CN203756570U - 基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路及散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于通道闸领域，提供了一种基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路及散热装置，该电路包括：温度采样单元；基准单元；比较单元，其第一输入端与基准单元的输出端连接，其第二输入端与温度采样单元的输出端连接；风扇驱动单元，其控制端与比较单元的输出端连接，其第一输出端与风扇的正极连接，其第二输出端与风扇的负极连接；温度门限调整单元，其输入端与比较单元的输出端连接，其输出端与比较单元的第二输入端连接。本实用新型在检测到散热铝片的温度过高时启动风扇，在温度降低后控制风扇停止，有效解决了散热问题，并且提高风扇的使用寿命，该电路结构简单、成本低、节能，安装十分简单。

Description

基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路及散热装置

技术领域

本实用新型属于通道闸领域，尤其涉及一种基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路及散热装置。

背景技术

对于通道闸产品来说，一般都采用电动机驱动，并且电动机驱动电路的功率放大芯片就集成在整个控制板上，由于功率放大芯片一般发热量比较大，而体积相对又要设计得很小很紧凑，因此，如何高效可靠地散热就成为电路设计者需要考虑的一个难题。

功放散热目前一般的做法有自然散热、风冷散热、水冷散热等方式。对于通道闸这种非长期持续运转的产品，电动机驱动电路功率放大芯片发热量较大且是间歇性发热的，采用自然散热方式会导致整个驱动电路无法设计紧凑，电路体积大，而采用风冷散热又面临着风扇长期运转的寿命问题，采用水冷方式安装复杂，成本很高，同样也面临风扇长期运转的寿命问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路，旨在解决目前对于通道闸产品的电动机功放散热装置体积大、成本高、安装复杂，以及控制风扇长期运转导致风扇寿命低的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路，所述电路与风扇连接，包括：

采集散热金属片的温度，并生成与温度对应的采样信号的温度采样单元；

对电源电压进行分压，生成对应温度门限的基准信号的基准单元；

将所述采样信号与所述基准信号进行比较，生成驱动控制信号的比较单元，所述比较单元的第一输入端与所述基准单元的输出端连接，所述比较单元的第二输入端与所述温度采样单元的输出端连接；

根据所述驱动控制信号导通，以驱动所述风扇运行的风扇驱动单元，所述风扇驱动单元的控制端与所述比较单元的输出端连接，所述风扇驱动单元的第一输出端与所述风扇的正极连接，所述风扇驱动单元的第二输出端与所述风扇的负极连接；

调整所述温度门限的温度门限调整单元，所述温度门限调整单元的输入端与所述比较单元的输出端连接，所述温度门限调整单元的输出端与所述比较单元的第二输入端连接。

进一步地，所述温度采样单元包括：

电阻R1、电容C1和温度感应元件；

所述电阻R1的一端与电源电压连接，所述电阻R1的另一端为所述温度采样单元的输出端与所述温度感应元件的一端连接，所述温度感应元件的一端还与所述电容C1的一端连接，所述温度感应元件的另一端和所述电容C1的另一端同时接地。

更进一步地，所述温度感应元件为热敏电阻或温度传感器。

更进一步地，所述基准单元包括：

电阻R2和稳压二极管DZ1；

所述电阻R2的一端与电源电压连接，所述电阻R2的另一端为所述基准单元的输出端与所述稳压二极管DZ1的阴极连接，所述稳压二极管DZ1的阳极接地。

更进一步地，所述比较单元为运算放大器，所述运算放大器的反向输入端为所述比较单元的第一输入端，所述运算放大器的正向输入端为所述比较单元的第二输入端，所述运算放大器的输出端为所述比较单元的输出端。

更进一步地，所述风扇驱动单元包括：

二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R5和第一半导体开关器件；

所述二极管D1的阴极为所述风扇驱动单元的控制端，所述二极管D1的阳极与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端同时与所述电阻R3的一端和所述第一半导体开关器件的控制端连接，所述电阻R3的另一端和所述第一半导体开关器件的电流输入端同时与电源电压连接，所述第一半导体开关器件的电流输出端为所述风扇驱动单元的第一输出端与所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极为所述风扇驱动单元的第二输出端接地。

更进一步地，所述第一半导体开关器件为PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极为所述第一半导体开关器件的电流输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一半导体开关器件的电流输出端，所述PNP型三极管的基极为所述第一半导体开关器件的控制端。

更进一步地，所述温度门限调整单元为电阻R4，所述电阻R4的一端为所述温度门限调整单元的输入端，所述电阻R4的另一端为所述温度门限调整单元的输出端。

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种基于通道闸产品的电动机功放散热装置，所述散热装置与电动机功放芯片连接，所述散热装置包括弹性压装于所述电动机功放芯片表面的散热金属片、固定在所述散热金属片上的风扇，以及与风扇电连接的如权利要求1至8任一项所述的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路。

进一步地，所述散热金属片为铝片。

本实用新型实施例采用风冷方式，通过温度采样单元检测散热铝片上的温度，当散热铝片上的温度达到预定温度时自动控制启动风扇运转，当检测到散热铝片上的温度降低到预定温度以下时控制风扇停止运转，有效解决了功率放大芯片的散热问题，并且相比于常规的风扇一直处于运转状态的散热方式可大幅提高风扇的使用寿命，达到节能目的，该电路结构简单、成本低廉，安装十分简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路的优选示例电路图；

图3为本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热装置的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例通过温度采样单元检测散热铝片上的温度，当散热铝片上的温度达到预定温度时自动控制启动风扇运转，当检测到散热铝片上的温度降低到预定温度以下时控制风扇停止运转，有效解决了功率放大芯片的散热问题，并且相比于常规的风扇一直处于运转状态的散热方式可大幅提高风扇的使用寿命，达到节能目的，该电路结构简单、成本低廉，安装十分简单。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述：

图1示出了本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

作为本实用新型一实施例，该基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路可以应用于各种基于通道闸产品的电动机功放散热装置中。

该基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路1与风扇3连接，包括：

采集散热金属片的温度，并生成与温度对应的采样信号的温度采样单元11；

对电源电压进行分压，生成对应温度门限的基准信号的基准单元12；

将采样信号与基准信号进行比较，生成驱动控制信号的比较单元13，该比较单元13的第一输入端与基准单元12的输出端连接，比较单元13的第二输入端与温度采样单元11的输出端连接；

根据驱动控制信号导通，以驱动风扇运行的风扇驱动单元14，该风扇驱动单元14的控制端与比较单元13的输出端连接，风扇驱动单元14的第一输出端与风扇1的正极连接，风扇驱动单元14的第二输出端与风扇1的负极连接；

调整温度门限的温度门限调整单元15，该温度门限调整单元15的输入端与比较单元13的输出端连接，温度门限调整单元15的输出端与比较单元13的第二输入端连接。

在本实用新型实施例中，通过温度采样单元11检测散热铝片（散热金属片）2上的温度，根据该温度生成一个电信号（温度采样信号）给比较单元13，比较单元13将该温度采样信号与对应预设温度门限的基准信号比较，当采样信号低于基准信号时，即铝片上的温度高于预设的温度门限时，输出驱动信号以驱动风扇3启动，直到当温度采样单元11检测散热铝片2上的温度低于预设温度门限时，控制风扇停止工作。

本实用新型实施例采用风冷方式，通过温度采样单元检测散热铝片上的温度，当散热铝片上的温度达到预定温度时自动控制启动风扇运转，当检测到散热铝片上的温度降低到预定温度以下时控制风扇停止运转，有效解决了功率放大芯片的散热问题，并且相比于常规的风扇一直处于运转状态的散热方式可大幅提高风扇的使用寿命，达到节能目的，该电路结构简单、成本低廉，安装十分简单。

图2示出了本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路的优选示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

作为本实用新型一实施例，温度采样单元11包括：

电阻R1、电容C1和温度感应元件111；

电阻R1的一端与电源电压VCC连接，电阻R1的另一端为温度采样单元11的输出端与温度感应元件111的一端连接，温度感应元件111的一端还与电容C1的一端连接，温度感应元件111的另一端和电容C1的另一端同时接地。

作为本实用新型一优选实施例，温度感应元件111可以采用热敏电阻RT1或温度传感器实现。

作为本实用新型一实施例，基准单元12包括：

电阻R2和稳压二极管DZ1；

电阻R2的一端与电源电压VCC连接，电阻R2的另一端为基准单元12的输出端与稳压二极管DZ1的阴极连接，稳压二极管DZ1的阳极接地。

作为本实用新型一实施例，比较单元13为运算放大器IC1，运算放大器IC1的反向输入端为比较单元13的第一输入端，运算放大器IC1的正向输入端为比较单元13的第二输入端，运算放大器IC1的输出端为比较单元13的输出端。

作为本实用新型一实施例，风扇驱动单元14包括：

二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R5和第一半导体开关器件141；

二极管D1的阴极为风扇驱动单元14的控制端，二极管D1的阳极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端同时与电阻R3的一端和第一半导体开关器件141的控制端连接，电阻R3的另一端和第一半导体开关器件141的电流输入端同时与电源电压VCC连接，第一半导体开关器件141的电流输出端为风扇驱动单元14的第一输出端与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极为风扇驱动单元14的第二输出端接地。

作为本实用新型一优选实施例，第一半导体开关器件141可以采用三极管或MOS管实现，当第一半导体开关器件141为PNP型三极管Q1时，PNP型三极管Q1的发射极为第一半导体开关器件141的电流输入端，PNP型三极管Q1的集电极为第一半导体开关器件141的电流输出端，PNP型三极管Q1的基极为第一半导体开关器件141的控制端；

当第一半导体开关器件141为P型MOS管时，P型MOS管的源极为第一半导体开关器件141的电流输入端，P型MOS管的漏极为第一半导体开关器件141的电流输出端，P型MOS管的栅极为第一半导体开关器件141的控制端。

作为本实用新型一实施例，温度门限调整单元15为电阻R4，电阻R4的一端为温度门限调整单元15的输入端，电阻R4的另一端为温度门限调整单元15的输出端。

在本实用新型实施例中，电阻R2对电源电压分压，为运算放大器IC1提供基准参考电压，稳压二极管DZ1对基准电压稳压，电阻R1、热敏电阻RT1、电容C1、运算放大器IC1、电阻R4构成一可靠的迟滞电路，当散热铝片的温度升高时，通过热传导使热敏电阻RT1的阻值降低，当达到运算放大器IC1的翻转条件时，运算放大器IC1动作输出低电平信号，通过二极管D1、电阻R5驱动PNP型三极管Q1，PNP型三极管Q1导通，风扇3得电运转。

随着风扇的气流交换作用散热铝片的温度逐渐降低，热敏电阻RT1的阻值随之增大，当达到运算放大器IC1的翻转条件时，运算放大器IC1动作输出高电平信号，从而导致PNP型三极管Q1截止，风扇3停止运行。

其中，电阻R4决定了开启风扇和关停风扇的温度门限。并且由于运算放大器IC1为非理想运放器件，其输出的高电平低于VCC一定数值，因此须加入二极管D1和电阻R3起平衡作用，从而保证PNP型三极管Q1的可靠截止。

本实用新型实施例采用风冷方式，通过温度采样单元检测散热铝片上的温度，当散热铝片上的温度达到预定温度时自动控制启动风扇运转，当检测到散热铝片上的温度降低到预定温度以下时控制风扇停止运转，有效解决了功率放大芯片的散热问题，并且相比于常规的风扇一直处于运转状态的散热方式可大幅提高风扇的使用寿命，达到节能目的，该电路结构简单、成本低廉，安装十分简单。

图3示出了本实用新型实施例提供的基于通道闸产品的电动机功放散热装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

作为本实用新型一实施例，该基于通道闸产品的电动机功放散热装置，与电动机功放芯片4连接，该散热装置包括：

散热金属片2、风扇3以及基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路1；

该散热金属片2弹性压装于发热器件电动机功放芯片4的表面，风扇3固定在散热金属片2上，扇叶3的出风口向外，以有效避免灰尘在散热铝片2上堆积，从而有效提高散热铝片2的热交换效率。风扇3的正极与基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路1的第一输出端连接，风扇3的负极与基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路1的第二输出端连接。

作为本实用新型一实施例，该散热金属片2可以采用铝片、铜片等导热快的金属材料。

本实用新型实施例采用风冷方式，通过温度采样单元检测散热铝片上的温度，当散热铝片上的温度达到预定温度时自动控制启动风扇运转，当检测到散热铝片上的温度降低到预定温度以下时控制风扇停止运转，有效解决了功率放大芯片的散热问题，并且相比于常规的风扇一直处于运转状态的散热方式可大幅提高风扇的使用寿命，达到节能目的，该电路结构简单、成本低廉，安装十分简单。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述电路与风扇连接，包括：

采集散热金属片的温度，并生成与温度对应的采样信号的温度采样单元；

对电源电压进行分压，生成对应温度门限的基准信号的基准单元；

将所述采样信号与所述基准信号进行比较，生成驱动控制信号的比较单元，所述比较单元的第一输入端与所述基准单元的输出端连接，所述比较单元的第二输入端与所述温度采样单元的输出端连接；

根据所述驱动控制信号导通，以驱动所述风扇运行的风扇驱动单元，所述风扇驱动单元的控制端与所述比较单元的输出端连接，所述风扇驱动单元的第一输出端与所述风扇的正极连接，所述风扇驱动单元的第二输出端与所述风扇的负极连接；

调整所述温度门限的温度门限调整单元，所述温度门限调整单元的输入端与所述比较单元的输出端连接，所述温度门限调整单元的输出端与所述比较单元的第二输入端连接。

2.如权利要求1所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述温度采样单元包括：

电阻R1、电容C1和温度感应元件；

所述电阻R1的一端与电源电压连接，所述电阻R1的另一端为所述温度采样单元的输出端与所述温度感应元件的一端连接，所述温度感应元件的一端还与所述电容C1的一端连接，所述温度感应元件的另一端和所述电容C1的另一端同时接地。

3.如权利要求2所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述温度感应元件为热敏电阻或温度传感器。

4.如权利要求1所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述基准单元包括：

电阻R2和稳压二极管DZ1；

所述电阻R2的一端与电源电压连接，所述电阻R2的另一端为所述基准单 元的输出端与所述稳压二极管DZ1的阴极连接，所述稳压二极管DZ1的阳极接地。

5.如权利要求1所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述比较单元为运算放大器，所述运算放大器的反向输入端为所述比较单元的第一输入端，所述运算放大器的正向输入端为所述比较单元的第二输入端，所述运算放大器的输出端为所述比较单元的输出端。

6.如权利要求1所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述风扇驱动单元包括：

二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R5和第一半导体开关器件；

所述二极管D1的阴极为所述风扇驱动单元的控制端，所述二极管D1的阳极与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端同时与所述电阻R3的一端和所述第一半导体开关器件的控制端连接，所述电阻R3的另一端和所述第一半导体开关器件的电流输入端同时与电源电压连接，所述第一半导体开关器件的电流输出端为所述风扇驱动单元的第一输出端与所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极为所述风扇驱动单元的第二输出端接地。

7.如权利要求6所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述第一半导体开关器件为PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极为所述第一半导体开关器件的电流输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一半导体开关器件的电流输出端，所述PNP型三极管的基极为所述第一半导体开关器件的控制端。

8.如权利要求1所述的电动机功放散热控制电路，其特征在于，所述温度门限调整单元为电阻R4，所述电阻R4的一端为所述温度门限调整单元的输入端，所述电阻R4的另一端为所述温度门限调整单元的输出端。

9.一种基于通道闸产品的电动机功放散热装置，与电动机功放芯片连接，其特征在于，所述散热装置包括弹性压装于所述电动机功放芯片表面的散热金属片、固定在所述散热金属片上的风扇，以及与风扇电连接的如权利要求1至8任一项所述的基于通道闸产品的电动机功放散热控制电路。

10.如权利要求9所述的电动机功放散热装置，其特征在于，所述散热金属片为铝片。