CN219795614U - 一种供通信电源系统使用的智能风扇和通信电源系统 - Google Patents

Abstract

一种供通信电源系统使用的智能风扇和通信电源系统，包括风扇本体、风扇主控单元和风扇驱动单元；所述风扇主控单元通信连接通信电源系统的监控单元和所述风扇驱动单元，所述风扇驱动单元电连接所述风扇本体和电源；所述风扇主控单元用于从所述监控单元接收数字控制指令并将所述数字控制指令转换成风扇驱动信号，以及采集风扇模拟信号、将所述风扇模拟信号转换成数字反馈信号并将所述数字反馈信号发送到给所述监控单元；所述风扇驱动单元用于基于所述风扇驱动信号驱动所述风扇本体转动。本实用新型通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

Description

一种供通信电源系统使用的智能风扇和通信电源系统

技术领域

本实用新型涉及通信电源领域，更具体地说，涉及一种供通信电源系统使用的智能风扇和通信电源系统。

背景技术

现有通信电源系统中，多数采用风扇对电源系统进行风冷散热。风扇转速不同，噪音高低就不同，风扇功耗和对系统的散热能力的就不同。因此在通信电源系统中需要对风扇进行管理，从而实现整个电源系统的热管理以及噪音管理。在目前通信电源系统中，要么如图1A所示，通过电源监控单元直接连接风扇，通过模拟信号(脉冲和电压模拟信号)实现对风扇转速控制和告警反馈采集，要么如图1B所示，采用独立的风扇控制板与风扇连接，风扇控制板再与电源监控单元连接，而该独立的风扇控制板同样通过模拟信号(脉冲和电压模拟信号)实现对风扇转速控制和告警反馈采集。这种风扇的模拟信号控制方式容易受到外界电磁信号和浪涌的干扰，从而影响风扇的正常工作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种供通信电源系统使用的智能风扇，其通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种供通信电源系统使用的智能风扇，包括风扇本体、风扇主控单元和风扇驱动单元；所述风扇主控单元通信连接通信电源系统的监控单元和所述风扇驱动单元，所述风扇驱动单元电连接所述风扇本体和电源；所述风扇主控单元用于从所述监控单元接收数字控制指令并将所述数字控制指令转换成风扇驱动信号，以及采集风扇模拟信号、将所述风扇模拟信号转换成数字反馈信号并将所述数字反馈信号发送到给所述监控单元；所述风扇驱动单元用于基于所述风扇驱动信号驱动所述风扇本体转动。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述风扇主控单元与所述监控单元之间通过无线数字接口连接或者通过有线数字接口连接。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述无线数字接口包括蓝牙接口、WIFI接口、近场通信接口、紫峰接口、3G接口、4G接口或5G接口。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述有线接口包括RS232接口、RS485接口、CAN接口和I2C接口。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述风扇主控单元包括微处理器和脉冲宽度调制控制器，所述微处理器通信连接所述监控单元和所述脉冲宽度调制控制器，所述脉冲宽度调制控制器控制连接所述风扇驱动单元。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述风扇驱动单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的控制端分别连接所述脉冲宽度调制控制器的各个脉冲宽度调制信号输出端，所述第一开关管的第一端连接所述第四开关管的第二端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第二端和电源负极，所述第二开关管的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第三开关管的第一端连接所述第四开关管的第一端和电源正极；所述第一二极管的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第四二极管的阳极和所述风扇本体的电机的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第三二极管的阳极和所述风扇本体的电机的第二端，所述第四二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极和所述电源正极。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述风扇驱动单元进一步包括保险装置和防反二极管，所述保险装置连接在所述电源正极和所述防反二极管的阳极之间，所述防反二极管的阴极连接所述第四开关管的第一端、所述第四二极管的阴极、所述第三开关管的第一端和所述第三二极管的阴极。

在本实用新型所述的供通信电源系统使用的智能风扇中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管分别包括三极管、IGBT管或MOS管。

本实用新型进一步涉及一种通信电源系统，包括电源模块、监控单元和所述的供通信电源系统使用的智能风扇。

本实用新型通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1A是现有技术的电源监控单元直接连接控制风扇的原理示意图；

图1B是现有技术的电源监控单元通过风扇控制板连接控制风扇的原理示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的通信电源系统使用的智能风扇的原理框图；

图3是图2所示的通信电源系统使用的智能风扇的控制逻辑示意图；

图4是本实用新型的优选实施例的通信电源系统使用的智能风扇的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2是本实用新型的优选实施例的通信电源系统使用的智能风扇的原理框图。图3是图2所示的通信电源系统使用的智能风扇的控制逻辑示意图。如图3所示，通信电源系统的监控单元100通信连接智能风扇200。所述智能风扇200和所述监控单元100之间通过数字信号进行通信。这样智能风扇200只需要外部接入电源和数字信号，即可实现风扇的控制。具体地，智能风扇200的结构如图2所示。如图2所示，所述智能风扇200包括风扇本体210、风扇主控单元220和风扇驱动单元230。

在本实用新型的优选实施例中，所述风扇本体210可以包括例如扇叶，电机，轴承，外部连接线缆等任何适合的部件。所述风扇主控单元220通信连接通信电源系统的监控单元100和所述风扇驱动单元230。所述风扇驱动单元230电连接所述风扇本体210和电源。如图2-3所示，所述风扇主控单元220用于从所述监控单元100接收数字控制指令并将所述数字控制指令转换成风扇驱动信号。所述风扇主控单元220还用于采集风扇模拟信号、将所述风扇模拟信号转换成数字反馈信号并将所述数字反馈信号发送到给所述监控单元100。所述风扇驱动单元230用于基于所述风扇驱动信号驱动所述风扇本体210转动。在本实用新型中，所述风扇主控单元220和所述监控单元100之间，通过数字信号进行通信，即数字控制指令和数字反馈信号，因此整个智能风扇的控制与信号反馈都是通过数字信号传递给监控单元，避免了使用模拟信号会受到外界干扰的故障风险。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述风扇主控单元220与所述监控单元100之间通过无线数字接口连接或者通过有线数字接口连接。所述无线数字接口例如可以包括蓝牙接口、WIFI接口、近场通信接口、紫峰接口、3G接口、4G接口或5G接口等。所述有线接口例如可以包括RS232接口、RS485接口、CAN接口和I2C接口等。所述风扇模拟信号可以例如包括风扇转速信号和/或告警信号。

在本实用新型中，所述风扇主控单元220和风扇驱动单元230可以采用任何适合的电路，模块或者电子元器件构造。本领域技术人员基于本实用新型的教导，可以设计和制造这样的风扇主控单元220和风扇驱动单元230。而所述风扇本体210可以采用本领域中任何已知的设计。

实施本实用新型的通信电源系统使用的智能风扇，其通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

图4是本实用新型的优选实施例的通信电源系统使用的智能风扇的电路原理图。如图4所示，所述智能风扇200包括风扇本体210、风扇主控单元220和所述脉冲宽度调制控制器222。在图4所示的优选实施例中，所述风扇主控单元220包括微处理器221和脉冲宽度调制控制器222，所述微处理器221通信连接所述监控单元100和所述脉冲宽度调制控制器222，所述脉冲宽度调制控制器222控制连接所述风扇驱动单元230。所述风扇驱动单元230包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4的控制端分别连接所述脉冲宽度调制控制器222的各个脉冲宽度调制信号输出端，所述第一开关管Q1的第一端连接所述第四开关管Q4的第二端，所述第一开关管Q1的第二端连接所述第二开关管Q2的第二端和电源负极，所述第二开关管Q2的第一端连接所述第三开关管Q3的第二端，所述第三开关管Q3的第一端连接所述第四开关管Q4的第一端和电源正极。所述第一二极管D1的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第四二极管D4的阳极和所述风扇本体210的电机的第一端，所述第二二极管D2的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第三二极管D3的阳极和所述风扇本体210的电机的第二端，所述第四二极管D4的阴极连接所述第三二极管D3的阴极和所述电源正极。进一步如图4所示，所述风扇驱动单元230进一步包括保险装置FU1和防反二极管D5，所述保险装置FU1连接在所述电源正极和所述防反二极管D5的阳极之间，所述防反二极管D5的阴极连接所述第四开关管Q4的第一端、所述第四二极管D4的阴极、所述第三开关管Q3的第一端和所述第三二极管D3的阴极。所述保险装置FU1可以例如是保险丝，其可以用于电路的短路和过载保护。所述防反二极管D5可以防止电源反接。当然，在本实用新型的简化实施例中，可以不设置保险装置FU1和防反二极管D5。

在本实用新型的优选实施例中，所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4可以分别包括三极管、IGBT管或MOS管。当所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4分别包括三极管时，所述控制端为三极管的基极、第一端为三极管的发射极、第二端为三极管的集电极。当所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4分别包括MOS管时，所述控制端为MOS管的栅极、第一端为MOS管的源极、第二端为MOS管的漏极。当所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4分别包括IGBT管时，所述控制端为IGBT管的栅极、第一端IGBT管的发射极、第二端为IGBT管的集电极。

在本实用新型的优选实施例中，所述微处理器221和所述脉冲宽度调制控制器222可以分别采用任何适合的电子器件，并且所述微处理器221和所述脉冲宽度调制控制器222也可以集成为一个器件，例如采用集成了所述脉冲宽度调制控制器功能的微处理器来实现。

在本实用新型中，通信电源系统的监控单元100将数字控制信号通过无线通信接口或者有线通信接口传送给所述微处理器，所述微处理器221对其进行处理后将其发送给所述脉冲宽度调制控制器222，所述脉冲宽度调制控制器222基于所述数字控制信号生成控制所述风扇驱动单元230的脉冲宽度调制信号，然后将所述脉冲宽度调制信号发送到各个开关管的控制端，从而控制各个开关管的通断，从而控制电机运行。同时，所述微处理器221采集风扇模拟信号，例如风扇转速信号和/或告警信号，然后将其转换成数字反馈信号。然后将所述数字反馈信号通过无线通信接口或者有线通信接口传送给通信电源系统的监控单元100。

实施本实用新型的通信电源系统使用的智能风扇，其通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

本实用新型的进一步的优选实施例还公开了一种通信电源系统，包括电源模块、监控单元100和前述的供通信电源系统使用的智能风扇。在此，电源模块和监控单元可以采用任何已知的电源模块、监控单元构造，在此就不再累述了。

类似地，实施本实用新型的通信电源系统，其通过数字连接技术，直接实现与通信电源系统的数据传输，大大简化了电源系统对风扇的控制，同时也降低了外界电磁信号对风扇正常工作的干扰风险。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，包括风扇本体、风扇主控单元和风扇驱动单元；所述风扇主控单元通信连接通信电源系统的监控单元和所述风扇驱动单元，所述风扇驱动单元电连接所述风扇本体和电源；所述风扇主控单元用于从所述监控单元接收数字控制指令并将所述数字控制指令转换成风扇驱动信号，以及采集风扇模拟信号、将所述风扇模拟信号转换成数字反馈信号并将所述数字反馈信号发送到给所述监控单元；所述风扇驱动单元用于基于所述风扇驱动信号驱动所述风扇本体转动。

2.根据权利要求1所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述风扇主控单元与所述监控单元之间通过无线数字接口连接或者通过有线数字接口连接。

3.根据权利要求2所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述无线数字接口包括蓝牙接口、WIFI接口、近场通信接口、紫峰接口、3G接口、4G接口或5G接口。

4.根据权利要求2所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述有线数字接口包括RS232接口、RS485接口、CAN接口和I2C接口。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述风扇主控单元包括微处理器和脉冲宽度调制控制器，所述微处理器通信连接所述监控单元和所述脉冲宽度调制控制器，所述脉冲宽度调制控制器控制连接所述风扇驱动单元。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述风扇驱动单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的控制端分别连接脉冲宽度调制控制器的各个脉冲宽度调制信号输出端，所述第一开关管的第一端连接所述第四开关管的第二端，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第二端和电源负极，所述第二开关管的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第三开关管的第一端连接所述第四开关管的第一端和电源正极；所述第一二极管的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第四二极管的阳极和所述风扇本体的电机的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述电源负极、阴极连接所述第三二极管的阳极和所述风扇本体的电机的第二端，所述第四二极管的阴极连接所述第三二极管的阴极和所述电源正极。

7.根据权利要求6所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述风扇驱动单元进一步包括保险装置和防反二极管，所述保险装置连接在所述电源正极和所述防反二极管的阳极之间，所述防反二极管的阴极连接所述第四开关管的第一端、所述第四二极管的阴极、所述第三开关管的第一端和所述第三二极管的阴极。

8.根据权利要求7所述的供通信电源系统使用的智能风扇，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管分别包括三极管、IGBT管或MOS管。

9.一种通信电源系统，其特征在于，包括电源模块、监控单元和根据权利要求1-8中任意一项所述的供通信电源系统使用的智能风扇。