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Hintergrund der vorliegenden
Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Motorgeschwindigkeitssteuerung
und insbesondere ein Verfahren zum Steuern der Drehzahl eines Motors,
wobei die Drehzahl des Motors ebenfalls gemäß einer
Umgebungstemperatur geregelt wird, die bestimmte exotherme Komponenten umgibt,
die ständig durch einen Kühlerlüfter
gekühlt werden, der durch den gesteuerten Motor betrieben wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Steuerschaltung zum
Implementieren des Verfahrens.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Verschiedene
elektronische Geräte haben gewöhnlich exotherme
Komponenten, die Wärme erzeugen, wenn das elektronische
Gerät arbeitet. Um die exothermen Komponenten abzukühlen,
werden oft Lüfter benutzt, um die warme Luft aus den Gehäusen
abzusaugen, in welchen elektronische Systeme enthalten sind. Zum
Beispiel in PCs, Servern oder Ähnlichen, werden die Betriebsfrequenzen
der CPUs zunehmend höher, was verursacht, dass sich die Wärmewerte
der CPUs erhöhen. Dementsprechend beinhalten Computer oder ähnliche
elektronische Geräte einen oder mehrere Kühlerlüfter,
um beim Zirkulieren der Luft innerhalb der Gehäuse zu helfen und
die Umgebungstemperatur innerhalb der Gehäuse in einem
zulässigen Bereich zu halten. Die erhöhte Luftströmung,
die durch Lüfter bereitgestellt wird, hilft typischerweise
beim Ableiten der Abwärme, die ansonsten sich ansammeln
und den Systembetrieb nachteilig beeinflussen kann. Der Gebrauch
von Kühlerlüfter ist besonders nützlich
beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit für
bestimmte Zentralprozessoren (CPUs) mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen. Diese Lüfter werden durch gleichstromgesteuerte
Motore betrieben. Ähnlich werden in Energieversorgungsgeräten
oder Ähnlichen die Belastungen der Energieversorgungsgeräte zunehmend
höher, was verursacht, dass sich die Wärmewerte
der exothermen Komponenten erhöhen. Dementsprechend beinhalten
Energieversorgungsgeräte oder ähnliche elektronische
Geräte einen oder mehrere Kühlerlüfter,
um beim Zirkulieren der Luft innerhalb der Gehäuse zu helfen
und die Umgebungstemperatur innerhalb der Gehäuse in einem
zulässigen Bereich zu halten. Die erhöhte Luftströmung,
die durch Lüfter bereitgestellt wird, hilft typischerweise
beim Ableiten der Abwärme, die sich ansonsten ansammeln
und den Systembetrieb nachteilig beeinflussen kann. Der Gebrauch
von Kühlerlüfter ist besonders nützlich
beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit für
bestimmte Komponenten der Energieversorgungsgeräte mit
verhältnismäßig hohen Betriebstemperaturen.
Diese Lüfter werden durch gleichstromgesteuerte Motore
betrieben. Tatsächlich können die Kühlerlüfter,
die durch gleichstromgesteuerte Motore betrieben werden, in vielen Anwendungen
verwendet werden, um alle Arten von exothermen Komponenten zu kühlen,
die eine Kühlung erfordern.
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Zwecks
Einsparung elektrischer Energie und Verringerung von Lärm,
der durch unnötig hohe Luftströmung verursacht
wird, wird von der Drehzahl des Motors oft erwartet, steuerbar zu
sein. Beispielsweise wird von dem Motor allgemein gefordert, mit
seiner Höchstgeschwindigkeit zu arbeiten, wenn die CPU
heiß läuft, wobei von der Drehzahl des Motors erwartet
wird, dementsprechend verringert zu werden, wenn die CPU bereits
gekühlt oder in einem Standby-Modus ist, um Energie zu
sparen und störenden Lärm zu verringern.
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Wie
in
US Pat.-Nr. 7.425.812 offenbart,
bedingt üblicherweise die Steuerung von Lüftern
in einem System eine Lüftersteuereinheit, die einen Lüftersteueralgorithmus
ausführt. Ein Lüftersteueralgorithmus kann das
Verfahren zum Steuern eines oder mehreren Lüfter bestimmen,
die eingerichtet sind, um warme Luft aus einem Systemgehäuse
abzusaugen. Zum Beispiel kann der Lüftersteueralgorithmus angeben,
dass eine Lüftergeschwindigkeit in Abhängigkeit
einer festgestellten Umgebungstemperatur erhöht oder verringert
werden soll. Solche Steueralgorithmen können auch eine
Verringerung der Geschwindigkeit des Lüfters bedingen und
es dem Lüfter ermöglichen, mit einer minimalen
Geschwindigkeit weiterzulaufen.
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Wie
in
US Pat.-Nr. 5.687.079 offenbart, schlägt
man vor, die Geschwindigkeit des Lüfters in einem Computer
gemäß der Temperatur der Umgebungsluft zu steuern,
die durch einen Thermistor festgestellt wird. Der Strom, mit dem
der Motor versorgt wird, der den Lüfter betreibt, wird
durch einen Transistor gesteuert. Die Basis des Transistors ist
mit einer Schaltung verbunden, die einen Thermistor umfasst. Ein
Niedrigtemperatur-Spannungsteiler legt eine konstant niedrige Spannung
an den Motor an, wenn die Lufttemperatur unter 28°C ist.
Ein Hochtemperatur-Spannungsteiler legt eine konstant hohe Spannung
an den Motor an, wenn die Lufttemperatur über 40°C
ist. Daher ist die Spannung, die an den Motor angelegt wird, unter
28°C konstant, steigt linear und ist über 40°C
wieder konstant. Bezug nehmend auf
1 wird,
wie in
US Pat.-Nr. 6.617.815 offenbart,
eine perspektivische Ansicht einer Linie der Spannung, die an einen
Motor angelegt ist, gemäß der Umgebungstemperatur
in der herkömmlichen Schaltung des Standes der Technik
veranschaulicht. Wie in
1 gezeigt, zeigt die Vertikalachse
die Spannung und die Horizontalachse zeigt die Umgebungstemperatur,
die an dem Temperatursensor gemessen wird. Unterhalb einer unteren
Temperatur T
min wird eine konstante Spannung
V
min an den Motor angelegt. Oberhalb einer
oberen Temperatur T
max wird eine konstante
Spannung V
max an den Motor angelegt. Zwischen
T
min und T
max ist
die Spannung, die an den Motor angelegt wird, eine lineare Funktion
der Umgebungstemperatur und ändert sich zwischen V
min und V
max.
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Für
eine Temperatursteuerung des Typs, der in
US Pat.-Nr. 5.687.079 gezeigt ist,
müssen drei unabhängige Parameter festgelegt werden.
Der erste ist die minimale Lüftergeschwindigkeit U
min. Der zweite ist die untere Temperatur
T
min, unterhalb welcher der Lüfter
mit seiner minimalen Geschwindigkeit arbeiten wird. Der dritte ist
die obere Temperatur T
max, oberhalb welcher
der Lüfter mit seiner maximalen Geschwindigkeit arbeiten
wird. Die Schaltungen des Standes der Technik ermöglichen
keine leichte Steuerung dieser drei Parameter; allerdings müssen
diese Parameter an den Computersystemtyp eingestellt werden, in
welchem der Lüfter verwendet wird.
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Bezug
nehmend auf
2, wie in
US Ver.-Nr. 2005/0047762 offenbart,
wird eine perspektivische Ansicht einer Linie der Drehzahl eines
Motors bezüglich einer Umgebungstemperatur in der herkömmlichen
Schaltung des Standes der Technik veranschaulicht. Wie in
2 gezeigt,
zeigt die Vertikalachse die Drehzahl des Motors und die Horizontalachse
zeigt die Umgebungstemperatur, die an dem Temperatursensor gemessen
wird. Wenn die Umgebungstemperatur kleiner als eine untere Temperatur
T
min ist, arbeitet der Motor mit einer unteren konstanten
Drehzahl U
min. Wenn die Umgebungstemperatur
höher als eine obere Temperatur T
max ist,
arbeitet der Motor mit einer oberen konstanten Drehzahl U
max oder mit seiner vollen Drehzahl. Wenn
die Umgebungstemperatur in dem Bereich von T
min bis T
max ist, ist die Drehzahl des Motors eine
lineare Funktion der Temperatur und ändert sich zwischen U
min und U
max.
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Deswegen
wäre es erstrebenswert, ein Motorgeschwindigkeits-Steuerverfahren
und eine Steuerschaltung zum Implementieren des Motorgeschwindigkeits-Steuerverfahrens
bereitzustellen, um elektrische Energie zu sparen und den Lärm,
der durch unnötig hohe Luftströmung bedingt wird,
zu verringern, so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz
verbessert werden könnten.
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Zusammenfassung der vorliegenden
Erfindung
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorsteuerschaltung
und -Verfahren mit drei Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich
eines lüfterlosen Betriebsmodus, eines stillen Betriebsmodus
und eines Kühlerbetriebsmodus, wobei der Motor in dem lüfterlosen
Betriebsmodus arbeitet und die Drehzahl des Motors Null Umdrehungen
pro Minute ist, wenn die Umgebungstemperatur niedriger als eine
untere Temperatur ist.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorsteuerschaltung
und ein -Verfahren mit drei Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich
eines lüfterlosen Betriebsmodus, eines stillen Betriebsmodus
und eines Kühlerbetriebsmodus, wobei der Motor in dem stillen
Betriebsmodus arbeitet und der Motor mit einer konstanten Drehzahl arbeitet,
wenn die Umgebungstemperatur höher als die untere Temperatur
und niedriger als eine obere Temperatur ist.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorsteuerschaltung
und ein -Verfahren mit drei Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich
eines lüfterlosen Betriebsmodus, eines stillen Betriebsmodus
und eines Kühlerbetriebsmodus, wobei der Motor in einem
Kühlerbetriebsmodus arbeitet und die Drehzahl des Motors
eine lineare oder gekrümmte Funktion der Temperatur ist,
wenn die Umgebungstemperatur höher als eine obere Temperatur
ist.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorsteuerschaltung
und ein -Verfahren mit zwei Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich
eines lüfterlosen Betriebsmodus und eines Kühlerbetriebsmodus,
wobei der Motor in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet
und die Drehzahl des Motors Null Umdrehungen pro Minute ist, wenn die
Umgebungstemperatur niedriger als eine Schwellwerttemperatur ist.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorsteuerschaltung
und ein -Verfahren mit zwei Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich
eines lüfterlosen Betriebsmodus und eines Kühlerbetriebsmodus,
wobei der Motor in einem Kühlerbetriebsmodus arbeitet und
die Drehzahl des Motors eine lineare oder gekrümmte Funktion
der Temperatur ist, wenn die Umgebungstemperatur höher
als die Schwellwerttemperatur ist.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung ein Motorsteuerverfahren bereit,
um die eine oder einige oder alle zuvor genannten Aufgaben zu erfüllen,
umfassend folgende Schritte:
Betreiben eines Motors in einem
ersten Betriebsmodus, wenn eine Temperatur innerhalb eines Gehäuses,
in welchem ein elektronisches System enthalten ist, niedriger als
eine erste Schwellwerttemperatur ist, wobei eine Drehzahl des Motors
Null Umdrehungen pro Minute ist, wenn der Motor in dem ersten Betriebsmodus
arbeitet;
Betreiben des Motors in einem zweiten Betriebsmodus,
wenn die Temperatur höher als die erste Schwellwerttemperatur
und niedriger als eine zweite Schwellwerttemperatur ist, wobei der
Motor mit einer konstanten Drehzahl arbeitet, wenn der Motor in
dem zweiten Betriebsmodus arbeitet; und
Betreiben des Motors
in einem dritten Betriebsmodus, wenn die Temperatur höher
als die zweite Schwellwerttemperatur ist, wobei die Drehzahl des Motors
eine Funktion der Temperatur ist und sich zwischen der konstanten
Drehzahl und einer maximalen Drehzahl ändert, wenn der
Motor in dem dritten Betriebsmodus arbeitet.
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Ein
oder ein Teil oder alle diese und andere Eigenschaften und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten leicht aus der
folgenden Beschreibung klar werden, wobei es eine bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung einfach durchs Veranschaulichen eines der Modi
gezeigt und beschrieben ist, der besser zum Ausführen der
Erfindung geeignet ist. Wie man erkennt, verfügt die Erfindung über
verschiedene Ausführungsformen und deren etliche Einzelheiten
verfügen über Modifizierungen in diversen offensichtlichen
Aspekten, alles, ohne sich von der Erfindung zu entfernen. Dementsprechend
werden die Zeichnungen und Beschreibungen als veranschaulichend
und nicht als beschränkend betrachtet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Linie der Spannung, die an einen
Motor gemäß der Temperatur in der herkömmlichen
Schaltung des Standes der Technik angelegt ist.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Linie der Drehzahl eines Motors
bezüglich einer Umgebungstemperatur in der herkömmlichen
Schaltung des Standes der Technik.
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3A zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Motordrehzahl bezüglich
einer Temperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
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3B zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors
gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3C zeigt
eine perspektivische Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines
Motors gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4A zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Motordrehzahl bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische
Systeme gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
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4B zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors
gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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4C zeigt
eine perspektivische Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines
Motors gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5A zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Motordrehzahl bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische
Systeme gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
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5B zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors
gemäß der dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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5C zeigt
eine perspektivische Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines
Motors gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6A zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Motordrehzahl bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische
Systeme gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
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6B zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors
gemäß der vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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6C zeigt
eine perspektivische Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines
Motors gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Detaillierte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin
offenbart; allerdings soll es klar sein, dass die offenbarten Ausführungsformen
lediglich veranschaulichend für die Erfindung sind und
unterschiedlich ausgeführt werden können. Zusätzlich
ist jedes der Beispiele, die in Verbindung mit den verschiedenen
Ausführungsformen gegeben sind, gedacht, veranschaulichend
und nicht beschränkend zu sein. Ferner sind die Figuren
nicht unbedingt maßstabsgetreu, einige Eigenschaften können übertrieben
werden, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Deswegen
werden spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten, die
hierin offenbart sind, nicht als begrenzend betrachtet, sondern
lediglich als eine repräsentative Basis zum Belehren eines
Fachmanns, die vorliegende Erfindung verschiedenartig einzusetzen.
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Bezug
nehmend auf 3A ist eine perspektivische
Ansicht einer Linie der Drehzahl eines Motors bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses veranschaulicht,
in welchem elektronische Systeme gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten
sind. Wie in 3A gezeigt, zeigt die Vertikalachse
die Drehzahl des Motors und die Horizontalachse zeigt die Umgebungstemperatur,
die an einem Temperatursensor gemessen wird. In dieser bevorzugten
Ausführungsform beinhaltet der Motor mit einer Dreimodi-Geschwindigkeitssteuerung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen lüfterlosen
Betriebsmodus, einen stillen Betriebsmodus und einen Kühlerbetriebsmodus.
Wenn die Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in
welchem elektronische Systeme enthalten sind, kleiner als eine erste Schwellwerttemperatur,
d. h. eine untere Temperatur T1, ist, arbeitet
der Motor in dem lüfterlosen Betriebsmodus. Wenn der Motor
in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet, ist die Drehzahl
des Motors Null Umdrehungen pro Minute. Wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, höher als die erste Schwellwerttemperatur
T1 und niedriger als eine zweite Schwellwerttemperatur,
d. h. eine obere Temperatur T2, ist, arbeitet
der Motor in dem stillen Betriebsmodus. Wenn der Motor in dem stillen
Betriebsmodus arbeitet, arbeitet der Motor mit einer niedrigen konstanten
Drehzahl U1, d. h. der minimalen Drehzahl
des Motors. Wenn die Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses,
in welchem elektronische Systeme enthalten sind, höher
als die zweite Schwellwerttemperatur ist, ist die Drehzahl des Motors
eine lineare Funktion der Umgebungstemperatur und ändert
sich zwischen der Drehzahl U1 und der Drehzahl
Umax. Die Drehzahl Umax könnte
die volle Drehzahl des Motors s. Anders gesagt, wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, in dem Bereich von T2 bis
Tmax ist, steigt die Drehzahl des Motors
linear mit der Steigung der Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses,
in welchem elektronische Systeme enthalten sind.
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Bezug
nehmend auf 3B ist eine perspektivische
Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Sie zeigt eine mögliche Implementierung der Linie der Drehzahl des
Motors bezüglich der Umgebungstemperatur, wie in 3A gezeigt.
Wie in 3B gezeigt, beinhaltet die Steuerschaltung 100,
die zum Steuern der Drehzahl eines Motors 200 angewendet
ist, Thermistoren TR1 mit Bezugszeichen 101, TR2 mit Bezugszeichen 102,
Transistoren SW1 mit Bezugszeichen 103, SW2 mit Bezugszeichen 104,
Widerstände R1 mit Bezugszeichen 105, R2 mit Bezugszeichen 106, R3
mit Bezugszeichen 107, R4 mit Bezugszeichen 108,
R5 mit Bezugszeichen 109, Kondensatoren C1 mit Bezugszeichen 110,
C2 mit Bezugszeichen 111 und einen Referenzregler VR mit
Bezugszeichen 112. Die Thermistoren 101, 102 werden
als Temperatursensoren verwendet, die, wie gegenwärtig
hergestellt, einen Widerstand bei Raumtemperatur (25°C) aufweisen,
der zwischen 100 Ohm und 30 Megaohm variiert. Im Allgemeinen werden
Hochwiderstandseinheiten über 100 K[Ohm] für Hochtemperaturen verwendet,
zum Beispiel von 150°C bis 315°C, während
die Zwischenwiderstandseinheiten von 2 K bis 75 K bei Zwischentemperaturen
von 66°C bis 150°C verwendet werden, und die Niedrigwiderstandseinheiten
100 bis 1 K werden zum Erfassen Niedrigtemperaturen von –73°C
bis 66°C verwendet. Vorzugsweise wird das Sensorfeld in
dem Gehäuse bei den Thermistoren angeordnet und die Thermistoren
werden in der Mitte des Gehäuses angeordnet, wo deren Temperatur
charakteristisch für die Umgebungstemperatur der verschiedenen
Komponenten des Computers, des Servers, der Energieversorgung oder Ähnliches
ist.
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Der
Thermistor 101 ist in Reihe mit dem Widerstand 105 zwischen
einer Spannung Vcc und dem Boden geschaltet, mit Vcc von 12 Volt,
die in gewöhnlichen Computersystemen oder Energieversorgungssystemen
bereitgestellt wird. Der Thermistor 102 ist auch in Reihe
mit dem Widerstand 106 zwischen Spannung Vcc und Erde geschaltet.
Gemäß einer Eigenschaft der Erfindung ist der
Kondensator 110 mit einer Kapazität C1 parallel
mit dem Thermistor 101 geschaltet. Der Kondensator 110 wird
verwendet, um den Lärm zu verringern. Die Basis des Transistors 103 ist
zwischen dem Widerstand 105 und dem Thermistor 101 geschaltet.
Der Emitter des Transistors 103 ist geerdet und der Kollektor
des Transistors 103 mit der Basis des Transistors 104 geschaltet.
Die Basis des Transistors 104 ist zwischen dem Widerstand 108 und
dem Widerstand 109 geschaltet. Eine Reihenschaltung, die
den Widerstand 108, den Widerstand 109 und den
Referenzregler 112 beinhaltet, ist zwischen Spannung Vcc
und Erde geschaltet. Der Anodenanschluss des Referenzreglers 112 ist
geerdet und der Kathodenanschluss des Referenzreglers 112 ist
in Reihe mit dem Widerstand 109 geschaltet. Der Referenzanschluss
des Referenzreglers 112 ist zwischen dem Widerstand 106 und
dem Thermistor 102 geschaltet. Der Kondensator 111 ist
parallel mit dem Thermistor 102 geschaltet. Der Motor 200 ist zwischen
Erde und dem Emitter des Transistors 104 geschaltet, während
der Kollektor des Transistors 104 mit der Spannung Vcc
geschaltet ist. Der Widerstand 107 ist zwischen dem Emitter
des Transistors 104 und dem Knoten zwischen dem Widerstand 106 und
dem Thermistor 102 geschaltet. Daher wird die Spannung
Vcc, die an den Motor 200 angelegt ist, durch den Transistor 104 gemäß dem
Leitungszustand des Transistors 103 gesteuert.
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Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 101 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 101 ausreichend hoch, dass sich
sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass eine
geteilte Spannung Vth1, die durch die Teilung
der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 101 und
des Widerstandes 105 erzeugt wird, an die Basis des Transistors 103 angelegt
wird und den Transistor 103 einschaltet. Dementsprechend
hat der ausgeschaltete Transistor 104 den Effekt, die Gleichstromspannung
Vcc, die an den Motor 200 angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im dem lüfterlosen
Betriebsmodus elektrische Energie gespart werden und es gibt keinen
Lärm, der durch unnötige Luftströmung
verursacht wird, so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz
verbessert werden können.
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Wenn
die Steuerschaltung in dem stillen Betriebsmodus arbeitet, d. h.
die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher als
die erste Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, und unterhalb der zweiten Schwellwerttemperatur
T2, zum Beispiel 80°C, ist, ist
der Widerstand des Thermistors 101 infolge der Eigenschaft
des Thermistors 101 ausreichend niedrig, dass sich sein
Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte
Spannung Vth1, die durch die Teilung der
Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 101 und
des Widerstandes 105 erzeugt wird, an die Basis des Transistors 103 angelegt
wird und den Transistor 103 ausschaltet.
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Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem stillen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die erste Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, und unterhalb der zweiten Schwellwerttemperatur
T2, zum Beispiel 80°C, ist, sinkt
der Widerstand des Thermistors 102 infolge der Eigenschaft
des Thermistors 102, dass sich sein Widerstand mit der
Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung Vth3, die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 102 und des
Widerstandes 106 erzeugt wird, sinkt und an den Referenzregler 112 angelegt
wird, wobei die geteilte Spannung Vth3 auf
den Wert höher als die Referenzeingangsspannung Vref des Referenzreglers 112 festgelegt
wird, um damit eine Ausgangsspannung VD des
Referenzreglers 112 auf einem ersten unteren Niveau wie
zum Beispiel die Referenzeingangsspannung Vref zu
halten. Der Referenzregler 112 kann ein Referenzgenerator
und Shuntregler wie zum Beispiel ein TL431 sein, den der Fachmann
gut kennt. Die geteilte Spannung Vth3, die
durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung
des Thermistors 102 und des Widerstandes 106 erzeugt wird,
wird durch die Widerstände des Thermistors 102 und
des Widerstandes 106 bestimmt. Der Widerstand des Widerstandes 106 könnte
auf einen Vorgabewert festgelegt werden, um damit die geteilte Spannung
Vth3 höher als die Referenzeingabespannung
Vref des Referenzreglers 112 zu
halten und dann die Spannung VD auf dem
ersten unteren Spannungsniveau zu halten. Dementsprechend wird eine geteilte
Spannung Vth2, die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc mit der Reihenschaltung der Widerstände 108, 109 und
des Referenzreglers 112 erzeugt wird, auf einem zweiten
unteren Spannungsniveau gehalten und an den Transistor 104 angelegt,
um damit den Motor 200 mit einer niedrigen konstanten Drehzahl
U1 zu fahren. Deswegen kann es im stillen Betriebsmodus einen Effekt
geben, den Lärm zu verringern der durch unnötig
hohe Luftströmung verursacht wird, so dass der Energieverlust und
die Energieeffizienz verbessert werden könnten.
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Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die zweite Schwellwerttemperatur T2,
zum Beispiel 80°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 101 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 101 ausreichend niedrig, dass
sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass
eine geteilte Spannung Vth1, die durch die Teilung
der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 101 und
des Widerstandes 105 erzeugt wird, an die Basis des Transistors 103 angelegt
wird und den Transistor 103 ausschaltet.
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Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die zweite Schwellwerttemperatur T2,
zum Beispiel 80°C, ist, verringert der Widerstand des Thermistors 102 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 102, dass sich sein Widerstand
mit Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung Vth3, die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 102 und des
Widerstandes 106 erzeugt wird linear sinkt und an den Referenzregler 112 angelegt
wird, wobei die geteilte Spannung Vth3 auf den
Wert niedriger als die Referenzeingangsspannung Vref des
Referenzreglers 112 festgelegt wird, um damit die Spannung
VD linear zu erhöhen. Dementsprechend
wird eine geteilte Spannung Vth2, die durch die
Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung der
Widerstände 108, 109 und des Referenzreglers 112 erzeugt
wird, linear erhöht und an den Transistor 104 angelegt,
so dass sich die Drehzahl des Motors 200 linear mit der
Erhöhung der Umgebungstemperatur erhöht. Die Steigung
dU/dT der Drehzahl-Linie kann unter Verwendung des Widerstandes 107 eingestellt
werden, um damit den Widerstand R3 einzustellen. Deswegen kann es
im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt linearer Erhöhung der
Drehzahl des Motors 200 wegen der linearen Erhöhung
der Umgebungstemperatur geben, so dass der Lüfter speziell
beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit für
das System mit verhältnismäßig hohen
Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
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Bezug
nehmend auf 3C wird eine perspektivische
Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines Motors gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 3A gezeigt. Wie in 3C gezeigt,
beinhaltet die Steuerschaltung 100', die angewendet ist,
um die Drehzahl eines Motors 200' zu steuern, Thermistoren
TR1' mit Bezugszeichen 101', TR2' mit Bezugszeichen 102',
Transistoren SW1' mit Bezugszeichen 103', SW2' mit Bezugszeichen 104',
Widerstände R1' mit Bezugszeichen 105', R2' mit
Bezugszeichen 106', R3' mit Bezugszeichen 107',
R4' mit Bezugszeichen 108', R5' mit Bezugszeichen 109',
R6' mit Bezugszeichen 114', R7' mit Bezugszeichen 115',
R8' mit Bezugszeichen 116', R9' mit Bezugszeichen 117',
Kondensatoren C1' mit Bezugszeichen 110', C2' mit Bezugszeichen 111' und einen
Referenzregler VR' mit Bezugszeichen 112' und eine PWM
IC 118'. Die Thermistoren 101, 102 werden
als Temperatursensoren verwendet. Vorzugsweise wird das Sensorfeld
in dem Gehäuse bei den Thermistoren angeordnet und die
Thermistoren werden in der Mitte des Gehäuses angeordnet,
wo deren Temperatur charakteristisch für die Umgebungstemperatur
der verschiedenen Komponenten des Computers, des Servers, der Energieversorgung oder Ähnliches
ist.
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Der
Thermistor 101' ist in Reihe mit dem Widerstand 105' zwischen
Spannung Vcc' und Erde geschaltet, mit Vcc' von 12 Volt, die in
gewöhnlichen Computersystemen oder Energieversorgungssystemen
bereitgestellt wird. Der Thermistor 102' ist auch in Reihe
mit dem Widerstand 106' zwischen der Spannung Vcc' und
Erde geschaltet. Gemäß einer Eigenschaft der Erfindung
ist der Kondensator 110' mit einer Kapazität C1'
parallel mit dem Thermistor 101' geschaltet. Der Kondensator 110' wird
verwendet, um den Lärm zu verringern. Die Basis des Transistors 103' ist
zwischen dem Widerstand 105' und dem Thermistor 101' geschaltet.
Der Emitter des Transistors 103' ist geerdet. Eine Reihenschaltung, die
den Widerstand 108', den Widerstand 109' und den
Referenzregler 112' beinhaltet, ist zwischen Spannung Vcc'
und Erde geschaltet. Der Anodenanschluss des Referenzreglers 112' ist
geerdet und der Kathodenanschluss des Referenzreglers 112' ist
in Reihe mit dem Widerstand 109' geschaltet. Der Referenzanschluss
des Referenzreglers 112' ist zwischen dem Widerstand 106' und
dem Thermistor 102' geschaltet. Der Kondensator 111' ist
parallel mit dem Thermistor 102' geschaltet. Der Kollektor
des Transistors 103' ist mit dem Knoten zwischen dem Widerstand 108' und
dem Widerstand 109' geschaltet. Der Widerstand 107' ist
zwischen dem Referenzanschluss des Referenzreglers 112' und
dem Knoten zwischen dem Widerstand 108' und dem Widerstand 109' geschaltet.
Eine Reihenschaltung, die den Widerstand 114' und den Widerstand 115' beinhaltet,
ist zwischen dem Kollektor des Transistors 103' und dem
Boden geschaltet. Die PWM IC 118' weist vier Anschlüsse
auf, Vcc, Vin, PWM und GND. Der Anschluss Vcc der PWM IC 118' ist
mit der Spannung Vcc' verbunden. Der Anschluss Vin der PWM IC 118' ist
mit dem Knoten zwischen dem Widerstand 114' und dem Widerstand 115' geschaltet.
Der Anschluss GND der PWM IC 118' ist geerdet. Die Basis
des Transistors 104' ist mit einem Anschluss des Widerstandes 116' und
dem Anschluss PWM der PWM IC 118' verbunden. Der andere
Anschluss des Widerstandes 116' ist mit der Spannung Vcc'
und einem Anschluss des Widerstandes 117' verbunden, der
mit dem Motor 200' verbunden ist. Der Emitter des Transistors 104' ist
geerdet. Der Motor 200 ist zwischen Erde und dem Kollektor
des Transistors 104' durch den Widerstand 117' geschaltet.
Daher wird die Spannung Vcc', die an den Motor 200' angelegt
ist, durch den Transistor 104' gemäß dem
Leitungszustand des Transistors 103' gesteuert.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 101' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 101' ausreichend hoch,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass
eine geteilte Spannung Vth1', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung
des Thermistors 101' und des Widerstandes 105' erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 103' angelegt wird und
den Transistor 103' einschaltet. Dementsprechend wird die
Eingangsspannung des Anschlusses Vin niedriger als eine erste Schwellwertspannung,
zum Beispiel 0,8 Volt, festgelegt und dann hat der ausgeschaltete
Transistor 104 den Effekt, die Gleichstromspannung Vcc',
die an den Motor 200' angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im lüfterlosen Betriebsmodus
elektrische Energie gespart werden und es gibt keinen Lärm,
der durch unnötige Luftströmung verursacht wird,
so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz verbessert werden
können.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem stillen Betriebsmodus arbeitet, d. h.
die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher als
die erste Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, und unterhalb der zweiten Schwellwerttemperatur
T2, zum Beispiel 80°C, ist, ist
der Widerstand des Thermistors 101' infolge der Eigenschaft
des Thermistors 101' ausreichend niedrig, dass sich sein
Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte
Spannung Vth1', die durch die Teilung der
Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung des Thermistors 101' und
des Widerstandes 105' erzeugt wird, an die Basis des Transistors 103' angelegt
wird und den Transistor 103' ausschaltet.
-
Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem stillen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die erste Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, und unterhalb der zweiten Schwellwerttemperatur
T2, zum Beispiel 80°C, ist, sinkt
der Widerstand des Thermistors 102' infolge der Eigenschaft
des Thermistors 102', dass sich sein Widerstand mit der
Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung Vth3', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 102' und des
Widerstandes 106' erzeugt wird, sinkt und an den Referenzregler 112' angelegt
wird, wobei die geteilte Spannung Vth3'
auf den Wert höher als die Referenzeingangsspannung Vref des Referenzreglers 112' festgelegt
wird, um damit eine Spannung VD' des Referenzreglers 112 auf
einem ersten unteren Niveau wie zum Beispiel Referenzeingangsspannung
Vref zu halten. Der Referenzregler 112' kann
ein Referenzgenerator und Shuntregler wie zum Beispiel ein TL431
sein, den der Fachmann gut kennt. Die geteilte Spannung Vth3', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc' mit der Reihenschaltung des Thermistors 102' und des
Widerstandes 106' erzeugt wird, wird durch die Widerstände
des Thermistors 102' und des Widerstandes 106' bestimmt.
Der Widerstand des Widerstandes 106' könnte auf
einen Vorgabewert festgelegt werden, um damit die geteilte Spannung
Vth3' höher als die Referenzeingabespannung
Vref' des Referenzreglers 112' zu
halten und dann die Spannung VD' auf dem
ersten unteren Spannungsniveau zu halten. Dementsprechend wird eine geteilte
Spannung Vth2', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc' mit der Reihenschaltung der Widerstände 108', 109', 114', 115' und
des Referenzreglers 112' erzeugt wird, auf einem zweiten
unteren Spannungsniveau, zum Beispiel 1,8 Volt, gehalten und an
den Anschluss Vin der PWM IC 118' angelegt, so dass der
Anschluss PWM der PWM IC 118' einen PWM-Impuls mit 50%
Auslastungsgrad ausgeben könnte, um damit den Motor 200' mit
einer niedrigen konstanten Drehzahl U1 zu
fahren. Deswegen kann es im stillen Betriebsmodus einen Effekt geben,
den Lärm zu verringern, der durch unnötig hohe
Luftströmung verursacht wird, so dass der Energieverlust
und die Energieeffizienz verbessert werden könnten.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die zweite Schwellwerttemperatur T2,
zum Beispiel 80°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 101' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 101' ausreichend niedrig, dass
sich sein Widerstand mit Temperatur ändert, so dass eine
geteilte Spannung Vth1', die durch die Teilung
der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung des Thermistors 101' und
des Widerstandes 105' erzeugt wird, an die Basis des Transistors 103' angelegt
wird und den Transistor 103' ausschaltet.
-
Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die zweite Schwellwerttemperatur T2, zum
Beispiel 80°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 102' infolge der
Eigenschaft des Thermistors 102' linear, dass sich sein
Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte
Spannung Vth3', die durch die Teilung der
Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 102' und
des Widerstandes 106' erzeugt wird, linear sinkt und an
den Referenzregler 112' angelegt wird, wobei die geteilte Spannung
Vth3' auf den Wert niedriger als die Referenzeingangsspannung
Vref des Referenzreglers 112' festgelegt
wird, um damit eine Spannung VD' linear
zu erhöhen. Dementsprechend wird eine geteilte Spannung
Vth2', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc' mit der Reihenschaltung der Widerstände 108', 109', 114', 115' und
des Referenzreglers 112' erzeugt wird, linear erhöht
und an den Anschluss Vin der PWM IC 118' angelegt, so dass
der Anschluss PWM der PWM IC 118' einen PWM-Impuls mit
einem Auslastungsgrad von 50% bis 100% ausgeben könnte,
um damit den Motor 200' von einer Drehzahl U1 zu
einer Drehzahl Umax zu fahren. Die Drehzahl
des Motors 200' erhöht sich linear mit der Erhöhung
der Umgebungstemperatur. Die Steigung dU/dT der Drehzahl-Linie kann
unter Verwendung des Widerstandes 107' eingestellt werden,
um damit den Widerstand R3' einzustellen. Deswegen kann es im Kühlerbetriebsmodus
einen Effekt linearer Erhöhung der Drehzahl des Motors 200' wegen
der linearen Erhöhung der Umgebungstemperatur geben, so dass
der Lüfter speziell beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit
für das System mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
-
Bezug
nehmend auf 4A ist eine perspektivische
Ansicht einer Linie der Drehzahl eines Motors bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses veranschaulicht,
in welchem elektronische Systeme gemäß einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten
sind. Wie in 4A gezeigt, zeigt die Vertikalachse
die Drehzahl des Motors und die Horizontalachse zeigt die Temperatur,
die an dem Temperatursensor gemessen wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform
beinhaltet der Motor mit einer Dreimodi-Geschwindigkeitssteuerung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen lüfterlosen
Betriebsmodus, einen stillen Betriebsmodus und einen Kühlerbetriebsmodus.
Wenn die Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in
welchem elektronische Systeme enthalten sind, kleiner als eine erste Schwellwerttemperatur,
d. h. eine untere Temperatur T1, ist, arbeitet
der Motor in dem lüfterlosen Betriebsmodus. Wenn der Motor
in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet, ist die Drehzahl
des Motors Null Umdrehungen pro Minute. Wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, höher als die erste Schwellwerttemperatur
T1 und niedriger als eine zweite Schwellwerttemperatur,
d. h. eine obere Temperatur T2, ist, arbeitet
der Motor in dem stillen Betriebsmodus. Wenn der Motor in dem stillen
Betriebsmodus arbeitet, arbeitet der Motor mit einer konstanten
Drehzahl U1. Wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, höher als die zweite Schwellwerttemperatur
T2 ist, ist die Drehzahl des Motors eine
gekrümmte Funktion der Umgebungstemperatur und ändert
sich zwischen der Drehzahl U1 und der Drehzahl
Umax. Die Drehzahl Umax ist
die volle Drehzahl des Motors. Anders gesagt, wenn die Umgebungstemperatur
in dem Bereich von T2 bis Tmax ist,
steigt die Drehzahl des Motors gekrümmt mit der Steigung
der Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem
elektronische Systeme enthalten sind.
-
Bezug
nehmend auf 4B ist eine perspektivische
Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 4A gezeigt. Das Schaltschema, das
in 4B gezeigt ist, ist fast gleich mit dem Schaltschema,
das in 3B gezeigt ist. In der zweiten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird ein Thermistor TR3 mit Bezugszeichen 313 zugefügt,
um parallel mit dem Thermistor TR2 mit Bezugszeichen 302 geschaltet
zu werden, wobei die Funktion des Thermistors TR2 mit Bezugszeichen 302,
wie gezeigt in 4B, dieselbe wie die Funktion
des Thermistors TR2 mit Bezugszeichen 102 ist, wie gezeigt
in 3B. Dementsprechend ist das Arbeitsprinzip der
Steuerschaltung, die in dem lüfterlosen Betriebsmodus und
dem stillen Betriebsmodus in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung arbeitet, fast gleich mit dem Arbeitsprinzip
der Steuerschaltung, die in dem lüfterlosen Betriebsmodus
und dem stillen Betriebsmodus in der ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung arbeitet. Ein im Wesentlichen unterschiedliches
Arbeitsprinzip gibt es zwischen der ersten bevorzugten Ausführungsform
und der zweiten bevorzugten Ausführungsform in dem Kühlerbetriebsmodus.
-
Wie
in 4B gezeigt, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die zweite Schwellwerttemperatur T2,
zum Beispiel 80°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 302,
der parallel mit dem Thermistor 313 ist, infolge der Eigenschaft
des Thermistors 302, der parallel mit dem Thermistor 313 ist,
gekrümmt, dass sich ihre Widerstände mit der Temperatur
andern, so dass eine geteilte Spannung Vth3,
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 302, der parallel mit dem Thermistor 313 ist,
und des Widerstandes 306 erzeugt wird, gekrümmt
sinkt und an den Referenzregler 312 angelegt wird, wobei
die geteilte Spannung Vth3 auf den Wert
niedriger als die Referenzeingangsspannung Vref des
Referenzreglers 312 festgelegt wird, um damit eine Spannung
VD' gekrümmt zu erhöhen.
Dementsprechend wird eine geteilte Spannung Vth2,
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung
der Widerstände 308, 309 und des Referenzreglers 112 erzeugt
wird, gekrümmt erhöht und an den Anschluss 304 angelegt,
so dass die Drehzahl des Motors 400 sich gekrümmt
mit der Erhöhung der Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses
erhöht, in welchem elektronische Systeme enthalten sind.
Deswegen kann es im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt linearer
Erhöhung der Drehzahl des Motors 400 wegen der
linearen Erhöhung der Umgebungstemperatur geben, so dass
der Lüfter speziell beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit
für das System mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
-
Bezug
nehmend auf 4C ist eine perspektivische
Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines Motors gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung der
Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 4A gezeigt. Das Schaltschema,
das in 4C gezeigt ist, ist fast gleich
mit dem Schaltschema, das in 3C gezeigt ist.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird ein Thermistor TR3' mit Bezugszeichen 313' zugefügt,
um parallel mit dem Thermistor TR2' mit Bezugszeichen 302' geschaltet zu
werden, wobei die Funktion des Thermistors TR2' mit Bezugszeichen 302',
wie in 4C gezeigt, dieselbe wie die
Funktion des Thermistors TR2' mit Bezugszeichen 102' ist,
wie in 3C gezeigt. Dementsprechend
ist das Arbeitsprinzip der Steuerschaltung, die in dem lüfterlosen
Betriebsmodus und dem stillen Betriebsmodus in der zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet, fast gleich mit dem Arbeitsprinzip
der Steuerschaltung, die in dem lüfterlosen Betriebsmodus
und dem stillen Betriebsmodus in der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet. Ein im Wesentlichen unterschiedliches
Arbeitsprinzip gibt es zwischen der ersten bevorzugten Ausführungsform
und der zweiten bevorzugten Ausführungsform in dem Kühlerbetriebsmodus.
-
Wie
in 4C gezeigt, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die zweite Schwellwerttemperatur T2,
zum Beispiel 80°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 302',
der parallel mit dem Thermistor 313' ist, infolge der Eigenschaft
des Thermistors 302', der parallel mit dem Thermistor 313' ist,
gekrümmt, dass sich ihre Widerstände mit der Temperatur ändern,
so dass eine geteilte Spannung Vth3', die
durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung des
Thermistors 302', der parallel mit dem Thermistor 313' ist,
und des Widerstandes 306' erzeugt wird, gekrümmt
sinkt und an den Referenzregler 312' angelegt wird, wobei
die geteilte Spannung Vth3' auf den Wert
niedriger als die Referenzeingangsspannung Vref des
Referenzreglers 312' festgelegt wird, um damit eine Spannung
VD' gekrümmt zu erhöhen.
Dementsprechend wird eine geteilte Spannung Vth2',
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung
der Widerstände 308', 309', 314', 315' und
des Referenzreglers 312' erzeugt wird, gekrümmt
erhöht und an den Anschluss Vin der PWM IC 118' angelegt,
so dass der Anschluss PWM der PWM IC 118' einen PWM-Impuls
mit einem Auslastungsgrad von 50% bis 100% ausgeben könnte, um
damit den Motor 200' von einer Drehzahl U1 zu
einer Drehzahl Umax zu fahren. Die Drehzahl
des Motors 200' erhöht sich gekrümmt
mit der Erhöhung der Umgebungstemperatur. Deswegen kann
es im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt gekrümmter
Erhöhung der Drehzahl des Motors, so dass der Lüfter
speziell beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit
für das System mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
-
Bezug
nehmend auf 5A ist eine perspektivische
Ansicht einer Linie der Drehzahl eines Motors bezüglich
einer Temperatur innerhalb des Gehäuses veranschaulicht,
in welchem elektronische Systeme gemäß einer dritten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
enthalten sind. Wie in 5A gezeigt, zeigt die Vertikalachse
die Drehzahl des Motors und die Horizontalachse zeigt die Temperatur,
die an dem Temperatursensor gemessen wird. In dieser bevorzugten
Ausführungsform beinhaltet der Motor mit einer Zweimodi-Geschwindigkeitssteuerung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen lüfterlosen
Betriebsmodus und einen Kühlerbetriebsmodus. Wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, kleiner als eine Schwellwerttemperatur T1 ist, arbeitet der Motor in dem lüfterlosen
Betriebsmodus. Wenn der Motor in dem lüfterlosen Betriebsmodus
arbeitet, ist die Drehzahl des Motors Null Umdrehungen pro Minute. Wenn
die Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem
elektronische Systeme enthalten sind, höher als die Schwellwerttemperatur
T1 ist, arbeitet der Motor in dem Kühlerbetriebsmodus.
Wenn der Motor in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet, ist die
Drehzahl des Motors eine lineare Funktion der Temperatur und ändert
sich zwischen U1 und Umax. Die
Drehzahl Umax ist die volle Drehzahl des
Motors. Anders gesagt, wenn die Umgebungstemperatur innerhalb des
Gehäuses, in welchem elektronische Systeme enthalten sind,
in dem Bereich von T1 bis Tmax liegt,
steigt die Drehzahl des Motors linear mit der Steigung der Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme enthalten
sind.
-
Bezug
nehmend auf 5B ist eine perspektivische
Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors gemäß der
dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 5A gezeigt. Das Schaltschema, das
in 5B gezeigt ist, ist fast gleich mit dem Schaltschema,
das in 3B gezeigt ist.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 501 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 501 ausreichend hoch, dass sich
sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass eine
geteilte Spannung Vth1, die durch die Teilung
der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 501 und
des Widerstandes 505 erzeugt wird, an die Basis des Transistors 503 angelegt
wird und den Transistor 503 einschaltet. Dementsprechend
hat der ausgeschaltete Transistor 504 den Effekt, die Gleichstromspannung
Vcc, die an den Motor 600 angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im lüfterlosen Betriebsmodus
elektrische Energie eingespart werden und es gibt keinen Lärm,
der durch unnötige Luftströmung verursacht wird,
so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz verbessert werden
können.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die Schwellwerttemperatur T1, zum Beispiel
50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 501 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 501 ausreichend niedrig,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so
dass eine geteilte Spannung Vth1, die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 501 und des Widerstandes 505 erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 503 angelegt wird und
den Transistor 503 ausschaltet.
-
Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 502 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 502, dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung
Vth3, die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 502 und des
Widerstandes 506 erzeugt wird, linear sinkt und an den
Referenzregler 512 angelegt wird, wobei die geteilte Spannung
Vth3 auf den Wert niedriger als die Referenzeingangsspannung Vref des Referenzreglers 512 festgelegt
wird, um damit eine Spannung VD linear zu
erhöhen. Der Referenzregler 112 kann ein Referenzgenerator
und Shuntregler wie ein TL431 sein, den der Fachmann gut kennt.
Dementsprechend wird die geteilte Spannung Vth2,
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung
der Widerstände 508, 509 und des Referenzreglers 512 erzeugt
wird, linear erhöht und an den Transistor 504 angelegt,
so dass sich die Drehzahl des Motors 600 linear mit der Erhöhung
der Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses erhöht,
in welchem elektronische Systeme enthalten sind. Die Steigung dU/dT
der Drehzahl-Linie kann durch den Widerstand 507' eingestellt
werden, um damit den Widerstand R3' einzustellen. Deswegen kann
es im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt linearer Erhöhung
der Drehzahl des Motors 600 wegen der linearen Erhöhung
der Umgebungstemperatur geben, so dass der Lüfter speziell
beim Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit für
das System mit verhältnismäßig hohen
Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
-
Bezug
nehmend auf 5C ist eine perspektivische
Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines Motors gemäß der
dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 5A gezeigt. Das Schaltschema,
das in 5C gezeigt ist, ist fast gleich
mit dem Schaltschema, das in 3C gezeigt
ist.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 501' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 501' ausreichend hoch,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass
eine geteilte Spannung Vth1', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung
des Thermistors 501' und des Widerstandes 505' erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 503' angelegt wird und
den Transistor 503' einschaltet. Dementsprechend hat der
ausgeschaltete Transistor 504' den Effekt, die Gleichstromspannung
Vcc', die an den Motor 600' angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im lüfterlosen Betriebsmodus
elektrische Energie gespart werden und es gibt keinen Lärm,
der durch unnötige Luftströmung verursacht wird,
so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz verbessert werden können.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die Schwellwerttemperatur T1, zum Beispiel
50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 501' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 501' ausreichend niedrig,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so
dass eine geteilte Spannung Vth1', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 501' und des Widerstandes 505' erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 503' angelegt wird und
den Transistor 503' ausschaltet.
-
Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 502' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 502', dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung
Vth3', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc' mit der Reihenschaltung des Thermistors 502' und des
Widerstandes 506' erzeugt wird, linear sinkt und an den
Referenzregler 512' angelegt wird, wobei die geteilte Spannung
Vth3' auf den Wert niedriger als die Referenzeingangsspannung
Vref des Referenzreglers 512' festgelegt wird,
um damit eine Spannung VD' linear zu erhöhen. Der
Referenzregler 112' kann ein Referenzgenerator und Shuntregler
wie ein TL431 sein, den der Fachmann gut kennt. Dementsprechend
wird die geteilte Spannung Vth2', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung
der Widerstände 508', 509', 514', 515' und
des Referenzreglers 512' erzeugt wird, linear erhöht
und an den Anschluss Vin der PWM IC 518' angelegt, so dass der
Anschluss PWM der PWM IC 518' einen PWM-Impuls mit einem
Auslastungsgrad von 50% bis 100% ausgeben könnte, um damit
den Motor 600' von einer Drehzahl U1 zu
einer Drehzahl Umax zu fahren. Die Drehzahl
des Motors 600' erhöht sich linear mit der Erhöhung
der Umgebungstemperatur. Die Steigung dU/dT der Drehzahl-Linie kann
durch den Widerstand 507' eingestellt werden, um damit
den Widerstand R3' einzustellen. Deswegen kann es im Kühlerbetriebsmodus
einen Effekt linearer Erhöhung der Drehzahl des Motors 600' wegen
der linearen Erhöhung der Umgebungstemperatur geben, so
dass der Lüfter speziell beim Gewährleisten der
Funktionstüchtigkeit für das System mit verhältnismäßig hohen
Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
-
Bezug
nehmend auf 6A ist eine perspektivische
Ansicht einer Linie der Drehzahl eines Motors bezüglich
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses veranschaulicht,
in welchem elektronische Systeme gemäß einer vierten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten
sind. Wie in 6A gezeigt, zeigt die Vertikalachse
die Drehzahl des Motors und die Horizontalachse zeigt die Umgebungstemperatur,
die an dem Temperatursensor gemessen wird. In dieser bevorzugten
Ausführungsform beinhaltet der Motor mit einer Zweimodi-Geschwindigkeitssteuerung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen lüfterlosen
Betriebsmodus und einen Kühlerbetriebsmodus. Wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, kleiner als eine Schwellwerttemperatur T1, ist, arbeitet der Motor in dem lüfterlosen
Betriebsmodus. Wenn der Motor in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
ist die Drehzahl des Motors Null Umdrehungen pro Minute. Wenn die
Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses, in welchem
elektronische Systeme enthalten sind, höher als die Schwellwerttemperatur
T1 ist, arbeitet der Motor in dem Kühlerbetriebsmodus.
Wenn der Motor in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet ist
die Drehzahl des Motors eine gekrümmte Funktion der Temperatur
und ändert sich zwischen U1 und
Umax. Die Drehzahl Umax ist
die volle Drehzahl des Motors. Anders gesagt, wenn die Umgebungstemperatur
innerhalb des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme
enthalten sind, in dem Bereich von T1 bis
Tmax ist, steigt die Drehzahl des Motors
gekrümmt mit der Steigung der Umgebungstemperatur innerhalb
des Gehäuses, in welchem elektronische Systeme enthalten
sind.
-
Bezug
nehmend auf 6B ist eine perspektivische
Ansicht einer Steuerschaltung eines Motors gemäß der
vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 6A gezeigt. Das Schaltschema, das
in 6B gezeigt ist, ist fast gleich mit dem Schaltschema,
das in 4B gezeigt ist.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 701 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 701, dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, ausreichend hoch, so dass eine
geteilte Spannung Vth1, die durch die Teilung
der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des Thermistors 701 und
des Widerstandes 705 erzeugt wird, an die Basis des Transistors 703 angelegt
wird und den Transistor 703 einschaltet. Dementsprechend
hat der ausgeschaltete Transistor 704 den Effekt, die Gleichstromspannung Vcc,
die an den Motor 800 angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im lüfterlosen Betriebsmodus
elektrische Energie gespart werden und es gibt keinen Lärm,
der durch unnötige Luftströmung verursacht wird,
so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz verbessert werden
können.
-
Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die Schwellwerttemperatur T1, zum Beispiel
50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 701 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 701, dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, ausreichend niedrig, so dass
eine geteilte Spannung Vth1, die durch die
Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 701 und des Widerstandes 705 erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 703 angelegt wird und
den Transistor 703 ausschaltet.
-
Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 702 infolge
der Eigenschaft des Thermistors 702 gekrümmt,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass
eine geteilte Spannung Vth3, die durch die
Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 702 und des Widerstandes 706 erzeugt
wird, gekrümmt sinkt und an den Referenzregler 712 angelegt
wird, wobei die geteilte Spannung Vth3 auf
den Wert niedriger als die Referenzeingangsspannung Vref des
Referenzreglers 712 festgelegt wird, um damit eine Spannung
VD gekrümmt zu erhöhen.
Dementsprechend wird die geteilte Spannung Vth2,
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung
der Widerstände 708, 709 und des Referenzreglers 712 erzeugt
wird, gekrümmt erhöht und an den Transistor 704 angelegt,
so dass die Drehzahl des Motors 800 gekrümmt mit
der Erhöhung der Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses
erhöht, in welchem elektronische Systeme enthalten sind.
Deswegen kann es im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt gekrümmter
Erhöhung der Drehzahl des Motors 800 geben, so
dass der Lüfter speziell beim Gewährleisten der
Funktionstüchtigkeit für das System mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
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Bezug
nehmend auf 6C ist eine perspektivische
Ansicht einer anderen Steuerschaltung eines Motors gemäß der
vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Sie zeigt eine mögliche Implementierung
der Linie der Drehzahl des Motors bezüglich der Umgebungstemperatur,
wie in 6A gezeigt. Das Schaltschema,
das in 6C gezeigt ist, ist fast gleich
mit dem Schaltschema, das in 4C gezeigt
ist.
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Wenn
die Steuerschaltung in dem lüfterlosen Betriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse unterhalb
der ersten Schwellwerttemperatur T1, zum
Beispiel 50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 701' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 701' ausreichend hoch,
dass sich sein Widerstand mit der Temperatur ändert, so dass
eine geteilte Spannung Vth1', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung
des Thermistors 701' und des Widerstandes 705' erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 703' angelegt wird und
den Transistor 703' einschaltet. Dementsprechend hat der
ausgeschaltete Transistor 704' den Effekt, die Gleichstromspannung
Vcc', die an den Motor 800' angelegt ist, zu stoppen, um damit
den Motor zu stoppen. Deswegen kann im lüfterlosen Betriebsmodus
elektrische Energie gespart werden und es gibt keinen Lärm,
der durch unnötige Luftströmung verursacht wird,
so dass der Energieverlust und die Energieeffizienz verbessert werden können.
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Wenn
die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus arbeitet,
d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse höher
als die Schwellwerttemperatur T1, zum Beispiel
50°C, ist, ist der Widerstand des Thermistors 701' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 701', dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, ausreichend niedrig, so dass
eine geteilte Spannung Vth1', die durch
die Teilung der Gleichstromspannung Vcc mit der Reihenschaltung des
Thermistors 701' und des Widerstandes 705' erzeugt
wird, an die Basis des Transistors 703' angelegt wird und
den Transistor 703' ausschaltet.
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Darüber
hinaus, wenn die Steuerschaltung in dem Kühlerbetriebsmodus
arbeitet, d. h. die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse
höher als die Schwellwerttemperatur T1,
zum Beispiel 50°C, ist, sinkt der Widerstand des Thermistors 702' infolge
der Eigenschaft des Thermistors 702', dass sich sein Widerstand
mit der Temperatur ändert, so dass eine geteilte Spannung
Vth3', die durch die Teilung der Gleichstromspannung
Vcc' mit der Reihenschaltung des Thermistors 702' und des
Widerstandes 706' erzeugt wird, gekrümmt sinkt
und an den Referenzregler 712' angelegt wird, wobei die
geteilte Spannung Vth3' auf den Wert niedriger
als die Referenzeingangsspannung Vref des
Referenzreglers 712' festgelegt wird, um damit eine Spannung
VD' gekrümmt zu erhöhen.
Dementsprechend wird die geteilte Spannung Vth2',
die durch die Teilung der Gleichstromspannung Vcc' mit der Reihenschaltung
der Widerstände 708', 709', 714', 715' und
des Referenzreglers 712' erzeugt wird, gekrümmt
erhöht und an den Anschluss Vin der PWM IC 718' angelegt,
so dass der Anschluss PWM der PWM IC 718' einen PWM-Impuls mit
einem Auslastungsgrad von 50% bis 100% ausgeben könnte,
um damit den Motor 800' von einer Drehzahl U1 zu
einer Drehzahl Umax zu fahren. Die Drehzahl
des Motors 800' erhöht sich gekrümmt
mit der Erhöhung der Umgebungstemperatur. Deswegen kann
es im Kühlerbetriebsmodus einen Effekt gekrümmter
Erhöhung der Drehzahl des Motors 800' geben, so
dass der Lüfter speziell beim Gewährleisten der
Funktionstüchtigkeit für das System mit verhältnismäßig
hohen Betriebstemperaturen nützlich sein könnte.
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Folglich
könnte die vorliegende Erfindung eine Motorsteuerschaltung
und einen Motor mit drei Betriebsmodi, einschließlich eines
lüfterlosen Betriebsmodus, eines stillen Betriebsmodus
und eines Kühlerbetriebsmodus bereitstellen. Wenn die Umgebungstemperatur
kleiner als eine untere Temperatur ist, arbeitet der Motor in dem
lüfterlosen Betriebsmodus. Wenn der Motor in dem lüfterlosen
Betriebsmodus arbeitet, ist die Drehzahl des Motors Null Umdrehungen
pro Minute. Wenn die Umgebungstemperatur größer
als die untere Temperatur und kleiner als eine obere Temperatur
ist, arbeitet der Motor in dem stillen Betriebsmodus. Wenn der Motor
in dem stillen Betriebsmodus arbeitet, arbeitet der Motor mit einer konstanten
Drehzahl. Wenn die Umgebungstemperatur höher als eine obere
Temperatur ist, ist die Drehzahl des Motors eine lineare Funktion
der Temperatur.
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Für
einen Fachmann wird es klar sein, dass die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie in den Zeichnungen gezeigt und zuvor
beschrieben ist, nur beispielhaft ist und nicht beabsichtigt ist,
begrenzend zu sein.
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Die
vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist für Zwecke der Veranschaulichung
und Beschreibung vorgelegt worden. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend
zu sein oder die Erfindung auf die genaue Form oder auf die beispielhaften
Ausführungsformen, die offenbart sind, zu begrenzen. Dementsprechend
soll die vorhergehende Beschreibung als veranschaulichend und nicht
als beschränkend betrachtet werden. Es ist klar, dass viele
Modifikationen und Variationen den Fachleuten ersichtlich werden.
Die Ausführungsformen sind ausgewählt und beschrieben,
um die Prinzipien der Erfindung und seine bevorzugteste praktische
Anwendung bestmöglichts zu erklären, und dadurch
den Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung für
unterschiedliche Ausführungsformen und mit unterschiedlichen
Modifikationen zu verstehen, die für spezifische Verwendungen oder
betrachtete Implementierungen geeignet sind. Es ist beabsichtigt,
dass der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche,
die dazu beigefügt sind, und deren Äquivalente
definiert wird, in welchen alle Begriffe in deren breitesten sinnvollen
Bedeutung gemeint sind, solange nicht anderes angedeutet wird. Es
muss beachtet werden, dass Variationen in den beschriebenen Ausführungsformen
durch die Fachleute gemacht werden können, ohne dass man
sich von dem Bereich der vorliegenden Erfindung entfernt, wie durch
die folgenden Ansprüche definiert. Außerdem werden
kein Element und keine Komponente in der vorliegenden Offenbarung
der Öffentlichkeit überlassen, egal ob das Element
oder die Komponente explizit in den folgenden Ansprüchen
genannt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 7425812 [0004]
- - US 5687079 [0005, 0006]
- - US 6617815 [0005]
- - US 2005/0047762 [0007]