CN220470270U - 一种开机瞬间消除风扇噪音的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，包括主控模块以及通断模块，并且所述主控模块包括上电检测端、控制信号检测端以及通断信号输出端，通过由主控模块的上电检测端与通断信号输出端形成关断通道，以及控制信号检测端与通断信号输出端形成导通通道，使得通断模块与所述通断信号输出端连接后，形成关断通道或导通通道，从而当检测到上电信号后先通过关断通道关闭风扇供电，而当检测到风扇调速控制信号后再通过导通通道将风扇供电打开，进而实现在开机瞬间消除风扇噪音效果。

Description

一种开机瞬间消除风扇噪音的电路

技术领域

本实用新型涉及降噪技术领域，特别是涉及一种开机瞬间消除风扇噪音的电路。

背景技术

目前，高性能的终端设备通常设置有风扇用于CPU散热。由于在终端上电开机过程中，CPU会按照上电时序进行逐一上电。CPU的风扇控制信号还未启动，而风扇的供电随设备供电已经打开，使得散热风扇处于满转状态产生较大的噪音。

为解决开机风扇噪音的问题，现有技术中通常是通过降低风扇供电路径上的电流大小，以降低在终端刚上电时风扇的功率，从而达到降低噪音的问题。但由于降低了风扇供电路径上的电流大小，导致当CPU在极端高温环境情况下需要风扇需要满转运行时，风扇的工作电流无法达到满转时的额定工作电流，即转速就无法到达风扇的最大转速，从而散热效果无法达到风扇最佳散热效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，实现在开机瞬间消除风扇噪音效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，包括主控模块以及通断模块；所述主控模块包括上电检测端、控制信号检测端以及通断信号输出端，所述上电检测端与所述通断信号输出端连接形成关断通道，所述控制信号检测端与所述通断信号输出端连接形成导通通道；所述通断模块的控制输入端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述通断模块的输出端用于与风扇连接，所述通断模块的电源输入端用于连接风扇电源。

进一步地，所述通断模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻以及第二电阻；所述第一晶体管的控制端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第一晶体管的正极端分别与所述第二晶体管的控制端以及基准电压连接，所述第一晶体管的负极端接地；所述第二晶体管的正极端与所述第一电阻的一端连接，所述第二晶体管的负极端接地；所述第三晶体管的控制端与所述第一电阻的另一端以及第二电阻的一端连接，所述第三晶体管的正极端与所述第二电阻的另一端连接，所述第三晶体管的负极端用于与风扇连接；所述第二电阻的另一端用于连接风扇电源。

进一步地，所述第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管包括MOS管或三极管。

进一步地，所述通断模块还包括第三电阻；所述第三电阻的一端分别与所述第一晶体管的正极端以及所述第二晶体管的控制端连接，所述第三电阻的另一端与所述基准电压连接。

进一步地，所述通断模块还包括第一电容、第二电容以及第四电阻；所述第一电容的一端分别与所述第二电容的一端、第四电阻的一端以及第三晶体管的负极连接；所述第一电容的另一端分别与所述第二电容的另一端以及第四电阻的另一端连接；所述第四电阻的另一端接地。

进一步地，还包括第五电阻；所述第五电阻的一端与所述基准电压连接，另一端与所述第一晶体管的控制端连接。

进一步地，所述通断模块还包括第三电容；所述第三电容的一端分别与所述第二电阻的一端以及第三晶体管的正极端连接；所述第三电容的另一端与所述第二电阻的另一端连接。

进一步地，所述通断模块还包括第四电容；所述第四电容的一端分别与所述第二电阻的另一端以及第三电容的另一端连接；所述第四电容的另一端接地。

进一步地，所述通断模块还包括第六电阻；所述第六电阻的一端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一晶体管的控制端连接；所述第六电阻为零欧姆电阻。

本实用新型的有益效果在于：通过由主控模块的上电检测端与通断信号输出端形成关断通道，以及控制信号检测端与通断信号输出端形成导通通道，使得通断模块与所述通断信号输出端连接后，形成关断通道或导通通道，从而当检测到上电信号后先通过关断通道关闭风扇供电，而当检测到风扇调速控制信号后再通过导通通道将风扇供电打开，进而实现在开机瞬间消除风扇噪音效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路模块示意图；

图2为本实用新型实施例中的一种开机瞬间消除风扇噪音的控制流程图；

图3为本实用新型实施例中的一种开机瞬间消除风扇噪音中通断模块的电路图；

标号说明：

1、主控模块；2、通断模块；Q6023、第一晶体管；Q6021、第二晶体管；Q6022、第三晶体管；R6554、第一电阻；R6555、第二电阻；R6557、第三电阻；R6556、第四电阻；R6560、第五电阻；R6553、第六电阻；C10381、第一电容；C10382、第二电容；C10383、第三电容；C10384、第四电容。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，包括主控模块以及通断模块；所述主控模块包括上电检测端、控制信号检测端以及通断信号输出端，所述上电检测端与所述通断信号输出端连接形成关断通道，所述控制信号检测端与所述通断信号输出端连接形成导通通道；所述通断模块的控制输入端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述通断模块的输出端用于与风扇连接，所述通断模块的电源输入端用于连接风扇电源。

由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过由主控模块的上电检测端与通断信号输出端形成关断通道，以及控制信号检测端与通断信号输出端形成导通通道，使得通断模块与所述通断信号输出端连接后，形成关断通道或导通通道，从而当检测到上电信号后先通过关断通道关闭风扇供电，而当检测到风扇调速控制信号后再通过导通通道将风扇供电打开，进而实现在开机瞬间消除风扇噪音效果。

进一步地，所述通断模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻以及第二电阻；所述第一晶体管的控制端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第一晶体管的正极端分别与所述第二晶体管的控制端以及基准电压连接，所述第一晶体管的负极端接地；所述第二晶体管的正极端与所述第一电阻的一端连接，所述第二晶体管的负极端接地；所述第三晶体管的控制端与所述第一电阻的另一端以及第二电阻的一端连接，所述第三晶体管的正极端与所述第二电阻的另一端连接，所述第三晶体管的负极端用于与风扇连接；所述第二电阻的另一端用于连接风扇电源。

由上述描述可知，通过设置第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管形成通断通道主要的通断控制，以及设置第一电阻以及第二电阻辅助控制第三晶体管的控制端电压，实现最终的开关控制，从而当开机瞬间时，由第一晶体管和第二晶体管控制第三晶体管关断，无法为风扇供电，而接收到风扇调速控制信号后再控制三晶体管导通，实现为风扇供电。

进一步地，所述第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管包括包括MOS管或三极管。

由上述描述可知，根据电路的需求选用MOS管或三极管作为第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管，以满足不同场景下的器件选型需求。

进一步地，所述通断模块还包括第三电阻；所述第三电阻的一端分别与所述第一晶体管的正极端以及所述第二晶体管的控制端连接，所述第三电阻的另一端与所述基准电压连接。

由上述描述可知，通过第三电阻作为上拉电阻设置于晶体管与基准电压之间，使得默认状态下第三电阻靠近晶体管一端的电压为基准电压。

进一步地，所述通断模块还包括第一电容、第二电容以及第四电阻；所述第一电容的一端分别与所述第二电容的一端、第四电阻的一端以及第三晶体管的负极连接；所述第一电容的另一端分别与所述第二电容的另一端以及第四电阻的另一端连接；所述第四电阻的另一端接地。

由上述描述可知，通过设置第一电容、第二电容以及第四电阻组成滤波电路，对第三晶体管输出的电源进行滤波，能够使得风扇更稳定的工作。

进一步地，还包括第五电阻；所述第五电阻的一端与所述基准电压连接，另一端与所述第一晶体管的控制端连接。

由上述描述可知，通过设置第五电阻作为第一晶体管的上拉电阻，使得第一晶体管能够稳定工作。

进一步地，所述通断模块还包括第三电容；所述第三电容的一端分别与所述第二电阻的一端以及第三晶体管的正极端连接；所述第三电容的另一端与所述第二电阻的另一端连接。

由上述描述可知，通过将第三电容与第五电阻并联，使得第五电阻能够有效控制第三晶体管正极端与控制端之间的电压差，提高对第三晶体管的控制效果。

进一步地，所述通断模块还包括第四电容；所述第四电容的一端分别与所述第二电阻的另一端以及第三电容的另一端连接；所述第四电容的另一端接地。

由上述描述可知，通过设置第四电容，将第四电容的一端与风扇电源连接，而另一端接地，能够将风扇电源输入的交流信号滤除。

进一步地，所述通断模块还包括第六电阻；所述第六电阻的一端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一晶体管的控制端连接；所述第六电阻为零欧姆电阻。

由上述描述可知，通过设置零欧姆电阻，能够作为电路设计中的跳线，便于电路数设计。

本实用新型提供的开机瞬间消除风扇噪音的电路能够应用于开机风扇启动场景，如智能风扇以及配置有风扇的终端设备如电脑，以下通过具体实施方式进行说明：

实施例一

请参照图1和图2，一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，包括主控模块1以及通断模块2；所述主控模块1包括上电检测端、控制信号检测端以及通断信号输出端，所述上电检测端与所述通断信号输出端连接形成关断通道，所述控制信号检测端与所述通断信号输出端连接形成导通通道；所述通断模块2的控制输入端与所述主控模块1的通断信号输出端连接，所述通断模块2的输出端用于与风扇连接，所述通断模块2的电源输入端用于连接风扇电源；如图2所示，当终端开机后所述主控模块1通过CPU信号控制风扇关闭，即形成关断通断；而当进一步接收到风扇控制信号后才打开风扇，即形成导通通道。

在一可选的实施方式中，所述通断模块2包括第一晶体管Q6023、第二晶体管Q6021、第三晶体管Q6022、第一电阻R6554、第二电阻R6555、第三电阻R6557、第四电阻R6556、第五电阻R6560、第六电阻R6553、第一电容C10381、第二电容C10382、第三电容C10383以及第四电容C10384；所述第一晶体管Q6023、第二晶体管Q6021以及第三晶体管Q6022可采用MOS管或三极管；本实施例中以所述第一晶体管Q6023、第二晶体管Q6021以及第三晶体管Q6022采用MOS管为例进行说明，其中，所述第一晶体管Q6023和所述第二晶体管Q6021为N型，所述第三晶体管Q6022为P型，具体的：

请参照图3，所述第五电阻R6560的一端与所述基准电压连接，所述第五电阻R6560的另一端分别与所述第六电阻R6553的一端以及所述主控模块1的通断信号输出端(CPU0)连接；其中，所述第六电阻R6553为零欧姆电阻；

所述第一晶体管Q6023的栅极与所述第六电阻R6553的另一端连接，用于输入所述主控模块1的通断信号；所述第一晶体管Q6023的漏极分别与所述第二晶体管Q6021的栅极以及所述第三电阻R6557的一端连接，所述第三电阻R6557的另一端与所述基准电压(P3V3_DUAL)连接；所述第一晶体管Q6023的源极接地；所述第二晶体管Q6021的漏极与所述第一电阻R6554的一端连接；所述第二晶体管Q6021的源极接地；

所述第三晶体管Q6022的栅极分别与所述第一电阻R6554的另一端、第二电阻R6555的一端以及第三电容C10383的一端连接；所述第三晶体管Q6022的源极分别与所述第二电阻R6555的另一端、第三电容C10383的另一端、第四电容C10384的一端连接，并用于连接风扇电源(P12V)，所述第四电容C10384的另一端接地；所述第三晶体管Q6022的漏极分别与所述第一电容C10381的一端、第二电容C10382的一端以及第三晶体管Q6022的负极连接，并用于与风扇(P12V_FAN)连接；所述第一电容C10381的另一端分别与所述第二电容C10382的另一端以及第四电阻R6556的另一端连接，所述第四电阻R6556的另一端接地；图中，AT38为电压测试点，用于测试调试；

所述基准电压(P3V3_DUAL)为系统中的3.3V常备电，在插入电源未开机时，所述基准电压一直存在；所述基准电压用于设置MOS默认状态，如在电路图中，通过所述第三电阻R6557上拉至所述基准电压，使所述第三电阻R6557靠近MOS端的默认电压状态为3.3V。所述风扇电源(P12V)为系统中12V的非常备电，在插入电源未开机时，该电不存在；只有当系统按下电源键开机时，所述风扇电源才会上电；在电路图中通过MOS控制后，为后端的输出端(P12V_FAN)提供电压，为风扇供电。

上述开机瞬间消除风扇噪音的电路的工作原理如下：

在CPU上电开机瞬间，通过CPU的GPIO130引脚输出高电平；所述第一晶体管Q6023接收到高电平信号后导通；所述第一晶体管Q6023导通后，所述第一晶体管Q6023的Vds电压为低电平，作用于所述第二晶体管Q6021，使得所述第二晶体管Q6021的Vgs电压小于其阈值电压Vgs(th)，即所述第二晶体管Q6021处于截止状态，所述第二晶体管Q6021漏极源极之间未导通；进而使所述第三晶体管Q6022的Vgs电压为0，无法达到所述第三晶体管Q6022的阈值电压Vgs(th)，即所述第三晶体管Q6022截止，电源输出端(P12V_FAN)无电压输出，从而关闭风扇。

当CPU检测到风扇控制信号到来时，通过CPU的GPIO130引脚输出低电平；所述第一晶体管Q6023接收到低电平后关断；所述第一晶体管Q6023关断后，所述第二晶体管Q6021的Vgs为高电平大于其阈值电压Vgs(th)，即所述第二晶体管Q6021处于导通状态，所述第二晶体管Q6021漏极源极之间导通；进而使所述第三晶体管Q6022的Vgs电压大于其阈值电压Vgs(th)，即所述第三晶体管Q6022导通，电源输出端(P12V_FAN)输出12V电压，开启风扇；并且，此时风扇转速由风扇控制信号控制，转速稳定、噪音较小。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，包括主控模块以及通断模块；

所述主控模块包括上电检测端、控制信号检测端以及通断信号输出端，所述上电检测端与所述通断信号输出端连接形成关断通道，所述控制信号检测端与所述通断信号输出端连接形成导通通道；

所述通断模块的控制输入端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述通断模块的输出端用于与风扇连接，所述通断模块的电源输入端用于连接风扇电源。

2.根据权利要求1所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻以及第二电阻；

所述第一晶体管的控制端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第一晶体管的正极端分别与所述第二晶体管的控制端以及基准电压连接，所述第一晶体管的负极端接地；

所述第二晶体管的正极端与所述第一电阻的一端连接，所述第二晶体管的负极端接地；

所述第三晶体管的控制端与所述第一电阻的另一端以及第二电阻的一端连接，所述第三晶体管的正极端与所述第二电阻的另一端连接，所述第三晶体管的负极端用于与风扇连接；

所述第二电阻的另一端用于连接风扇电源。

3.根据权利要求2所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管包括MOS管或三极管。

4.根据权利要求2所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第三电阻；

所述第三电阻的一端分别与所述第一晶体管的正极端以及所述第二晶体管的控制端连接，所述第三电阻的另一端与所述基准电压连接。

5.根据权利要求2所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第一电容、第二电容以及第四电阻；

所述第一电容的一端分别与所述第二电容的一端、第四电阻的一端以及第三晶体管的负极连接；所述第一电容的另一端分别与所述第二电容的另一端以及第四电阻的另一端连接；

所述第四电阻的另一端接地。

6.根据权利要求2所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第五电阻；

所述第五电阻的一端与所述基准电压连接，另一端与所述第一晶体管的控制端连接。

7.根据权利要求2所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第三电容；

所述第三电容的一端分别与所述第二电阻的一端以及第三晶体管的正极端连接；所述第三电容的另一端与所述第二电阻的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第四电容；

所述第四电容的一端分别与所述第二电阻的另一端以及第三电容的另一端连接；所述第四电容的另一端接地。

9.根据权利要求7所述的一种开机瞬间消除风扇噪音的电路，其特征在于，所述通断模块还包括第六电阻；

所述第六电阻的一端与所述主控模块的通断信号输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一晶体管的控制端连接；

所述第六电阻为零欧姆电阻。