CN203279433U - 一种应用于便携式用电器的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于便携式用电器的散热装置，包括散热壳体及其内部的温控电路，其主要技术特点是：在散热壳体上设有显示器、风扇和操作按键，所述的温控电路包括单片机、温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片和步进电机，单片机分别与温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片、操作按键、显示器相连接，该电机驱动芯片通过步进电机与风扇相连接。本实用新型设计合理，设置在散热壳体内的温控电路能够实时采集便携式用电器的温度，自动开启关闭风扇，实现了智能化的温度控制功能，保证了便携式用电器的正常使用，延长了便携式用电器的使用寿命，节约了能源，有利于环保，具有十分广阔的应用前景。

Description

一种应用于便携式用电器的散热装置

技术领域

本实用新型属于便携式用电器领域，尤其是一种应用于便携式用电器的散热装置。 

背景技术

随着手机、平板电脑等便携式用电器广泛应用，人们越来越认识到便携式用电器保养的重要性。CPU处理器以及安卓、Windows8等系统的装入，手机、平板电脑等便携式用电器的功能越来越强大、越来越智能。生活中无论是在充电、长时间通话以及过热的室内及室外的环境，还是在手机游戏、视频、上网聊天过程中，小型用电器都会有发热现象，随之而来便带来小型用电器电池及机身过热的危害:当电池温度升到45摄氏度以上时属于高温状态，会使充电电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短；对机身配件的损耗，减少手机寿命；导致卡机，死机；安全隐患不能消除甚至降低，便携式用电器安全事故时常发生。同时对于像mp4、ipad这类可以玩游戏，播放视频等的便携式用电器都会因发热而不同程度的损坏内部元件，减少用电器寿命。然而电子市场中关于电脑散热相关产品却呈现缺乏甚至没有的状态，使电子器件因发热引起的安全隐患长期存在，便携式用电器性能难以长久维持，不能满足消费者的需要。 

为了解决上述问题，专利文献CN202444728U和CN202059462U采用化学物质进行降温，但是采用化学物质对人体及环境有一定的危害，且不能循环使用，造成浪费资源。专利文献CN202551137U的适用范围过于狭窄，且非智能化，不利于消费者使用，裸露在外的风扇也可能伤害人体。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于便携式用电器的散热装置，解决了现有的便携式用电器散热差、资源浪费、使用不便等问题。 

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

一种应用于便携式用电器的散热装置，包括散热壳体及其内部的温控电路，在散热壳体上设有显示器、风扇和操作按键，所述的温控电路包括单片机、温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片和步进电机，单片机分别与温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片、操作按键、显示器相连接，该电机驱动芯片通过步进电机与风扇相连接。 

而且，所述的显示器由三个数码管构成。 

而且，所述的风扇嵌装在散热壳体的上表面内侧。 

而且，所述的操作按键包括第Ⅰ挡区手动挡按键、第Ⅱ挡区手动挡按键、和自动挡按键。 

而且，所述的散热壳体中部与便携式用电器之间留有间隔并在散热壳体的侧壁上设有散热孔。 

而且，所述的散热壳体的底部设有镂空区。 

而且，所述的单片机采用HT46F49E芯片，所述的温度采集器采用DS18B20温度传感芯片，所述的电机驱动芯片L298N，所述的时钟芯片采用DS1302芯片。 

本实用新型的优点和积极效果是： 

本实用新型设计合理，设置在散热壳体内的温控电路能够实时采集便携式用电器的温度，自动开启关闭风扇，实现了智能化的温度控制功能，保证了便携式用电器的正常使用，延长了便携式用电器的使用寿命，节约了能源，有利于环保，具有十分广阔的应用前景。 

附图说明

图1是本实用新型的散热壳体的主视图； 

图2是图1的仰视图； 

图3是图1的后视图； 

图4是本实用新型的温控电路方框图； 

图5是本实用新型的温控电路图； 

图6是温度采集器的电路图； 

图7是电机驱动芯片与步进电机的连接示意图； 

图8是本实用新型的操作控制程序流程图； 

图9是本实用新型的中断程序流程图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述： 

一种应用于便携式用电器的散热装置，包括散热壳体及其内部的温控电路，如图1所示，在散热壳体上设有显示器4和风扇5，该显示器使用三个数码管，用于显示便携式用电器后壳部分的温度值，该风扇嵌装在散热壳体的上表面内侧，该风扇的下部与便携式用电器留有一定的距离；在散热壳体的侧面或其他便于操作且美观的地方设有三个操作按键：第Ⅰ挡区手动挡按键1、第Ⅱ挡区手动挡按键2、自动挡按键3。散热壳体使用市场上流通的手机壳材质，大小可根据便携式用电器大小自主设计。如图2所示，在散热壳体中部与便携式用电器7之间留有间隔并在一侧设有散热孔6，该散热孔用于将内部热气流与外部空气进行交换，实现降温功能。如图3所示，散热壳体的底部设有镂空区8，该散热壳体的底部与便携式用电器相接触以促进其散热。 

散热壳体内部的温控电路，如图4所示，包括单片机、温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片、步进电机，单片机分别与温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片以及设置在散热壳体上的操作按键、显示器相连接，该电机驱动芯片通过步进电机与风扇相连接。在本实施例中，单片机采用HT46F49E单片机，该单片机采用内置EEPROM的8位FLASH型高性能精简指令集MCU，具有双向I/O口、可编程定时器、程序存储器、数据存储器和A/D转换功能，有关的智能算法以软件程序的形式写在单片机的微控制器MCU中，HT46F49E单片机内存有操作控制程序和中断程序；温度采集器对便携式用电器的壳体温度进行实时采集，其温度传感器LM335将采集到的温度信号数据通过采集温度的控制线送入HT46F49E单片机中，经过处理便可得到实际的便携式用电器CPU的温度值，将温度信号传入数码管中进行实时温度的显示，如此得到的CPU的温度传入HT46F49E单片机中，HT46F49E单片机经处理后，实现对风扇的快慢的调节，即由在操作按键控制下的步进电机的驱动来操纵风扇的转速。上述由操作按键控制下的步进电机将风扇调到合适的挡位，是由HT46F49E单片机内核构成的智能调节系统采用如下的智能算法相应的将风扇调整到合适的挡位。HT46F49E单片机控制步进电机以操纵风扇的转动及快慢的过程为：设定步进电机的角速度为ω，由此可以得出风扇转速，通过控制脉冲频率决定步进电机的角速度，即通 过控制步进电机的脉冲频率来控制风扇的转速。 

图5给出了温控电路的电路图，单片机HT46F49E处于核心地位；时钟芯片DS1302接单片机HT46F49E的1端口、27端口和28端口；电机驱动芯片L298N的OUT1、OUT2、OUT3和OUT4输出端口连接到步进电机的1、2、3和4端口上，电机驱动芯片L298N的IN1、IN2、IN3和IN4四个输入口分别连接到单片机HT46F49E的3、4、5和6端口上；三个数码管经1KΩ的电阻分别动态接到单片机的7、8、9、10、11、12、13和14端口上。两个手动挡位选择开关K1和K2通过一个与门4073连到单片机HT46F49E的中断引脚即25端口上，每个手动挡位选择开关也各自连接单片机HT46F49E的一个端口供系统判断准确地挡位，开关K1连接单片机HT46F49E的26端口，开关K2连接单片机HT46F49E的23端口，自动挡开关K0单独连接到单片机HT46F49E的16端口。温控电路内的三个手动挡位选择开关K1、K2与控制器外壳前面设置的第Ⅰ挡区手动挡按键27、第Ⅱ挡区手动挡按键28分别相对应成一体；温控电路内的自动挡开关K0与控制器外壳前面设置的自动挡按键29相对应成一体；温度传感芯片DS18B20的2端口连接到单片机HT46F49E的PB4端口即2口，+5V电源连接到温度传感芯片DS18B20的3端口，温度传感芯片DS18B20的1端口接地。 

如图6所示，温度采集器由温度传感芯片DS18B20和5.1KΩ电阻构成，+5V电源连接到温度传感芯片DS18B20的3端口，温度采集器所采集到得温度信号由温度传感芯片DS18B20的2端口连接到单片机HT46F49E的PB4端口即2口，温度传感芯片DS18B20的1端口接地。 

如图7所示，电机驱动芯片L298N与步进电机的连接方式是：电机驱动芯片L298N的OUT1、OUT2、OUT3和OUT4输出端口通过引线分别连接到步进电机的1、2、3和4端口上；电机驱动芯片L298N的IN1、IN2、IN3和IN4四个输入口分别连接到单片机HT46F49E的3、4、5和6口上。单片机HT46F49E向电机驱动芯片L298N发送控制信号，并经过OUT1、OUT2、OUT3和OUT4四个输出口对步进电机实现控制功能。 

如图8所示，HT46F49E单片机内存设有操作控制程序，其控制流程是：开始检测→手机CPU温度是否达到预定值（Sign=0）→否，返回开始检测；是，控制风扇→返回开始检测。主程序中所述的使用预定的温度信号数值控制风扇， 是指根据CPU温度变化速率的值，在此数据下对比已烧入的各挡位数据范围取出最合适的挡位，从而控制风扇的快慢。 

如图9所示，HT46F49E单片机内存设有中断程序，其处理流程是：开始中断→读挡位值→是否按下自动键？→是，信号变量Sign=0→退出中断；否，信号变量Sign=1→控制风扇打开→退出中断。 

本实用新型的安装方式类似于市场上的手机壳的安装方式，在使用时，用户可以通过显示器对便携式用电器的温度进行观察，以便对便携式用电器的安全问题进行提前预防并做出充分的准备。同时，根据降温需求，通过操作按键进行手动的调节或选择自动调节，更加智能化与人性化。针对不同便携式用电器的使用状态，进行相应的处理：例如，（1）当用户在用户玩游戏或者看视频，以及使用一些会造成手机温度剧烈上升的操作时，用户可以选择自动挡进行调节，这样可以方便地使手机温度维持在事宜的温度；（2）在平时用户不携带手机时，通过手机的时钟芯片对风扇的定时开关以及风扇转速的自动调节，使手机维持在一个安全的温度，降低手机电池的自放电率；（3）在手机充电时，尤其容易发生安全事故，在此时用户最好选择自动调节或者根据需要进行手动挡进行调节，使手机的安全性能得以保证。 

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。 

Claims (7)

1.一种应用于便携式用电器的散热装置，包括散热壳体及其内部的温控电路，其特征在于：在散热壳体上设有显示器、风扇和操作按键，所述的温控电路包括单片机、温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片和步进电机，单片机分别与温度采集器、时钟芯片、电机驱动芯片、操作按键、显示器相连接，该电机驱动芯片通过步进电机与风扇相连接。 

2.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的显示器由三个数码管构成。 

3.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的风扇嵌装在散热壳体的上表面内侧。 

4.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的操作按键包括第Ⅰ挡区手动挡按键、第Ⅱ挡区手动挡按键、和自动挡按键。 

5.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的散热壳体中部与便携式用电器之间留有间隔并在散热壳体的侧壁上设有散热孔。 

6.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的散热壳体的底部设有镂空区。 

7.根据权利要求1所述的一种应用于便携式用电器的散热装置，其特征在于：所述的单片机采用HT46F49E芯片，所述的温度采集器采用DS18B20温度传感芯片，所述的电机驱动芯片L298N，所述的时钟芯片采用DS1302芯片。 

Images