TWI407284B - 風扇控制電路 - Google Patents
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Description
本發明系關於一種風扇控制電路。
目前電腦系統內部的散熱系統一般都是透過中央處理器根據機箱內的溫度發出對應的脈衝寬度調製訊號來調整風扇的轉速。然,此方式會增加中央處理器的負荷。
鑒於以上內容,有必要提供一種不利用中央處理器的風扇控制電路,其可以減少中央處理器的負荷。
一種風扇控制電路,包括一三角波產生電路、一溫度感應電路、一第一比較器及一開關電路,該三角波產生電路與該第一比較器的正向輸入端相連,用於輸出一三角波訊號至該第一比較器,該溫度感應電路與該第一比較器的反向輸入端相連,用於感測環境溫度並輸出一對應的溫度訊號至該第一比較器,該第一比較器比較該三角波訊號與溫度訊號的大小,並對應輸出一控制訊號至該開關電路以控制該開關電路的閉合或斷開,該開關電路連接於一電源及一風扇之間。
上述風扇控制電路可在不利用中央處理器的情況下根據機箱
的溫度控制風扇的轉速,從而可降低中央處理器的負荷。
本發明風扇控制電路在該軟體開關機模組無法輸出開關機訊號時,用戶還可選擇該硬體開關機模組實現伺服器的開關機功能,如此大大方便了用戶的開關機操作。
10、10’‧‧‧三角波產生電路
12、12’‧‧‧溫度感應電路
11、U1、U1’、U2、U2’、U3、U3’‧‧‧比較器
15、15’‧‧‧開關電路
20‧‧‧風扇
30、Vcc‧‧‧電源
R1、R1’、R2、R2’、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6、R6’、R7、R7’、R8、R9、R10‧‧‧電阻
C1、C1’、C2、C2’‧‧‧電容
Q1、Q1’、Q2、Q2’、Q3、Q3’‧‧‧電晶體
圖1為本發明風扇控制電路的較佳實施方式的方框圖。
圖2為圖1中風扇控制電路的第一較佳實施方式的電路圖。
圖3為圖2中三角波產生電路所產生的三角波訊號與比較器所輸出的控制訊號的第一示意圖。
圖4為圖2中三角波產生電路所產生的三角波訊號與比較器所輸出的控制訊號的第二示意圖。
圖5為圖1中風扇控制電路的第二較佳實施方式的電路圖。
請參閱圖1,本發明風扇控制電路的較佳實施方式包括一三角波產生電路10、一溫度感應電路12、一比較器11、一開關電路15及一電源30。
該三角波產生電路10與該比較器11的正向輸入端相連,用於輸出一三角波訊號至該比較器11。
該溫度感應電路12與該比較器11的反向輸入端相連,用於感測環境溫度並輸出一對應的溫度訊號至該比較器11。該比較器11比較該三角波訊號與溫度訊號的大小,並對應輸出一控
制訊號至該開關電路15。
該開關電路15連接於該電源30與風扇20之間,並根據該控制訊號閉合或斷開該電源30與風扇20之間的連接,從而對應控制該風扇20的工作狀態。
請一併參閱圖2,該風扇控制電路的第一較佳實施方式中,該三角波產生電路10包括兩比較器U2、U3及一NPN電晶體Q1。該比較器U2的正向輸入端接地,反向輸入端透過一電容C1與該比較器U2的輸出端相連,還透過一電阻R1與該比較器U3的輸出端相連,該比較器U2的電源端與電源Vcc(即上文中電源30)相連,接地端接地,輸出端透過一電阻R2與該比較器U3的正向輸入端相連,該比較器U3的正向輸入端還透過電阻R3與其輸出端相連,該比較器U3的反向輸入端接地,電源端與該電源Vcc相連,接地端接地。該比較器U3的輸出端還依次透過電容C2和電阻R4與NPN電晶體Q1的基極相連,該NPN電晶體Q1的基極還透過電阻R5與該電源Vcc相連,射極接地,集極透過電阻R6與電源Vcc相連。該NPN電晶體Q1的集極還作為該三角波產生電路10的輸出端與該比較器U1(11)的正向輸入端相連。
該溫度感應電路12包括一電阻R7及一正溫度係數熱敏電阻PTC,該電源Vcc透過電阻R7與該比較器U1的反向輸入端相連,該正溫度係數熱敏電阻PTC的一端接地,另一端連接於該比較器U1的反向輸入端與電阻R7之間。該比較器U1的接地端接地,電源端與電源Vcc相連。
該開關電路15包括一PNP電晶體Q2,該PNP電晶體Q2的射極與電源Vcc相連,基極透過電阻R8與比較器U1的輸出端相連,集極與該風扇20相連。
下面將對圖2中風扇控制電路的工作原理進行說明:該三角波產生電路10產生固定的三角波訊號,如圖3及圖4中Tri所示,該三角波訊號被輸出至該比較器U1。
假設此時機箱內溫度較高,根據正溫度係數熱敏電阻PTC的特性,此時該正溫度係數熱敏電阻PTC的阻值較高,從而使得電源Vcc經分壓後輸出至比較器U1的電壓值(即上文中“溫度訊號”)較高,如圖3中電壓值Va所示。
根據比較器U1的工作原理,當其正向輸入端的電壓高於其反向輸入端的電壓時,其輸出端輸出高電平訊號。相反,當其正向輸入端的電壓低於其反向輸入端的電壓時,其輸出端輸出低電平訊號。因此,該比較器U1輸出如圖3中PWM-OUT1所示的控制訊號,其具有第一責任週期。
假設此時機箱內溫度較低,根據正溫度係數熱敏電阻PTC的特性,此時該正溫度係數熱敏電阻PTC的阻值較低,從而使得電源Vcc經分壓後輸出至比較器U1的電壓值(即上文中“溫度訊號”)較低,如圖4電壓值Vb所示。因此,該比較器U1輸出如圖4中PWM-OUT2所示的控制訊號,其具有第二責任週期。顯然,第一責任週期小於第二責任週期,根據控制訊號的責任週期可知,當機箱內溫度較高時該風扇20的轉速要
高於機箱內溫度較低時風扇20的轉速。
上述風扇控制電路可在不利用中央處理器的情況下使得當機箱內溫度較低時風扇20的轉速較低、當機箱內溫度較高時風扇20的轉速較高,從而可降低中央處理器的負荷。
請一併參閱圖5,該風扇控制電路的第二較佳實施方式與第一較佳實施方式的區別在於第二較佳實施方式中該溫度感應電路12’包括電阻R7’和負溫度係數熱敏電阻NTC,該開關電路15’包括PNP電晶體Q2’和NPN電晶體Q3,該比較器U1’的輸出端透過電阻R8’與NPN電晶體Q3的基極相連,該NPN電晶體Q3的射極接地,集極透過電阻R9與電源Vcc相連,還透過電阻R10與PNP電晶體Q2’的基極相連,該PNP電晶體Q2’的射極與電源Vcc相連,集極與該風扇20相連。
與圖2中風扇控制電路的原理相同,當機箱內溫度不同時,該比較器U1將輸出具有不同責任週期的控制訊號,從而控制開關電路15’具有對應的工作狀態,以使得風扇20能在溫度較低時轉速較慢、在溫度較高時轉速較快。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧三角波產生電路
12‧‧‧溫度感應電路
11‧‧‧比較器
30‧‧‧電源
15‧‧‧開關電路
20‧‧‧風扇
Claims (5)
- 一種風扇控制電路,包括一三角波產生電路、一溫度感應電路、一第一比較器及一開關電路,該三角波產生電路與該第一比較器的正向輸入端相連,用於輸出一三角波訊號至該第一比較器,該溫度感應電路與該第一比較器的反向輸入端相連,用於感測環境溫度並輸出一對應的溫度訊號至該第一比較器,該第一比較器比較該三角波訊號與溫度訊號的大小,並對應輸出一控制訊號至該開關電路以控制該開關電路的閉合或斷開,該開關電路連接於一電源及一風扇之間,其中該三角波產生電路包括一第二比較器、一第三比較器及一第一NPN電晶體,該第二比較器的正向輸入端接地,反向輸入端透過一第一電容與其輸出端相連,還透過一第一電阻與該第三比較器的輸出端相連,該第二比較器的輸出端透過一第二電阻與該第三比較器的正向輸入端相連,該第三比較器的正向輸入端還透過一第三電阻與其輸出端相連,該第三比較器的反向輸入端接地,該第三比較器的輸出端還依次透過一第二電容和一第四電阻與該第一NPN電晶體的基極相連,該第一NPN電晶體的基極還透過一第五電阻與該電源相連,射極接地,集極透過一第六電阻與電源相連,該第一NPN電晶體的集極還作為該三角波產生電路的輸出端與該第一比較器的正向輸入端相連。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制電路,其中該溫度感 應電路包括一第一分壓電阻及一正溫度係數熱敏電阻,該第一分壓電阻的一端與該電源相連,另一端與該第一比較器的反向輸入端相連,該正溫度係數熱敏電阻的一端接地,另一端連接於該第一比較器的反向輸入端與第一分壓電阻之間。
- 如申請專利範圍第2項所述之風扇控制電路,其中該開關電路包括第一PNP電晶體,該第一PNP電晶體的射極與該電源相連,基極透過一第七電阻與第一比較器的輸出端相連,集極與該風扇相連。
- 如申請專利範圍第2項所述之風扇控制電路,其中該溫度感應電路包括一第二分壓電阻及一負溫度係數熱敏電阻,該第二分壓電阻的一端與該電源相連,另一端與該第一比較器的反向輸入端相連,該負溫度係數熱敏電阻的一端接地,另一端連接於該第一比較器的反向輸入端與第二分壓電阻之間。
- 如申請專利範圍第4項所述之風扇控制電路,其中該開關電路還包括一第二NPN電晶體,該第一比較器的輸出端透過一第八電阻與第二NPN電晶體的基極相連,該第二NPN電晶體的射極接地,集極透過一第九電阻與該電源相連,還透過該第七電阻與第一PNP電晶體的基極相連。
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