输出端做非运算，将输出的逻辑电平反向处理，得到调节的PWM波形。这样，就可以在输出端得到一个占空比随着DET电压的变化的PWM波形了。最后，把这个PWM波形接入风扇，可以控制风扇的转速。不需要软件人员的介入，从而达到快速产品化和节能降耗的目的。
综上所述，本发明通过在路由器内设计一个电路，可以实现风扇转速随着路由器无线发射功率的变化而变化，功率越高，热量越多，转速越快，反之亦然。在尽可能降低机壳内温度的同时达到节能降耗的目的。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (7)

1.一种转速随功率变化的电路，其特征在于，应用于根据路由器的输出电压调节散热风扇的转速，所述电路包括：
有源晶体振荡电路，输出方波；
积分电路，其输入端与所述有源晶体振荡电路的输出端连接，将所述方波转换为三角波；
电压输出端，反馈出输出功率的输出电压；
比较器，正向端或负向端与所述电压输出端连接，并且所述比较器的正向端或负向端输入所述三角波，所述比较器的输出端输出PWM波形，所述比较器对所述三角波的峰值进行分压处理，以使所述PWM波形匹配所述输出电压。
2.根据权利要求1所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述电路还包括一非门，与所述比较器的输出端连接，将所述PWM波形进行非运算。
3.根据权利要求1所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述有源晶体振荡电路包括：
第一反相器、第二反相器，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接；
第一电阻、第二电阻，其中，所述第一电阻与所述第一反相器并联，所述第二电阻与所述第二反相器串联；
石英晶体，与所述第一电阻并联；
第一匹配电容，第二匹配电容，所述第一匹配电容与所述第二匹配电容串联后与所述石英晶体并联。
4.根据权利要求3所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述积分电路包括：
运算放大器，反相端与所述第二电阻连接，同相端与一第三电阻连接；
第三电容，所述第三电容的两个极板分别与所述运算放大器的反相端和所述运算放大器的输出端连接。
5.根据权利要求3所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述石英晶体为18-22Khz晶体。
6.根据权利要求3所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述第一电阻为1-2Mohm。
7.根据权利要求3所述的转速随功率变化的电路，其特征在于，所述第一匹配电容和/或所述第二匹配电容为80-120pf。
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