CN207195269U - 风扇控制电路 - Google Patents

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李木南
徐俊杰
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Abstract

本实用新型提供了一种风扇控制电路,包括:稳压IC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一负温热敏电阻;稳压IC芯片的电压输入端与电源的正极连接,稳压IC芯片的接地端与电源的负极连接;第一电阻的一端接地,第一电阻的另一端与稳压IC芯片的电压反馈端连接;第二电阻的一端与稳压IC芯片的电压反馈端连接,第二电阻的另一端与第三电阻的一端连接;第三电阻的另一端连接稳压IC芯片的电压输出端;第一负温热敏电阻的一端接地,第一负温热敏电阻的另一端与第二电阻和第三电阻的共用端连接。该风扇控制电路可随外部环境温度变化控制风扇的转速,同时电路简单、稳定可靠。

Description

风扇控制电路
技术领域
本实用新型涉及电力电子风扇控制电路技术领域,尤其是涉及风扇控制电路。
背景技术
现代各种演出场合使用的专业功放机大多使用恒压方式直接给风扇供电,风扇处于固定的转速,不管专业功放机的内部温度如何变化,风扇始终以固定的转速运行,导致风扇散热的效率低下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种风扇控制电路。
具体地,本实用新型提供了一种风扇控制电路,包括:稳压IC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一负温热敏电阻;所述稳压IC芯片的电压输入端与电源的正极连接,所述稳压IC芯片的接地端与电源的负极连接;所述第一电阻的一端接地,所述第一电阻的另一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接;所述第二电阻的一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接,所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接;所述第三电阻的另一端连接所述稳压IC芯片的电压输出端;所述第一负温热敏电阻的一端接地,所述第一负温热敏电阻的另一端与所述第二电阻和所述第三电阻的共用端连接。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:稳压管;所述稳压管并联在所述第三电阻的两端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第四电阻;所述第四电阻连接在所述第二电阻和所述第三电阻的共用端与所述第一负温热敏电阻的非接地端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第二负温热敏电阻和第五电阻;所述第二负温热敏电阻与所述第五电阻串联后并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第三负温热敏电阻和第六电阻;所述第三负温热敏电阻与所述第六电阻串联后并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第一电容和第二电容;所述第一电容和所述第二电容均并联在电源的输入端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:电感、肖特基二极管和第三电容;所述电感连接在所述稳压IC芯片的电压输出端和所述第三电阻之间,所述肖特基二极管连接在所述稳压IC芯片的电压输出端和地之间,所述第三电容的一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接,所述第三电容的另一端与所述电感和所述第三电阻的共用端连接。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第四电容和第五电容,所述第四电容和所述第五电容均并联在风扇的输入端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述风扇控制电路还包括:第六电容,所述第六电容并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
作为上述技术方案的进一步改进,所述稳压IC芯片为LM2595。
采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,至少具有如下有益效果:风扇控制电路可随外部环境温度变化控制风扇的转速,同时电路简单、稳定可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型一实施例提出的风扇控制电路的电路原理图。
图2为本实用新型另一实施例提出的风扇控制电路的电路原理图。
具体实施方式
在下文中,将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例,并且可在其中做出调整和改变。然而,应理解:不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图,而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中,可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本公开的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件,不过可不限制相应组成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如,第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置,尽管二者都是用户装置。例如,在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,同样地,第二元件也可被称为第一元件。
应注意到:如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件,则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件,并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地,当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时,可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如,人工智能电子装置)。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
如图1所示,本实用新型提供了一种风扇控制电路,包括:稳压IC芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一负温热敏电阻NTC1。
负温热敏电阻又称NTC(Negative Temperature Coefficient,负的温度系数)热敏电阻,是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。
稳压IC芯片U1优选LM2595芯片。。
稳压IC芯片U1的电压输入端in与电源的正极+Vin连接,稳压IC芯片U1的接地端Gnd与电源的负极-Vin连接。
第一电阻R1的一端接地,第一电阻R1的另一端与稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb连接。
第二电阻R2的一端与稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb连接,第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端连接稳压IC芯片U1的电压输出端out。
第一负温热敏电阻NTC1的一端接地,第一负温热敏电阻NTC1的另一端与第二电阻R2和第三电阻R3的共用端Va连接。
第一负温热敏电阻NTC1可以设置在功放主机电源的散热器旁。
由于稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb的电压为恒定值VFb,并且电压反馈端Fb内部不会消耗电流,流进第一电阻R1和第二电阻R2的电流相同,均为VFb/R1,所以第二电阻R2和第三电阻R3的共用端Va的电压值为Va=(R1+R2)*VFb/R1。第一电阻R1和第二电阻R2均为普通的电阻,电阻值是固定的,所以共用端Va的电压值为固定值。
根据基尔霍夫电流定律,对于Va节点,流经第二电阻R2的电流和流经第一负温热敏电阻NTC1的电流之和等于流经第三电阻R3的电流。
流经第二电阻R2的电流IR2=VFb/R1,IR2为固定值。流经第一负温热敏电阻NTC1的电流INTC1=Va/RNTC1,其中Va为固定值,RNTC1与温度有关,由于热敏电阻NTC1是负温热敏电阻,所以温度越高,电阻值越小,即温度越高时流经第一负温热敏电阻NTC1的电流越大。
风扇两端的电压+Vout等于Va与第三电阻R3两端电压之和。第三电阻R3两端的电压与流经第三电阻R3的电流大小有关。流经第三电阻R3的电流越大,第三电阻R3两端的电压越大,风扇两端的电压+Vout越大,风扇的转速也就越大。
当温度升高时,热敏电阻NTC1的阻值变小,流经第一负温热敏电阻NTC1的电流变大,导致流经第三电阻R3的电流也跟着变大,第三电阻R3两端的电压变大,导致风扇两端的电压+Vout也跟着变大,风扇的转速也就变大。当温度降低时,热敏电阻NTC1的阻值变大,流经第一负温热敏电阻NTC1的电流变小,导致流经第三电阻R3的电流也跟着变小,第三电阻R3两端的电压变小,导致风扇两端的电压+Vout也跟着变小,风扇的转速也就变小。风扇的转速随着热敏电阻NTC1周围的温度变化,温度高时,加快风扇转速散热,温度低时,降低风扇转速节能。
实施例2
如图2所示,本实用新型提供了一种风扇控制电路,包括:稳压IC芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一负温热敏电阻NTC1、第二负温热敏电阻NTC2、第三负温热敏电阻NTC3、稳压管ZD1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6。在本实施例中,电阻的个数为6个,负温热敏电阻的个数为3个,电容的个数为6个,在其他实施例中,电阻的个数可以为3-6个,但至少包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3这三个电阻;负温热敏电阻的个数可以为1-3个,但至少包括第一负温热敏电阻NTC1;电容的个数可以为0-6个。
稳压IC芯片U1的电压输入端in与电源的正极+Vin连接,稳压IC芯片U1的接地端Gnd与电源的负极连接。
第一电阻R1的一端接地,第一电阻R1的另一端与稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb连接。
第二电阻R2的一端与稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb连接,第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端通过电感L1连接稳压IC芯片U1的电压输出端out。
稳压管ZD1并联在第三电阻R3的两端,用于钳住第三电阻R3两端的电压,使第三电阻R3两端的电压不超过稳压管ZD1的稳压值。
第四电阻R4连接在第二电阻R2和第三电阻R3的共用端与第一负温热敏电阻NTC1的非接地端。
第二负温热敏电阻NTC2与第五电阻R5串联后并联在第一负温热敏电阻NTC1的两端。
第三负温热敏电阻NTC3与第六电阻R6串联后并联在第一负温热敏电阻NTC1的两端。
第一电容C1和第二电容C2均并联在电源的输入端,第一电容C1和第二电容C2为电源输入端的去耦电容。
电感L1连接在稳压IC芯片U1的电压输出端out和第三电阻R3之间,肖特基二极管D3连接在稳压IC芯片U1的电压输出端out和地之间,第三电容C3的一端与稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb连接,第三电容C3的另一端与电感L3和第三电阻R3的共用端连接。电感L1可防止输出电流突变,用于滤波清除噪声。
第四电容C4和第五电容C5均并联在风扇的输入端,第四电容C4和第五电容C5为输出端滤波电容。
第六电容C6并联在第一负温热敏电阻NTC1的两端。第六电容C6为第一负温热敏电阻NTC1在线路输入端的去耦电容,防止第一负温热敏电阻NTC1可能因较长的线路板走线而受到干扰。
在本实施例中,稳压IC芯片U1为LM2595。在其他实施例中可以使用其他型号的稳压IC芯片。
电感L1为储能元件,肖特基二极管D3起续流的作用,肖特基二极管D3与电感L1、第四电容C4组成续流放电回路。肖特基二极管D3作为续流二极管,它在电路中用来保护其他元件不被感应电压击穿或烧坏,肖特基二极管D3以并联的方式接到产生感应电动势的电感L1和第四电容C4两端,并与其形成续流放电回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。
电阻R1为稳压IC芯片U1的电压反馈端Fb对地电阻,第二电阻R2为反馈网络节点Va处稳压IC芯片U1端的分流电阻,第三电阻R3为反馈端汇流电阻,反馈电压经过第三电阻R3产生的电流在节点Va处分为流经第二电阻R2和流经第四电阻R4的两个回路;第三电容C3为反馈补偿电容,能应付带重负载条件下输入电压电网波动对稳压IC芯片U1的压反馈端Fb产生的干扰;第一负温热敏电阻NTC1为主感温热敏电阻,一般装在功放主机电源的散热器上,第二负温热敏电阻NTC2、第三负温热敏电阻NTC3为辅助感温热敏电阻,一般装在功放板的多个其他发热模块处,在本实施例中辅助感温热敏电阻的个数为2个,在其他实施例中,辅助感温热敏电阻的个数可以为1个、3个等。第五电阻R5、第六电阻R6分别通过第二负温热敏电阻NTC2、第三负温热敏电阻NTC3串联再与第一负温热敏电阻NTC1并联,将感温变化等效合成,一起改变节点Va的电流分流量;通过测量多处的温度来调整风扇的转速,可有效防止由于局部温度过高带来的不稳定性。稳压二极管ZD1的作用是限制第三电阻R3两端电压,防止流过节点Va的电流过大在R3上产生较大压差而导致输出电压+Vout偏高;插口J1、插口J2为风扇连接2线插座,用户可以同时连接一只或多只风扇。
实施例3
在实施例2的基础上,对于一些元器件的参数值加以限定通过具体的数值实施例加以说明,元器件的参数如下:第一电阻R1的阻值为10KΩ、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值均为15KΩ、第四电阻R4的阻值为100Ω,稳压二极管ZD1的稳压值为22V,第一负温热敏电阻NTC1的参数为MF52-10KJ,温度系数B:3950,精度1%。不考虑第二负温热敏电阻NTC2和第三负温热敏电阻NTC3对电路的影响。
如图2所示,电路中稳压IC芯片U1为LM2595,控制该稳压IC芯片U1的反馈端Fb内部电压基准为1.25V,由于Fb端内部不消耗电流,则反馈回路流经第一电阻R1的电流为1.25V/10KΩ=0.125(mA),第一电阻R1和R2串联,电流相等,在节点Va处的电压为0.125mA*(10KΩ+15KΩ)=3.125(V),Va点电压由第一电阻R1、R2的比值决定。
在常温25℃环境时,感温热敏电阻的阻值为10KΩ,与第四电阻R4产生对地的分流回路,流经第四电阻R4的电流为3.125V/(0.1KΩ+10KΩ)=0.309(mA),此时流经节点Va处的总电流为第二电阻R2和R4两个回路之和,即为0.125(mA)+0.309(mA)=0.434(mA),第三电阻R3两端电压为0.434(mA)*15KΩ=6.51(V),加上节点Va处电压,输出端+Vout电压为3.125(V)+6.51(V)=9.635(V)。
感温热敏电阻检测到温度60℃时,电阻阻值大约为2.5KΩ,与第四电阻R4对地的分流电流为3.125V/(0.1KΩ+2.5KΩ)=1.202(mA),此时流经节点Va处的总电流为0.125(mA)+1.202(mA)=1.327(mA),第三电阻R3两端电压为1.327(mA)*15KΩ=19.9(V),加上节点Va处电压,输出端+Vout电压为3.125(V)+19.9(V)=23.03(V),风扇即将进入额定电压,转速较高。
感温热敏电阻检测温度达到65℃时,电阻阻值大约为2.1KΩ,与第四电阻R4对地的分流电流为3.125V/(0.1KΩ+2.1KΩ)=1.42(mA),此时流经节点Va处的总电流为0.125(mA)+1.42(mA)=1.545(mA),第三电阻R3两端电压为1.545(mA)*15KΩ=23.2(V),但有22V稳压二极管ZD1并联在第三电阻R3两端会分流部分电流以限制两端电压,此时加上节点Va处电压,输出端+Vout电压大约为3.125(V)+22(V)=25.125(V),风扇超过额定电压,转速达最高。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本实用新型序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景,但是,本实用新型并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种风扇控制电路,其特征在于,包括:稳压IC芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一负温热敏电阻;所述稳压IC芯片的电压输入端与电源的正极连接,所述稳压IC芯片的接地端与电源的负极连接;所述第一电阻的一端接地,所述第一电阻的另一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接;所述第二电阻的一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接,所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接;所述第三电阻的另一端连接所述稳压IC芯片的电压输出端;所述第一负温热敏电阻的一端接地,所述第一负温热敏电阻的另一端与所述第二电阻和所述第三电阻的共用端连接。
2.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:稳压管,所述稳压管并联在所述第三电阻的两端。
3.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第四电阻,所述第四电阻连接在所述第二电阻和所述第三电阻的共用端与所述第一负温热敏电阻的非接地端。
4.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第二负温热敏电阻和第五电阻,所述第二负温热敏电阻与所述第五电阻串联后并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
5.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第三负温热敏电阻和第六电阻,所述第三负温热敏电阻与所述第六电阻串联后并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
6.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第一电容和第二电容,所述第一电容和所述第二电容均并联在电源的输入端。
7.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:电感、肖特基二极管和第三电容,所述电感连接在所述稳压IC芯片的电压输出端和所述第三电阻之间,所述肖特基二极管连接在所述稳压IC芯片的电压输出端和地之间,所述第三电容的一端与所述稳压IC芯片的电压反馈端连接,所述第三电容的另一端与所述电感和所述第三电阻的共用端连接。
8.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第四电容和第五电容,所述第四电容和所述第五电容均并联在风扇的输入端。
9.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述风扇控制电路还包括:第六电容,所述第六电容并联在所述第一负温热敏电阻的两端。
10.根据权利要求1所述的风扇控制电路,其特征在于,所述稳压IC芯片为LM2595。
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