JP2000010647A - ファン駆動制御回路 - Google Patents
ファン駆動制御回路Info
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Abstract
ァン駆動制御回路に関し、低温時でも確実な起動を可能
とする。 【解決手段】 ファンFANの回転により冷却又は通風
を行う部位の温度を検出するサーミスタTH1と、ファ
ンFANを回転させるファン駆動用モータMと直列に接
続したトランジスタQ1と、ファン駆動用モータMと並
列に接続したサーミスタTH1と抵抗R2〜R4との直
列回路と、この直列回路による分圧電圧を印加し、この
分圧電圧がサーミスタTH1のインピーダンス低下によ
り上昇した時に、トランジスタQ1を介してファン駆動
用モータMの印加電圧を上昇させるトランジスタ制御回
路CNTとを備えたファン駆動制御回路であって、温度
低下によるサーミスタTH1のインピーダンスの上昇に
よる直列回路の分圧電圧の上昇を所定値に抑制するダイ
オードD1,D2又はツェナーダイオードをサーミスタ
TH1に並列に接続し、起動時にダイオードD3を介し
て充電されるコンデンサC1を抵抗R2,R3の接続点
に接続する。
Description
ァンを駆動するファン駆動制御回路に関する。各種の機
器の温度上昇を抑制する為に、ファンの回転によって冷
却する構成が採用されている。この場合に、温度を検出
してファンの回転数を制御することにより、効率良く冷
却作用を行わせることができる。このような構成に於い
て、起動特性を改善することが要望されている。
ファン、Mは直流のファン駆動用モータ、Q1はトラン
ジスタ、R1,R2は抵抗、TH1はサーミスタ、M1
はシャントレギュレータ、T1,T2は端子である。フ
ァン駆動用モータMは、数V〜数10Vの直流電圧によ
って駆動され、印加電圧に応じて回転数を制御できるも
のである。
通風経路等の検出部位の温度を検出できるように配置
し、このサーミスタTH1と抵抗R2とを直列に接続
し、この直列回路をファン駆動用モータMと並列に接続
する。この抵抗R2とサーミスタTH1とによる分圧電
圧を、トランジスタ制御回路を構成するシャントレギュ
レータM1の制御電圧とする。このシャントレギュレー
タM1は、制御電圧が高いと等価インピーダンスが低く
なり、反対に制御電圧が低いと等価インピーダンスが高
くなる特性を有するものである。
に、抵抗R1とシャントレギュレータM1とを直列に接
続し、その接続点にトランジスタQ1のベースを接続す
る。従って、電源電圧を印加すると、抵抗R1を介して
ベース電流が流れ、トランジスタQ1を介してファン駆
動用モータMに電圧が印加されて回転する。
H1のインピーダンスが上昇し、それに伴って分圧電圧
が上昇するから、シャントレギュレータM1の等価イン
ピーダンスが低下し、トランジスタQ1のベース電流が
減少し、ファン駆動用モータMの印加電圧が低下し、回
転数は低下して風量が減少する。反対に温度が上昇する
と、サーミスタTH1のインピーダンスが低下し、それ
に伴って分圧電圧が低下し、シャントレギュレータM1
の等価インピーダンスが上昇し、トランジスタQ1のベ
ース電流が上昇し、ファン駆動用モータMの印加電圧が
上昇し、回転数は上昇して風量が増加する。
制御端子の印加電圧、即ち、直列回路の分圧電圧と基準
電圧とを比較する比較器と、その比較器の出力によって
制御されるトランジスタとを含む構成が一般的であり、
従って、直列回路の分圧電圧が高くなると、比較器の出
力信号が大きくなってトランジスタに流れる電流が増
加、即ち、インピーダンスが小さくなる。反対に直列回
路の分圧電圧が低くなると、トランジスタに流れる電流
が減少、即ち、インピーダンスが大きくなる。従って、
温度低下により温度検出部位の冷却作用を少なくしても
良い時に、ファンの回転数を低下させて、ファン回転に
よる騒音を減少させることができる。
FANは、騒音が問題となっている。このファンFAN
の回転による騒音は、回転数を低下することによって減
少することができる。従って、前述の従来例のように、
サーミスタTH1により温度検出部位の温度を検出し
て、温度が低下した時に、ファンFANの回転数を自動
的に低下させて低騒音の状態とすることになる。
に、温度が低い場合、サーミスタTH1のインピーダン
スが高くなるから、抵抗R2のサーミスタTH1との直
列回路による分圧電圧が高くなる。それによりシャント
レギュレータTH1の等価インピーダンスが低くなり、
トランジスタQ1のベース電流が充分に流れない状態と
なることがある。その場合、トランジスタQ1を介して
ファン駆動用モータMに、起動に必要な電圧を印加でき
ない状態が発生する問題があった。
ミスタTH1の温度低下が大きく、そのインピーダンス
が小さくなって、トランジスタQ1を介してファン駆動
用モータMに印加する電圧が低下し、ファン駆動用モー
タMが停止する状態となることがあった。例えば、定格
12Vのファン駆動用モータは、例えば、使用可能電圧
が8〜16V程度であり、印加電圧が6〜7Vに低下す
ると停止することになる。又起動時は、8V以上を必要
とするものである。又定格24Vのファン駆動用モータ
は、例えば、使用可能電圧が12〜30V程度であり、
従って、印加電圧が11V以下に低下すると停止するこ
とになり、又起動時は12V以上を必要とすることにな
る。本発明は、温度低下によってもファン駆動用モータ
の起動並びに回転の継続を可能とすることを目的とす
る。
回路は、(1)ファンFANの回転により冷却又は通風
を行う部位の温度を検出するサーミスタTH1と、ファ
ンFANを回転させるファン駆動用モータMと直列に接
続したトランジスタQ1と、ファン駆動用モータMと並
列に接続したサーミスタTH1と抵抗R2〜R4との直
列回路と、この直列回路による分圧電圧を印加し、この
分圧電圧がサーミスタTH1のインピーダンス低下によ
り上昇した時に、トランジスタQ1を介してファン駆動
用モータMの印加電圧を上昇させるトランジスタ制御回
路CNTとを備えたファン駆動制御回路であって、温度
低下によるサーミスタTH1のインピーダンスの上昇に
よる直列回路の分圧電圧の上昇を所定値に抑制するダイ
オードD1,D2又はツェナーダイオードをサーミスタ
TH1に並列に接続した構成を有する。
は通風を行う部位の温度を検出するサーミスタTH1
と、ファンFANを回転させるファン駆動用モータMと
直列に接続したトランジスタQ1と、ファン駆動用モー
タMと並列に接続したサーミスタTH1と抵抗R2〜R
4との直列回路と、この直列回路による分圧電圧を印加
し、この分圧電圧がサーミスタTH1のインピーダンス
低下により上昇した時に、トランジスタQ1を介してフ
ァン駆動用モータMの印加電圧を上昇させるトランジス
タ制御回路CNTとを備えたファン駆動制御回路であっ
て、温度低下によるサーミスタTH1のインピーダンス
が上昇した時の前記直列回路の電圧電圧の上昇によるト
ランジスタQ1を介したファン駆動用モータMの印加電
圧の低下を防止するツェナーダイオードをトランジスタ
制御回路CNTに設けることができる。
記直列回路の抵抗とダイオードとを介して充電され、こ
の直列回路の分圧電圧を、ファン駆動用モータMの起動
時のみ低下させるコンデンサC1を接続することができ
る。
ランジスタ制御回路CNTは、前記直列回路の分圧電圧
が高い時にインピーダンスを低下させるシャントレギュ
レータとツェナーダイオードと抵抗との直列回路を電源
電圧の印加端子間に接続し、ツェナーダイオードと抵抗
との接続点をトランジスタQ1のベースに接続した構成
とすることができる。
の説明図であり、FANはファン、Mはファン駆動用モ
ータ、Q1はトランジスタ、R1〜R4は抵抗、D1〜
D4はダイオード、C1はコンデンサ、TH1はサーミ
スタ、M1はシャントレギュレータ、CNTはトランジ
スタ制御回路、T1,T2は端子である。又ファンFA
Nによって冷却する大規模集積回路等の電子機器や通風
経路等の温度検出を行う部位は図示を省略しており、こ
の温度検出部位にサーミスタTH1を設ける。
レギュレータM1とを直列に接続し、その接続点をトラ
ンジスタQ1のベースに接続してトランジスタ制御回路
CNTを構成している。このシャントレギュレータM1
は、前述のように、制御電圧が高いと、その等価インピ
ーダンスが低くなり、反対に、制御電圧が低いと、その
等価インピーダンスが高くなる。そして、シャントレギ
ュレータM1の等価インピーダンスが高い時に、トラン
ジスタQ1のベース電流が大きくなり、ファン駆動用モ
ータMの印加電圧が高くなる。又反対に等価インピーダ
ンスが低い時に、トランジスタQ1のベース電流は小さ
くなり、ファン駆動用モータMの印加電圧が低くなる。
直列回路に於いて、抵抗R3,R4の接続点から分圧電
圧を、トランジスタ制御回路CNTのシャントレギュレ
ータM1の制御電圧として加える。又サーミスタTH1
と並列にダイオードD1,D2を接続する。この場合、
ダイオードD1,D2はサーミスタTH1の端子電圧に
対して順方向の極性とする。即ち、ダイオードD1,D
2の順方向電圧によって、低温時のサーミスタTH1の
端子電圧が上昇しないようにクランプする。従って、サ
ーミスタTH1のインピーダンス特性や直列回路の分圧
電圧出力特性に対応して、ダイオードの直列接続数を設
定することができる。
イオードD3を介してコンデンサC1を接続する。即
ち、抵抗R2とダイオードD3とを介して充電されるよ
うにコンデンサC1を接続する。又このコンデンサC1
の充電電荷を放電する為のダイオードD4を接続する。
すると、トランジスタQ1がオン状態となり、ファン駆
動用モータMに直流電圧が印加される。その時、抵抗R
2とダイオードD3とを介してコンデンサC1が充電さ
れるから、抵抗R2による電圧降下が大きくなり、直流
回路の分圧電圧は低くなる。従って、トランジスタ制御
回路CNTのシャントレギュレータM1の等価インピー
ダンスが高く、トランジスタQ1のベースに印加される
電圧も高くなるから、ファン駆動用モータMに印加され
る電圧は高くなる。それによって、ファン駆動用モータ
Mには定格電圧の直流電圧を印加して起動することがで
きる。
デンサC1の充電電圧が抵抗R2とによる時定数に従っ
て上昇し、抵抗R2,R3の接続点の電位にまで上昇す
ると、ダイオードD3には逆極性の電圧が印加されるこ
とになるから、直列回路から切り離された状態となる。
又端子T1,T2に印加する直流電圧をオフとすると、
コンデンサC1は、ダイオードD4を介してファン駆動
用モータM及び抵抗R2〜R3とサーミスタTH1との
直列回路に充電電荷を放電することになり、次の起動に
備えることができる。
模集積回路等の電子機器、或いは周囲温度によって通風
量を制御する電子機器等の温度検出部位の温度が低い
と、サーミスタTH1のインピーダンスが高くなる。そ
れによって、直列回路の分圧電圧が高くなる。しかし、
ダイオードD1,D2をサーミスタTH1と並列に接続
しているから、サーミスタTH1のインピーダンスが高
くなって、その両端の電圧が高くなっても、ダイオード
D1,D2の順方向電圧以上に上昇しないことになる。即
ち、直列回路の分圧電圧を所定値以上に上昇しないよう
に制御することができる。
ミスタTH1の等価インピーダンスが高くなって、直列
回路の分圧電圧が上昇しようとした時に、ダイオードD
1,D2の順方向電圧以上にサーミスタTH1の両端の
電圧が上昇しないようにクランプするから、直列回路の
分圧電圧の上昇を抑制し、トランジスタQ1を介してフ
ァン駆動用モータMの印加電圧を最低限以下に低下させ
ないように制御することができる。即ち、コンデンサC
1を設けない場合でも、起動特性を改善することがで
き、コンデンサC1を設けたことにより、一層起動特性
を向上することができる。
の特性説明図であり、(A)は、起動時のファン駆動用
モータMの印加電圧の変化を曲線(a)で示し、サーミ
スタTH1のインピーダンスの変化を曲線(b)で示
す。又(B)は、起動時のファン駆動用モータMの印加
電圧の変化を曲線(c)で示し、コンデンサC1の端子
電圧の変化を曲線(d)で示す。
ば、温度検出部位の温度が低く、サーミスタTH1のイ
ンピーダンスが小さい場合、ファン駆動用モータMに
は、定格電圧或いはそれより高い電圧V1が印加され
る。そして、ファンFANの回転によって温度検出部位
が冷却され、温度低下によって、(A)の曲線(b)示
すように、サーミスタTH1のインピーダンスが起動時
に比較して大きくなり、時刻t1以降は、トランジスタ
Q1を介してファン駆動用モータMに印加される電圧は
低下し、ファンFANの回転数は低下して低騒音の状態
となる。
のインピーダンスが更に大きくなった時、サーミスタT
H1の両端の電圧がダイオードD1,D2によってクラ
ンプされるから、トランジスタQ1を介してファン駆動
用モータMに印加される電圧は、ファン駆動用モータM
の運転に必要な最低限の電圧V2以下には低下しないよ
うに制御される。従って、温度検出部位が低温となって
も、ファンの運転は低速回転ではあるが継続されること
になる。このように、電圧V2以下には低下しないよう
に制御することができるから、コンデンサC1を省略し
た構成の場合でも、ファン駆動用モータMを起動するこ
とができる。
サC1の端子電圧は、(B)の曲線(d)に示すよう
に、起動初期はほぼ零であり、起動後は抵抗R2との時
定数に従って上昇し、時刻t4以降は、サーミスタTH
1のインピーダンスに対応した抵抗R2,R3の接続点
の電位V4まで上昇して一定となる。従って、起動初期
の抵抗R2,R3の接続点の電位がコンデンサC1の端
子電圧に従って変化し、起動初期は低い値であるから、
直列回路の分圧電圧も低くなる。
のシャントレギュレータM1の等価インピーダンスが大
きくなり、トランジスタQ1を介してファン駆動用モー
タMの印加される電圧は、(B)の曲線(c)に示すよ
うに、起動初期は定格電圧或いはそれより高い電圧V1
となる。そして、例えば、時刻t3以降は、コンデンサ
C1の端子電圧の上昇に対応して分圧電圧が上昇するか
ら、ファン駆動用モータMの印加電圧は次第に低下し、
時刻t4以降は、サーミスタTH1のインピーダンスに
対応したV3となる。即ち、起動初期には、コンデンサ
C1を接続したことにより、ファン駆動用モータMに起
動に充分な電圧V1を印加することができるから、確実
に起動することができる。
であり、図1と同一符号は同一部分を示し、ZD1はツ
ェナーダイオード、R5は抵抗である。この実施の形態
は、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧により、
サーミスタTH1の端子電圧のクランプするもので、温
度検出部位が低温であっても、ファン駆動用モータMの
回転を継続させることができる。又抵抗R5は、コンデ
ンサC1の放電用であり、ファン駆動用モータMが切り
離されている場合でも、コンデンサC1の充電電荷を確
実に放電することができる。
であり、図1と同一符号は同一部分を示し、ZD2はツ
ェナーダイオードである。この実施の形態は、サーミス
タTH1の端子電圧をクランプする代わりに、ツェナー
ダイオードZD2により、トランジスタQ1のベース電
位の最低限を維持して、ファン駆動用モータMの印加電
圧の最低限を確保するものである。
ーミスタTH1のインピーダンスが高くなり、直列回路
の分圧電圧が高くなった時、シャントレギュレータM1
の等価インピーダンスが低くなるから、トランジスタQ
1のベース電位は低くなる。例えば、シャントレギュレ
ータM1の等価インピーダンスがほぼ零となると、トラ
ンジスタQ1のベース電位もほぼ零となり、トランジス
タQ1はオフ状態に移行することになるが、ツェナーダ
イオードZD2によって、トランジスタQ1のベース電
位がほぼ零になることを阻止できる。従って、トランジ
スタQ1を介してファン駆動用モータMに印加される電
圧を、回転を継続する為に必要な最低限の値に維持する
ことができる。
ダイオードD3とを介して充電されるもので、抵抗R2
〜R4とサーミスタTH1との直列回路の分圧電圧を低
くして、シャントレギュレータM1の等価インピーダン
スを高くし、トランジスタQ1を介してファン駆動用モ
ータMに印加される電圧を高くすることができる。従っ
て、サーミスタTH1の等価インピーダンスの大小にか
かわらず、ファン駆動用モータMの起動特性を向上する
ことができる。
されるものではなく、種々付加変更することができるの
である。例えば、トランジスタ制御回路CNTは、直列
回路の分圧電圧によって、抵抗R1と直列に接続したシ
ャントレギュレータM1と同様に等価インピーダンスが
制御されるトランジスタ回路等によって構成することが
できる。又トランジスタQ1はバイポーラトランジスタ
の場合を示しているが、電界効果トランジスタ(FE
T)とすることも可能であり、ファン駆動用モータMの
出力容量等を考慮して選定することができる。又図4に
示す実施の形態に於いても、起動時にダイオードD3を
介して充電されるコンデンサC1と並列に放電用の抵抗
を接続し、放電用のダイオードD4を省略した構成とす
ることもできる。又ファン駆動用モータMは、印加電圧
によって回転数が制御される各種の直流モータを適用す
ることができる。
出部位に設けたサーミスタTH1と抵抗R2〜R4との
直列回路の分圧電圧を、トランジスタ制御回路に入力
し、温度検出部位の温度に対応してファン駆動用モータ
Mの印加電圧を制御するファン駆動制御回路であって、
低温時に於けるサーミスタTH1のインピーダンスが高
い場合でも、そのサーミスタTH1の両端の電圧、即
ち、分圧電圧が所定値を超えないように、ダイオードD
1,D2又はツェナーダイオードZD2を設けるもの
で、それによって、起動特性を改善し、且つ運転中に於
けるファン駆動用モータMの停止等が生じないようにす
ることができる。
電されるコンデンサC1を設けたことにより、起動時
に、直列回路の分圧電圧を低くし、それにより、トラン
ジスタ制御回路CNTからトランジスタQ1を制御し
て、ファン駆動用モータMに印加する電圧を高くするこ
とができるから、温度検出部位が低温の場合でも、確実
にファン駆動用モータMを起動できる利点がある。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ファンの回転により冷却又は通風を行う
部位の温度を検出するサーミスタと、前記ファンを回転
させるファン駆動用モータと直列に接続したトランジス
タと、前記ファン駆動用モータと並列に接続した前記サ
ーミスタと抵抗との直列回路と、該直列回路による分圧
電圧を印加し、該分圧電圧が前記サーミスタのインピー
ダンス低下により上昇した時に前記トランジスタを介し
て前記ファン駆動用モータの印加電圧を上昇させるトラ
ンジスタ制御回路とを備えたファン駆動制御回路に於い
て、 温度低下による前記サーミスタのインピーダンスの上昇
による前記直列回路の前記分圧電圧の上昇を所定値に抑
制するダイオード又はツェナーダイオードを前記サーミ
スタに並列に接続したことを特徴とするファン駆動制御
回路。 - 【請求項2】 ファンの回転により冷却又は通風を行う
部位の温度を検出するサーミスタと、前記ファンを回転
させるファン駆動用モータと直列に接続したトランジス
タと、前記ファン駆動用モータと並列に接続した前記サ
ーミスタと抵抗との直列回路と、該直列回路による分圧
電圧を印加し、該分圧電圧が前記サーミスタのインピー
ダンス低下により上昇した時に前記トランジスタを介し
て前記ファン駆動用モータの印加電圧を上昇させるトラ
ンジスタ制御回路とを備えたファン駆動制御回路に於い
て、 温度低下による前記サーミスタのインピーダンスが上昇
した時の前記直列回路の前記分圧電圧の上昇による前記
トランジスタを介した前記ファン駆動用モータの印加電
圧の低下を防止するツェナーダイオードを前記トランジ
スタ制御回路に設けたことを特徴とするファン駆動制御
回路。 - 【請求項3】 前記直列回路の前記抵抗とダイオードと
を介して充電され、該直列回路の分圧電圧を前記ファン
駆動用モータの起動時のみ低下させるコンデンサを接続
したことを特徴とする請求項1又は2記載のファン駆動
制御回路。 - 【請求項4】 前記トランジスタ制御回路は、前記直列
回路の分圧電圧が高い時にインピーダンスを低下させる
シャントレギュレータとツェナーダイオードと抵抗との
直列回路を電源電圧の印加端子間に接続し、前記ツェナ
ーダイオードと前記抵抗との接続点を前記トランジスタ
のベースに接続した構成を有することを特徴とする請求
項2記載のファン駆動制御回路。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17089498A JP3460116B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | ファン駆動制御回路 |
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-
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- 1998-06-18 JP JP17089498A patent/JP3460116B2/ja not_active Expired - Fee Related
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