JP3096118U - ファンの回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境温度などの影響を受けることなく、直接
的で、かつ安定し、確実な制御を達成できるファンの回
転速度制御装置を提供する。 【解決手段】 電源の出力端、もしくはロード端から対
応する出力、もしくはロードパワー値と正比例の関係の
変化呈する電圧値を感知し、該感知した電圧値を入力す
るパワー値入力端と、該パワー入力値に入力された電圧
値とレベル値とを比較して高、もしくは低制御信号を出
力するコンパレータと、該コンパレータの出力する制御
信号を受信して駆動し、かつ出力端がファンに接続する
トランジスタとによって構成し、感知したパワーの変化
によってファンの回転を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、ファンの回転速度制御装置に関し、特にロードパワーの変化を感 知してファンの回転速度を制御するファンの回転速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

目下ファンの回転速度自動制御装置は、ほとんどが温度感知式の形態を採用し ている。即ち、温度の変化を感知して、温度が所定値を超えるとファンの回転速 度を高めて放熱効果を強める。逆に感知した温度が低い場合には、ファンの回転 速度を低下させて、騒音抑制、エネルギー節減を達成するともに、ファンの寿命 を延長させる効果を具える。

【０００３】 現在コンピュータに応用されている電源供給装置（POWER SUPPLY）について いえば、いずれもサーミスタか、もしくは温度感知素子を利用して温度値を計測 し、これに基づいてファンの回転速度を制御する。

【０００４】 台湾実用新案公報に記載される登録第１９９６３８号は、考案の名称が「一種 能降電脳風扇噪音之自動調整装置（訳：コンピュータのファンの騒音を低減でき る自動調整装置）」であって、サーミスタによって回路板上の発熱素子（例えば パワートランジスタなど）の温度を感知するものであって、サーミスタが高温を 感知するとインピーダンスが下降する特性をして、ファンの回転速度を高め、計 測した温度が下降した場合はインピーダンスが強くなりファンの回転速度を低下 させるか、もしくは停止させる。

【０００５】 但し、サーミスタを利用して行うファンの回転速度の制御は、安定性に欠け、 誤差が大きく精度が十分でない点に問題がある。周知のとおり、サーミスタ自体 はリニア（linear）性の素子ではない。よって、制御をする上でリニア性素子に 求められる要求を達成することができない。さらにサーミスタは外部、もしくは 環境の温度の影響を受けやすく、特定の部位の実際の温度を正確に反映すること ができなくなる場合があるため、温度計測の不安定の原因となる。

【０００６】 また、サーミスタと被計測物との間の接点についても、接触する面積の大きさ 、距離、及び接触する部位に極めて大きな影響を与える。

【０００７】 即ち、サーミスタは上述のとおり環境温度の干渉を受けやすいのみならず、接 点の掌握が難しく、さらに非リニア性であるなどの要素を具えるため、安定し、 かつ確実な制御効果をえることができない。この点において改善の余地を有する 。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、環境温度などの影響を受けることなく、直接的で、かつ安定し、 確実な制御を達成できるファンの回転速度制御装置を提供することを課題とする 。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果 、パワー入力端と、コンパレータと、トランジスタとを具え、電源の出力端、も しくはロード端から対応する出力、もしくはロードパワー値と正比例の関係の変 化を呈する電圧値を感知し、該感知した電圧値をパワー値入力端に入力し、該パ ワー入力値に入力された電圧値とレベル値とを該コンパレータで比較して制御信 号を出力し、該トランジスタを介してファンの回転速度を制御する構造によって 課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本考案を完成させた。

【００１０】 以下、この考案の解決手段について具体的に説明する。 請求項１に記載するファンの回転速度制御装置は、電源の出力端、もしくはロ ード端から対応する出力、もしくはロードパワー値と正比例の関係の変化を呈す る電圧値を感知し、該感知した電圧値を入力するパワー値入力端と、 該パワー入力値に入力された電圧値とレベル値とを比較して高、もしくは低制 御信号を出力するコンパレータと、 該コンパレータの出力する制御信号を受信して駆動し、かつ出力端がファンに 接続するトランジスタとを具え、 感知したパワーの変化によってファンの回転数を制御するように構成する。

【００１１】 請求項２に記載するファンの回転速度制御装置は、請求項１におけるパワー入 力端が、ロード電流値を感知して対応する電圧信号に変換するパワーコンバータ の出力する信号を受信する。

【００１２】 請求項３に記載するファンの回転速度制御装置は、請求項１におけるパワーコ ンバータが電源出力端、もしくはロード端に電気的に接続する変流器によって構 成される。

【００１３】 請求項４に記載するファンの回転速度制御装置は、請求項１におけるレベル値 が、別途設けられたコンパレータによって提供される。

【００１４】 請求項５に記載するファンの回転速度制御装置は、請求項１におけるトランジ スタが、２つのトランジスタを直列で接続してなる。

【００１５】 請求項６に記載するファンの回転速度制御装置は、請求項１におけるトランジ スタとファンの接続端との間に電圧を低下させる抵抗を設け、該トランジスタが 切断状態の場合、電圧を低下させてファンの低速回転を達成するように構成する 。

【００１６】

【考案の実施の形態】

この考案は、ロードパワーの変化を感知してファンの回転速度を制御するファ ンの回転速度制御装置を提供するものであって、電源の出力端、もしくはロード 端から対応する出力、もしくはロードパワー値と正比例の関係の変化を呈する電 圧値を感知し、該感知した電圧値を入力するパワー値入力端と、該パワー入力値 に入力された電圧値とレベル値とを比較して高、もしくは低制御信号を出力する コンパレータと、該コンパレータの出力する制御信号を受信して駆動し、かつ出 力端がファンに接続するトランジスタとによって構成する。 かかるファンの回転速度制御装置の構造と特徴を詳述するために、具体的な実 施例を挙げ、図示を参照にして以下に詳述する。

【００１７】

【実施例】

図１に、この考案によるファンの回転速度制御装置の構成を開示する。図面に よれば、該ファンのパワー式回転速度制御装置は、主にコンパレータ（２０）（ ３０）と、トランジスタ（Ｑ１）（Ｑ２）と、電圧を低下させる抵抗（Ｒ１）を 含んでなる。

【００１８】 パワー値入力端（１０）は、電源の出力端、もしくはロード端から対応する出 力、もしくはロードパワー値と正比例の関係にある変化を呈する電圧値であるパ ワー値を感知し、該パワー値を入力するターミナルであって、前端はロードのパ ワー値を受信し、受信した信号をコンパレータ（２０）に転送する。該パワー値 は、ロード電流値を感知して対応する電圧信号に変換するパワーコンバータを設 け、あらかじめ対応する電圧変化信号に転換する。また、該パワーコンバータは 電源出力端か、もしくはロード端に接続する変流器によって構成する。

【００１９】 コンパレータ（２０）は、別途設けられるレベル電圧コンパレータ（３０）に 設定されたレベル電圧と受信したパワー値とを比較し、該パワー値がレベル電圧 より高い場合は直列するトランジスタ（Ｑ１）（Ｑ２）を通電状態として図２の 右側に開示するファンの接続端からファンにフル電圧（ＶＣＣ）を供給し、ファ ンの全速回転を行う。

【００２０】 また、コンパレータ（２０）が受信したパワー値である感知電圧がレベル電圧 より低い場合は、トランジスタ（Ｑ１）（Ｑ２）を切断状態にする。このためフ ァンは抵抗（Ｒ１）の制限を受け比較的低い電圧のみを提供し、ファンを低速で 回転させる。

【００２１】 ファンの電圧と、入力されるワット数（リニア性電圧）とのワーク曲線を図２ に開示する。実施例において、風速の転換はファンの高速回転と低速回転の二段 式のみに設定した。入力するワット数（即ちロードパワー）の値が低い場合、フ ァンには約８Ｖの電圧提供し、低速回転状態とする。但し、入力されるワット数 の値がレベル電圧を超えると、１２Ｖのフル電圧値が提供されてファンを全速回 転モードにする。但し、この考案の提供するファンの制御装置は、パワーの変化 によってファンの回転数を変化させるものであって、かかる方式はファンの回転 モードをロードパワーの変換によって多段式、もしくは無段変化の自動調整形式 にすることができる。また、この考案によるファンの制御装置は、コンピュータ の電源供給装置（POWER SUPPLY）内に整合させて設け、ファンの回転速度制御 回路として応用する以外に、その他ハウジングを具えるファン、中央演算装置（ ＣＰＵ）の放熱ファン、コンピュータの周辺装置のファンなどに応用することが できる。

【００２２】 以上はこの考案の好ましい実施例であって、この考案の実施の範囲を限定する ものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この考 案の精神の下においてなされ、かつこの考案に対して均等の効果を有するものは 、いずれもこの考案の実用新案登録請求の範囲に属するものとする。

【００２３】

【考案の効果】

この考案によるファンの回転速度制御装置は、ロードパワーを感知してファン の回転速度を調整するため、従来のサーミスタを利用し温度を感知する方式に伴 う感知の不確実で、誤差が大きく、安定性に欠けるなどの欠点を改善し、直接的 で、誤差が少なく、高い安定性を有する感知と制御を達成することができ、この 点において新規性と進歩性を具える。

【００２４】 また、ファンの回転モードをロードパワーの変換によって多段式、もしくは無 段変化の自動調整形式にすることができ、さらに制御装置は、コンピュータの電 源供給装置（POWER SUPPLY）内に整合させて設け、ファンの回転速度制御回路 として応用する以外に、その他ハウジングを具えるファン、中央演算装置（ＣＰ Ｕ）の放熱ファン、コンピュータの周辺装置のファンなどに応用することができ る、実用性を具える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案によるファン回転数制御装置の回路
図である。

【図２】 この考案によるファン回転数制御装置のワー
ク曲線図である。

【符号の説明】

１０ パワー値入力端 ２０、３０ コンパレータ ４０ ファン接続端 Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ Ｒ１ 抵抗

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源の出力端、もしくはロード端から対
   応する出力、もしくはロードパワー値と正比例の関係の
   変化を呈する電圧値を感知し、該感知した電圧値を入力
   するパワー値入力端と、 該パワー入力値に入力された電圧値とレベル値とを比較
   して高、もしくは低制御信号を出力するコンパレータ
   と、 該コンパレータの出力する制御信号を受信して駆動し、
   かつ出力端がファンに接続するトランジスタとを具え、 感知したパワーの変化によってファンの回転が制御され
   るように構成することを特徴とするファンの回転速度制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記パワー入力端は、ロード電流値を感
   知して対応する電圧信号に変換するパワーコンバータの
   出力する信号を受信することを特徴とする請求項１に記
   載のファンの回転速度制御装置。
3. 【請求項３】 前記パワーコンバータは電源出力端、も
   しくはロード端に電気的に接続する変流器によって構成
   されることを特徴とする請求項１に記載のファンの回転
   速度制御装置。
4. 【請求項４】 前記レベル値が、別途設けられたコンパ
   レータによって提供されることを特徴とする請求項１に
   記載のファンの回転速度制御装置。
5. 【請求項５】 前記トランジスタは、２つのトランジス
   タを直列で接続してなることを特徴とする請求項１に記
   載のファンの回転速度制御装置。
6. 【請求項６】 前記トランジスタとファンの接続端との
   間に電圧を低下させる抵抗を設け、該トランジスタが切
   断状態の場合、電圧を低下させてファンの低速回転を達
   成するように構成することを特徴とする請求項１に記載
   のファンの回転速度制御装置。