KR100316900B1 - 팬 동작 여부 검출 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 동작 상태에 따른 검출데이터를 얻으며 이를 기준으로 동작상태의 제어를 수행하는 팬 동작 제어장치에 관한 것으로 특히, DC 팬의 회전 동작에 의해 AC 전압성분을 발생시키는 AC성분 생성부와, AC성분 생성부에서 발생되는 AC 전압성분을 검출하는 AC성분 검출부와, AC성분 검출부에서 검출되어진 AC전압 성분을 DC전압 성분으로 변환하는 A/D변환기와, 및 A/D변환기에서 변환되어 출력되는 DC전압 성분을 기준전압과 비교하여 그 비교치를 제어회로측에 제공하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 동작 여부 검출 제어장치를 제공하여 DC 팬 및 제어회로에 별도의 콘넥터 단자가 추가되지 않으므로 인해 시스템 보드측의 PCB사양이 변경되거나 가격상의 상승폭이 상승하지 않으면서도 제어하고자 하는 대상인 DC 팬의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 경고 및 DC 팬 동작을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

팬 동작 여부 검출 제어장치{Conducting detecter of fan}

본 발명은 팬 동작 상태에 따른 검출데이터를 얻으며 이를 기준으로 동작상태의 제어를 수행하는 팬 동작 제어장치에 관한 것으로 특히, 간단한 회로를 부가함으로써 통상의 팬을 사용하여도 팬의 동작 여부를 감지할 수 있도록 하며 온도보상에 따른 팬동작 속도의 제어가 가능하도록 하는 팬 동작 여부 검출 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전원 공급장치 또는 일반 전자제품의 동작시 해당 제품을 구성하는 전자소자들에서 발생되는 발열상태에 따라 제품이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 발열상태를 냉각시켜 주기 위한 수단 또는 방식으로 강제 공냉방식이 많이 사용되고 있다.

즉, 내부에 DC 팬(Fan)을 구비시킨 후 전원이 공급되는 상황에서 무조건적으로 상기 팬을 구동시켜 제품 내부의 공기를 외부공기와 순환시키므로써 내부 디바이스들이 전력의 소비에 의해 상승하는 온도를 하강시키게 되는 것이다.

만약, 상술한 바와 같은 DC 팬이 수명이 다하거나 제어회로의 고장이 발생하거나 또는 DC 팬 회전부에 이물질이 끼어 회전이 정지된다면 대류가 발생되지 않아 내부 부품의 손상이 발생되는 문제점이 발생되었다. 또한, 상술한 이유로 인해 내부 부품의 손상이 발생되는 경우 심하면 전체 시스템이 동작을 중지하거나 시스템을 추후 사용할 수 없을 정도의 손상이 발생될 수 있다는 문제점이 발생되었다.

상술한 문제점으로 인해 종래에는 통상적으로 DC 팬 제조자가 DC 팬의 내부에 회전부의 회전을 감지하도록 비교기 등을 사용하여 회로구성 펄스 파형을 외부의 추가된 단자를 통해 출력시켜 준다. 따라서, 외부의 제어회로에서는 상기 단자를 통해 출력되는 펄스 파형을 인식하여 팬 동작 여부에 따른 제어를 수행하는 것이다.

이때, 상술한 바와 같이 DC 팬의 내부에 회전부의 회전을 감지하도록 하는 방식은 우선, DC 팬의 내부의 회전체를 회전시키기 위해서 N극과 S극의 자석체를 2개 혹은 4개 구비시키되, 해당 자석체들을 회전체의 양쪽에 배치하여 회전체의 회전부의 자석의 극성을 전기적으로 변화시켜 DC팬의 회전을 발생시키는데, 이 전기적 성분을 일정 전압의 출력으로 변환하여 출력 파형을 정제하여 추가된 콘넥터 단자로 출력시키는 방식이다.

그러나, 상술한 종래의 방식에서는 DC 팬 및 제어회로에 별도의 콘넥터 단자가 추가되며, 이로 인한 시스템 보드측의 PCB사양이 변경되거나 가격상의 상승폭이 높아 구입비가 약 500원 이상 상승하는 불이익을 받게되므로, 가격의 경쟁력이 떨어진다는 문제점이 발생되었다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 간단한 회로를 부가함으로써 통상의 팬을 사용하여도 팬의 동작 여부를 감지할 수 있도록 하며 온도보상에 따른 팬동작 속도의 제어가 가능하도록 하는 팬 동작 여부 검출 제어장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 동작 여부 검출 제어장치의 적용상태 예시도,

도 2는 본 발명에 의한 팬 동작 여부 검출 제어장치의 회로구성 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : DC 팬 200 : 팬회전 검출부

210 : AC성분 생성부 220 : AC성분 검출부

230 : A/D변환기 240 : 비교기

250 : 팬속도 제어부 300 : 제어회로

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 제어하고자 하는 대상인 DC 팬의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 경고 및 DC 팬 동작을 제어하는 제어회로를 구비하고 있는 팬동작 제어시스템에 있어서: 상기 DC 팬의 회전 동작에 의해 AC 전압성분을 발생시키는 AC성분 생성부와, 상기 AC성분 생성부에서 발생되는 AC 전압성분을 검출하는 AC성분 검출부와, 상기 AC성분 검출부에서 검출되어진 AC전압 성분을 DC전압 성분으로 변환하는 A/D변환기와, 및 상기 A/D변환기에서 변환되어 출력되는 DC전압 성분을 기준전압과 비교하여 그 비교치를 상기 제어회로측에 제공하는 비교기를 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 동작 여부 검출 제어장치의 적용상태 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 팬 동작 여부 검출 제어장치의 회로구성 예시도로서, 크게, 제어하고자 하는 대상인 DC 팬(100)과, 상기 DC 팬(100)의 회전 동작에 의해 AC 전압성분을 발생시키는 AC성분 생성부(210)와, 상기 AC성분 생성부(210)에서 발생되는 AC 전압성분을 검출하는 AC성분 검출부(220)와, 상기 AC성분 검출부(220)에서 검출되어진 AC전압 성분을 DC전압 성분으로 변환하는 A/D변환기(230)와, 상기 A/D변환기(230)에서 변환되어 출력되는 DC전압 성분을 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교기(240), 및 상기 비교기(240)에서 출력되는 비교신호를 입력받아 팬동작을 조정하는 제어회로(300)로 구성된다.

또한, 상기 AC성분 생성부(210)의 AC 전압성분을 발생동작을 제어하여 상기 DC 팬(100)의 회전 동작을 조정하는 팬속도 제어부(250)가 부가되어 있다.

상기 도 2의 구성중 참조번호 210 내지 250은 도 1의 팬회전 검출부(200)의 세부 구성 예시도이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 팬 동작 여부 검출 제어장치의 바람직한 동작예를 살펴보기로 한다.

DC 팬의 특성중에는 DC 팬이 회전하면서 회전부의 자기력의 전환으로 인해 미세하게 AC성분이 발생되는 특성이 있다.

따라서, DC 팬의 그라운드 도통단자에 신호증폭수단을 구비시켜 상기 신호증폭수단을 통해 증폭되어진 AC성분을 DC전압으로 변환하여 기준전압(Vref)과 비교하면 DC팬의 동작상태를 인식할 수 있다.

따라서, 상기 DC팬(100)의 그라운드 출력단자에 에미터 단자가 연결되어 있는 제 1트랜지스터(Q1)는 베이스 단자에 인가되는 전압의 상태와 에미터 단자에 인가되는 상기 DC팬(100)의 도통전압의 차에 의해 온/오프 동작하게되고, 그에 따라 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자를 통해 AC성분이 증폭되어진다.

이때, 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자와 접지단자에 연결되어 있는 는 제 1저항(R1)과, 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자에 애노드 단자가 연결되고 에미터 단자에 캐소드 단자가 연결되어 있는 제너 다이오드(ZD)에 의해 상기 제 1트랜지스터(Q1)를 통해 출력되는 신호의 증폭율이 정해진다.

이후, 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자를 통해 출력되는 AC선분 전압신호는 제 1콘덴서(C1)를 경유하면서 혼재되어 있는 직류성분이 필터링되어 순수한 AC성분 전압이 형성된다.

상기 제 1콘덴서(C1)를 경유하는 AC전압 성분은 A/D변환기(230)내부의 다이오드(D1, D2)와 제 2 콘덴서(C2)에 의해 직류성분으로 변환되고 이는 비교기(240)의 비반전 입력단에 인가되어진다.

이때, 상기 비교기(240)는 반전 입력단에 인가되는 기준전압(Vref)과 상기A/D변환기(230)의 출력신호를 비교하여 그 비교치를 제어회로(300)측으로 전달한다.

또한, 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 인가되는 전압신호는 서미스터의 저항치 가변에 따라 온/오프 동작하는 제 2트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자에 걸리는 전압이 사용되는데, 상기 서미스터의 저항치는 DC 팬의 회전동작에 따른 주변 디바이스들의 과열상태에 상응하여 변화하기 때문에 만약, 주변 디바이스들의 과열상태가 증가하는 추세의 경우 상기 서미스터의 저항치가 변화하며 그로 인해 상기 제 1트랜지스터(Q1)의 온동작시간이 증가하면 DC 팬의 회전속도가 증가하게 되어 주변 온도 보상의 기능을 수행하게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 팬 동작 여부 검출 제어장치를 제공하여 DC 팬 및 제어회로에 별도의 콘넥터 단자가 추가되지 않으므로 인해 시스템 보드측의 PCB사양이 변경되거나 가격상의 상승폭이 상승하지 않으면서도 제어하고자 하는 대상인 DC 팬의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 경고 및 DC 팬 동작을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 제어하고자 하는 대상인 DC 팬의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 경고 및 DC 팬 동작을 제어하는 제어회로를 구비하고 있는 팬동작 제어시스템에 있어서:

   상기 DC 팬의 회전 동작에 의해 AC 전압성분을 발생시키는 AC성분 생성부와;

   상기 AC성분 생성부에서 발생되는 AC 전압성분을 검출하는 AC성분 검출부와;

   상기 AC성분 검출부에서 검출되어진 AC전압 성분을 DC전압 성분으로 변환하는 A/D변환기와; 및

   상기 A/D변환기에서 변환되어 출력되는 DC전압 성분을 기준전압과 비교하여 그 비교치를 상기 제어회로측에 제공하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 동작 여부 검출 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 AC성분 생성부에서의 AC 전압성분 발생동작을 제어하여 상기 DC 팬의 회전 동작을 조정하는 팬속도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 동작 여부 검출 제어장치.