CN203939743U - 带转速反馈的风扇调速电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带转速反馈的风扇调速电路，用于变频器散热系统中驱动直流低压风扇。2线/3线风扇的驱动信号由PWM信号经过光电耦合器控制开关管的导通与关闭。光电耦合器用于驱动电路与降压电路的隔离。开关管、电感、二极管、电容组成Buck降压电路，实现直流电压的变化，满足当前散热需求。4线风扇的驱动信号直接由光电耦合器的输出端提供，提供占空比可变的PWM信号给风扇。风扇转速反馈电路给控制单元部分实时反馈转速信号并更好的监控转速和保护风扇。本实用新型的散热效率高，调速范围广，结构简单实用性强，绝缘等级高可适应不同电压等级电路，抗干扰能力强，兼顾了风扇高效率控制和高数字化控制的需求。

Description

带转速反馈的风扇调速电路

技术领域

本实用新型涉及变频器散热领域，特别涉及一种可驱动2线、3线、4线风扇的、带转速反馈的风扇调速电路。

背景技术

在电力电子行业，随着技术的快速发展，很多设备需要更多的大功率半导体器件应用，大功率器件运行时不可避免地会产生很多的热量，通常设备需要自带风扇进行散热处理。目前大部分的风扇处于恒速工作状态下，但大功率器件很多时候不是工作在额定功率下，产生的热量不需要风扇恒速运转就可满足温度要求，此时风扇仍恒速运转就造成了很大一部分能源的浪费。在目前能效等级逐步提升的趋势下，对风扇的驱动控制就势在必行。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述存在的问题，提供一种电路简单、散热效率高、高效节能的带转速反馈的风扇调速电路，可以根据大功率器件的散热需求，控制风扇不同的转速，在达到散热效果的同时提高散热效率，节约能源。

本实用新型的技术方案如下：

一种带转速反馈的风扇调速电路，包括PWM控制电路、Buck降压电路、风扇以及风扇转速反馈电路；

PWM控制电路，包括电源信号、PWM信号和第一光电耦合器；所述电源信号和PWM信号组成第一光电耦合器的驱动信号，所述PWM信号经过第一光电耦合器隔离后控制Buck降压电路的开关管的导通与关闭；所述电源信号经过第一光电耦合器隔离后驱动Buck降压电路和4线风扇；

Buck降压电路，包括开关管、电感和电容；所述开关管的导通与关闭由PWM控制电路的第一光电耦合器的输出控制；所述开关管导通时，电感和电容储能；所述开关管关闭时，电感和电容释放电能，驱动2线/3线风扇；

风扇包括2线/3线风扇和4线风扇；

风扇转速反馈电路，包括第二光电耦合器，用于将2线/3线风扇和4线风扇的转速传感器的输出信号经过第二光电耦合器进行隔离之后反馈给控制单元部分。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型散热效率高，节约能源；电路结构简单绝缘等级高，抗干扰能力强,成本控制佳；设计实用方便并能监控风扇转速，保护器件，兼顾风扇高效率控制和高数字化控制。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，实用新型的风扇调速电路除了驱动对象：2线/3线风扇、4线风扇以外，可以划分为三个部分。

第一部分为PWM控制电路，包括电源V1、PWM信号和光电耦合器Q1；PWM信号由控制单元部分输出至本电路，电源V1和PWM信号组成光电耦合器Q1的驱动信号，PWM信号经过光电耦合器Q1隔离后，控制第二部分中的开关管Q2的导通与关闭，构成第一级隔离放大电路。该电路的作用在于，由光电耦合器Q1实现PWM信号回路与风扇电源回路的隔离，实现高绝缘等级，提高抗干扰能力，改变PWM信号的频率和占空比，实现输出电压变化，实现风扇的无极调速过程。

第二部分为Buck降压电路，包括开关管Q2、电感L1、二极管D1、电容C1和C2；当开关管Q2导通时，电感L1和电容C1、C2储能，当开关管Q2关闭时，电感L1和电容C1、C2释放电能供给2线/3线风扇使用。该电路的作用在于，调整PWM信号的占空比和频率从而改变储能的多少，以实现降压和稳定风扇转速目的。

第三部分为风扇转速反馈电路，包括光电耦合器Q3；驱动对象-2线/3线风扇、4线风扇的转速传感器Pluse sensor的输出信号经过光电耦合器Q3，输出Speed Feedback反馈给控制单元部分。该电路的作用在于，由光电耦合器Q3实现反馈信号回路与控制回路的隔离，加强反馈电路的抗干扰能力。反馈信号的及时监控，更完善了整个调速系统，提升散热效率，使用极为方便。

本实用新型的工作方式如下：电源V1和PWM信号组成光电耦合器Q1的驱动信号。经过光电耦合器Q1的隔离放大之后的PWM信号控制开关管Q2的导通与关闭。经过光电耦合器Q1的隔离之后的电压V2经过Buck降压电路后，改变开关管Q2的占空比Ton/T，从而改变输出电压的值，驱动2线/3线风扇的运转。光电耦合器Q1隔离之后的电压直接驱动4线风扇。不同的占空比，风扇转速各异。2线/3线风扇、4线风扇的转速传感器输出信号经过光电耦合器Q3隔离之后反馈给控制单元部分，实时监测风扇运转情况，保护电路器件的安全。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带转速反馈的风扇调速电路，其特征在于：包括PWM控制电路、Buck降压电路、风扇以及风扇转速反馈电路；

PWM控制电路，包括电源信号、PWM信号和第一光电耦合器；所述电源信号和PWM信号组成第一光电耦合器的驱动信号，所述PWM信号经过第一光电耦合器隔离后控制Buck降压电路的开关管的导通与关闭；所述电源信号经过第一光电耦合器隔离后驱动Buck降压电路和4线风扇；

Buck降压电路，包括开关管、电感和电容；所述开关管的导通与关闭由PWM控制电路的第一光电耦合器的输出控制；所述开关管导通时，电感和电容储能；所述开关管关闭时，电感和电容释放电能，驱动2线/3线风扇；

风扇包括2线/3线风扇和4线风扇；

风扇转速反馈电路，包括第二光电耦合器，用于将2线/3线风扇和4线风扇的转速传感器的输出信号经过第二光电耦合器进行隔离之后反馈给控制单元部分。