CN1404707A - 风扇保护 - Google Patents

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Abstract

在多个风扇的保护电路中，每一个风扇都有一元件与之相连。元件的阻抗值或电流值表示风扇的工作状态。例如，阻抗值或电流值在风扇运转或工作正常时为低，在风扇不运转或功能异常时为高。元件并联在两根导线之间。检测电路测定两根导线之间的总阻抗值或电流值，如果总阻抗值或电流值在一个预定范围内，就表示所有的风扇都工作正常，如果总阻抗值或电流值不在一个预定范围内，就表示至少有一个风扇工作异常。仅仅需要两根导线将风扇的工作状态传递给检测电路而不取决于所包括的风扇的数量。

Description

风扇保护
本发明涉及多个风扇的保护电路，一个包括该保护电路的制冷系统以及一个包括该制冷系统的显示设备。
JP-A-61-15594公开了多个风扇，每个风扇都通过一个电流传感器和一个断路器串连到一个工作电压上。一个比较计算器通过相应的电流传感器将测得的每一个风扇的实际电流与正常工作电流比较，如果实际工作电流与正常工作电流的差值超过了规定允许水平，相应断路器就会断开。这种风扇保护装置的缺点是需要为每一个电流传感器和比较计算器连接一根导线来供给实际的风扇电流。
本发明的目的是为多个风扇提供一种保护电路，其中需要将风扇的当前工作状态提供给检测电路的导线数量不取决于风扇的数量。
为此，发明的第一方面提供了一种权利要求1描述的多个风扇保护电路。发明的第二方面提供了一种权利要求5描述的制冷系统。发明的第三方面提供了一种权利要求6阐述的显示设备。本发明的优选实施例在附属权利要求中描述。
根据发明的第一方面，在多个风扇保护电路中，一个表示相应风扇工作状态的电路(后面称元件或元件组)和每一风扇相连。每个元件都具有一个表示相应风扇工作在正常状态还是非正常状态的数值的特性。
该元件被并联在两根导线间，检测电路决定并联元件特性的总数值。如果总数值在一个预定范围内，就表示所有的风扇都工作正常，如果总数值不在一个预定范围内，就表示其中至少有一台风扇工作异常。仅仅需要两条导线将风扇的工作状态传输给检测电路而不取决所包含的风扇的数量。
本发明的保护电路进一步的优点在于数值可以表示多少风扇工作异常。例如，如果使用六个风扇，它可能只有在两个或更多的风扇工作异常的时候起作用，在现有的技术中，只要一个风扇工作异常，所有的风扇都会被关闭。保护电路可以在一个或多个风扇工作异常时防止设备过热。
JP-A-2-230411公开了检测风扇工作异常的系统，其中当风扇工作异常时，相应的保险丝熔断。所有的保险丝串联在一起，一端连接检测器的输入口，检测器的输入口连接一个上拉电阻。如果一个风扇工作异常，相应的保险丝熔断，断开保险丝串联的回路，输入电压被上拉电阻拉高。前面的这项技术没有公开并联的元件，并且检测电路没有检测并联元件特性的总数值。进而，现有的这项技术不能检测多少个风扇工作异常，也不能判定究竟是一个还是多个风扇工作异常。
根据权利要求2所述的一个实施例，元件包括一个电流源，该电流源提供一个取决于相应风扇工作状况的电流，并联电流源产生的总电流可以直接测量或通过连接到保护线上的普通阻抗转化成电压。测量出的电流或电压可以用来判定一台或多台风扇工作是否正常。例如，假设只要风扇工作正常电流源就不提供电流，每一个电流源在相应风扇工作异常时产生一个预定电流值，总电流值显示是预定电流值的倍数就表示工作异常的风扇的数量。
根据权利要求3所述的实施例，电流判定元件包括一阻抗元件，其阻抗值取决于相应风扇的工作状况。检测电路决定全部并联阻抗元件的总阻抗。如果总阻抗值在一个预定范围内，就表示所有的风扇都工作正常，如果总阻抗值不在一个预定范围内，就表示其中至少有一台风扇工作异常。
根据权利要求4所述的实施例，阻抗元件包括一个带开关的串联阻抗来减少测量阻抗的公差。
本发明的这些方面和其它方面将引用以下描述的实施例加以阐述，使之明了。
在附图中：
图1是该发明的一个实施例总体电路图，
图2是发明中的检测电路的一个实施例的电路图，并且
图3是发明中的风扇单元的一个实施例的电路图。
图1是发明的一个实施例的总体电路图，显示的每一个风扇单元F1到Fn都包括一个风扇电机Mi和一块电子电路FMi来产生一个表示风扇电机Mi是否工作正常的信号ISi。这个ISi信号控制阻抗Zi的阻抗值，或者，如图3所示，这个ISi信号控制电流源Ii的电流。电源1通过公共导线向N个风扇单元F1到Fn供电，电源的电流通过一根公共地线GND返回。每一个风扇单元Fi包括一个阻抗值取决其工作状况的阻抗元件Zi，阻抗元件Zi(Z1到Zn)被连接到一根公共保护线PORT和公共地线GND之间。检测器2连接公共保护线PORT和公共地线GND来检测并联在一起的阻抗元件Z1到Zn的总阻抗值，检测器2提供一个取决于并联阻抗元件Z1到Zn的总阻抗值的保护信号FPR，总阻抗值是风扇组Fi工作状况的表示。
例如，与风扇Fi相关的阻抗元件Zi的阻抗值在Fi正常工作时保持在第一个范围内，在F i工作异常时阻抗值会在一个与第一范围不相邻的第二范围。如图1所示的参考，阻抗元件Zi包括一个阻抗元件Ri(最好是一个电阻)和一个主电流回路电子开关Si(最好是一个FET)。电子开关Si的控制输入端接收表示风扇Fi工作状态的信号ISi作为输入信号。如例图1所示，当风扇Fi旋转时控制输入接受到一脉冲信号ISi，如果风扇停止转动，电子开关Si就处于连续的导通和不导通状态。阻抗元件的Zi的平均阻抗值就取决于加到控制输入端脉冲的负载周期，这样，风扇Fi工作异常时阻抗低一点，工作正常时阻抗高一点，反之亦然。
许多其它实施例方法也是可行的，阻抗元件Zi可以包括两个阻抗和一个开关串联，开关和其中的一个阻抗并联，风扇工作正常时，阻抗元件Zi的阻抗值取决于两个阻抗串联，而当风扇工作异常时，阻抗元件Zi的阻抗值就仅仅取决于其中的一个阻抗元件，或是用相反的方式。
保护信号FPR可以加到电源1上，当一个或超过预定数量的风扇工作异常时，该保护信号可以切断电源1。如果风扇组Fi用来冷却包括为显示装置4处理将要显示的输入视频信号VI的处理电路3的显示设备，由供电装置供给的处理电路3的电压VB1和显示装置4的电压VB2，在一个或超过预定数量的风扇Fi工作异常将会被分别控制切断(例如，电源被关断或电源电压中断)。也可以有选择的只切断在显示设备中产生大部分热量的显示装置的电路。例如，音频放大器将会被关断或减少显示设备产生的光束数量。显示设备内部减少耗能的动作要取决于工作异常的风扇的数量，这可以由一微处理器控制，微处理器接收一个典型的并联阻抗元件的总阻抗值或是并联电流源的总电流值信号并且切断相关电路或减少音频输出的耗能和/或减少显示设备产生的光束数量。微处理器可以通过一个模数转换器(A/D)来接受此信号。
图2是检测电路即本发明中的检测器2实施例的电路图。
检测器2有一个连接到公共保护线PORT上的输入终端Pi，一个输出终端Po提供输出信号FPR，一个连接地的终端P2及接收供给电压Vs的终端P1。
第一比较器COM1有一正向输入，有一连接到输入终端Pi上的反向输入和连接到输出终端Po上输出。第二比较器COM2有一正向输入，有一连接到输入终端Pi上的反向输入和连接到输出终端Po上输出。电阻R1接在输入终端Pi与终端P1之间，电容C1接在输入终端Pi与终端P2之间，电阻R2接在终端P1与比较器COM1的正向输入之间，电阻R3接在比较器COM1的正向输入与比较器COM2的方向输入之间，电阻R4接在比较器COM2的反向输入与终端P2之间，电阻R5接在输入终端P1与终端Po之间。
现在描述检测器2的工作。检测器2的输入终端Pi的输入电压Vi被电容C1整形并由可以被并联阻抗元件Zi的总的阻抗值或是并联电流源Ii的总的电流值决定。如果输入电压Vi低于比较器COM2的反向输入端上参考电压Vref2，比较器COM2强制输出信号FPR为低。如果输入电压Vi高于比较器COM1的正向输入端上参考电压Vref1，比较器COM1强制输出信号FPR为低，如果输入电压在参考电压Vref1与参考电压Vref2之间的一个范围内，比较器COM1与比较器COM2都不会强制输出信号FPR为低，结果是电阻R5使输出信号FPR为高(比较器COM1与比较器COM2的输出为集电极开路)。
这样，当并联阻抗元件Zi的总阻抗值或是并联电流源Ii的总电流值在一定的范围内，此时输入电压Vi在参考电压Vref1与参考电压Vref2之间，可由输出信号FPR为高来显示风扇工作正常。如果一个或多个风扇工作异常，将会有一个使输入电压Vi不在参考电压Vref1与参考电压Vref2之间的总阻值，输出信号FPR为低。可以通过选择超过预定数量的风扇被检测到工作异常作为参考标准。
也可以通过测量对所有的阻抗施加预定电流后的一个电压值来决定并联阻抗元件Z1到Zn的总的阻抗值。
图3是风扇单元Fi的电路图。图中所示的风扇单元Fi包括一个风扇电机Mi及和一块电子电路Fmi来补偿表示风扇电机Mi是否工作正常的信号ISi。这个ISi信号控制电流源Ii依照风扇电极Mi的工作状态提供不同的预定电流值。图3中表示的风扇单元Fi可以代替图1中的风扇单元F1到Fn。图2中的检测电路2可以测出当一电压通过电阻R1时风扇单元F1到Fn的并联的所有电流源产生的总电流，总电流仍然可以用其它适当的方法测出。
应该注意的是上述提到的具体实施例并不局限于本发明，本行业的熟练工人可以从不超出附加权利要求的范围出发设计出多种可选方案。在权利要求中，任何括号中的参考记号都不应理解成对权利要求的限制。动词“包括”的使用和与之相连的词语不排除权利要求中没有说明的那些元件或步骤。发明可以由包括多个独立元件的硬件实现，也可以通过计算机编程实现。在该设备中，权利要求列出了多种方法，而一个硬件或硬件的同一项可以实现几个这样的方法。

Claims (7)

1.一种设备的保护电路包括：
多个风扇(Fi)，包括多个元件(Zi；Ii)的保护电路，每个元件(Zi；Ii)与相应的多个风扇中的一个风扇(Fi)相连并且具有一个取决于所述相应风扇(Fi)工作状态的数值的特性，元件(Zi；Ii)被并联在一根参考线(GND)与一根保护线(PORT)之间，并且
一个检测电路(2)连接到保护线(PORT)上用来检测并联元件(Zi)的总数值是否在显示至少一台风扇(Fi)工作异常的范围内。
2.权利要求1所述的保护电路，其特征在于元件(Zi；Ii)包括一个电流源(Ii)，该电流源提供一个电流其值的大小取决于相应风扇(Fi)工作状况。
3.权利要求1所述的保护电路，其特征在于元件(Zi；Ii)包括一个阻抗元件(Zi)，其数值取决于相应风扇(Fi)的工作状况。
4.权利要求3所述的保护电路，其特征在于阻抗元件(Zi)包括一个电阻(Ri)和一个主电流回路电子开关(Si)串联电路，电子开关(Si)的一个控制输入端与相应风扇(Fi)相连来接收表示风扇是否工作正常的信号(ISi)。
5.一个冷却系统，该系统包括多个风扇(Fi)及一个包括多个风扇(Fi)装置的保护电路，该保护电路包括：
多个元件(Zi；Ii)，每个元件(Zi；Ii)与相应多个风扇中的一个风扇(Fi)相连并且具有一个取决于所述相应风扇(Fi)工作状态的数值的特性，元件(Zi；Ii)被并联在一根参考线(GND)与一根保护线(PORT)之间，并且
一个检测电路(2)连接到保护线(PORT)上用来检测并联元件(Zi)的总数值是否在显示至少一台风扇(Fi)工作异常的范围内来防止设备过热。
6.显示设备包括一个显示装置，多个冷却显示装置的风扇及一个保护电路，其特征在于是保护电路包括：
多个元件(Zi；Ii)，每个元件(Zi；Ii)与相应的多个风扇中的一个风扇(Fi)相连并且具有一个取决于所述相应风扇(Fi)工作状态的数值的特性，元件(Zi；Ii)被并联在一根参考线(GND)与一根保护线(PORT)之间，
一个检测电路(2)连接到保护线(PORT)上用来检测并联元件(Zi)的总数值是否在显示至少一台风扇工作异常的范围内来防止设备过热。
7.权利要求6所述的显示设备，其特征在于检测电路(2)包括可以根据工作异常风扇(Fi)的数量有选择的独立限制显示装置的耗能。
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