TWI427566B - 風扇失效報警電路 - Google Patents

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Description

風扇失效報警電路
本發明係關於一種風扇失效報警電路。
電腦、伺服器等產品均利用系統風扇來散熱，用以降低機箱內部的環境溫度，提高產品的可靠性與穩定性。一旦風扇失效，則機箱內部的環境溫度會升高繼而影響產品的穩定性與可靠性。
鑒於以上內容，有必要提供一種風扇失效的報警電路，一旦風扇失效即可及時通知用戶進行更換。
一種風扇失效報警電路，包括：一直流轉換電路，其輸入端與一風扇的轉速訊號引腳相連，用於將風扇在工作時其轉速訊號引腳所輸出脈衝訊號轉換為直流電壓；一第一電子開關，其第一端與直流轉換電路的輸出端相連，第二端接地，第三端透過一第一電阻與一電壓源相連，該第一電子開關在其第一端接收到來自直流轉換電路輸出的直流電壓時被導通；一第二電子開關，其第一端與第一電子開關的第三端相連，該第二電子開關的第二端透過一第一電容接地，第三端透過一第二電 阻與電壓源相連，該第二電子開關在第一電子開關導通時截止；一時鐘晶片，其電源端及重置端與第二電子開關的第二端相連，觸發端及閥值端均依序透過第三電阻及第四電阻與第二電子開關的第二端相連，放電端與第三電阻及第四電阻之間的節點相連；及一發光二極體，其陽極與時鐘晶片的輸出端相連，陰極接地。
上述風扇失效報警電路利用風扇工作時其轉速訊號引腳將輸出脈衝訊號而不工作時其轉速訊號引腳不輸出脈衝訊號的特性，再根據時鐘晶片的特性可使得當風扇停止轉動時透過發光二極體的閃爍來提示用戶此時風扇出現故障，以使得用戶能及時進行維修。
1‧‧‧風扇
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧發光二極體
R1-R10‧‧‧電阻
C1-C5‧‧‧電容
Q1、Q2‧‧‧場效應電晶體
Q3‧‧‧電晶體
U1‧‧‧時鐘晶片
B‧‧‧蜂鳴器
圖1是本發明風扇失效報警電路的較佳實施方式的電路圖。
請參考圖1，本發明風扇失效報警電路與一風扇1相連，該風扇1包括電源引腳VCC、接地引腳GND及轉速訊號引腳Tach，其電源引腳VCC與一第一電壓源+12V相連，接地引腳GND接地，轉速訊號引腳Tach與本發明風扇失效報警電路相連。
本發明風扇失效報警電路的較佳實施方式包括一二極體D1、場效應電晶體Q1、Q2、一電晶體Q3、一時鐘晶片U1、一發光二極體D2及一蜂鳴器B。
該二極體D1的陽極與轉速訊號引腳Tach相連，陰極依次透過電阻R1、R2及R3與場效應電晶體Q1的閘極相連，該電阻R1及R2之間的節點透過電容C1接地，電阻R2與R3之間的節點透過電容C2接地， 電阻R3與場效應電晶體Q1的閘極之間的節點透過電阻R4接地。
該場效應電晶體Q1的源極接地，汲極透過電阻R5與第一電壓源+12V相連，還直接與場效應電晶體Q2的閘極相連。該場效應電晶體Q2的源極透過電容C3接地，汲極透過電阻R6與一第二電壓源+5V相連。
該場效應電晶體Q2的源極還直接與時鐘晶片U1的電源端VCC及重置端RESET相連，該時鐘晶片U1的觸發端TRIG及閥值端THRES均依序透過電阻R7及R8與場效應電晶體Q2的源極相連，還均透過電容C4接地。該時鐘晶片U1的控制端CONT透過電容C5接地，放電端DISCH與電阻R7及R8之間的節點相連，接地端GND接地，輸出端OUT透過電阻R9與發光二極體D2的陽極相連，該發光二極體D2的陰極與電晶體Q3的基極相連。該電晶體Q3的射極接地，集極與蜂鳴器B的負極相連，該蜂鳴器B的正極透過電阻R10與第二電壓源+5V相連。
下面將對上述風扇失效報警電路的工作原理進行說明：當風扇正常工作時，與其相連的風扇1的轉速訊號引腳Tach輸出脈衝訊號，該脈衝訊號經過二極體D1整流、電阻R1限流之後，再經過由電阻R2和電容C2組成的二階積分電路轉換為直流電壓，從而使得場效應電晶體Q1的閘極接收高電平訊號，即場效應電晶體Q1導通，繼而使得場效應電晶體Q2截止。此時，該時鐘晶片U1因不能獲取工作電壓而不能工作，因此發光二極體D2及蜂鳴器B均不工作。
當風扇不能正常工作時，與其相連的風扇1的轉速訊號引腳Tach 不再輸出脈衝訊號。此時，場效應電晶體Q1的閘極將不會接收到高電平訊號，從而該場效應電晶體Q1截止，繼而使得場效應電晶體Q2導通。此時，該時鐘晶片U1得電開始工作。並且，該第二電壓源+5V同時透過電阻R8及R7對電容C4進行充電。根據時鐘晶片U1的工作原理，當其觸發端TRIG的電壓(即電容C4的電壓)達到電源端VCC的電壓的三分之二時，時鐘晶片U1內部觸發器被復位，其輸出端OUT將輸出低電平，且其放電端DISCH內部導通，使得電容C4透過電阻R7開始放電。當電容C4的電壓放電至電源端VCC的電壓的三分之一時，其內部觸發器再次被復位，其輸出端OUT將輸出高電平，且其放電端DISCH內部將截止，此即為一個週期。如此反復，將會使得時鐘晶片U1的輸出端OUT輸出週期性的脈衝訊號。
當時鐘晶片U1的輸出端OUT輸出高電平訊號時，發光二極體D2發光，同時使得電晶體Q3導通，從而使得蜂鳴器B亦可以工作。當時鐘晶片U1的輸出端OUT輸出低電平訊號時，該發光二極體D2不發光，且電晶體Q3截止，從而使得蜂鳴器B亦停止工作。如此反復即使得發光二極體D2閃爍、蜂鳴器B間隔發聲，從而可提醒用戶此時風扇出現故障，需要進行檢修。當然，上述發光二極體D2閃爍的頻率以及蜂鳴器B發聲的頻率可透過設定電阻R7、R8及電容C4的值來實現。
從上述描述可知，該二極體D1用於整流，該電阻R2及電容C2組成二階積分電路以將風扇1輸出的脈衝訊號轉換為直流電壓。因此，其他實施方式中亦可用其他的直流轉換電路來替換。另，該場效應電晶體Q1、Q2及電晶體Q3在電路中均起到電子開關的作用， 因此，其他實施方式中，該場效應電晶體Q1、Q2及電晶體Q3亦可採用其他類型的電晶體來代替，甚至其他具有電子開關功能的電子元件均可。比如，當利用一電晶體來代替該場效應電晶體Q1時，高電平的控制訊號即使得該電晶體導通、低電平的控制訊號即使得該電晶體截止，其工作原理與場效應電晶體相同。電晶體與其他電子開關與此類似，在此不再贅述。該電子開關包括一第一端、一第二端及一第三端，該第一端與電阻R3相連，第二端接地，第三端透過電阻R5與第一電壓源+12V相連。該場效應電晶體Q2及電晶體Q3與場效應電晶體Q1原理相同。
另，上述發光二極體D2與蜂鳴器B是透過視覺和聽覺兩個方面來提示用戶，其他實施方式中，該發光二極體D2及蜂鳴器B中的任意一個也能實現本發明的目的，甚至其他提示裝置亦可。當只包括發光二極體D2時，該電晶體Q3及蜂鳴器B即可省略，此時發光二極體D2的陽極透過電阻R9與時鐘晶片U1的輸出端OUT相連，陰極直接接地。當只包括蜂鳴器B時，該電晶體Q3的基極透過電阻R9與時鐘晶片U1的輸出端OUT相連即可。
上述風扇失效報警電路利用風扇工作時其轉速訊號引腳將輸出脈衝訊號而不工作時其轉速訊號引腳不輸出脈衝訊號的特性，再根據時鐘晶片U1的特性可使得當風扇停止轉動時透過發光二極體D2的閃爍及蜂鳴器B的間斷發聲來提示用戶此時風扇出現故障，以使得用戶能及時進行維修。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，本發明的範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝的人士援依本發明 的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1‧‧‧風扇
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧發光二極體
R1-R10‧‧‧電阻
C1-C5‧‧‧電容
Q1、Q2‧‧‧場效應電晶體
Q3‧‧‧電晶體
U1‧‧‧時鐘晶片
B‧‧‧蜂鳴器

Claims (7)

  1. 一種風扇失效報警電路，包括：一直流轉換電路，其輸入端與一風扇的轉速訊號引腳相連，用於將風扇在工作時其轉速訊號引腳所輸出脈衝訊號轉換為直流電壓；一第一電子開關，其第一端與直流轉換電路的輸出端相連，第二端接地，第三端透過一第一電阻與一電壓源相連，該第一電子開關在其第一端接收到來自直流轉換電路輸出的直流電壓時被導通；一第二電子開關，其第一端與第一電子開關的第三端相連，該第二電子開關的第二端透過一第一電容接地，第三端透過一第二電阻與電壓源相連，該第二電子開關在第一電子開關導通時截止；一時鐘晶片，其電源端及重置端與第二電子開關的第二端相連，觸發端及閥值端均依序透過第三電阻及第四電阻與第二電子開關的第二端相連，放電端與第三電阻及第四電阻之間的節點相連；及一發光二極體，其陽極與時鐘晶片的輸出端相連，陰極接地。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇失效報警電路，其中該第一電子開關為一場效應電晶體或一電晶體，其閘極或基極、源極或射極以及汲極或集極分別對應第一電子開關的第一端、第二端及第三端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇失效報警電路，其中該第二電子開關為一場效應電晶體或一電晶體，其閘極或基極、源極或射極以及汲極或集極分別對應第一電子開關的第一端、第二端及第三端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇失效報警電路，其中該直流轉換電路包括一二階積分電路，其包括一第五電阻及一第二電容，該第五電阻的第一端作為直流轉換電路的輸入端與風扇的轉速訊號引腳相連，第二端作為直流轉換電路的輸出端與第一電子開關的第一端相連，該第三電阻的第二端還透過第二電容接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之風扇失效報警電路，還包括一連接於直流轉換電路及風扇之間的二極體及第五電阻，該二極體陽極與風扇的轉速訊號引腳相連，陰極透過第五電阻與直流轉換電路的輸入端相連。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇失效報警電路，還包括：一第三電子開關，其第一端與發光二極體的陰極相連，第二端接地，當該發光二極體導通時第三電子開關導通；及一蜂鳴器，其正極與電壓源相連，負極與第三電子開關的第三端相連。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之風扇失效報警電路，其中該第三電子開關為一場效應電晶體或一電晶體，其閘極或基極、源極或射極以及汲極或集極分別對應第一電子開關的第一端、第二端及第三端。
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