JPS62135293A - 回転数制御直流フアン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子装置の電子部品冷却用ファンの回転数制御
直流ファンに係わる。

特に、コンピュータ等オフィスオートメーション機器（
０＾機器）は静かな事務所内に設置するので冷却用ファ
ンの回転音は騒音となり作業環境を悪化させる。

一方、　ＯＡ機器の設置環境温度は通常１０°Ｃ〜３５
°Ｃの範囲であり、環境が最高温度の時でも電子部品を
十分冷却することのできるよう直流ファンは高速で回転
している。しかし、事務所内の温度は通常２５℃程度な
ので高速回転の必要はなく、従って環境温度に合わせて
ファンの回転数を低下させて騒音を低減する方法が考え
られている。

従来の回転数を低下させる方法はシリーズドロンパ一方
式である。即ち、環境温度をサーミスタ等の温度センサ
で検出し、直流ファンと直列に接続されたトランジスタ
をアクティブ領域で使用し低温の時は該トランジスタで
電力を消費して直流ファンの印加電圧を下げて回転数を
低くする。

また、スイッチングトランジスタに直列に抵抗を付加し
て１複数個のトランジスタを選択して直−流フアンの印
加電圧を変化させるシリーズドロッパ一方式もある。

いずれのシリーズドロッパ一方式もトランジスタまたは
抵抗で電力を消費させる方式なので多くの発熱を伴うと
いう欠陥があり、さらに発熱のため回転数制御回路を小
型にできないという欠陥がある。また、従来のシリーズ
ドロッパ一方式では全体の消費電力が小さくならないの
で回転数を低下させたにも拘わらず省エネルギ効果が少
ないという欠陥がある。

本発明は上記欠陥を除去した新規な発明であってその目
的は発熱がなく省エネルギ効果の大きい回転数制御直流
ファンを提供することであり、温度制御手段と温度に対
応したパルス幅制御手段と直流ファンと該直流ファンの
駆動手段とによって達成される。

以下３本発明を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明になる回転数制御直流ファンの第一の実
施例の回路図である。

サーミスタ１で環填塩度を測定し、抵抗２．３で温度に
対応した電圧を出力してタイマ回路４の入力信号６とす
る。

発振器５でタイマ回路４をトリガすればタイマ回路４は
入力信号６の電圧に対応したパルス幅を出力してトラン
ジスタ７を駆動し直流ファン８を回転する。

発振器５の発振周波数が低すぎるとファンの回転数が波
打ち１回転にうなりが発生してかえって騒音を発生する
。一方８発振周波数が高すぎるとパルス幅に応じてファ
ンの回転数を幅広く制御できなくなる。

第２図は定格回転数２４０ＯＲＰＭのファンについての
パルス幅／周期とファンの回転数の関係を示す。

３１は１００Ｈｚの場合、３２は３００Ｈｚの場合の特
性である。

この図からも明らかなように１００Ｈｚではほぼ直線的
に幅広く回転数を変化することができるが。

３００Ｈｚになると幅拡い回転数の制御が困難となる。

発振周波数Ｆ　（Ｈｚ）は定格電圧を印加した時のファ
ンの回転数をＮ（回転７分）とすると。

とする必要がある。

第３図は本発明になる回転数制御直流ファンの第二の実
施例の回路図である。

サーミスタ１１．抵抗１２．１３による温度出力１６を
ヒステリシスを付与する抵抗２６を具備した電圧比較回
路１４に入力する。電圧比較回路１４の出力２０は抵抗
１９を介して駆動手段であるトランジスタ１７をスイッ
チングして直流ファン１８を駆動する。

一方、電圧比較回路１４の出力２０は抵抗２１．２２゜
２３、２４とコンデンサ２５で構成される充放電回路１
５に入力され、電圧比較回路１４でサーミスタ回路ＩＯ
による温度出力１６と比較して温度に対応したパルス幅
を作成する。

第４図ユニＦ本発明の第二の実施例の各部の波形である
。

電圧比較回路１４の出力２０がローレベルでトランジス
タ１７がオフの時出力２８はハイレ・＼ル２８ａで直流
ファン１８には電圧が印加されない。この時充放電回路
１５は放電動作を行い電圧比較回路１４の入力２７は波
形２７ａの如く電圧が下降しサーミスタ回路１０の出力
レベル１６ａより下がった時、電圧比較回路１４の出力
２０はハイレベル２０ｂ　となりトランジスタ１７はロ
ーレベル２８ｂ　となって直流ファン１８に電圧が印加
される。

電圧比較回路１４の出力２０がハイレベル２０ｂになる
と充放電回路１５は充電を開始し波形２７ｂの如く電圧
は上昇し抵抗２６により付与されたヒステリシス電圧１
６ｂより高くなった時出力２０はローレベルとなり直流
ファン１８に電圧は印加されなくなる。

温度が高くなりサーミスタ回路１０の温度出力１６の電
圧が１６ｃ、　１６ｄと高くなると充放電回路１５０時
定数は一定なので電圧比較回路１４の入力２７は波形２
７ｃ、　２７ｄの如く動作してトランジスタ１７の出力
２８は２８ｃ　、　２８ｄの如くなり直流ファン１８の
電圧印加時間が長くなるので回転数は上昇する。

パルスの周期とパルス幅はヒステリシスの幅と充放電回
路の時定数により容易に決定することができる。

トランジスタ１７は常にスイッチング動作してパルス幅
を制御するので発熱が少なく小型の制御回路を実現する
ことができる。

第５図は本発明になる回転数制御直流ファンの第三の実
施例の回路図である。

第三の実施例と第二の実施例との相違点はヒステリシス
を付与する抵抗２６を電圧比較回路１４の出力２０と入
力２７に接続したこと、サーミスタ１１を抵抗１３と並
列に接続したこと、およびトランジスタ１７の出力２８
を充放電回路１５の入力に、その出力を電圧比較回路１
４の入力２７に接続したことであって基本的動作は第二
の実施例と全く同様である。第三の実施例は第二の実施
例と比較し駆動手段即ちトランジスタ１７の特性を含め
たパルス幅制御を行うことができるという特徴がある。

以上説明したように本発明によれば温度検出手段と温度
に対応したパルス幅制御手段と直流ファンと該直流ファ
ンの駆動手段とにより発熱が少なく省エネルギの効果の
大きい小型の回転数制御直流ファンを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる回転数制御直流ファンの第一の実
施例の回路図、第２図は定格回転数２４００１？ＰＭの
ファンについてのパルス幅／周期とファンの回転数の関
係、第３図は本発明になる回転数制御直流ファンの第二
の実施例の回路図、第４図は本発明の第二の実施例の各
部の波形、第５図は本発明になる回転数制御直流ファン
の第三の実施例の回路図である。 １．１１　はサーミスタ、　２．３．１．２．１３．１
９．２１゜２２、２３．２４．２６　　は抵抗、４はタ
イマ回路、５は発振器、６は入力信号、　７．１７はト
ランジスタ。 ８．１８は直流ファン、１０はサーミスタ回路、　１４
は電圧比較回路、１５は充放電回路、１６は温度出力。 １６ａ、　１６ｂ、　１６ｃ、　１６ｄ　はサーミスタ
回路の出力波形。 ２０は電圧比較回路の出力、２５はコンデンサ、２７は
電圧比較回路の入力、　２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７
ｄは電圧比較回路の入力波形、２８はトランジスタの出
力。 ２８ａ、２８ｂはトランジスタの出力波形である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度検出手段と温度に対応したパルス幅制御手段と
   直流ファンと該直流ファンの駆動手段とからなることを
   特徴とする回転数制御直流ファン。 ２、温度検出手段がサーミスタである前記特許請求の範
   囲第１項記載の回転数制御直流ファン。 ３、パルス幅制御手段が発振器とタイマ回路である前記
   特許請求の範囲第１項記載の回転数制御直流ファン。 ４、パルス幅制御手段がヒステリシスを具備した電圧比
   較回路と充放電回路である前記特許請求の範囲第１項記
   載の回転数制御直流ファン。 ５、充放電回路の入力を直流ファンの駆動手段に接続し
   た前記特許請求の範囲第４項記載の回転数制御直流ファ
   ン。