CN112253521A - 一种机柜双散热风扇节能控制装置 - Google Patents

一种机柜双散热风扇节能控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机柜双散热风扇节能控制装置，包括：电源开关、整流桥、单向可控硅、热敏电阻、充电电容、第一电阻～第四电阻、第二散热风扇和温控开关；整流桥的输入端与第一散热风扇串联后通过电源开关接入交流220V电源；第一电阻和第二电阻串联后与整流桥的正负输出端相连；充电电容并联在第二电阻两端；热敏电阻与第四电阻、第三电阻串联后并联在充电电容两端；单向可控硅的阳极与整流桥的正极相连，阴极与整流桥的负极相连，控制极接于第四电阻和热敏电阻之间；温控开关和第二散热风扇串联后也通过电源开关接入交流220V电源。本发明提供的机柜双散热风扇节能控制装置，实现了风扇随机柜温度变化自动启停与调速，更加节能。

Description

一种机柜双散热风扇节能控制装置
技术领域
本发明涉及电气工程技术领域，更具体的说是涉及一种机柜双散热风扇节能控制装置。
背景技术
随着大功率变频器在工农业等领域的的广泛普及应用，特别是在油田采油、室外橇式注水泵房、变频输油等24小时作业的领域的应用，野外存在大量电气柜，用来保护变频器等电气控制设备免受风砂、雨雪等的侵蚀。由于这些电气控制设备功率容量大，工作时故自身发热较大，一般需采用两台风扇散热，但这两台风扇只要控制柜通电，无论春夏秋冬，都白天黑夜地保持全速运转，而现实中安排人工去开关则既不及时，也不现实，因此，造成大量的电能浪费，也影响风扇的寿命，增加运维费用。
因此，如何提供一种更加节能的散热风扇控制装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种机柜双散热风扇节能控制装置，实现了散热风扇在机柜温度升高需要散热时才启动，达到节能降耗、自动散热的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种机柜双散热风扇节能控制装置，包括：电源开关、整流桥、单向可控硅、热敏电阻、充电电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二散热风扇和温控开关；
所述整流桥的输入端与第一散热风扇串联后通过电源开关接入交流220V电源；
所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联后与所述整流桥的正负输出端相连；
所述充电电容C1并联在所述第二电阻R2两端；
所述热敏电阻与所述第四电阻R4以及所述第三电阻R3串联后并联在所述充电电容C1两端；
所述单向可控硅的阳极与所述整流桥的正极相连，阴极与所述整流桥的负极相连，控制极接于所述第四电阻R4和所述热敏电阻之间；
所述温控开关和所述第二散热风扇串联后也通过电源开关接入交流220V电源。
优选的，所述热敏电阻为NTC热敏电阻。
优选的，所述温控开关为动合温控开关。
优选的，所述第四电阻R4为电位器。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种机柜双散热风扇节能控制装置，在机柜温度低时，第一与第二散热风扇自动停机，在温度达到需要扇热温度时，第一散热风扇启动散热并随着温度升高而加快转速散热。而且，当第一散热风扇散热能力不够时，第二散热风扇启动扇热；反之，随着机柜温度降低，第二散热风扇和第一散热风扇依次关闭、减速、停止散热。
本发明提供的机柜双散热风扇节能控制装置，散热全过程不需要人工干预，实现了一年四季自动散热控制，自动实现了散热风扇在低温时不工作，常温时单风扇调速工作，高温时双风扇同时工作，不仅适用于双风扇场合，而且也适合单一风扇场合，既节省能源，又延长风扇使用寿命，也降低了维护费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的机柜双散热风扇节能控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1，本发明实施例公开了一种机柜双散热风扇节能控制装置，包括：电源开关、整流桥、单向可控硅、热敏电阻、充电电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二散热风扇和温控开关；
整流桥的输入端与第一散热风扇串联后通过电源开关SW接入交流220V电源；
第一电阻R1和第二电阻R2串联后与整流桥的正负极相连；
充电电容C1并联在第二电阻R2两端；
热敏电阻与第四电阻R4以及第三电阻R3串联后并联在充电电容C1两端；
单向可控硅的阳极与整流桥的正极相连，阴极与整流桥的负极相连，控制极接于第四电阻R4和热敏电阻之间；其中，优选的，热敏电阻采用NTC热敏电阻。
温控开关和第二散热风扇串联后也通过电源开关接入交流220V电源，温控开关和第二散热风扇串联的这一支路并联在整流桥和第一散热风扇串联的这一支路的两端。由温控开关ST直接控制风扇启停。例如，选择40℃的动合温控开关，在机箱内度达到动作温度时，温控开关闭合，辅助风扇全速辅助散热。
本发明提供的技术方案的工作原理是：220V交流电经整流桥B整流成脉动的直流电，脉动的直流电在电压过零后经第一电阻R1给充电电容C1充电，其在一个脉冲周期可充到的电压极限值除了受第一电阻R1、充电电容C1充电时间常数影响外，还受第二电阻R2与第一电阻R1所分压限制；充电电容C1上的电压经NTC热敏电阻RT1及第三电阻R3、第四电阻R4再次分压后加在单向可控硅SCR的控制级，通过第一电阻R1、第二电阻R2、充电电容C1、NTC热敏电阻RT1、第三电阻R3等元器件参数选择及第四电阻R4的微调，保证加在单向可控硅SCR的控制级电压在机柜温度不高时(比如20℃以下)，即使在脉冲电压峰值时加在SCR的控制级端的电压低于其导通电压，故单向可控硅不导通，主风扇(第一散热风扇)不工作；当机柜温度升高(比如30℃以上)，由于NTC热敏电阻阻值减小，第三电阻R3、第四电阻R4上的分压比加大，因而，在充电电容C1电压上升的某时刻，第三电阻R3上的分压超过单向可控硅SCR的导通电压，单向可控硅SCR导通，主风扇(第一散热风扇)开始低速运转。若温度继续升高，NTC热敏电阻阻值更小，单向可控硅SCR更提前导通，导通角加大，主风扇转速加快。
两个散热风扇在低温时不工作，达到需要扇热的温度时，第一散热风扇自动开启，当第一散热风扇能力不够时，第二散热风扇启动，实现辅助散热。本发明提供的技术方案不仅适用于双风扇场合，而且也适合单一风扇场合，既节省能源，又延长风扇使用寿命，也降低了维护费用。
优选的，机柜双散热风扇节能控制装置应选取金属或部分金属外壳，可以将温控开关ST紧贴金属部分安装。NTC热敏电阻应通过绝缘引线引出，适当地固定在能反应机柜实际温度的地方，比如变频柜散热风口的上方。
元器件优选但不限于：整流桥B选择KBP206；单向可控硅选择BT169；R1选300K/0.5W；R2选10K/0.25W；R3选510Ω/0.25W；R4选择1KΩ精密电位器；热敏电阻选R25＝10K的负温度系的，比如：MF52B103F4100A；电容C1选223，50V；ST选KSD301常开，40℃；电源开关选择普通220V/10A电源开关即可。
需要说明的是，本实施例只是优选实施例之一，目的在于借此详细说明本发明的技术方案，显然，采用本发明技术方案，不同的供电电压对主风扇的启动温度有些许影响，本领域技术人员完全可以根据机柜不同的温度需要对所述元器件参数进行适当的调整。本发明提供的技术方案中的电位器不是必要的，主要是为了适合不同用户不同的启动散热温度需要，实际中完全可以在某个适当温度下调节好R4，最后将R3、R4合并成一个固定电阻。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种机柜双散热风扇节能控制装置，其特征在于，包括：电源开关、整流桥、单向可控硅、热敏电阻、充电电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二散热风扇和温控开关；
所述整流桥的输入端与第一散热风扇串联后通过电源开关接入交流220V电源；
所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联后与所述整流桥的正负输出端相连；
所述充电电容C1并联在所述第二电阻R2两端；
所述热敏电阻与所述第四电阻R4以及所述第三电阻R3串联后并联在所述充电电容C1两端；
所述单向可控硅的阳极与所述整流桥的正极相连，阴极与所述整流桥的负极相连，控制极接于所述第四电阻R4和所述热敏电阻之间；
所述温控开关和所述第二散热风扇串联后也通过电源开关接入交流220V电源。
2.根据权利要求1所述的一种机柜双散热风扇节能控制装置，其特征在于，所述热敏电阻包括：NTC热敏电阻。
3.根据权利要求2所述的一种机柜双散热风扇节能控制装置，其特征在于，所述温控开关包括：动合温控开关。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种机柜双散热风扇节能控制装置，其特征在于，所述第四电阻R4包括：电位器。
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