CN205101266U - 一种控制风扇转速的自动调压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种控制风扇转速的自动调压电路，电路包括：第一滤波模块，用以对电路的输入电压进行滤波处理；降压模块，与第一滤波模块相连，用以对输入电压进行降压处理并获取降压信号；调压模块，与降压模块相连，用以对降压信号的大小进行调节并获取输出信号；温度控制模块，分别与调压模块以及降压模块相连，用以对电路所在壳体的温度进行检测，并根据温度控制输入至调压模块和/或降压模块的控制信号以实现对降压信号的调节；第二滤波模块，与调压模块相连，用以输出信号进行滤波处理。该电路能够自适应的调整风扇的转速，解决了风扇一直处于高速转动的资源浪费或风扇转速过低造成的不利于散热的问题。

Description

一种控制风扇转速的自动调压电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种控制风扇转速的自动调压电路。

背景技术

现在越来越多的盒式及机架式产品都会用到风扇进行散热，针对市场上存在的风扇种类，大多数是根据供电电压不同转速不同。但是在实际应用中，如果风扇的转速过大，则容易造成资源浪费；如果风扇的转速过小，则不利于产品的散热。因此，提供一种能够根据产品内部环境温度进行自动调整转速的风扇，成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种控制风扇转速的自动调压电路，所述电路包括：

第一滤波模块，用以对所述电路的输入电压进行滤波处理；

降压模块，与所述第一滤波模块相连，用以对所述输入电压进行降压处理并获取降压信号；

调压模块，与所述降压模块相连，用以对所述降压信号的大小进行调节并获取输出信号；

温度控制模块，分别与所述调压模块以及所述降压模块相连，用以对所述电路所在壳体的温度进行检测，并根据所述温度控制输入至所述调压模块和/或所述降压模块的控制信号以实现对所述降压信号的调节；

第二滤波模块，与所述调压模块相连，用以所述输出信号进行滤波处理。

较佳的，所述调压模块包括串联的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第一电阻(R1)一端通过电感(L1)与所述调压模块的输出端相连，另一端与所述第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端接地。

较佳的，所述调压模块还包括第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)，所述第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)的漏极均连接于第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)之间；

所述第一MOS管(Q1)的栅极通过第三电阻(R9)接地，所述第三电阻(R9)还与第四电阻(R7)的一端相连，所述第四电阻(R7)的另一端与所述第一MOS管(Q1)的源极相连；

所述第二MOS管(Q2)的栅极通过第五电阻(R10)接地，所述第五电阻(R10)还与第六电阻(R8)的一端相连，所述第六电阻(R8)的另一端与所述第二MOS管(Q2)的源极相连；

所述第一MOS管(Q1)以及所述第二MOS管(Q2)的栅极均与所述温度控制模块相连。

较佳的，所述降压模块为一降压芯片，所述降压芯片的型号为MP147SGJ。

较佳的，所述温度控制模块与所述降压模块的使能管脚相连。

较佳的，第七电阻(R5)一端与所述降压芯片的FB管脚相连，另一端连接在所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)之间。

较佳的，所述第一电阻(R1)与第一电容(C7)并联。

较佳的，所述第二滤波模块包括并联的第二电容(C8)、第三电容(C9)和第四电容(C6)；

所述第二电容(C8)、所述第三电容(C9)和所述第四电容(C6)一端与所述电感(L1)相连，另一端接地。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过所述自动调压电路，动态自适应的改变降压模块对地电阻来实现输出电压的改变，进而改变风扇风速。该电路能够根据产品机壳内部温度的状态，自适应的调整风扇的转速，从而实现了对产品的散热。这种方式更加智能化，解决了风扇一直处于高速转动的资源浪费问题，同时也解决了风扇转速过低造成的不利于散热的问题。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型一种控制风扇转速的自动调压电路的结构示意图；

图2为本实用新型一种控制风扇转速的自动调压电路的电路图一；

图3为本实用新型一种控制风扇转速的自动调压电路的电路图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型一种控制风扇转速的自动调压电路进行详细说明。

如图1所示，一种控制风扇转速的自动调压电路，所述电路包括：

第一滤波模块，用于对所述电路的输入电压进行滤波处理；

降压模块，与所述第一滤波模块相连，用以对所述输入电压进行降压处理并获取降压信号；

调压模块，与所述降压模块相连，用以对所述降压信号的大小进行调节并获取输出信号；

温度控制模块，分别与所述调压模块、所述降压模块相连，用以根据所述电路周围环境温度的大小来控制输入所述调压和/或所述降压模块的控制信号，从而实现对所述降压信号的调节；

第二滤波模块，与所述调压模块相连，用以对所述输出信号进行滤波处理。

具体来讲，在本实施例中，所述自动调压电路接入一供电电压，所述供电电压的范围为7-12V。所述第一滤波模块对所述供电电压进行滤波处理后接入降压模块，所述降压模块对所述供电电压进行降压处理。值得指出的是，在本实施例中，所述降压模块采用的芯片型号为MP147SGJ。降压模块将降压信号输送至调压模块进行以对所述降压模块的大小进行调节，从而获取最终的输入信号。

其中，所述温度控制模块根据周围环境温度的不同，输入至调压模块的信号大小也不同。当所述温度为第一温度时，所述温度控制模块项所述调节模块输入第一温度信号，所述调节模块根据所述第一温度信号获取第一输出信号；当所述温度为第二温度时，所述温度控制模块项所述调节模块输入第二温度信号，所述调节模块根据所述第二温度信号获取第二输出信号；当所述温度为三温度时，所述温度控制模块项所述调节模块输入第三温度信号，所述调节模块根据所述第三温度信号获取第三输出信号。值得指出的是，第一温度小于第二温度，第二温度小于第三温度。第一输出信号小于第二输出信号，第二输出信号小于第三输出信号。所述第一输出信号、第二输出信号和第三输出信号均属于输出信号。简单来讲，当所述周围环境温度越高时，所述输出信号越大，从而使得所述风扇的转速越快。

此外，当所述温度为第四温度时，所述温度控制模块向所述降压模块的使能管脚处输入低电平，从而使得整个降压模块停止工作，降压信号为0，所述输出信号为0。

如图2所示，针对具体电路而言，所述第一滤波模块包括三个并联的电容，分别为电容C2、电容C3和电容C4。其中，这三个电容的一端均与供电电压相连，另一端与所述降压模块相连。所述降压模块为降压芯片，其型号为MP147SGJ。此外，所述电容C2、电容C3和电容C4均与电阻R6串联，所述电阻R6接入所述降压芯片的使能管脚端EN/SNYC。所述电容C2、电容C3和电容C4还接入所述降压芯片的IN管脚。除此之外，所述降压芯片的VCC管脚通过电容C5接地，PG管脚与电阻R3相连，所述电阻R3通过电容C5接地。

如图3所示，所述降压芯片的SW管脚输出所述降压信号，所述SW管脚与所述调压模块相连。所述降压芯片与所述调压模块之间通过电感L1相连。具体来说，所述电感L1与所述SW管脚相连，此外，所述电感L1通过串联的电阻R1(第一电阻)和电阻R2(第二电阻)接地。所述电阻R1还并联一电容C7(第一电容)。值得指出的是所述电阻R1和电阻R2之间还通过电阻R5(第七电阻)连接于所述降压芯片的FB管脚处。

所述调节模块还包括两个MOS管Q1(第一MOS管)和MOS管Q2(第二MOS管)，MOS管Q1和MOS管Q2的漏极均连接于电阻R1和电阻R2之间。MOS管Q1的栅极通过电阻R9(第三电阻)接地，此外，电阻R9还与电阻R7(第四电阻)并联，电阻R7一端接地，另一端连接于MOS管Q1的源极。相同的，MOS管Q2的栅极通过电阻R10接地，此外，电阻R8还与电阻R10并联，电阻R8的一端接地，另一端连接于MOS管Q2的源极。此外，所述MOS管Q1和MOS管Q2的栅极均与温度控制模块相连(连接处分别为GPIO2和GPIO3)，所述降压芯片的使能管脚也与所述温度控制模块相连(连接处为GPIO1)。温度控制模块输入至GPIO1、GPIO2和GPIO3的信号均为控制信号。

所述第二滤波模块包括三个并联的电容C8(第二电容)、C9(第三电容)和C6(第四电容)，这三个电容的一端均与所述电感L1相连，另一端接地。

在实际应用中，当分压电阻R1的固定值为40.2K，降压芯片FB关键输出的电压为0.807V时，电阻R2的计算公式为：

$R2=\frac{40.2}{\frac{V_{out}}{0.807V}-1}$

在本实施例的电路中，可以对应四种不同的输出电压，也就说所述风扇可以对应四种不同的温度范围提供不同的风速。针对四种不同的温度(第一温度、第二温度、第三温度和第四温度，其中每种温度都代表一个温度范围)分别设置风扇的供给电压为低、中、高和关闭四个档位。温度和电压呈相对管理，温度高时，电压就高，风扇风速就快。

情况一：当温度控制模块检测到机壳内空气温度在第一温度的范围内时，比如常温25度。电阻R9、R10分别为Q1和Q2栅极对地电阻。当GPIO2、GPIO3均为低电平时，Q1和Q2的栅极到源极之间的电压为0，Q1和Q2均关闭。此时降压模块对地反馈电阻为R2＝5.1K，对应的Vout＝(0.807/5.1)*(5.1+40.2)＝7.168V，风扇低速。

情况二：当温度控制模块检测到机壳内空气温度在第二温度的范围内时，比如35度。温度控制模块发出GPIO2为高电平，GPIO3为低电平，MOS管Q1打开，Q2关闭，此时反馈对地电阻变为R2并联R7，若另R7为20K，则电阻R2并R7为4.063K。此时对应的Vout＝(0.807/4.063)*(4.063+40.2)＝8.79V，风扇中速。

情况三：当温度控制模块检测到机壳内空气温度在第三温度的范围内时，比如45度。温度控制模块发出GPIO2为低电平，GPIO3为高电平，Q1关闭，Q2打开，若另R8为10K，则反馈对地电阻为R2并联R8。此时对应的Vout＝(0.807/3.377)*(3.377+40.2)＝10.413V，风扇高速。

情况四：当温度控制模块检测到机壳内空气温度在第四温度的范围内时，比如低于25度，温度控制模块发出GPIO1为低电平，将整个降压模块的使能管脚拉低，输出电压关掉。此时对应的Vout＝0V，风扇停转。

值得指出的是，MOS管Q1和Q2的导通电阻为毫欧姆级，在实际计算中可以忽略不计。通过上述电路，动态自适应的改变降压模块对地电阻来实现输出电压的改变，进而改变风扇风速。该电路能够根据产品机壳内部温度的状态，自适应的调整风扇的转速，从而实现了对产品的散热。这种方式更加智能化，解决了风扇一直处于高速转动的资源浪费问题，同时也解决了风扇转速过低造成的不利于散热的问题。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。

Claims (8)

1.一种控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述电路包括：

第一滤波模块，用以对所述电路的输入电压进行滤波处理；

降压模块，与所述第一滤波模块相连，用以对所述输入电压进行降压处理并获取降压信号；

调压模块，与所述降压模块相连，用以对所述降压信号的大小进行调节并获取输出信号；

温度控制模块，分别与所述调压模块以及所述降压模块相连，用以对所述电路所在壳体的温度进行检测，并根据所述温度控制输入至所述调压模块和/或所述降压模块的控制信号以实现对所述降压信号的调节；

第二滤波模块，与所述调压模块相连，用以所述输出信号进行滤波处理。

2.根据权利要求1所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述调压模块包括串联的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第一电阻(R1)一端通过电感(L1)与所述调压模块的输出端相连，另一端与所述第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述调压模块还包括第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)，所述第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)的漏极均连接于所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)之间；

所述第一MOS管(Q1)的栅极通过第三电阻(R9)接地，所述第三电阻(R9)还与第四电阻(R7)的一端相连，所述第四电阻(R7)的另一端与所述第一MOS管(Q1)的源极相连；

所述第二MOS管(Q2)的栅极通过第五电阻(R10)接地，所述第五电阻(R10)还与第六电阻(R8)的一端相连，所述第六电阻(R8)的另一端与所述第二MOS管(Q2)的源极相连；

所述第一MOS管(Q1)以及所述第二MOS管(Q2)的栅极还均与所述温度控制模块相连。

4.根据权利要求2所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述降压模块为一降压芯片，所述降压芯片的型号为MP147SGJ。

5.根据权利要求4所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述温度控制模块与所述降压芯片的使能管脚相连。

6.根据权利要求5所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，第七电阻(R5)一端与所述降压芯片的FB管脚相连，另一端连接在所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)之间。

7.根据权利要求2所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)与第一电容(C7)并联。

8.根据权利要求7所述的控制风扇转速的自动调压电路，其特征在于，所述第二滤波模块包括并联的第二电容(C8)、第三电容(C9)和第四电容(C6)；

所述第二电容(C8)、所述第三电容(C9)和所述第四电容(C6)一端均与所述电感(L1)相连，另一端均接地。