CN217721018U - 风扇双模控制电路 - Google Patents

Abstract

一种风扇双模控制电路包含第一转速控制单元、第二转速控制单元及微处理器，该第一转速控制单元及该第二转速控制单元分别输出第一控制电压及第二控制电压至该微处理器而可分别进入过压保护及减速模式，且两个模式之间的控制不会互相影响，除了能够主动降低该微处理器输出的风扇控制信号的责任周期外，也可在接收到过大的电压时降低该风扇控制信号的责任周期而达成双模控制的功效。

Description

风扇双模控制电路

技术领域

本实用新型是关于一种风扇控制电路，特别是关于一种风扇双模控制电路。

背景技术

一般车用空调的风扇控制器是使用继电器切换风扇马达是否接收到电源电压来决定风扇是否转动，再通过改变风扇马达与电源电压之间串接的电阻大小来决定风扇的转速快慢，但由于继电器的切换速度较慢且体积大，串接的电阻的体积亦大且有着损坏的风险。因此，目前风扇控制器主要以晶体管及微处理器构成，通过晶体管切换微处理器接收到的电压大小而改变微处理器输出的驱动信号的责任周期，进而改变风扇的转动速度。但由于汽车的电源为蓄电池，蓄电池在汽车启动时的电压较高，这会造成微处理器接收到过大的电压而超过其可承受的最大功率消耗值(power dissipation)，衍生微处理器烧毁的风险。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于借由风扇双模控制电路的两个转速控制单元让风扇分别操作于过压保护模式及减速模式，且两个模式的控制并不会相互干扰，而能使风扇具有转速控制及过压保护的双功效。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。

本实用新型的一种风扇双模控制电路包含第一转速控制单元、第二转速控制单元及微处理器，该第一转速控制单元具有稽纳二极管及第一开关元件，该稽纳二极管的一端接收电源电压，该稽纳二极管的另一端电性连接该第一开关元件，该稽纳二极管输出的逆向偏压控制该第一开关元件导通或截止，该第一开关元件导通时输出第一控制电压，该第二转速控制单元具有第二开关元件，该第二开关元件电性连接接地控制端，且该接地控制端的电位控制该第二开关元件导通或截止，该第二开关元件导通时输出第二控制电压，该微处理器具有电压控制端及风扇控制信号输出端，该电压控制端电性连接该第一转速控制单元及该第二转速控制单元以接收该第一控制电压及该第二控制电压，该风扇控制信号输出端输出风扇控制信号。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳地，该稽纳二极管具有阳极端及阴极端，该阴极端接收该电源电压，该阳极端电性连接该第一开关元件。

较佳地，该第一开关元件具有第一晶体管、第一限流电阻及第一分压电路，该第一限流电阻的两端分别电性连接该稽纳二极管及该第一晶体管的第一端，该第一分压电路的两端分别电性连接该稽纳二极管及该第一晶体管的第二端，且该第一分压电路输出该第一控制电压，该第一晶体管的第三端接地。

较佳地，该第一分压电路具有第一分压电阻及第二分压电阻，该第一分压电阻的两端分别电性连接该稽纳二极管及第一输出节点，该第二分压电阻的两端分别电性连接该第一输出节点及该第一晶体管的该第二端。

较佳地，该第一转速控制单元具有第一稳压电容，该第一稳压电容的两端分别电性连接该第一输出节点及接地。

较佳地，该第一晶体管选自为双极性晶体管或金氧半场效晶体管。

较佳地，该第一晶体管的该第一端为双极性晶体管的基极或金氧半场效晶体管的栅极，该第一晶体管的该第二端为双极性晶体管的集极或金氧半场效晶体管的漏极，该第一晶体管的该第三端为双极性晶体管的射极或金氧半场效晶体管的源极。

较佳地，该第二开关元件具有第二晶体管、第二限流电阻及第二分压电路，该第二限流电阻的两端分别电性连接该第二晶体管的第一端及该接地控制端，该第二晶体管的第二端接收直流电压，该第二分压电路的两端分别电性连接该第二晶体管的第三端及接地，且该第二分压电路输出该第二控制电压。

较佳地，该第二分压电路具有第三分压电阻及第四分压电阻，该第三分压电阻的两端分别电性连接该第二晶体管的该第三端及第二输出节点，该第四分压电阻的两端分别电性连接该第二输出节点及接地。

较佳地，该第二转速控制单元具有第二稳压电容，该第二稳压电容的两端分别电性连接该第二输出节点及接地，该第二晶体管选自为双极性晶体管或金氧半场效晶体管，该第二晶体管的该第一端为双极性晶体管的基极或金氧半场效晶体管的栅极，该第二晶体管的该第二端为双极性晶体管的射极或金氧半场效晶体管的源极，该第二晶体管的该第三端为双极性晶体管的集极或金氧半场效晶体管的漏极。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点效果：

本实用新型借由该第一转速控制单元及该第二转速控制单元的控制，让风扇分别操作于过压保护模式及减速模式，且两个模式之间不会互相影响，除了可主动降低该风扇控制信号的责任周期外，也可在接收到过大的电压时降低该风扇控制信号的责任周期，而避免该微处理器的烧毁。

附图说明

图1：依剧本实用新型的一实施例，风扇双模控制电路的功能方框图。

图2：依剧本实用新型的一实施例，该风扇双模控制电路的电路图。

【主要元件符号说明】

100：风扇双模控制电路 110：第一转速控制单元

111：稽纳二极管 112：第一开关元件

112a：第一晶体管 112b：第一限流电阻

112c：第一分压电路 113：第一稳压电容

120：第二转速控制单元 121：第二开关元件

121a：第二晶体管 121b：第二限流电阻

121c：第二分压电路 122：第二稳压电容

130：微处理器 131：电源接收端

132：电压控制端 133：风扇控制信号输出端

134：直流电压输出端 140：稳压元件

V_S：电源电压 V_Z：逆向偏压

V_C1：第一控制电压 G_d：接地控制端

V_C2：第二控制电压 S_R：风扇控制信号

R1：第一分压电阻 R2：第二分压电阻

N1：第一输出节点 V_DC：直流电压

N2：第二输出节点 R3：第三分压电阻

R4：第四分压电阻 M：风扇马达

D：二极管

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型的一实施例，一种风扇双模控制电路100的功能方框图，该风扇双模控制电路100具有第一转速控制单元110、第二转速控制单元120及微处理器130。该第一转速控制单元110接收电源电压V_S并输出第一控制电压V_C1，该第二转速控制单元120接收直流电压V_DC并输出第二控制电压V_C2。该微处理器130电性连接该第一转速控制单元110及该第二转速控制单元120，其中，该微处理器130具有电源接收端131、电压控制端132及风扇控制信号输出端133，该微处理器130的该电源接收端131接收该电源电压V_S，该微处理器130的该电压控制端132接收该第一控制电压V_C1及该第二控制电压V_C2，且该微处理器130根据该第一控制电压V_C1及该第二控制电压V_C2由该风扇控制信号输出端133输出风扇控制信号S_R至风扇马达M，该风扇控制信号S_R用以驱动该风扇马达M转动。

请参阅图2，为该风扇双模控制电路100的电路图，该第一转速控制单元110具有稽纳二极管111、第一开关元件112及第一稳压电容113，该稽纳二极管111的阴极端经由二极管D接收该电源电压V_S，该稽纳二极管111的阳极端电性连接该第一开关元件112。该稽纳二极管111输出的逆向偏压V_Z用以控制该第一开关元件112导通或截止，该第一开关元件112导通时输出该第一控制电压V_C1，该第一稳压电容113电性连接该第一开关元件112，该第一稳压电容113用以稳定该第一控制电压V_C1的电位，以稳定后续的控制。

在本实施例中，该第一开关元件112具有第一晶体管112a、第一限流电阻112b及第一分压电路112c，该第一限流电阻112b的两端分别电性连接该稽纳二极管111的该阳极端及该第一晶体管112a的第一端。该第一分压电路112c具有第一分压电阻R1及第二分压电阻R2，该第一分压电阻R1的两端分别电性连接该稽纳二极管111的该阳极端及第一输出节点N1，该第二分压电阻R2的两端分别电性连接该第一输出节点N1及该第一晶体管112a的该第二端，该第一分压电路112c并由该第一输出节点N1输出该第一控制电压V_C1，该第一晶体管112a的第三端接地。该第一稳压电容113的两端分别电性连接该第一输出节点N1及接地。

其中，该第一晶体管112a可选自为NPN双极性晶体管或N型金氧半场效晶体管，若该第一晶体管112a为NPN双极性晶体管，则该第一晶体管112a的该第一端为基极，该第一晶体管112a的该第二端为集极，该第一晶体管112a的该第三端为射极。若该第一晶体管112a为N型金氧半场效晶体管，则该第一晶体管112a的该第一端为栅极，该第一晶体管112a的该第二端为漏极，该第一晶体管112a的该第三端为源极。在本实施例中，该第一晶体管112a为NPN双极性晶体管。

请参阅图2，该第二转速控制单元120具有第二开关元件121及第二稳压电容122，该第二开关元件121电性连接接地控制端G_d，且该接地控制端G_d的电位控制该第二开关元件121导通或截止。在正常运转状态下，该接地控制端G_d为浮接，使该第二开关元件121截止，而在减速模式下，该接地控制端G_d接地，使该第二开关元件121导通，该第二开关元件121导通时输出该第二控制电压V_C2至该微处理器130。该第二稳压电容122电性连接该第二开关元件121，该第二稳压电容122用以稳定该第二控制电压V_C2的电位，以稳定后续的控制。

在本实施例中，该第二开关元件121具有第二晶体管121a、第二限流电阻121b及第二分压电路121c，该第二限流电阻121b的两端分别电性连接该第二晶体管121a的第一端及该接地控制端G_d，该第二晶体管121a的第二端接收该直流电压V_DC。该第二分压电路121c具有第三分压电阻R3及第四分压电阻R4，该第三分压电阻R3的两端分别电性连接该第二晶体管121a的该第三端及第二输出节点N2，该第四分压电阻R4的两端分别电性连接该第二输出节点N2及接地，且该第二分压电路121c并由该第二输出节点N2输出该第二控制电压V_C2。该第二稳压电容122的两端分别电性连接该第二输出节点N2及接地。

其中，该第二晶体管121a可选自为PNP双极性晶体管或P型金氧半场效晶体管，若该第二晶体管121a为PNP双极性晶体管，则该第二晶体管121a的该第一端为基极，该第二晶体管121a的该第二端为射极，该第二晶体管121a的该第三端为集极。若该第二晶体管121a为P型金氧半场效晶体管，则该第二晶体管121a的该第一端为栅极，该第二晶体管121a的该第二端为源极，该第二晶体管121a的该第三端为漏极。在本实施例中，该第二晶体管121a为PNP双极性晶体管。

请参阅图2，该微处理器130的该电源接收端131经由稳压元件140及该二极管D接收该电源电压V_S作为电源，该微处理器130的该电压控制端132电性连接该第一转速控制单元110的该第一分压电路112c及该第二转速控制单元120的该第二分压电路121c以接收该第一控制电压V_C1及该第二控制电压V_C2。该微处理器130的直流电压输出端134输出该直流电压V_DC至该第二晶体管121a，在其他实施例中，该第二晶体管121a亦可由外部电路接收该直流电压V_DC，本实用新型并不在此限。其中，该微处理器130的该电压控制端132接收的电压大小会改变该风扇控制信号输出端133输出的该风扇控制信号S_R的责任周期，进而改变该风扇马达M的转速，在本实施例中，当该电压控制端132接收的电压越小时，该风扇控制信号S_R的责任周期越大且该风扇马达M的转速越快，而当该电压控制端132接收的电压越大时，该风扇控制信号S_R的责任周期越小且该风扇马达M的转速越慢。

当该电源电压V_S的电位大于该稽纳二极管111的崩溃电压时进入过压保护模式，该稽纳二极管111导通，该逆向偏压V_Z的电位上升至该电源电压V_S减去崩溃电压的电位，令该第一晶体管112a导通，该第一分压电路112c经由该第一晶体管112a接地，该逆向偏压V_Z由该第一分压电路112c分压为该第一控制电压V_C1。该第一控制电压V_C1传送至该微处理器130而降低该风扇控制信号S_R的责任周期，借此避免该微处理器130因为该电源电压V_S过大而烧毁。较佳的，该第一控制电压V_C1的电压大小可通过设定该第一分压电阻R1及该第二分压电阻R2的电阻值进行改变，进而控制调降后的该风扇控制信号S_R的责任周期及该风扇马达M的转速。

当使用者将该接地控制端G_d接地时进入减速模式，该第二晶体管121a导通，该直流电压V_DC经由该第二晶体管121a传送至该第二分压电路121c，并由该第二分压电路121c分压为该第二控制电压V_C2。该第二控制电压V_C2传送至该微处理器130而降低该风扇控制信号S_R的责任周期，且该第二控制电压V_C2的电压大小可通过设定该第三分压电阻R3及该第四分压电阻R4的电阻值进行改变，进而控制调降后的该风扇控制信号S_R的责任周期及该风扇马达M的转速。

较佳的，若该电源电压V_S过压且该接地控制端G_d接地时，该第一开关元件112及该第二开关元件121会同时导通，本实施例通过分压电路的电阻值的设计，让该第二控制电压V_C2的电位大于该第一控制电压V_C1的电位，此时该微处理器130的该电压控制端132接收到的电位会以该第二控制电压V_C2的电位为主，而进入减速模式，这使得两个模式的控制并不会互相影响。且由于该第二控制电压V_C2的电位较大的缘故，在该电源电压V_S过压的情况下经由该第二控制电压V_C2的控制，亦可让该风扇控制信号S_R的责任周期降低至避免该微处理器130烧毁的大小，而同时达成过压保护及降速的功效。

本实用新型借由该第一转速控制单元110及该第二转速控制单元120的控制，可让风扇分别操作于过压保护模式及减速模式，且两个模式之间不会互相影响，除了可主动降低该风扇控制信号S_R的责任周期进行减速外，也可在接收到过大的电压时降低该风扇控制信号S_R的责任周期，而避免该微处理器130的烧毁。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种风扇双模控制电路，其特征在于，包含：

第一转速控制单元，具有稽纳二极管及第一开关元件，该稽纳二极管的一端接收电源电压，该稽纳二极管的另一端电性连接该第一开关元件，该稽纳二极管输出的逆向偏压控制该第一开关元件导通或截止，该第一开关元件导通时输出第一控制电压；

第二转速控制单元，具有第二开关元件，该第二开关元件电性连接接地控制端，且该接地控制端的电位控制该第二开关元件导通或截止，该第二开关元件导通时输出第二控制电压；以及

微处理器，具有电压控制端及风扇控制号输出端，该电压控制端电性连接该第一转速控制单元及该第二转速控制单元以接收该第一控制电压及该第二控制电压，该风扇控制信号输出端输出风扇控制信号。

2.根据权利要求1所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该稽纳二极管具有阳极端及阴极端，该阴极端接收该电源电压，该阳极端电性连接该第一开关元件。

3.根据权利要求1所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第一开关元件具有第一晶体管、第一限流电阻及第一分压电路，该第一限流电阻的两端分别电性连接该稽纳二极管及该第一晶体管的第一端，该第一分压电路的两端分别电性连接该稽纳二极管及该第一晶体管的第二端，且该第一分压电路输出该第一控制电压，该第一晶体管的第三端接地。

4.根据权利要求3所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第一分压电路具有第一分压电阻及第二分压电阻，该第一分压电阻的两端分别电性连接该稽纳二极管及第一输出节点，该第二分压电阻的两端分别电性连接该第一输出节点及该第一晶体管的该第二端。

5.根据权利要求4所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第一转速控制单元具有第一稳压电容，该第一稳压电容的两端分别电性连接该第一输出节点及接地。

6.根据权利要求3所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第一晶体管选自为双极性晶体管或金氧半场效晶体管。

7.根据权利要求6所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第一晶体管的该第一端为双极性晶体管的基极或金氧半场效晶体管的栅极，该第一晶体管的该第二端为双极性晶体管的集极或金氧半场效晶体管的漏极，该第一晶体管的该第三端为双极性晶体管的射极或金氧半场效晶体管的源极。

8.根据权利要求1所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第二开关元件具有第二晶体管、第二限流电阻及第二分压电路，该第二限流电阻的两端分别电性连接该第二晶体管的第一端及该接地控制端，该第二晶体管的第二端接收直流电压，该第二分压电路的两端分别电性连接该第二晶体管的第三端及接地，且该第二分压电路输出该第二控制电压。

9.根据权利要求8所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第二分压电路具有第三分压电阻及第四分压电阻，该第三分压电阻的两端分别电性连接该第二晶体管的该第三端及第二输出节点，该第四分压电阻的两端分别电性连接该第二输出节点及接地。

10.根据权利要求9所述的风扇双模控制电路，其特征在于，该第二转速控制单元具有第二稳压电容，该第二稳压电容的两端分别电性连接该第二输出节点及接地，该第二晶体管选自为双极性晶体管或金氧半场效晶体管，该第二晶体管的该第一端为双极性晶体管的基极或金氧半场效晶体管的栅极，该第二晶体管的该第二端为双极性晶体管的射极或金氧半场效晶体管的源极，该第二晶体管的该第三端为双极性晶体管的集极或金氧半场效晶体管的漏极。

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