CN217238234U - 直流散热风机故障检测电路及风机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风机故障检测技术领域，公开了一种直流散热风机故障检测电路及风机系统，信号采集模块包括多个输入端和一个输出端，每个输入端都能够接收到风机信号，因此，可同时实现对多个风机的信号采集。信号采集模块将接收到的所有所述风机信号整合后输出总风机信号，稳压模块则消除总风机信号中的信号波动后，再输出消除信号波动后的所述总风机信号，如此，避免由于偶然因素导致风机信号出现信号波动而引起误判的情况发生，保证了故障检测电路的可靠性。检测模块根据消除信号波动后的总风机信号输出故障判断信号，如此，检测人员便可根据该故障判断信号来判断是否存在故障风机，从而同时实现对多个风机进行故障检测。

Description

直流散热风机故障检测电路及风机系统

技术领域

本实用新型涉及风机故障检测技术领域，特别涉及直流散热风机故障检测电路及风机系统。

背景技术

在工业控制等领域，电子设备工作时产生的热量，使设备内部温度迅速上升，若不及时将该热量散发，设备会持续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。因此，对电路板进行散热处理十分重要。

对一般的高发热器件会增加散热器(例如风机等)来辅助散热，在一些高发热器件较多的情况下也会增加散热风机的数量来辅助散热，如果其中的一台或者多台风机因异常原因出现故障时，如果没有及时发现故障会因热量散发不及时导致设备持续的温升，最终可能导致部分器件因过热而失效，设备的可靠性下降，严重时甚至会导致设备损坏。因此对散热风机的故障检测至关重要，这样有助于设备使用人员及时发现并排除故障，保证设备的高可靠性和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直流散热风机故障检测电路及风机系统，能够同时实现对多个风机进行故障检测。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种直流散热风机故障检测电路，包括：信号采集模块，所述信号采集模块包括多个输入端和一个输出端；所述多个输入端中每个所述输入端用于接收风机信号，所述信号采集模块用于将接收到的所有所述风机信号整合后输出总风机信号；稳压模块，所述稳压模块包括一个输入端和一个输出端，所述稳压模块的所述输入端连接所述信号采集模块的所述输出端，所述稳压模块用于接收所述总风机信号并消除所述总风机信号中的信号波动，并输出消除信号波动后的所述总风机信号；检测模块，所述检测模块包括一个输入端和一个输出端，所述检测模块的输入端连接所述稳压模块的所述输出端，所述检测模块用于在根据所述消除信号波动后的所述总风机信号输出故障判断信号，并输出所述故障判断信号，所述故障判断信号用以判断是否存在故障风机。

本实用新型实施方式提供了一种直流散热风机故障检测电路，包括：信号采集模块、稳压模块和检测模块；信号采集模块包括多个输入端和一个输出端，每个输入端都能够接收到风机信号，因此，可同时实现对多个风机的信号采集。信号采集模块将接收到的所有所述风机信号整合后输出总风机信号，稳压模块则消除总风机信号中的信号波动后，再输出消除信号波动后的总风机信号，如此，避免由于偶然因素导致风机信号出现信号波动而引起误判的情况发生，保证了故障检测电路的可靠性。检测模块根据消除信号波动后的总风机信号输出故障判断信号，如此，检测人员便可根据该故障判断信号来判断是否存在故障风机，从而同时实现对多个风机进行故障检测。

本实用新型提出了一种多风机系统，包括多个风机，与所述多个风机连接的如上述的直流散热风机故障检测电路。

另外，所述稳压模块还包括：两个串接的施密特触发器；所述稳压模块的输入端连接一个所述施密特触发器的信号输入端，所述稳压模块的输出端连接另一个所述施密特触发器的信号输出端。该方案中给出了稳压模块的一种结构。

另外，所述检测模块还包括开关管、第一电阻、第二电阻和电容，所述开关管包括控制端、第一端和第二端，所述开关管在所述控制端为第一电平时导通、第二电平时不导通，所述第一电平和所述第二电平不同；所述第一电阻的第一端连接电源，所述第一电阻的另一端连接所述开关管的所述第一端；所述第二电阻和所述电容并联，且所述第二电阻和所述电容并联的一端连接所述开关管的所述控制端，所述第二电阻和所述电容并联的另一端连接所述开关管的所述第二端且接地；所述检测模块的输入端连接所述控制端，所述检测模块的输出端连接所述开关管的第一端。该方案中给出了检测模块的一种结构。

另外，所述开关管为P型三极管。

另外，所述信号采集模块还包括：多个肖特基共阴二极管，所有所述肖特基共阴二极管的共阴极端相互连接且连接所述信号采集模块的输出端；多个肖特基共阴二极管中每个所述肖特基共阴二极管的每个阳极端对应连接一个所述信号采集模块的输入端。该方案中给出了信号采集模块的一种结构。

另外，所述信号采集模块还包括：汇流转接头，每个所述信号采集模块的输入端连接所述汇流转接头的多个信号输入端，所述信号采集模块的输出端连接所述汇流转接头的输出端。该方案中给出了信号采集模块的另一种结构。

另外，所述故障检测电路还包括：连接所述检测模块的输出端的信号处理模块；所述信号处理模块用于接收所述故障判断信号，并根据所述故障判断信号判断是否存在故障风机，并输出判断结果。该方案中给出了信号处理模块直接输出判断结果方便检测人员直接查看结果。

另外，所述信号处理模块包括处理子模块和显示子模块；所述处理子模块用于接收所述故障判断信号，并根据所述故障判断信号判断是否存在故障风机，并将判断结果发送至显示子模块；所述显示子模块用于展示所述判断结果。该方案中给出了信号处理模块的一种结构。

另外，所述稳压模块还包括降噪子电路；所述稳压模块的输入端连接所述降噪子电路的信号输入端，所述稳压模块的输出端连接所述降噪子电路的信号输出端。该方案中给出了稳压模块的另一种结构。

附图说明

图1是根据直流散热风机故障检测电路的结构示意图；

图2是图1所示信号采集模块1的结构示意图；

图3是图1所示稳压模块2的结构示意图；

图4是图1所示检测模块3的结构示意图；

图5是图1所示直流散热风机故障检测电路的示例图；

图6是根据另一种直流散热风机故障检测电路的结构示意图；

图7是根据再一种直流散热风机故障检测电路的结构示意图；

图8是根据一种风机系统的结构示意图；

图9是根据另一种风机系统的结构示意图；

图10是根据再一种风机系统的结构示意图；

图11是根据图8所示风机系统的示例图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的实施例涉及一种直流散热风机故障检测电路，如图1所示，包括信号采集模块1，信号采集模块1包括多个输入端IN和一个输出端OUT；多个输入端IN中每个输入端IN用于接收风机信号(例如附图1中RD1、RD2、RD3为三路风机的风机信号)，信号采集模块1用于将接收到的所有风机信号整合后输出总风机信号。本实施例中多个输入端IN表示为两个及两个以上输入端IN，附图1中以信号采集模块1包括4个输入端IN为例进行说明，但在实际应用中信号采集模块1的输入端IN可为3个、5个或更多个，不以附图所示为限。

稳压模块2，稳压模块2包括一个输入端IN和一个输出端OUT，稳压模块2的输入端IN连接信号采集模块1的输出端OUT，稳压模块2用于接收风机信号并消除总风机信号中的信号波动，并输出消除信号波动后的总风机信号。由于一些偶然因素风机的输出信号中可能会出现毛刺等信号波动，这些信号波动可能会影响到后续检测模块3的判断，因此，本实施例中由稳压模块2去除总风机信号中的信号波动，可避免由于偶然因素导致风机信号出现信号波动而引起误判的情况发生，保证了故障检测电路的可靠性。

检测模块3，检测模块3包括一个输入端IN和一个输出端OUT，检测模块3的输入端IN连接稳压模块2的输出端OUT，检测模块3用于根据消除信号波动后的总风机信号输出故障判断信号FANS，故障判断信号FANS用以判断是否存在故障风机。本实施例中检测模块3根据消除信号波动后的总风机信号输出故障判断信号FANS，如此，检测人员便可根据该故障判断信号FANS来判断是否存在故障风机，从而同时实现对多个风机进行故障检测。

可实现地，本实施例中检测模块3用于根据消除信号波动后的总风机信号与预设信号进行比对输出故障判断信号FANS。例如：若消除信号波动后的总风机信号的电压值小于预设信号的电压值，则输出的故障判断信号FANS为0，表示风机一切正常；若消除信号波动后的总风机信号的电压值大于预设信号的电压值，则输出的故障判断信号FANS为1，表示这多个风机中至少有一个风机出现故障。本实施例中故障判断信号FANS的表现形式由具体电路结构确定，本实施例中不进行限定。

在一个例子中，如图2所示，信号采集模块1还包括：多个肖特基共阴二极管，所有肖特基共阴二极管的共阴极端相互连接且连接信号采集模块1的输出端OUT；多个肖特基共阴二极管中每个肖特基共阴二极管的每个阳极端对应连接一个信号采集模块1的输入端IN。

本实施例中一个肖特基共阴二极管包括两个阴极相连接的二极管。如图3所示为风机信号的波形，由于风机正常工作的时候输出低电平，风机出现故障时输出高电平。若肖特基共阴二极管的导通电压大于风机正常工作的时候输出的低电平，如此，当连接信号采集模块1 的所有风机均正常工作时，信号采集模块1输出低电平；当连接信号采集模块1的至少一个风机故障时，信号采集模块1输出高电平。

在另一个例子中，信号采集模块1还包括：汇流转接头，每个信号采集模块1的输入端 IN连接汇流转接头的多个信号输入端IN，信号采集模块1的输出端OUT连接汇流转接头的输出端OUT。本实施例中汇流转接头为实现多路输入信号并入一路输出信号的转接头，直接将多路风机信号并联后输出。若连接信号采集模块1的所有风机均正常工作，信号采集模块 1输出低电平；若连接信号采集模块1的至少一个风机故障，信号采集模块1输出高电平。

在一个例子中，如图3所示，稳压模块2还包括：两个串接的施密特触发器；稳压模块 2的输入端IN连接一个施密特触发器的信号输入端A，稳压模块2的输出端OUT连接另一个施密特触发器的信号输出端Y。每个施密特触发器包括电源端VCC、接地端GND、输入端A、信号输出端Y、悬空端NC，电源端VCC外接电源信号，接地端GND接地。本实施例中由于单个施密特触发器的输入信号与输入信号反相，因此，采用两个串接的施密特触发器，既能够消除总风机信号中的信号波动，也能够保证输出信号与输入信号不反相。

在另一个例子中，稳压模块2还包括降噪子电路；稳压模块2的输入端IN连接降噪子电路的信号输入端IN，稳压模块2的输出端OUT连接降噪子电路的信号输出端OUT。本实施例中降噪子电路可采用现有的简单电路结构来实现，只要能够消除总风机信号中的信号波动即可，本实施例中不对降噪子电路的具体结构进行详细描述。

在一个例子中，如图4所示，检测模块3还包括开关管T、第一电阻R1、第二电阻R2和电容C，开关管T包括控制端、第一端和第二端，开关管T在控制端为第一电平时导通、第二电平时不导通，第一电平和第二电平不同；第一电阻R1的第一端连接电源，第一电阻 R1的另一端连接开关管T的第一端；第二电阻R2和电容C并联，且第二电阻R2和所述并联的一端连接开关管T的控制端，第二电阻R2和电容C并联的另一端连接开关管T的第二端且接地；检测模块3的输入端IN连接控制端，检测模块3的输出端OUT连接开关管T的第一端。

具体地说，本实施例的检测模块3的开关管T在控制端为第一电平时导通、第二电平时不导通。在第一电平为高电平，第二电平为低电平的情况下，当稳压模块2输出的信号为高电平时，开关管T第一端和第二端导通后接地，此时，连接开关管T第一端的检测模块3的输出端OUT输出的故障判断信号FANS为低电平；当稳压模块2输出的信号为低电平时，开关管T第一端和第二端不导通，此时，开关管T第一端的电压为电容C两端的电压，连接开关管T第一端的检测模块3的输出端OUT输出的故障判断信号FANS为高电平。可选地，开关管T为P型三极管，高电平导通。

在第一电平为低电平，第二电平为高电平的情况下，当稳压模块2输出的信号为低电平时，开关管T第一端和第二端导通后接地，此时，连接开关管T第一端的检测模块3的输出端OUT输出的故障判断信号FANS为低电平；当稳压模块2输出的信号为高电平时，开关管T第一端和第二端不导通，此时，开关管T第一端的电压为电容C两端的电压，连接开关管 T第一端的检测模块3的输出端OUT输出的故障判断信号FANS为高电平。可选地，开关管 T为N型三极管，低电平导通。

本实施例中可根据检测模块3输出的故障判断信号FANS的电平高低来判断连接信号采集模块1的多个是否存在故障风机。

在一个示例中，如图5所示的故障检测电路中，信号采集模块1包括多个肖特基共阴二极管，稳压模块2包括两个串接的施密特触发器，检测模块3包括开关管T、第一电阻R1、第二电阻R2和电容C。假设风机正常工作时的风机信号为低电平，故障时为高电平，检测模块3的开关管T为高电平导通。此时如图5所示的故障检测电路的输入输出的对应关系如表1所示，其中，1表示高电平，0表示低电平。

表1

在一个例子中，如图6所示，故障检测电路还包括：连接检测模块3的输出端OUT的信号处理模块4；信号处理模块4用于接收故障判断信号FANS，并根据故障判断信号FANS判断是否存在故障风机，并输出判断结果。本实施例中由信号处理模块4直接根据检测模块3输出端OUT的故障判断信号FANS来判断连接信号采集模块1的风机是否存在故障风机，无需检测人员进行判断，提高检测效率。

在一个例子中，如图7所示，信号处理模块4包括处理子模块41和显示子模块42；处理子模块41用于接收故障判断信号FANS，并根据故障判断信号FANS判断是否存在故障风机，并将判断结果发送至显示子模块42；显示子模块42用于展示判断结果。本实施例中处理子模块41接收检测模块3输出端OUT的故障判断信号FANS，并判断连接信号采集模块1 的风机是否存在故障风机；显示子模块42展示判断结果，如此，检测人员可直接在显示子模块42中查看连接信号采集模块1的风机的工作状态，方便使用。

本实用新型还提供了一种风机系统，如图8、图9、图10和图11所示，包括多个风机100，与多个风机100连接的上述直流散热风机故障检测电路。

附图8、图9、图10和图11中以信号采集模块1包括4个输入端IN为例进行说明，但在实际应用中信号采集模块1的输入端IN可为3个、5个或更多个，不以附图所示为限。每个输入端IN可均对应连接一个风机100，也可部分输入端IN连接风机100，部分不连接风机 100。附图8、图9、图10和图11中四个输入端IN有三个输入端IN连接风机100，三个输入端IN分别接收风机信号RD1、RD2和RD3仅为示例，不以此为限。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直流散热风机故障检测电路，其特征在于，包括：

信号采集模块，所述信号采集模块包括多个输入端和一个输出端；所述多个输入端中每个所述输入端用于接收风机信号，所述信号采集模块用于将接收到的所有所述风机信号整合后输出总风机信号；

稳压模块，所述稳压模块包括一个输入端和一个输出端，所述稳压模块的所述输入端连接所述信号采集模块的所述输出端，所述稳压模块用于接收所述总风机信号并消除所述总风机信号中的信号波动，并输出消除信号波动后的所述总风机信号；

检测模块，所述检测模块包括一个输入端和一个输出端，所述检测模块的输入端连接所述稳压模块的所述输出端，所述检测模块用于根据所述消除信号波动后的所述总风机信号输出故障判断信号，所述故障判断信号用以判断是否存在故障风机。

2.根据权利要求1所述直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述稳压模块还包括：两个串接的施密特触发器；

所述稳压模块的输入端连接一个所述施密特触发器的信号输入端，所述稳压模块的输出端连接另一个所述施密特触发器的信号输出端。

3.根据权利要求1所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述检测模块还包括开关管、第一电阻、第二电阻和电容，所述开关管包括控制端、第一端和第二端，所述开关管在所述控制端为第一电平时导通、第二电平时不导通，所述第一电平和所述第二电平不同；

所述第一电阻的第一端连接电源，所述第一电阻的另一端连接所述开关管的所述第一端；

所述第二电阻和所述电容并联，且所述第二电阻和所述电容并联的一端连接所述开关管的所述控制端，所述第二电阻和所述电容并联的另一端连接所述开关管的所述第二端且接地；

所述检测模块的输入端连接所述控制端，所述检测模块的输出端连接所述开关管的第一端。

4.根据权利要求3所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述开关管为P 型三极管。

5.根据权利要求1所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述信号采集模块还包括：多个肖特基共阴二极管，所有所述肖特基共阴二极管的共阴极端相互连接且连接所述信号采集模块的输出端；

多个肖特基共阴二极管中每个所述肖特基共阴二极管的每个阳极端对应连接一个所述信号采集模块的输入端。

6.根据权利要求1所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述信号采集模块还包括：汇流转接头，每个所述信号采集模块的输入端连接所述汇流转接头的多个信号输入端，所述信号采集模块的输出端连接所述汇流转接头的输出端。

7.根据权利要求1所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述故障检测电路还包括：连接所述检测模块的输出端的信号处理模块；

所述信号处理模块用于接收所述故障判断信号，并根据所述故障判断信号判断是否存在故障风机，并输出判断结果。

8.根据权利要求7所述的直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述信号处理模块包括处理子模块和显示子模块；

所述处理子模块用于接收所述故障判断信号，并根据所述故障判断信号判断是否存在故障风机，并将判断结果发送至显示子模块；

所述显示子模块用于展示所述判断结果。

9.根据权利要求1所述直流散热风机故障检测电路，其特征在于，所述稳压模块还包括降噪子电路；

所述稳压模块的输入端连接所述降噪子电路的信号输入端，所述稳压模块的输出端连接所述降噪子电路的信号输出端。

10.一种风机系统，其特征在于，包括多个风机，与所述多个风机连接的如权利要求1至9中任一项所述的直流散热风机故障检测电路。

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