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Die Erfindung betrifft eine Lüftersteuerschaltung, insbesondere eine Lüftersteuerschaltung, bei der eine von einem Steuermodul empfangene Einstellspannung zur Veränderung der Steigung einer Drehzahlkurve verändert wird, nachdem das Steuermodul ein Ansteuersignal basierend auf ein Lüfterstartsignal ausgegeben hat und wenn sich der Zustand eines Schalters ändert.
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Bei einem herkömmlichen Lüfter wird der Lüfter von einem Host-Computer oder einer Stromversorgung gesteuert, auf dem/der der Lüfter montiert ist. Wenn die Last des Host-Computers oder der Stromversorgung zunimmt, erhöht sich die Drehzahl des vom Host-Computer oder der Stromversorgung gesteuerten Lüfters, und wenn die Last des Host-Computers oder der Stromversorgung abnimmt, verringert sich die Drehzahl des gesteuerten Lüfters in entsprechendem Maße. Mit anderen Worten kann der herkömmliche Lüfter seine Drehzahl nicht von selbst ändern und sich nur entsprechend der Steuerung des Host-Computers oder der Stromversorgung drehen.
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Ein weiterer Lüfter ist näher an den Bedürfnissen der Benutzer so gestaltet, dass der Lüfter mit einem Steuerkreis und einem vom Benutzer betätigbaren Schalter versehen ist. Aus der
CN 102954013A ist ein derartiger Lüfter bekannt. Nach dem Anschließen des Lüfters an einen Host-Computer oder eine Stromversorgung kann der Lüfter je nach Bedienung des Schalters durch den Benutzer unterschiedliche Drehzahlen haben. Mit anderen Worten wird ein Schalter verwendet, um einen Einschaltwiderstand so auszuwählen, dass der von dem Steuerkreis des Lüfters empfangene Spannungswert die Lüfterdrehzahl bestimmt. Dabei muss ein herkömmlicher Steuermechanismus ein Steuersignal ändern, das an den Steuerkreis des Lüfters übertragen wird, so dass sich der Lüfter basierend auf dem Steuersignal drehen kann, nachdem der Schalter durch den herkömmlichen Steuermechanismus betätigt wurde. Gleichzeitig dreht sich der herkömmliche Lüfter nur mit einer konstanten Drehzahl, die auf einem festen Spannungswert basiert, der durch den Einschaltwiderstand erzeugt wird. Gemäß dieser Gestaltung kann der herkömmliche Lüfter keine bessere Benutzererfahrung bieten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lüftersteuerschaltung zu schaffen, durch die das Problem vermieden wird, dass sich der herkömmliche Steuermechanismus nur mit einer einzigen Drehzahl unter dem gleichen Spannungswert drehen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lüftersteuerschaltung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine Lüftersteuerschaltung bereitgestellt, die an einem Lüfter angeordnet ist und ein Lüfterstartsignal von einer Steuerquelle empfängt, wobei die Lüftersteuerschaltung einen Schalter und ein Steuermodul aufweist. Der Schalter ist am Lüfter angeordnet und kann direkt betätigt werden, um in einen der mehreren Zustände umzuschalten. Das Steuermodul ist mit dem Schalter und einer am Lüfter angeordneten Motorspule verbunden, wobei das Steuermodul basierend auf dem Lüfterstartsignal ein Ansteuersignal an die Motorspule ausgibt. Das Ansteuersignal und die Drehzahl des Lüfters definieren eine Drehzahlkurve. Die Änderung des Zustands des Schalters bewirkt, dass sich die Drehzahlkurve in der Steigung ändert.
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Gemäß der Erfindung bleibt die minimale Drehzahl unverändert, wenn sich die Steigung der Drehzahlkurve ändert.
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Gemäß der Erfindung weist die Lüftersteuerschaltung eine Spannungsteilerschaltung auf, die mit dem Schalter verbunden ist, wobei die Spannungsteilerschaltung mehrere Widerstände und einen Knoten besitzt, der zwischen den Widerständen angeordnet und mit dem Steuermodul verbunden ist. Die Änderung des Zustands des Schalters bewirkt, dass sich der Spannungsteilungszustand der Spannungsteilerschaltung ändert, wodurch sich die Spannung am Knoten ändert.
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Gemäß der Erfindung ist die Spannungsteilerschaltung als Chip ausgeführt, der mit dem Steuermodul verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung weist der Lüfter einen Montagesitz für die Motorspule auf, wobei die Lüftersteuerschaltung auf dem Montagesitz montiert ist.
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Gemäß der Erfindung ist der Schalter an einer der Motorspule abgewandten Seite des Montagesitzes freigelegt.
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Gemäß der Erfindung weist die Lüftersteuerschaltung eine mit dem Schalter verbundene Spannungsteilerschaltung auf, die einen Widerstand, einen mit dem Widerstand verbundenen, variablen Widerstand und einen Knoten besitzt, der zwischen dem Widerstand und dem variablen Widerstand angeordnet und mit dem Steuermodul verbunden ist. Die Änderung des Zustands des Schalters bewirkt, dass sich der Spannungsteilungszustand der Spannungsteilerschaltung ändert, wodurch sich die Spannung am Knoten ändert.
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Zusammengefasst lassen sich mit der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung beispielsweise folgende Vorteile realisieren: Die Lüftersteuerschaltung empfängt das von der Steuerquelle ausgegebene Lüfterstartsignal. Das Steuermodul empfängt das Lüfterstartsignal und gibt das Ansteuersignal zur Steuerung der Motorspule aus. Wenn der Schalter seinen Zustand ändert, kann das Steuermodul die empfangene Einstellspannung ändern, wodurch die Steigung der Drehzahlkurve des Lüfters geändert wird.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lüfters;
- 2 ein Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 3 ein Drehzahldiagramm I gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 4 ein Drehzahldiagramm II gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 5 ein Drehzahldiagramm III gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 6 ein Drehzahldiagramm IV gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 7 ein Drehzahldiagramm V gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 8 ein Drehzahldiagramm VI gemäß der erfindungsgemäßen Lüftersteuerschaltung;
- 9 eine schematische Darstellung I einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung;
- 10 eine schematische Darstellung II einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung;
- 11 eine schematische Darstellung III einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung;
- 12 eine schematische Darstellung IV einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung;
- 13 eine schematische Darstellung V einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung;
- 14 eine schematische Darstellung VI einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung; und
- 15 eine schematische Darstellung VII einer erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung.
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Wie aus den 1 bis 5 ersichtlich, ist eine erfindungsgemäße Lüftersteuerschaltung 20 an einem Lüfter 10 angeordnet. Vor der Beschreibung der Lüftersteuerschaltung 20 wird zunächst die Struktur des Lüfters 10 erläutert. Wie in 1 gezeigt, besitzt der Lüfter 10 eine Motorspule 11, die mit der Lüftersteuerschaltung 20 verbunden ist, und ein Lüfterblatt 12, das von der Motorspule 11 gesteuert wird. Der Lüfter 10 ist auf einem Computerhost oder einer Stromversorgung montiert, wobei der Computerhost oder die Stromversorgung als Steuerquelle 60 angesehen werden kann. Nachdem die Steuerquelle 60 aktiviert ist, gibt sie ein Lüfterstartsignal 61 an die Lüftersteuerschaltung 20 aus. Beim hier beschriebene Lüfterstartsignal 61 handelt es sich um ein Pulsweitenmodulationssignal [PWM-Signal], das basierend auf der Last der Steuerquelle 60 erzeugt wird. Die Lüftersteuerschaltung 20 aktiviert die Motorspule 11 gemäß dem Lüfterstartsignal 61.
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Die Lüftersteuerschaltung 20 weist einen am Lüfter 10 angeordneten Schalter 21 und ein mit dem Schalter 21 verbundenes Steuermodul 22 auf. Insbesondere sind der Schalter 21 und das Steuermodul 22 auf derselben Leiterplatte des Lüfters 10 angeordnet. Der Schalter 21 ist ein physikalischer Schalter und kann vom Benutzer direkt betätigt werden. Der Schalter 21 wird betätigt, um in einen der mehreren Zustände umzuschalten. Beispielsweise können sich die Zustände auf die Position oder den Zustand des Schalters 21 nach dem Betätigen beziehen. Nachdem der Schalter 21 betätigt ist, treibt das Steuermodul 22 die Motorspule 11 unter verschiedenen Bedingungen [zum Beispiel Einstellspannung usw.] basierend auf verschiedenen Positionen oder Zustände des Schalters 21 an. Das Steuermodul 22 ist mit der Motorspule 11 verbunden und empfängt das Lüfterstartsignal 61 von der Steuerquelle 60. Das Steuermodul 22 gibt ein Ansteuersignal 221 basierend auf dem Lüfterstartsignal 61 an die Motorspule 11 aus, so dass die Motorspule 11 die Drehzahl des Lüfters 10 basierend auf dem Ansteuersignal 221 steuert. Das Ansteuersignal 221 und die Drehzahl des Lüfters 10 definieren eine Drehzahlkurve 222. Der dem Ansteuersignal 221 entsprechende Spannungspegel ist positiv mit der Last der Steuerquelle 60 korreliert. Bei der in 3 bis 5 gezeigten Drehzahlkurve wird daher die Last der Steuerquelle 60 als horizontale Achse genommen. Die Drehzahlkurve 222, auf die hier Bezug genommen wird, kann eine Kurve mit einer Steigung ungleich Null oder eine gerade Linie mit einer Steigung von Null sein. Um die Erklärung zu erleichtern, wird die Drehzahlkurve 222 vorübergehend als gerade Linie mit einer Steigung von Null beschrieben.
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Es wird wieder auf 1 bis 4 Bezug genommen. Unter der Annahme, dass die unterschiedlichen Zustände des Schalters 21 bewirken, dass das Steuermodul 22 unterschiedliche Einstellspannungen empfängt, wird die Einstellspannung zur Vereinfachung der Beschreibung im Folgenden in eine erste Einstellspannung und eine zweite Einstellspannung unterteilt. Zu Beginn ermöglicht der Schalter 21 dem Steuermodul 22, die erste Einstellspannung zu empfangen, und ermöglicht dem Steuermodul 22, die Drehzahl des Lüfters 10 zu steuern. Das Ansteuersignal 221 des Steuermoduls 22 und die Drehzahl des Lüfters 10 definieren die in 3 gezeigte Drehzahlkurve 222. Wenn sich der Zustand des Schalters 21 ändert, versucht das Steuermodul 22 jedoch, die zweite Einstellspannung zu empfangen. Danach ändert die Motorspule 11 die Drehzahl des Lüfters 10 basierend auf dem derzeit vom Steuermodul 22 ausgegebenen Ansteuersignal 221, so dass die in 3 gezeigte Drehzahlkurve 222 des Lüfters 10 auf die in 4 gezeigte Drehzahlkurve 222 geändert wird. Auf diese Weise wird die Steigung der Drehzahlkurve 222 verändert.
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Es wird wieder auf 1 bis 5 Bezug genommen. Unter der Annahme, dass der Schalter 21 es dem Steuermodul 22 ermöglicht, die erste Einstellspannung, die zweite Einstellspannung oder eine dritte Einstellspannung zu empfangen, wobei, wenn das Steuermodul 22 die erste eingestellte Spannung empfängt, die Drehzahlkurve 222 des Lüfters 10 wie in 3 gezeigt ist. Wenn sich der Zustand des Schalters 21 ändert, ändert sich das Steuermodul 22 vom Empfang der ersten Einstellspannung zum Empfang der zweiten Einstellspannung, wobei das Steuermodul 22 das Ansteuersignal 221 basierend auf dem Lüfterstartsignal 61 an die Motorspule 11 ausgibt. Auf diese Weise wird die in 3 gezeigte Drehzahlkurve 222 des Lüfters 10 auf die in 4 gezeigte Drehzahlkurve 222 geändert, wodurch die Steigung der Drehzahlkurve 222 ebenfalls geändert wird. Wird der Zustand des Schalters 21 wieder geändert, ändert sich das Steuermodul 22 vom Empfang der zweiten Einstellspannung zum Empfang der dritten Einstellspannung, wobei das Steuermodul 22 das Ansteuersignal 221 basierend auf dem Lüfterstartsignal 61 an die Motorspule 11 ausgibt. Auf diese Weise wird die in 4 gezeigte Drehzahlkurve 222 des Lüfters 10 auf die in 5 gezeigte Drehzahlkurve 222 geändert, wodurch die Steigung der Drehzahlkurve 222 erneut geändert wird.
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Mit anderen Worten empfängt die Lüftersteuerschaltung 20 das Lüfterstartsignal 61 von der Steuerquelle 60 und lässt das Steuermodul 22 nach dem Empfang des Lüfterstartsignals 61 das Ansteuersignal 221 ausgeben, um die Motorspule 11 zu steuern. Wenn der Zustand des Schalters 21 geändert wird, kann das Steuermodul 22 die empfangene Einstellspannung ändern, wodurch die Steigung der Drehzahlkurve 222 des Lüfters 10 geändert wird.
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Es wird wieder auf 3 bis 5 Bezug genommen. Wenn sich die Steigung der Drehzahlkurve 222 ändert, bleibt die Mindestdrehzahl unverändert. Die Mindestdrehzahl der Drehzahlkurve 222 ist nicht auf Null beschränkt. Das heißt, wenn sich die Motorspule 11 auf der Mindestdrehzahl der Drehzahlkurve 222 befindet, kann die Drehzahl des Lüfters 10 ein Mindestwert sein oder kann der Lüfter 10 gestoppt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das Steuermodul 22 den Lüfter 10 so antreiben, dass die Mindestdrehzahl aufrechterhalten wird, wenn das Steuermodul 22 feststellt, dass die Last der Steuerquelle 60 eine niedrige Last ist.
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Wie in 9 und 10 gezeigt, weist die Lüftersteuerschaltung 20 eine Spannungsteilerschaltung 23 auf, die mit dem Schalter 21 verbunden ist. Die Spannungsteilerschaltung 23 weist mehrere Widerstände 231 und einen zwischen den Widerständen 231 angeordneten, mit dem Steuermodul 22 verbundenen Knoten 232 auf. Die Änderung des Zustands des Schalters 21 bewirkt, dass sich der Spannungsteilungszustand der Spannungsteilerschaltung 23 ändert, wodurch sich die Spannung am Knoten 232 ändert. Bei der Lüftersteuerschaltung 20 ist ein Ende der Spannungsteilerschaltung 23 geerdet, wobei deren anderes Ende mit einer Bezugsspannungsquelle [wie Vref.] verbunden ist. Darüber hinaus weist die Spannungsteilerschaltung 23 eine Verzweigung auf. Wenn die Verzweigung die Spannungsteilerschaltung 23 leitet oder die Spannungsteilerschaltung 23 nicht leitet, ist die Spannung am Knoten 232 unterschiedlich, so dass die Einstellspannung unterschiedlich ist. Erfindungsgemäß können drei, vier, usw. Verzweigungen vorgesehen sein, wobei die Anzahl und die Position der in 9 bis 13 dargestellten Widerstände 231 nur Beispiele sind und nicht drauf beschränkt sein sollen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird auf 14 noch einmal Bezug genommen, wobei die Spannungsteilerschaltung 23 der Lüftersteuerschaltung 20 durch einen Chip 233 ersetzt ist, der mit dem Steuermodul 22 verbunden ist. Ein Ausgangsport des Chips 233 kann dem Knoten 232 im vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechen. Der Schalter 21 ist mit einem Eingangsport des Chips 233 verbunden. Der Chip 233 erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal basierend auf der Änderung des vom Schalter 21 bereitgestellten Signals, wobei das Ausgangssignal über den Ausgangsport an das Steuermodul 22 übertragen wird.
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Wie in 15 gezeigt, weist die Lüftersteuerschaltung 20 eine Spannungsteilerschaltung 25 auf, die mit dem Schalter 21 verbunden ist. Die Spannungsteilerschaltung 25 besteht im Wesentlichen aus einem Widerstand 251, einem mit dem Widerstand 251 verbundenen, variablen Widerstand 252 und einem Knoten 253, der zwischen dem Widerstand 251 und dem variablen Widerstand 252 angeordnet und mit dem Steuermodul 22 verbunden ist. Beispielsweise ist der Widerstand 251 in der Schleife des Steuermoduls 22 angeordnet, wobei der variable Widerstand 252 in einer Verzweigung des Widerstands 251 angeordnet und mit der Bezugsspannungsquelle [siehe Vref] verbunden ist. Ändert sich der Zustand des Schalters 21, wird der Widerstandswert des variablen Widerstands 252 so geändert, dass die Spannung am Knoten 253 unterschiedlich ist, wodurch eine unterschiedliche Einstellspannung erzeugt wird. Anzumerken ist, dass der Widerstand 251 und der variable Widerstand 252 nicht durch die in der Zeichnung dargestellten Positionen begrenzt sind. Die tatsächlichen Positionen des Widerstands 251 und des variablen Widerstands 252 können jeweils gemäß den Anforderungen eingestellt werden.
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Es wird wieder auf 1 Bezug genommen. Der Lüfter 10 weist eine Montagesitz 13 für die Motorspule 11 auf, wobei die Lüftersteuerschaltung 20 an einer der Motorspule 11 abgewandten Seite des Montagesitzes 13 angeordnet ist. Außerdem ist der Montagesitz 13 mit einer Öffnung 131 ausgebildet, wobei der Schalter 21 an einer der Motorspule 11 abgewandten Seite des Montagesitzes 13 angeordnet ist. Nach der Montage ragt der Schalter 21 aus der Öffnung 131 heraus, um die Bedienung zu erleichtern.
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Lüftersteuerschaltung, die an einem Lüfter (10) angeordnet und mit einer Steuerquelle (60) verbunden ist, wobei die Steuerquelle (60) basierend auf dem Laststatus ein Lüfteraktivierungssignal (61) an die Lüftersteuerschaltung (20) ausgibt. Die Lüftersteuerschaltung (20) weist einen Schalter (21) und ein Steuermodul (22) auf. Der Schalter ist am Lüfter (10) angeordnet und kann direkt betätigt werden, um in einen der mehreren Zustände umzuschalten. Das Steuermodul (22) ist mit dem Schalter (21) und einer am Lüfter (10) angeordneten Motorspule (11) verbunden, wobei das Steuermodul (22) basierend auf dem Lüfterstartsignal (61) ein Ansteuersignal (221) an die Motorspule (11) ausgibt. Das Ansteuersignal (221) und die Drehzahl des Lüfters (10) definieren eine Drehzahlkurve (222). Die Änderung des Zustands des Schalters (21) bewirkt, dass sich die Drehzahlkurve (222) in der Steigung ändert. Erfindungsgemäß wird das Ansteuersignal (221) durch das Lüfterstartsignal (61) erzeugt. Wenn sich der Zustand des Schalters (21) ändert, wird die vom Steuermodul (22) empfangene Einstellspannung geändert, wodurch die Steigung der Drehzahlkurve (222) des Lüfter (10) geändert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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