CN217518881U - 逆变器散热风扇低噪音智能调速电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，包括调速电路、功率检测电路和控制器，通过调速电路用于与输入电源及散热装置连接；功率检测电路与逆变器连接，以对逆变器功率进行检测；控制器分别与所述调速电路及功率检测电路连接，以根据逆变器的检测功率通过所述调速电路对所述散热装置进行散热转速控制。通过输出功率可获取到逆变器所产生的热量，由于在一定的时间内，逆变器所述产生的热量越多，逆变器的温度越高，通过控制所述调速电路输出对应的电压值，以控制散热装置的散热转速。这样，在逆变器的输出功率越大时，散热装置的转速越快，实现对逆变器的快速散热。

Description

逆变器散热风扇低噪音智能调速电路

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种逆变器散热风扇低噪音智能调速电路。

背景技术

车载逆变器在使用功率转换器件会产生很大热量，需要依靠风扇转动把热量带走，避免持续的高温损坏元器件。目前逆变器主要通过采用温度传感器来获取逆变器的温度。温度感应器使用过程中容易出现故障，且增加逆变器的体积。且现有技术中，逆变器的风扇转速直接通过PWM控制，集成芯片调压控制等方式，采用PWM控制方式风扇容易产生呲呲声噪音，集成芯片调压方式虽然使用简单，单成本比较高，车载逆变器使用方便，市场竞争越来越激烈，成本压力大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种逆变器散热风扇低噪音智能调速电路。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，所述逆变器散热风扇低噪音智能调速电路包括：

调速电路，所述调速电路用于与输入电源及散热装置连接；

功率检测电路，所述功率检测电路与逆变器连接，以对逆变器功率进行检测；

控制器，所述控制器分别与所述调速电路及功率检测电路连接，以根据逆变器的检测功率通过所述调速电路对所述散热装置进行散热转速控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述调速电路包括：

第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极与所述输入电源连接，所述第一三极管Q1还通过第一电阻R4与所述第一三极管Q1的基极连接；

第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的集电极通过第二电阻R3与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与参考地连接，所述第二三极管Q2的发射极与参考地连接；

第一二极管D1，所述第一二极管D1的阴极与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第一二极管D1的阳极与参考地连接；

电感L1，所述电感L1的一端与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述电感L1的另一端与所述散热装置；

第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述电感L1的所述另一端连接，所述第一电容C1的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述调速电路还包括调速电压反馈电路，所述调速电压反馈电路分别与所述调速电路及所述控制器连接，以将所述调速电路的输出电压反馈至所述控制器。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述调速电压反馈电路包括：

第三电阻R1，所述第三电阻R1的一端与所述电感L1的所述另一端连接，所述第三电阻R1的另一端与所述控制器电压检测端连接；

第四电阻R5，所述第四电阻R5的一端与所述第三电阻R1的另一端连接，所述第四电阻R5的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述调速电路还包括：

第二电容C3，所述第二电容C3的一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第二电容C3的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述功率检测电路包括：

电流检测电路，所述电流检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电流量；

电压检测电路，所述电压检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电压量，所述控制器通过所述电流量和电压量获取所述检测功率。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述电流检测电路包括：

电流采样电阻R34，所述电流采样电阻R34串联在所述逆变器的输出回路上；

第一集成放大器U1A，所述第一集成放大器U1A的两输入端分别与所述电流采样电阻R34的两端连接，所述第一集成放大器的输出端通过第五电阻 R13与所述控制器的电流检测端连接，所述第一集成放大器的输出端还通过反馈第六电阻R12与所述第一集成放大器U1A的负输入端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述电流检测电路还包括：

第七电阻R9，第一集成放大器的正输入端通过所述第七电阻R9与所述电流采样电阻R34电流采样端连接；

第八电阻R10，所述第八电阻R10的一端与所述第一集成放大器U1A的正输入端连接，所述第八电阻R10的另一端与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述电压检测电路包括：

第一电压采样电阻R20，所述第一电压采样电阻R20的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；

第二电压采样电阻R23，所述第二电压采样电阻R23的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；

第二集成放大器U1B，所述第一电压采样电阻R20、第二电压采样电阻 R23的两输入端分别与所述第二集成放大器U1B的两输入端连接，所述第二集成放大器U1B的输出端通过第九电阻R19与所述控制器的电压检测端连接，所述第二集成放大器U1B的输出端还通过反馈第十电阻R18与所述第二集成放大器U1B的负输入端连接，所述第二集成放大器U1B的正输入端还通过第十一电阻R16与参考地连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器散热风扇低噪音智能调速电路还包括:温度检测电路，所述温度检测电路的输出端与所述控制器的电压采样端连接，以对温度进行检测。

本实用新型实施例的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路通过调速电路用于与输入电源及散热装置连接；功率检测电路与逆变器连接，以对逆变器功率进行检测；控制器分别与所述调速电路及功率检测电路连接，以根据逆变器的检测功率通过所述调速电路对所述散热装置进行散热转速控制。通过输出功率可获取到逆变器所产生的热量，由于在一定的时间内，逆变器所述产生的热量越多，逆变器的温度越高，通过控制所述调速电路输出对应的电压值，以控制散热装置的散热转速。这样，在逆变器的输出功率越大时，散热装置的转速越快，实现对逆变器的快速散热。

附图说明

图1为本实用新型实施提供的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路结构框图；

图2为本实用新型实施提供的调速电路图；

图3为本实用新型实施提供的功率检测电路图；

图4为本实用新型实施提供的逆变器电路图。

附图标记：

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，包括：调速电路、功率检测电路和控制器，所述调速电路用于与输入电源及散热装置连接；通过所述调速电路可将所述输入电源进行电压转换后，输出至所述散热装置，以驱动所述散热装置对逆变器进行散热。所述散热装置内设有电机，通过对调速电路对输出电压的调节，可控制所述电机的转速，通过电机可带动风叶的转动，从而对逆变器进行散热。

所述功率检测电路与逆变器连接，以对逆变器功率进行检测；通过所述功率检测电路对逆变器的输出功率进行检测，以获取逆变器的实际输出功率。由于逆变器的输出功率越大，逆变器的温度越高。所以，通过获取逆变器的功率，可获取逆变器所产生的热量。

所述控制器分别与所述调速电路及功率检测电路连接，以根据逆变器的检测功率通过所述调速电路对所述散热装置进行散热转速控制。所述控制器通过所述功率检测电路可获取所述逆变器的输出功率，通过输出功率可获取到逆变器所产生的热量，由于在一定的时间内，逆变器所述产生的热量越多，逆变器的温度越高，通过控制所述调速电路输出对应的电压值，以控制散热装置的散热转速。这样，在逆变器的输出功率越大时，散热装置的转速越快，实现对逆变器的快速散热。所述散热装置可为散热风扇。通过所述功率检测电路来获取功率值，来控制散热装置的转速。可以减少温度传感器的使用，降低逆变器的电路成本以及减少电路的故障。

参阅图2，所述调速电路包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一二极管D1、电感L1和第一电容C1，所述第一三极管Q1的发射极与所述输入电源连接，所述第一三极管Q1还通过第一电阻R4与所述第一三极管Q1的基极连接；所述第二三极管Q2的集电极通过第二电阻R3与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第二三极管Q2的发射极与参考地连接，所述第二三极管Q2 的发射极与参考地连接；所述第一二极管D1的阴极与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第一二极管D1的阳极与参考地连接；所述电感L1的一端与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述电感L1的另一端与所述散热装置；所述第一电容C1的一端与所述电感L1的所述另一端连接，所述第一电容C1的另一端与参考地连接。如图2中所示，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一二极管D1、电感L1和第一电容C1构成调压电路，将输入电源BAT+进行调压收输出。其工作过程为，所述控制器根据逆变器输出功率的大小，通过 FAN_PWM端输出PWM脉冲信号。脉冲占空比与逆变器输出功率成正比例关系，也就是，输出功率越大，输出的PWM脉冲占空比越大。PWM脉冲信号作用在第二三极管Q2的基极，使得所述第二三极管Q2导通或截止，当第二三极管Q2导通时，驱动第一三极管Q1导通，输入电源BAT+通过电阻R6、电阻 R7和电阻8和第二三极管Q2后，为所述电感L1和第一电容C1充电；当第二三极管Q2截止时，所述第一三极管Q1也截止，所述电感L1通过所述第一二极管D1放电，同时，跟C1电容共同为散热风扇负载供电；当所述控制器的输出的PWM脉冲占空比越大时，第一电容C1的输出电压越大。这样，可实现对散热装置的调速控制。相对于现有技术中，通过将控制器PWM信号放大后直接驱动风扇转动的方式，可减少风扇转动时产生的噪声。在实现对风扇进行变速控制的同时，使得风扇的转动更加的安静。使得在保证风扇转速可靠调节的情况下能降低元器件成本，给风扇的供电电压是较为平稳的直流电源，使得风扇调速过程中噪音比PWM直接放到驱动的方式要小的多，降低噪音的同时，也减少生产成本。

所述调速电路还包括调速电压反馈电路，所述调速电压反馈电路分别与所述调速电路及所述控制器连接，以将所述调速电路的输出电压反馈至所述控制器。通过所述调速电压反馈电路可将所述调速电路输出至散热装置的电压反馈至所述控制器，以便于所述控制器获取所述调速电路的电压值。以便于根据反馈电压值调整PWM脉冲信号的占空比。使得调速电路的输出电压与当前的检测功率相匹配。如图2中所示，所述调速电压反馈电路包括：第三电阻R1和第四电阻R5，所述第三电阻R1的一端与所述电感L1的所述另一端连接，所述第三电阻R1的另一端与所述控制器电压检测端连接；所述第四电阻 R5的一端与所述第三电阻R1的另一端连接，所述第四电阻R5的另一端与参考地连接。通过所述第三电阻R1和第四电阻R5构成分压电路，将所述调速电路的输出电压分压后通过FAN_VF信号端输出至所述控制器。以便于控制器获取所述调速电路的输出电压值。并在所述输出电压值未能与当前的检测功率相匹配时，调整PWM占空比。使得所述输出电压值与当前的检测功率相匹配。从而实现更好的散热效果。

所述调速电路还包括：第二电容C3，所述第二电容C3的一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第二电容C3的另一端与参考地连接。通过将所述第二电容C3设置在所述第一三极管Q1的发射极与参考地之间。如此，可将输入电源中的脉冲高压信号滤除。保证第一三极管Q1输入电源的稳定性。

所述功率检测电路包括：电流检测电路和电压检测电路，所述电流检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电流量；所述电压检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电压量，所述控制器通过所述电流量和电压量获取所述检测功率。参阅图3 和图4，所述电流检测电路包括：电流采样电阻R34和第一集成放大器U1A，所述电流采样电阻R34串联在所述逆变器的输出回路上；如图4中所示，所述电流采样电阻R34设置在逆变器的输出回路上，以对逆变器的输出回路上的电流进行采样。

所述第一集成放大器U1A的两输入端分别与所述电流采样电阻R34的两端连接，所述第一集成放大器的输出端通过第五电阻R13与所述控制器的电流检测端连接，所述第一集成放大器的输出端还通过反馈第六电阻R12与所述第一集成放大器U1A的负输入端连接。由于电流采样电阻R34的两端的电压与电流成正比例关系。所述第一集成放大器U1A通过检测所述电流采样电阻R34的两端的电压，可获取到电流采样电阻R34的电流。第一集成放大器 U1A构成比例放大器，将电流采样电阻R34两端的电压进行隔离和比例放大后输出值所述控制器，控制器通过检测第一集成放大器U1A的输出电压。则可获取到逆变器的电流。

所述电流检测电路还包括：第七电阻R9和第八电阻R10，第一集成放大器的正输入端通过所述第七电阻R9与所述电流采样电阻R34电流采样端连接；所述第八电阻R10的一端与所述第一集成放大器U1A的正输入端连接，所述第八电阻R10的另一端与参考地连接。通过所述第七电阻R9和第八电阻 R10可将所述电流采样电阻R34的电压分压后，输出至所述第一集成放大器 U1A的正输入端。通过调节第七电阻R9和第八电阻R10比值，可调节第一集成放大器U1A的正输入端的输入的电压值。

参阅图3和图4，所述电压检测电路包括：第一电压采样电阻R20、第二电压采样电阻R23和第二集成放大器U1B，所述第一电压采样电阻R20的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；所述第二电压采样电阻R23的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；所述第一电压采样电阻R20、第二电压采样电阻R23的两输入端分别与所述第二集成放大器U1B的两输入端连接，所述第二集成放大器U1B的输出端通过第九电阻R19与所述控制器的电压检测端连接，所述第二集成放大器U1B的输出端还通过反馈第十电阻R18与所述第二集成放大器U1B的负输入端连接，所述第二集成放大器U1B的正输入端还通过第十一电阻R16与参考地连接。如图4中所示，所述第一电压采样电阻可串联有多个，如图4中的R20、R21和R22；所述第二电压采样电阻可串联有多个，如图4中的R23、R24和R25。由于逆变器的逆变输出交流电的电压较高，通常有效电压值为220V或110V左右范围，所述第一电压采样电阻、第二电压采样电阻将逆变器的电压降压后输出至所述第二集成放大器U1B。第二集成放大器U1B构成比例放大电路，将降压输出的电压值进行比例放大电路后输出至所述控制器，以便于控制器获取逆变器的输出电压值。通过所述电压值和电流值可获取逆变器的输出功率。

逆变器散热风扇低噪音智能调速电路还包括:温度检测电路，所述温度检测电路的输出端与所述控制器的电压采样端连接，以对温度进行检测。在本实用新型的一个实施例中，还可通过温度检测电路直接获取逆变器的实际温度。以便于控制器根据实际测量温度控制调速电路输出与温度值相对应的电压值。本实施例通过基础的模拟元件结合MCU来对风扇供电电压进行调制，在风扇供电范围内线性调节供电电压进而达到转速的调节，通过温度检测和功率检测。只要有一项达到预定值后，风扇开启。速度随着温度或功率的变化而变化。当温度越高或功率越高时速度越快。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，包括：

调速电路，所述调速电路用于与输入电源及散热装置连接；

功率检测电路，所述功率检测电路与逆变器连接，以对逆变器功率进行检测；

控制器，所述控制器分别与所述调速电路及功率检测电路连接，以根据逆变器的检测功率通过所述调速电路对所述散热装置进行散热转速控制。

2.根据权利要求1所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述调速电路包括：

第一三极管(Q1)，所述第一三极管(Q1)的发射极与所述输入电源连接，所述第一三极管(Q1)还通过第一电阻(R4)与所述第一三极管(Q1)的基极连接；

第二三极管(Q2)，所述第二三极管(Q2)的集电极通过第二电阻(R3)与所述第一三极管(Q1)的基极连接，所述第二三极管(Q2)的发射极与参考地连接，所述第二三极管(Q2)的发射极与参考地连接；

第一二极管(D1)，所述第一二极管(D1)的阴极与所述第一三极管(Q1)的集电极连接，所述第一二极管(D1)的阳极与参考地连接；

电感(L1)，所述电感(L1)的一端与所述第一三极管(Q1)的集电极连接，所述电感(L1)的另一端与所述散热装置；

第一电容(C1)，所述第一电容(C1)的一端与所述电感(L1)的所述另一端连接，所述第一电容(C1)的另一端与参考地连接。

3.根据权利要求2所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述调速电路还包括调速电压反馈电路，所述调速电压反馈电路分别与所述调速电路及所述控制器连接，以将所述调速电路的输出电压反馈至所述控制器。

4.根据权利要求3所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述调速电压反馈电路包括：

第三电阻(R1)，所述第三电阻(R1)的一端与所述电感(L1)的所述另一端连接，所述第三电阻(R1)的另一端与所述控制器电压检测端连接；

第四电阻(R5)，所述第四电阻(R5)的一端与所述第三电阻(R1)的另一端连接，所述第四电阻(R5)的另一端与参考地连接。

5.根据权利要求2所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述调速电路还包括：

第二电容(C3)，所述第二电容(C3)的一端与所述第一三极管(Q1)的发射极连接，所述第二电容(C3)的另一端与参考地连接。

6.根据权利要求1所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述功率检测电路包括：

电流检测电路，所述电流检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电流量；

电压检测电路，所述电压检测电路分别与所述逆变器及所述控制器连接，以获取所述逆变器的电压量，所述控制器通过所述电流量和电压量获取所述检测功率。

7.根据权利要求6所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：

电流采样电阻(R34)，所述电流采样电阻(R34)串联在所述逆变器的输出回路上；

第一集成放大器(U1A)，所述第一集成放大器(U1A)的两输入端分别与所述电流采样电阻(R34)的两端连接，所述第一集成放大器(U1A)的输出端通过第五电阻(R13)与所述控制器的电流检测端连接，所述第一集成放大器的输出端还通过反馈第六电阻(R12)与所述第一集成放大器(U1A)的负输入端连接。

8.根据权利要求7所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述电流检测电路还包括：

第七电阻(R9)，第一集成放大器的正输入端通过所述第七电阻(R9)与所述电流采样电阻(R34)电流采样端连接；

第八电阻(R10)，所述第八电阻(R10)的一端与所述第一集成放大器(U1A)的正输入端连接，所述第八电阻(R10)的另一端与参考地连接。

9.根据权利要求6所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，所述电压检测电路包括：

第一电压采样电阻(R20)，所述第一电压采样电阻(R20)的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；

第二电压采样电阻(R23)，所述第二电压采样电阻(R23)的一端与所述逆变器的一端逆变输出端连接；

第二集成放大器(U1B)，所述第一电压采样电阻(R20)、第二电压采样电阻(R23)的两输入端分别与所述第二集成放大器(U1B)的两输入端连接，所述第二集成放大器(U1B)的输出端通过第九电阻(R19)与所述控制器的电压检测端连接，所述第二集成放大器(U1B)的输出端还通过反馈第十电阻(R18)与所述第二集成放大器(U1B)的负输入端连接，所述第二集成放大器(U1B)的正输入端还通过第十一电阻(R16)与参考地连接。

10.根据权利要求1所述的逆变器散热风扇低噪音智能调速电路，其特征在于，还包括:温度检测电路，所述温度检测电路的输出端与所述控制器的电压采样端连接，以对温度进行检测。

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