CN209543166U - 一种车载dcdc变换器温控风机转速电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及车载DCDC变换器领域，尤其涉及一种车载DCDC变换器温控风机转速电路,该电路包括运算放大器、三极管、负温度系数热敏电阻，所述三极管的集电极与风机一端连接，所述三极管的基极通过第十一电阻与运算放大器输出连接，所述运算放大器一部分用作电压跟随电路、一部分用作信号放大电路。本实用新型通过热敏电阻采集DC/DC变换器内部温度，并利用合理的控制电路，连续线性控制风机转速，使得风机转速随变换器温度变化而变化，即实现了冷却目的，又合理利用电能，电路简单、可靠，实用性的可操作性极强。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载DC/DC变换器领域，尤其涉及一种车载DC/DC变换器温控风机转速电路。
背景技术
车载DC/DC变换器应用于纯电动汽车或油电混合动力汽车，将整车动力电池高压电压变换为低压电压，为低压蓄电池充电，并为车灯、雨刷、喇叭等低压用电设备供电。
变换器工作环境恶劣，夏季中午，经过暴晒后的变换器安装空间温度会超过60℃，而变换器工作时，自身也会发热，因此变换器自身温度要远远超过周围空间温度。
为了保证可靠性，变换器自带冷却风机来进行散热。
1、图1所示为一种传统风机控制电路，在该电路中，风机有两种工作状态：不工作和设定转速工作。
当DC/DC变换器开始工作后，变换器立刻向风机提供VCC供电，风机立刻以设定转速（转速由供电VCC和电阻R2来决定）开始工作，即使冬季温度较低或者变换器自身温度较低时，风机工作状态都不可调整。
2、图2所示为另一种传统风机控制电路，在该电路中，风机有三种工作状态：不工作、较低设定转速和更高设定转速。
当DC/DC变换器开始工作后，变换器立刻向风机提供VCC供电，通过R1和R3的限流后，风机以较低转速（转速由供电VCC、电阻R1和电阻R3决定）工作；当开关管Q1导通后，Q1导通阻抗要远低于Q1漏源极并联电阻R3的阻抗，因此电流从开关管Q1漏源极流过，此时回路阻抗变小，风机供电电流增大，风机以较高转速（转速由供电VCC和电阻R1决定）工作。
在以上两种方案中，当DC/DC变换器自身温升不高、不需要风机转速较高时，风机仍然以较高转速工作。上两种方案都会导致车载DC/DC变换器产生不必要的功耗，且风机长期高速工作，会影响使用寿命。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型通过采集DC/DC变换器内部温度，利用合理的控制电路，连续线性控制风机转速，使得风机转速随变换器温度线性变化而线性变化，即实现了冷却目的，又合理利用电能，电路简单、可靠，可操作性极强。
本实用新型为实现上述目的而采取的技术方案为：
一种车载DC/DC变换器温控风机转速电路，该电路包括运算放大器、三极管和负温度系数热敏电阻；所述三极管集电极与风机一端连接，所述三极管基极通过第十一电阻与第一运算放大器输出端相连接，第一运算放大器的输出脚与运算放大器反向输入端之间并联设置第十四电阻、相互串联的第五电容和第十四电阻、第六电容；负温度系数热敏电阻与第九电阻串联分压后，经过第六电阻送入第一运算放大器的反向输入端；第二运算放大器的输出，经过第八电阻和第十电阻接入第一运算放大器正向输入端，所述的第二运算放大器反向输入端接入第二运算放大器的输出脚，第二运算放大器正向输入端通过第七电阻接入CTR，第二运算放大器正向输入端通过第一电容接地，所述三极管发射极与基极之间并联设置有第十二电阻，第四电容，所述三极管发射极对地接有第十三电阻进行限流。
与传统风机控制电路相比，本方案有以下优势：
1、车载DC/DC变换器自身温度较低时，风机不工作，减少电能消耗；
2、车载DC/DC变换器自身温度升高后，风机转速可根据温度采样电阻的线性变换而线性调节，转速线性可控，合理利用风机，避免不必要的电能消耗；
3、合理利用风机，可大大提高风机使用寿命；
4、电路简单，易于实现，且稳定可靠，具有极强的实用价值。
附图说明
图1是现有的一种传统风机控制电路；
图2是现有的一种传统风机控制电路；
图3是本实用新型的风机控制电路。
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个详细的说明。
如图3所示，一种车载DC/DC变换器温控风机转速电路，该电路包括运算放大器U2、三极管Q2和负温度系数热敏电阻RT1。所述三极管Q2集电极与风机FAN一端连接，所述三极管Q2基极通过第十一电阻R11与第一运算放大器U2A输出端1脚相连接，第一运算放大器U2A的输出端1脚与运算放大器U2A反向输入端2脚之间并联设置第十四电阻R14、相互串联的第五电容C5和第十四电阻R14、第六电容C6；负温度系数热敏电阻RT1与第九电阻R5串联分压后，经过第六电阻R6送入第一运算放大器U2A的反向输入端2；第二运算放大器U2B的输出端7脚，经过第八电阻R8和第十电阻R10接入第一运算放大器（U2A）正向输入端3脚，所述的第二运算放大器U2B反向输入端6脚接入第二运算放大器U2B的输出端7脚，第二运算放大器U2B正向输入端5脚通过第七电阻R7接入CTR，第二运算放大器U2B正向输入端5脚通过第一电容C1接地GND，所述三极管Q2发射极与基极之间并联设置有第十二电阻R12，第四电容C4，所述三极管Q2发射极对地接有第十三电阻R13进行限流。
第二运算放大器U2B、第七电阻R7、第一电容C1组成跟随电路，在实际应用中，通过设定CTR的值，可设定风机在不同的温度点开始工作和停止工作。
随着车载DC/DC变换器温度逐渐上升，负温度系数热敏电阻RT1阻值越来越小，热敏电阻RT1与第五电阻R5串联分压后送入第一运算放大器U2A的反向输入端2脚，热敏电阻RT1所分电压逐渐减小，当第一运算放大器U2A 反向输入端2脚输入电压低于正向输入端3脚基准电压后，第一运算放大器U2A的输出端1脚电压开始由低电平（0）变为高电平，第一运算放大器U2A的输出端1脚电压线性升高后，三极管Q2基极电流IB线性升高，集电极电流IC相应增大，而集电极电流IC就是流过风机的电流，因此IC线性增大后，风机转速也会线性升高，实现了温度采样电阻线性变化后，风机转速线性调节的目的。
同样，如果DC/DC变换器温度降低后，温度采样电阻RT1阻值线性升高，热敏电阻RT1所分电压线性升高，第一运算放大器U2A的输出端1脚输出电平逐渐降低，三极管Q2基极电流IB线性变小，集电极电流IC相应变小，流过风机的电流也逐渐线性变小，风机转速线性降低，最后风机停止工作。
最终实现了风机转速随DC/DC变换器温度线性变化而线性调速的过程。
基本工作原理如下：
1、风机不工作阶段
第一运算放大器U2A的反向输入端2脚电压高于正向输入端3脚电压，运算放大器输出低电平，三极管Q2不导通，风机无供电电流，不工作；此时DC/DC变换器工作环境温度不高或者变换器自身温度不高，不需要风机工作。
2、风机转速随变换器温度线性升高而线性改变阶段
随着变换器温度继续升高，当温度达到一定值后，第一运算放大器U2A输出电压开始由低电平变为高电平，并逐渐线性增大，此时三极管Q2基极电压升高，三极管Q2导通，风机回路有线性增大的电流，风机开始工作，且风机转速随热敏电阻阻值的线性变化而线性改变。
Claims (1)
1.一种车载DCDC变换器温控风机转速电路，其特征在于：该电路包括运算放大器（U2）、三极管（Q2）和负温度系数热敏电阻（RT1）；所述三极管（Q2）集电极与风机(FAN)一端连接，所述三极管（Q2）基极通过第十一电阻（R11）与第一运算放大器（U2A）第一输出端（1）相连接，第一运算放大器（U2A）的第一输出端（1）与运算放大器（U2A）第一反向输入端（2）之间并联设置第十四电阻（R14）、相互串联的第五电容（C5）和第十四电阻（R14）、第六电容（C6）；负温度系数热敏电阻（RT1）与第九电阻（R5）串联分压后，经过第六电阻（R6）送入第一运算放大器（U2A）的第一反向输入端（2）；第二运算放大器（U2B）的第二输出脚（7），经过第八电阻（R8）和第十电阻（R10）接入第一运算放大器（U2A）正向输入端（3），所述的第二运算放大器（U2B）第二反向输入端（6）接入第二运算放大器（U2B）的第二输出脚（7），第二运算放大器（U2B）正向输入端（5）通过第七电阻（R7）接入CTR，第二运算放大器（U2B）正向输入端（5）通过第一电容（C1）接地（GND），所述三极管（Q2）发射极与基极之间并联设置有第十二电阻（R12），第四电容（C4），所述三极管（Q2）发射极对地接有第十三电阻（R13）进行限流。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110792624A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-02-14 | 北京德亚特应用科技有限公司 | 一种风机调速电路 |
| CN110985428A (zh) * | 2019-12-14 | 2020-04-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 散热风扇驱动电路及烹饪器具 |
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