CN201039383Y - 自保护风扇故障检测电路及具有所述检测电路的电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自保护风扇故障检测电路及具有所述检测电路的电视机，包括电压调制器，其输入端连接直流电源，输出端连接风扇的电源引脚；所述风扇的检测引脚连接一开关电路的控制端，所述开关电路的选通端一端接地，另一端连接所述电压调制器的接地端，通过控制开关电路的导通与截止状态，进而控制电压调制器的接地端准确接地或者悬空。在风扇故障时，电压调制器的接地端悬空，降低其输出端的电压值，从而控制风扇停机，起到保护风扇的目的。本实用新型为了在风扇出现故障时，避免电视机内部电路被烧坏，将所述风扇的检测引脚同时通过一开关电路连接电视机的MCU，在风扇出现故障时，通知MCU关机，以实现对整机系统的有效保护。

Description

自保护风扇故障检测电路及具有所述检测电路的电视机

技术领域

本实用新型属于检测电路技术领域，具体地说，是涉及一种对电器设备内部风扇的运行状态进行自动检测，并实现自保护的控制电路。

背景技术

对于目前的电器设备来说，由于其内部电路复杂、功率大，在设备运行的过程中常常会产生较大的热量，如果不能及时排放，往往会引起电路元器件的损坏，从而降低电器设备的使用寿命。因此，某些功率较大的电器设备常采用风扇来进行散热。风扇在遇到故障时，如果不能及时发现、修复，会使电器设备内部的温度急剧升高，从而造成元器件的失效。情况严重时，还会烧毁风扇，引起火灾。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种风扇故障检测电路，可以及时探测到风扇故障并关闭风扇电源，起到自保护的目的，有效解决了因风扇故障引发的电器设备内部器件损坏的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种自保护风扇故障检测电路及具有所述检测电路的电视机，包括电压调制器，其输入端连接直流电源，输出端连接风扇的电源引脚；所述风扇的检测引脚连接一开关电路的控制端，所述开关电路的选通端一端接地，另一端连接所述电压调制器的接地端。

为了简化电路结构，本实用新型的开关电路采用两个NPN型三极管连接实现。其中，第一NPN型三极管的基极连接所述风扇的检测引脚，发射极接地，集电极一方面连接一直流电源，另一方面连接第二NPN型三极管的基极，所述第二NPN型三极管的发射极接地，集电极连接所述电压调制器的接地端。当风扇运行出现故障时，控制所述第二NPN型三极管截止，从而使电压调制器的接地端悬空，降低电压调制器的输出端电压，使风扇停止运转，达到有效保护风扇的目的。

本实用新型的另一发明目的是：在风扇运行出现故障时，为了避免电器设备内部电路板被烧坏，所述风扇的检测引脚同时连接另一开关电路的控制端，所述第二开关电路的选通端连接电视机的中央处理器，根据其导通或截止状态向所述中央处理器输出高电平或低电平检测信号，进而在风扇出现故障时，通知中央处理器执行关机操作，以实现对电器设备整机系统的有效保护。

在所述第二开关电路中包含有所述的第一NPN型三极管和第三NPN型三极管，第三NPN型三极管的基极连接第一NPN型三极管的集电极，发射极接地，集电极一方面连接直流电源，另一方面连接所述中央处理器的I/O口。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的自保护风扇故障检测电路可以及时检测风扇发生的故障并切断风扇电源，同时发送风扇故障信息，通知电视机内部的中央处理器MCU，由MCU通知用户并关机，因此，本实用新型具有自动保护风扇和电视机系统的双重功能。

附图说明

图1是本实用新型的自保护风扇故障检测电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

本实用新型为了避免电视机内部电路在风扇发生故障时，由于机器内部温度急剧升高所造成的元器件损坏问题，设计了如图1所示的自保护风扇故障检测电路。采用此电路可以在风扇发生故障时及时检测到并关闭风扇电源，同时把风扇发生故障的情况通知电视机内部主板上的MCU，由MCU提醒用户注意，并及时关机，从而实现了在风扇发生故障时保护风扇及电视系统的双重目的。

实施例一，本实用新型的故障检测及保护电路主要由LM317D电压调制器U53及其外围电路连接而成。LM317作为输出电压可变的集成三端稳压器，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块，其输出端电压可以通过改变其调节端电压的方式加以调节。在所述电压调制器U53的接地端不能准确接地时，其输出端电压将变得很低，利用此特性，本实用新型设计了如图1所示的风扇故障检测保护电路。其中，CON10为风扇插头，其1脚为风扇检测脚TEST，2脚为风扇的接地脚GND，3脚为风扇的电源引脚VCC。三端可调稳压器U53的输入端IN连接+12V直流电源，输出端OUT连接风扇插头CON10的电源引脚VCC。为了向风扇提供稳定的直流供电，所述三端可调稳压器U53的输入端IN和输出端OUT分别通过一滤波电容C457、C469接地，以滤除电源中的纹波干扰。为了实现风扇故障的自动检测目的，将所述风扇插头CON10的检测引脚TEST与一开关电路的控制端相连接，所述开关电路的选通端一端接地，另一端连接所述电压调制器U53的接地端GND。通过控制开关电路的导通与截止状态，进而控制所述电压调制器U53的接地端GND准确接地或者悬空，实现对其输出端OUT电压的控制，从而控制风扇的运转与停机。

所述开关电路可以采用两个NPN型三极管Q14、Q11连接实现。其中，第一NPN型三极管Q14的基极通过电阻R392、开关二极管D14连接风扇插头CON10的检测引脚TEST，发射极接地，集电极一方面经电阻R2262连接+5V直流电源，另一方面通过电阻R419连接第二NPN型三极管Q11的基极；所述风扇插头CON10的检测引脚TEST同时经上拉电阻R2261连接电压调制器U53的输出端OUT。所述第二NPN型三极管Q11的发射极接地，集电极经小电阻R2263连接电压调制器U53的接地端GND。

在风扇正常工作时，风扇的TEST引脚输出低电平信号，拉低第一NPN型三极管Q14的基极电位，使其处于截止状态。此时，+5V直流电压通过电阻R2262、R419作用到第二NPN型三极管Q11的基极，控制其导通，电压调制器U53的接地端GND经小电阻R2263接地，电压调制器U53正常工作，输出风扇运转所需的直流电压V_FAN，大约12V左右，从而控制风扇正常工作。

当风扇工作异常时，风扇的TEST引脚输出高电平信号，此时，第一NPN型三极管Q14导通，第二NPN型三极管Q11截止，从而使电压调制器U53的接地端GND悬空，通过其输出端OUT输出较低的电压，风扇停止运转，实现自保护功能。

当然，所述自保护风扇故障检测电路也可以采用改变电压调制器U53的调节端电压的方式来实现其输出端OUT电压的调节。当风扇运行出现故障时，降低电压调制器U53的调节端的电压值，进而使其输出端OUT的电压值降低，低于风扇运转所需的电源电压值，从而使风扇停机，实现自保护的功能。

实施例二，为了在风扇运行出现故障时，避免电视机内部电路板被烧坏，起到有效保护整机系统的双重目的。在本实用新型中，所述风扇的TEST引脚同时连接另一开关电路的控制端，所述第二开关电路的选通端连接电视机的中央处理器MCU，根据其导通或截止状态向所述MCU输出高电平或低电平检测信号，进而在风扇出现故障时，通知MCU执行关机操作，以实现对电视整机系统的有效保护。

为了简化电路结构，在所述第二开关电路中包含有第三NPN型三极管Q15，其基极经电阻R420连接第一NPN型三极管Q14的集电极，发射极接地，集电极一方面通过电阻R2264连接+5V直流电源，另一方面连接MCU的I/O口，向MCU输出高电平或低电平检测信号。

当风扇正常工作时，通过风扇的TEST引脚输出低电平信号，此时，第一NPN型三极管Q14截止，+5V直流电压通过电阻R2262、R420作用到第三NPN型三极管Q15的基极，控制其导通，进而向MCU输出低电平信号。当MCU检测到该I/O口为低电平时，判断为正常工作状态，进而保持整个电视系统正常工作。

当风扇工作异常时，通过风扇的TEST引脚输出高电平信号，此时，第一NPN型三极管Q14导通，第三NPN型三极管Q15截止，进而向MCU输出高电平信号。当MCU检测到该I/O口为高电平时，表示风扇工作出现了异常，MCU可以根据预先设定的程序，先在电视屏幕上打出“风扇故障，请关机”的提示信息，提醒用户关机；如果用户不能及时关机，则在2分钟后自动切断电源，关掉电视机系统，从而实现了保护整个电视机系统的目的。

本实用新型通过采用上述简单的电路结构，实现了电视产品的自动检测及保护功能，有利于提高电视产品的安全性和可靠性。本实用新型的自保护风扇故障检测电路同样也可以应用于其他使用风扇散热的电器设备电路中。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自保护风扇故障检测电路，其特征在于：包括电压调制器，其输入端连接直流电源，输出端连接风扇的电源引脚；所述风扇的检测引脚连接一开关电路的控制端，所述开关电路的选通端一端接地，另一端连接所述电压调制器的接地端。

2.根据权利要求1所述的自保护风扇故障检测电路，其特征在于：在所述开关电路中包含有两个NPN型三极管，第一NPN型三极管的基极连接所述风扇的检测引脚，发射极接地，集电极一方面连接一直流电源，另一方面连接第二NPN型三极管的基极，所述第二NPN型三极管的发射极接地，集电极连接所述电压调制器的接地端。

3.根据权利要求1或2所述的自保护风扇故障检测电路，其特征在于：所述风扇的检测引脚同时连接另一开关电路的控制端，所述第二开关电路的选通端连接中央处理器，根据其导通或截止状态向所述中央处理器输出高电平或低电平检测信号。

4.根据权利要求3所述的自保护风扇故障检测电路，其特征在于：所述第二开关电路的选通端一端接地，另一端一方面连接直流电源，另一方面连接所述中央处理器的I/O口。

5.根据权利要求4所述的自保护风扇故障检测电路，其特征在于：在所述第二开关电路中包含有所述的第一NPN型三极管和第三NPN型三极管，第三NPN型三极管的基极连接第一NPN型三极管的集电极，发射极接地，集电极一方面连接直流电源，另一方面连接所述中央处理器的I/O口。

6.一种具有权利要求1所述自保护风扇故障检测电路的电视机，其特征在于：包括电压调制器，其输入端连接直流电源，输出端连接风扇的电源引脚；所述风扇的检测引脚连接一开关电路的控制端，所述开关电路的选通端一端接地，另一端连接所述电压调制器的接地端。

7.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：在所述开关电路中包含有两个NPN型三极管，第一NPN型三极管的基极连接所述风扇的检测引脚，发射极接地，集电极一方面连接一直流电源，另一方面连接第二NPN型三极管的基极，所述第二NPN型三极管的发射极接地，集电极连接所述电压调制器的接地端。

8.根据权利要求6或7所述的电视机，其特征在于：所述风扇的检测引脚同时连接另一开关电路的控制端，所述第二开关电路的选通端连接中央处理器，根据其导通或截止状态向所述中央处理器输出高电平或低电平检测信号。

9.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于：所述第二开关电路的选通端一端接地，另一端一方面连接直流电源，另一方面连接所述中央处理器的I/O口。

10.根据权利要求9所述的电视机，其特征在于：在所述第二开关电路中包含有所述的第一NPN型三极管和第三NPN型三极管，第三NPN型三极管的基极连接第一NPN型三极管的集电极，发射极接地，集电极一方面连接直流电源，另一方面连接所述中央处理器的I/O口。

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