CN1135463C - 散热风扇的延迟关闭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种散热风扇的延迟关闭装置，其设于一电源供应器内部，电源供应器包括一主电源系统、一常备电源系统、一用来开启或关闭主电源系统的开关控制电路及一散热风扇，其特点是：当主电源系统被关闭时，常备电源系统仍持续运作以供应远端开关控制电路运作所需电源，散热风扇运作所需的电源改由常备电源系统提供而可继续动作，以将电源供应器内部的余热排出，降低温度，而可延长电源供应器内部的电子零件的寿命及提升其可靠度。
Description
技术领域
本发明涉及一种延迟关闭装置，尤其涉及一种可以延长电源供应器内部的电子零件寿命及提升其可靠度的散热风扇的延迟关闭装置。
背景技术
台式计算机(PC)、不断电系统(UPS)等电子设备内都安装有一电源供应器，用来供应电子设备运作所需的电源。如图1所示，是一种安装于台式计算机内的电源供应器1的方块示意图。
当使用者开启(POWER ON)台式计算机的电源开关时，将启动电源供应器1，使110V交流电可以经由电源线输入电源供应器1内，输入电源供应器1内的110V交流电源先经由输入整流与滤波电路10的整流与滤波而成为300V高压直流电，然后由交换元件11将300V高压直流电切割为相位差为±150V的方波，经由隔离功率变压器12降压为±5V或±12V后，最后再由输出整流与滤波电路13作一次整流与滤波，就输出至散热风扇14及电子设备内，使电源供应器1开启时，电源供应器1内部的散热风扇14开始运转以达到散热的目的，当该电源供应器1启动时就可供应整个电子设备运作所需的电源，该输出整流与滤波电路13同时回授输出至脉宽调制(PWM)控制电路15，由脉宽调制控制电路15控制交换元件11及控制该电源供应器1的稳定输出；当使用者想达到关机目的而再次按下台式计算机的电源开关时，将切断交流电源的输入，使电源供应器1暂停运作，同时电源供应器1内的散热风扇14也会跟着停止转动。但是，这样的电源供应器仍具有以下的缺点：当电源供应器1工作一段时间后，如果瞬间做关机的动作，电源供应器1内部及电子设备内部的温度还会持续往上升，但是，因为此时电源供应器1的散热风扇14及电子设备的散热风扇仍处于停止动作的状态，因此将使得电源供应器1内部及电子设备内部的温度更加提高一段时间，长期使用下来，会导致电源供应器1内部及电子设备内部的电子零件寿命缩短，可靠度降低。
如图2所示，是一种安装于ATX PC内的电源供应器2的方块图示意图，这种ATX PC专用的电源供应器2比上述图1所示的一般PC用的电源供应器1，增加了一组常备(STAND-BY)电源23及一远端开关控制电路24，也就是该电源供应器2包括一主电源系统21、一散热风扇22、一常备电源系统23及一远端开关控制电路24，该常备电源系统23是由一交换及隔离电路230及一输出电路231组成，当电源供应器2被启动时，交流电源除了输出至主电源系统21而驱动散热风扇22及输出整个电子设备运作所需的电源，同时也输出至常备电源系统23，由常备电源系统23供应远端开关控制电路24运作所需的电源，同时常备电源系统23电性连接至电子设备的主机板(图未示)，而该主机板则是与远端开关(REMOTEON/OFF)电性连接，该远端开关可以是与主机板电性连接的键盘(K/B)或调制解调器(MODEM)，当远端开关输入为High(高电位)时，将经由远端开关控制电路24通知主电源系统21的脉宽调制(PWM)控制电路210，以关闭(REMOTE OFF)主电源系统21，当然也使散热风扇22停止动作，此时常备电源系统23仍继续动作，以供应远端开关控制电路24运作所需的电源。当远端开关输入为Low(低电位)时，同样会经由远端开关控制电路24通知主电源系统21的脉宽调制(PWM)控制电路210，而打开(REMOTE ON)主电源系统21。
但是，这种ATX PC专用的电源供应器2在使用上具有下述的缺点：当使用者经由远端开关关闭(REMOTE OFF)电源供应器2时，同时将主电源系统21关闭，使散热风扇22停止动作，将使得电源供应器2内部及电子设备内部的温度更加提高一段时间，再加上此时常备电源系统23仍继续动作也会产生热，长期使用下，更容易造成电源供应器2内部及电子设备内部的电子零件寿命缩短，可靠度下降。这种ATX PC专用的电源供应器2比上述图1所示的一般PC用的电源供应器1，更会造成电子零件寿命缩短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种散热风扇的延迟关闭装置，它可以延长电源供应器内部电子零件的寿命及提升其可靠度。
本发明的目的是这样实现的：
一种散热风扇的延迟关闭装置，所述延迟关闭装置设置在一电源供应器内部，所述电源供应器包括一主电源系统，一常备电源系统，及一散热风扇，所述延迟关闭装置的特征在于，包括：一计时器，用于当接收到所述主电源系统关闭时所输出的电源关闭信号时，输出一计时信号并开始计时，当到达所述计时器的设定时间时，停止输出计时信号；一控制器，用于当接收到所述计时器输出的计时信号时，输出一驱动信号，当所述计时器停止输出计时信号时，停止输出驱动信号；一风扇驱动电路，用于当接收到所述控制器输出的驱动信号后，使所述常备电源系统向所述散热风扇供电，当所述控制器停止输出驱动信号时，使所述常备电源系统停止向所述散热风扇供电；其中所述计时器与所述主电源系统和所述控制器相连，所述控制器与所述风扇驱动电路连接，所述风扇驱动电路还与所述常备电源系统及散热风扇相连。
在上述的散热风扇的延迟关闭装置中，所述计时器可以用一温度检测电路替换，所述温度检测电路用于检测所述电源供应器内部的环境温度，并且比较所述环境温度与一设定温度，当所述环境温度高于所述设定温度时输出一过温信号，当所述环境温度等于或低于所述设定温度时停止输出过温信号；所述控制器在接收到所述温度检测电路输出的过温信号时，输出一驱动信，在所述温度检测电路停止输出过温信号时，停止输出驱动信号。
在上述的散热风扇的延迟关闭装置中，可以同时包括一温度检测电路和计时器，所述温度检测电路是用于检测所述电源供应器内部的环境温度，并且比较所述环境温度与一设定温度，当所述环境温度高于所述设定温度时输出一过温信号，当所述环境温度等于或低于所述设定温度时，停止输出过温信号；所述控制器在同时接收到所述计时器输出的计时信号和所述温度检测电路输出的过温信号时，输出一驱动信，在所述计时信号或者所述过温信号之一停止时，停止输出驱动信号。
在上述的散热风扇的延迟关闭装置中，所述所述计时器包括一个振荡元件；所述温度检测电路包括一个温度检测元件和一个比较器，所述温度检测元件是一个热敏电阻；所述控制器包括一个或二个晶体管，并且所述风扇驱动电路包括一个晶体管。
在上述的散热风扇的延迟关闭装置中，其中，在所述的该主电源系统与散热风扇间设有一个隔离保护元件，且在延迟关闭装置与散热风扇间设有一个隔离保护元件，该等隔离保护元件可以确保在主电源系统动作时，散热风扇运作所需的电源是主电源系统提供，及在主电源系统停止动作时，散热风扇运作所需的电源是由常备电源系统提供。
本发明散热风扇的延迟关闭装置由于采用了上述的技术方案，即当驱动该散热风扇转动的主电源系统被关闭时，该延迟关闭装置会将该常备电源系统所输出的电源提供给该散热风扇，使该散热风扇持续转动以降低该电源供应器内部的环境温度，从而能达到排出电源供应器内部的余热，使电源供应器内部的环境温度降低，进而延长电源供应器内部的电子零件的寿命及提升其可靠度的效果。
附图说明
通过以下对本发明散热风扇的延迟关闭装置的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1是现有技术电源供应器的方块示意图；
图2是现有技术用来供ATX PC使用的电源供应器的方块示意图；
图3是依据本发明提出的散热风扇的延迟关闭装置的电源供应器方块示意图；
图4是依据本发明提出的散热风扇的延迟关闭装置的延迟开关装置与主电源系统、常备电源系统及散热风扇间的电原理图。
具体实施方式
如图3所示，本发明散热风扇的延迟关闭装置34是设置于一用来供ATX PC使用的电源供应器3内部，该电源供应器3包括一主电源系统30、一常备电源系统31、一具有远端开关的远端开关控制电路32及一散热风扇33。
该常备电源系统31是由一交换及隔离电路310及一输出电路311所组成，该远端开关可以是与主机板电性连接的键盘(K/B)或调制解调器(MODEM)，使用者通过由与远端开关控制电路32电性连接的远端开关开启(REMOTE ON)或关闭(REMOTE OFF)主电源系统30，当主电源系统30被关闭时，该散热风扇33也停止转动，此时，该常备电源系统31仍持续运作以供应该远端开关控制电路32运作所需电源，通过由该常备电源系统31的持续运作使得使用者可以再次经由远端开关开启主电源系统30。
如图4所示，本发明散热风扇的延迟关闭装置34是与该散热风扇33、该常备电源系统31及该主电源系统30电性连接，在该主电源系统30与散热风扇33间设有一个隔离保护元件，以及在该延迟关闭装置34与散热风扇33间设有一个隔离保护元件，它们分别为二极体D1及二极体D2。当主电源系统30在动作时，二极体D1及散热风扇33间的电源大于二极体D2及散热风扇33间的电源，因此散热风扇33运作所需的电源是由主电源系统30提供，相反地，当主电源系统30停止动作时，二极体D1及散热风扇33间的电源小于二极体D2及散热风扇33间的电源，因此散热风扇33运作所需的电源是由常备电源系统31的输出电路311提供。
如图4所示，本发明散热风扇的延迟关闭装置34包括一温度检测电路4、一计时器5、一控制器6及一风扇驱动电路7。
该温度检测电路4，包括一个温度检测元件40及一个比较器41，该温度检测元件40在本实施例中是以热敏电阻为例，该温度检测元件40可随着该电源供应器4内部的环境温度T变化，反应出对应的检测电压值，然后输出至比较器应器41，与比较器41内的基准电压值Vref相互比较，当检测电压值大于基准电压值Vref时，就表示环境温度T高于设定温度T0(T＞T0)接着会由比较器41输出一过温信号。
该计时器5包括一个振荡元件50，在本实施例中是以555IC为例，当该主电源系统30被关闭的瞬间是由该主电源系统30输出一电源关闭信号给该振荡元件50，使该振荡元件50开始计时并送出一计时信号，等达到设定时间时，该振荡元件50就停止送出计时信号。
该控制器6包括两个晶体管Q1及Q2，该两个晶体管Q1及Q2分别用来接收该计时器5所输入的计时信号及该温度检测电路4所输入的过温信号，当该控制器6同时收到该计时信号及该过温信号后即输出一驱动信号，如果该控制器6未同时收到计时信号及过温信号就不作输出。
该风扇驱动电路7包括一个晶体管Q3，当该晶体管Q3接收到该控制器6所输入的驱动信号后，会将常备电源系统31的输出电路311与该散热风扇33导通，使该散热风扇33可以持续转动以将电源供应器3内部的余热排除，进而降低该电源供应器3内部的环境温度，直到该计时器5停止计时或该温度检测电路4停止送出过温信号时，该散热风扇33才会停止转动。
如图3、图4所示，当使用者经由与该远端开关控制电路32电性连接的远端开关将主电源系统30关闭(REMOTE OFF)的瞬间，主电源系统30随即输出电源关闭信号给该延迟关闭装置34的计时器5，使计时器5开始计时，如果该电源供应器3内部的环境温度高于设定温度(T＞T0)，该延迟关闭装置34会将该常备电源系统31的输出电路311所输出的电源提供给该散热风扇33，因此在散热风扇33尚未因主电源系统30的关闭而完全停止转动时，可在常备电源系统31的输出电路311所提供的电源下持续转动，以将电源供应器3内部的余热排除，进而降低电源供应器3内部的环境温度。而只有在计时器5正在计时中及当T＞T0两个条件同时成立的情形下，散热风扇33才会在常备电源系统31所提供的电源下持续运转，只要前述任一个条件不成立，也就是计时器5达到设定时间而停止计时或者环境温度T不再高于设定温度T0，散热风扇33才会停止转动，因此，虽然有可能发生计时器5已停止计时而环境温度T仍大于设定温度T0的情形，但电源供应器3内部的环境温度T已通过由本发明的散热风扇的延迟关闭装置34而大幅降低，而可以延长电源供应器3内部的电子零件的寿命及提升其可靠度。
特别的是，在本实施例中虽然是以温度检测电路4及计时器5所构成的温度、时间等两个判断条件是否同时成立，来作为是否将常备电源系统31的输出电路311所输出的电源提供给散热风扇33的判断依据，但是，如果只以温度检测电路4(温度条件)或计时器5(时间条件)做为唯一的判断条件，使得延迟关闭装置34只包括一温度检测电路4、一控制器6及一风扇驱动电路7，或是只包括一计时器5、一控制器6及一风扇驱动电路7，同样可以达到本发明的目的。
综上所述，本发明散热风扇的延迟关闭装置具有能达到排出电源供应器内部的余热，使电源供应器内部的环境温度降低，进而延长电源供应器内部的电子零件的寿命及提升其可靠度的效果。
Claims (8)
1.一种散热风扇的延迟关闭装置，所述延迟关闭装置设置在一电源供应器内部，所述电源供应器包括一主电源系统、一常备电源系统、及一散热风扇，所述延迟关闭装置的特征在于，包括：一计时器，用于当接收到所述主电源系统关闭时所输出的电源关闭信号时，输出一计时信号并开始计时，当到达所述计时器的设定时间时，停止输出计时信号；
一控制器，用于当接收到所述计时器输出的计时信号时，输出一驱动信号，当所述计时器停止输出计时信号时，停止输出驱动信号；
一风扇驱动电路，用于当接收到所述控制器输出的驱动信号后，使所述常备电源系统向所述散热风扇供电，当所述控制器停止输出驱动信号时，使所述常备电源系统停止向所述散热风扇供电；
其中所述计时器与所述主电源系统和所述控制器相连，所述控制器与所述风扇驱动电路连接，所述风扇驱动电路还与所述常备电源系统及散热风扇相连。
2.根据权利要求1所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于：
所述计时器可以用一温度检测电路替换，所述温度检测电路用于检测所述电源供应器内部的环境温度，并且比较所述环境温度与一设定温度，当所述环境温度高于所述设定温度时输出一过温信号，当所述环境温度等于或低于所述设定温度时停止输出过温信号；
所述控制器在接收到所述温度检测电路输出的过温信号时，输出一驱动信，在所述温度检测电路停止输出过温信号时，停止输出驱动信号。
3.根据权利要求1所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于还包括：
一温度检测电路，用于检测所述电源供应器内部的环境温度，并且比较所述环境温度与一设定温度，当所述环境温度高于所述设定温度时输出一过温信号，当所述环境温度等于或低于所述设定温度时，停止输出过温信号；
所述控制器在同时接收到所述计时器输出的计时信号和所述温度检测电路输出的过温信号时，输出一驱动信，在所述计时信号或者所述过温信号之一停止时，停止输出驱动信号。
4.根据权利要求1或3所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于，所述计时器包括一个振荡元件。
5.根据权利要求2或3所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于，所述温度检测电路包括一个温度检测元件和一个比较器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于，所述控制器包括一个或二个晶体管，并且所述风扇驱动电路包括一个晶体管。
7.根据权利要求5所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于，所述温度检测元件是一个热敏电阻。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的散热风扇的延迟关闭装置，其特征在于：
在所述主电源系统与散热风扇间设有一个隔离保护元件，且在延迟关闭装置与散热风扇间设有一个隔离保护元件，所述隔离保护元件可以确保在主电源系统打开时，由主电源系统向散热风扇供电，并且在所述主电源系统关闭时，由所述常备电源系统向所述散热风扇供电。
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