TWM420161U - Fan delay controlling circuit - Google Patents

Description

M420161 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】.

[0001] 本創作涉及一種風扇控制電路，尤其涉及一種風扇延時 控制電路。 【先前技術】 [0002] 一些電子設備，如電腦、伺服器等，通常在其内部設有 風扇，以對所述電子設備進行散熱。然而，這些電子設 備在斷電以後，其内部之風扇也會由於失去電源供應而 停止轉動，此時這些電子設備内部殘餘之熱量只能藉由 被動散熱來釋放。在周圍環境溫度較高之情況下，這將 造成電子設備内部溫度在關機後之一段時間内仍然較高 ，從而縮短電腦系統之使用壽命。 [0003] 目前出現了一種風扇延時電路，其能使電子設備關機後 ，利用電子設備之備用電源使風扇繼續運轉。然，現有 風扇延時電路只能使風扇在延時之情況下全速運轉，而 造成電源之浪費以及風扇壽命之縮短。 【新型内容】 [0004] 有鑒於此，有必要提供一種在電子設備關機後，仍然能 根據設定來控制風扇轉速之風扇延時控制電路。 [0005] 一種風扇延時控制電路，用於控制一電子設備内之風扇 ，所述風扇延時控制電路包括電性連接至所述風扇之風 扇連接器、電性連接至所述風扇連接器之轉速控制模組 ，電性連接至所述風扇連接器之電源供應模組以及均電 性連接至所述電源供應模組之風扇電源及第一監控電源 表單編號A0101 第4頁/共20頁 田所述電子設傷之系統電源未斷電時，所述電源供應 拉組转由所述風屬電源給所述風扇供電，當所述電子設 傷之系.統電源斷電時，所述電源供應模組對所述第—監 二電源之電壓進行升壓之後為所述風扇供電；所述轉速 控制柄組包括方波發生電路及第-緩衝H，所述方波發 生電路經由所述第一緩衝器電性連接至所述風扇連接器 所述方波發生電路用於在所述電子設備之系統斷電時 產生連續之方波訊號，所述風扇連接器經由所述第一緩 衝益接收所述連續之方波訊號並根據所述連續之方波訊 號來控制所述風屬之轉速。 [0006] 優選地，所述風扇電源為所述電子設備内部之+ 12V電源 ，所述第一監控電源為所述電子設備内部之+ 5V備用電源 〇 [0007] 優選地，所述轉速控制模組還包括電子開關，所述電子 開關用於在電腦系統斷電時控制所述第一缓東器工作， 以及在電腦系統未斷電時控制所述第一綾衝器不工作。 [0008] 優選地，所述電子開關為P溝道金屬氧化物半導體場效應 電晶體，所述第一緩衝器包括電源端，所述風扇延時控 制電路還包括第二監控電源；所述p溝道金屬氧化物半導 體場效應電晶體之汲極電性連接至所述第一緩衝器之電 源端，閘極電性連接至所述風扇電源，源極電性連接至 所述第二監控電源。 [0009] 優選地’所述方波發生電路包括比較器、上拉電阻、充 放電電阻及充放電電容，所述比較器包括正輸入端、負 輸入端、輸出端以及電源端，所述上拉電阻電性連接至 表單編號A0101 第5頁/共2〇頁 M420161 所述第二監控雷调& 电源與所述比較器之輸出端之間； ^㈣—端電性連接至所述比較器之負輸人端，另一 端电性連接至所述上拉電阻與所述比較器之輸出端之間 、Y充放電電各一端電性連接至所述充放電電阻與所 述比較器之輸出端之間，另—端接地；所述比較器^電 原端還⑦性連接至所述第二監控電源；所述第—緩衝器 之輸入知電性連接至該比較II之輸its端與所述上拉電阻 m緩衝器之輸出端電性連接至所述風扇連接 [0010] 優選地，所述方波發生電路還包括回饋電阻、第—分壓 電阻及第二分髮電阻，所述回饋電阻一端電性連接:所 述上拉電阻與所述比較器之輸出端之間，另—端電性連 接至所述正輸人端；所述第—分麼電阻―端電性連接至 所述電源端，另-端電性連接至料⑽電阻與所述正 輸入端之間；所卿二分«阻—端電性連接至所述回 饋電阻與所述正輪入端之間，另—端接地。

3V 剛優選地，所述第二監控電源為所述電子設傷内部之+3 備用電源。 · _]優選地，所述風扇延軸制電路還包括電性連接至所述 電源供應模组之電源控制模組，所述電源控制模組用於 感測所述電子麟内之溫度並對應㈣所述電源供應模 组，當電子設備内之溫度低於m時，所述電源控 制模組控制所述f賴應模組停止給所述Μ連接諸 所述風扇延時控 [0013]優選地，所述風扇連接器包括感測端 表單編號Α0Ι01 第6頁/共20頁 制％路還包括轉速檢測模組，所述轉速檢測模組電性連 接至所述風扇連接器之感測端以感測所述風扇之轉速。 所述之風扇延時控制電路藉由所述方波發生電路在電腦 系統斷電後產生—連續之方波訊號，以代替現有之脈衝 寬度調邊訊號來設置所述風扇之轉速，使得所述風扇在 電腦系統關機後仍然能夠以合理之轉速進行工作， 需全速運轉。因此，有效地節約了電能，並且延長了風 扇之使用壽命。 、 【實施方式】 清參閱圖1，本創作風扇延時控制電路1〇〇用於控制一電 子設備内之風扇200在所述電子設備之系統關機後仍然持 續轉動-段時間’以排除電子設仙部之殘餘熱量。本 創作較佳實财式之風歧時㈣電路包括風扇連接器 !〇、電源供應模組20、電源控制模組3〇、轉速控制模組 4〇以及轉速檢測模組50。所述電子設備可以為電腦系統 以及飼服”。在本實施方式巾，所述電子設備為一電 腦系統。 所述風扇連接器10與所述風扇200相連。所述風扇連接丨 10包括電源端P1、控制端P2、感測端P3及接地端P4。月 述風扇連接器10之電源端1>】用於給所述風扇2〇〇供電，^ 制端P2用於控制所述風扇⑽之轉速，感測賴用於❺ 所述風扇200之轉速’接地端p4接地。 所述電源供應難2GHS1與風錢源^丨相連， 第二端S2與位於所述電腦系統之主板上之第一監控電源 V-sl相連，第三端S3與所述風扇連接器1〇 第7頁/共2〇頁 电你碼相 M420161

連以將所述風扇電源V_c丨之 1n /’、知·供給所述風扇連接考 m本貫施方式中’所述風h源 建接器 内主板所提供之+12V電源，所㉟ “腦系統 兩 所迷第—監控電源V-si為所 述電腦系統内主板所提供之+ ''' )。 -B電源（+ 5 V備用電源 =電源控制模組30與所述電源供應模組2。之第四端S4 用於感測所《腦系、^部之溫度並控制所述電 源供應模謂。當電腦系心部之溫度低於—預定值時 ，所述電源控制模組3G控制所述電源供應模組20停止給 所述風扇連接器10供電。 刪所述轉速控制模組4G與所述風扇連接㈣之控制賴相 連’以發送對應之控制訊號至所述風扇連接㈣，進而 控制所述風扇200之轉速。 所述轉速檢_組5G與所述風錢接㈣之感測端？3相 連，以感測所述風扇200之轉迷。 下面對本創作風扇延時控制電路之工作過程進行說明。 當所述電腦系統之電源未斷電時，所述風扇電源V-CM 所述電腦系統内主板提供。此時所述電源供應模組灣 由所述風扇電源卜cl給所述風扇200供電。 當所述電腦系統之電源斷電時， 法提供所述風扇電源V_cl， 小於風扇200之工作電壓12V

[0018] [0020] [0021] [0022] [0023] 所述電腦系統内主板無 而主板所提供之+ 5V_SB電源 所以此時由所述電源供應 模組2G將料帛-監控電源V-; 再為所述風扇200供電。 表單編號A0I01

Si之電壓升高到12V之後 第8頁/共20頁 _]所述電源控制模組_測所述電腦系統内之溫度並將 溫度轉化為—電壓值。所述電源控制模組3G還用於比較 所述電壓值及—預設電壓值之大小，並對應控制所述電 源供應模組20。當料電壓值低於職電壓值時，即說 月電腦系統内之溫度低於預定值，表明此時所述電腦系 統内之殘餘熱量已被排除，所述電源控制模組3〇則控制 所述電源供應模組20停止給所述風扇連接器1〇供電從 而關閉所述風扇2〇〇以節省電能。當所述電壓值不小於預 設電壓值時，即說明電腦系統内之溫度高於預定值，所 述電源控韻組3〇驗_述電源供應模組2{)繼續給所 述風扇連接益1〇供電。 _5]請參閱圖2 ’所述轉速控制模組4〇包括方波發生電路41、 第-緩衝器U1、第二緩衝器U2以及電子開關仏所述方 波發生電路41用於在電腦系統斷電後，產生—連續之方 波訊號至第—緩衝隱，所述風扇連接器1Q經由該第-緩衝器υι接收該連續之方波訊號以控制所述風扇2〇〇之轉 速。所述第二緩衝HU2用於在電腦系統未斷電時接收一 脈衝寬度調變訊號剛，所述風扇連接器1()經由該第二缓 衝器U2接收該脈衝寬度調變訊號pffM以控觀扇2〇〇之轉 速。所述電子開關则於在電職麟電時控制所述第 -緩衝器Uli作，以及在電腦系統未斷電時控制所述第 一緩衝器U1不工作。 [嶋]具體地，所述城發生電路41包括比較細、上拉電阻 R1、充放電電阻R2、充放電電容C1、回饋電阻R3 '第一 分壓電阻R4以及第二分壓電阻R5。所述比較器〇採用 表單編號A0101 第9頁/共20頁

Motorola公司生產之型號為LM393之雙比較器。所述 jj393比較器包括第一正輸入端IN1+、第一負輸入端IN1 〆、第一輸出端0UT1、第二正輸入端IN2+ '第二負輸入 端IN2-、第二輸出端0UT2、電源端VCC及接地端GND。 所述上拉電阻R1—端電性連接至一第二監控電源V-s2， 男，端電性連接至所述第二輸出端0UT2，上拉電阻Rl與 第二輸出端0UT2間形成節點A。所述充放電電阻R2—端電 性連接至所述第二負輸入端IN2—，另一端電性連接至所 述節點A ^所述充放電電容C1 一端電性連接至所述充放電 電阻R2與第二輸出端0UT2之間’另一端接地。所述回饋 電阻R3—端電性連接至所述節點A，另一端電性連接至所 述第二正輸入端IN2+ ’回饋電阻R3與第二正輸入端IN2 + 之間形成節點B。所述第一分壓電阻R4電性連接至所述電 源端VCC與所述節點B之間°所述第二分壓電阻R5—端電 性連接至所述節點B，另一端接地。所述電源端VCC還電 性連接至所述第二監控電源V-s2 »在本較佳實施方式中 ，所述第二監控電源V-s2為電腦系統主板上之+ 3. 3V_SB 電源（+3. 3V備用電源）。 [0027] 所述方波發生電路41在工作時，若所述LM393比較器之第 二正輸入端IN2 +上之電壓值高於第二負輸入端ιΝ2_上之 電壓值，則所述第二輸出端0UT2輸出高電平；若所述第 一正輸入細IN2 +上之電壓值低於第二負輸入端in〗一上之 電壓值，則所述第二輪出端0ϋΤ2輸出低電平。所述充放 電電阻R2、充放電電容C1及第二輸出端〇UT2之間形成一 充放電電路，藉由對所述充放電電容〇1之充電與放電可 以改變所述第一負輪入端ΙΝ2 —上之電壓值之大小，使得 表單编號Α0101 第10頁/共20頁 M420161 所述第二負輸入端IN2 —上之電壓值交替地高於及低於所 述第二正輸入端IN2 +上之電壓值，從而在第二輸出端 0UT2上輸出連續之方波。

[0028] 所述回饋電阻R3、第一分壓電阻R4以及第二分壓電阻R5 構成分壓電路，用於設置所述LM393比較器閾值電壓，即 所述第二正輸入端IN2 +上之閾值電壓。所述回饋電阻R3 用於引入回饋，使得第二輸出端OUT2上輸出高電平時之 閾值電壓與其上輸出低電平時之閾值電壓不同。合理選 擇所述充放電電阻R2、回饋電阻R3、第一分壓電阻R4以 及第二分壓電阻R5之阻值以及充放電電容C1之容值，以 使所述第二輸出端OUT2上輸出合適佔空比之方波，從而 來控制所述風扇200之轉速。 [0029] 所述第一緩衝器U1包括電源端pinll、輸入端pinl2、接 地端pinl3及輸出端pinl4。所述電子開關43為一P溝道 金屬氧化物半導體場效應電晶體（Meta卜Ox-ide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。所述電源端pinll電性連接至所述P溝道 M0SFET之汲極D ;所述輸入端pinl2電性連接至所述節點 A ;所述接地端pinl3接地；所述輸出端pinl4電性連接 至所述風扇200之控制端P2。所述P溝道MOSFET之閘極G 電性連接至所述風扇電源V-cl，源極S電性連接至所述第 二監控電源V-s2 ^ [0030] 所述第二緩衝器U2包括電源端pin21、輸入端pin22、接 地端pin23及輸出端pin24。所述電源端pin21電性連接 至一電源V-c2 ;所述輸入端pin22接收一脈衝寬度調變 表單編號A0101 第.11頁/共20頁 訊號PWM，所述接地端pin23接地；所述輸出端pi心電 性連接至所述風扇2GG之控制賴。所述電源v_c2為所 述电腦系統主板上+ 3 3V電源。其中，所述脈衝寬度調變 訊號PWM來自於所述電腦系統主板上之I/O控制晶片，所 述I/O控制晶片根據電腦系統内之溫度輸出具有對應佔空 比之脈衝寬度調變訊號pWM，從而對應控制所述風扇 之轉速。 [0031] 田所述電腦系統電源未斷電時，所述p溝道刪Μ之閘極 D電壓為+ 12V之風扇電源v_cl，源極s電壓為+ 3 3v之第 二監控電源V-s2 衝器U1不工作》 ’所述Ρ溝道MOSFET截止，所述第一緩 此時所述轉速控制模組4〇藉由所述電源 V_C2、脈衝寬度調變訊號PWM及第二緩衝器U2控制所述 風扇200之轉速。所述1/〇控制晶片根據溫度輸出具有對 應佔空比之脈衝寬度調變訊號觸，從而對應控制風扇 200之轉速已屬於pc領域公知常識，在此不再贅述。 [0032]當所述電腦系統電源斷電時，所述ρ溝道M〇SFET之閘極D 電壓為0V，源極S電壓為+ 3. 3V之第二監控電源V_s2，所 述P溝道MOSFET導通，所述第一緩衝器u〗得電開始工作 。所述方波發生電路41輸出之連續方波訊號經由所述第 一緩衝器U1輸出至所述風扇200之控制端P2，以此控制風 扇200之轉速。 [〇〇33]所述之風扇延時控制電路1〇〇藉由所述方波發生電路41在 電腦系統斷電後產生一連續方波訊號，以代替所述脈衝 寬度調變訊號PWM，來設置所述風扇200之轉速，使得所 述風扇200在電腦系統關機後仍然能夠以合理之轉速進行 表單編號A0101 第12頁/共20頁 [0034]M420161 工作，而無需全速運轉。因此，有效地節約了電化， 且延長了風扇200之使用壽命。 %並 综上所述，本新型確已符合新型專利之要件，遂依法提 出專射請。惟’以上所述者僅為本新型之較佳實施方 式’自不能以此限制本案之中請專利範圍。舉凡熟悉本 案技藝之人士援依本新型之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0035] 圖1為本創作風扇延時控制電路之較佳實施方式之方框圖 〇 [0036]圖2為圖1所示風扇延時控制電路之轉速控制模組之電路 圖。 【主要元件符號說明】 [0037] 風扇延時控制電路：1〇〇 [0038] 風扇連接器：10

[0039] 電源供應模組：20 [0040] 電源控制模組：30 [〇〇41] 轉速控制模組：40 [0042] 方波發生電路：41 [0043] 電子開關：4 3 [〇〇44] 轉速檢測模組：5 0 [0045]風扇：200

表單編號AOlM 第丨3頁/共20頁 M420161 [0046] 第一緩衝器：U1 [0047] 第二緩衝器：U2 [0048] 比較器：U3 [0049] 上拉電阻：R1 [0050] 充放電電阻：R2 [0051] 回饋電阻：R3 [0052] 第一分壓電阻：R4 [0053] 第二分壓電阻：R5 [0054] 充放電電容：C1 [0055] 第一監控電源：V-sl [0056] 第二監控電源：V-s2 [0057] 風扇電源：V-cl [0058] 電源：V-c2 [0059] 電源端：PI、VCC、pinl 1、pin21 [0060] 控制端：P2 [0061] 感測端：P3 [0062] 接地端：P4、GND、pinl3、pin23 [0063] 第一端：SI [0064] 第二端：S2 [0065] 第三端：S3 表單編號A0101 第14頁/共20頁 M420161

[0066] 第四端：S4 [0067] 第一正輸入端：IN1 + [0068] 第一負輸入端：IN1 — [0腳] 第一輸出端：0UT1 [0070] 第二正輸入端：IN2 + [0071] 第二負輸入端：IN2- [0072] 第二輸出端：0UT2 [0073] 輸入端：pinl2、pin22 [0074] 輸出端：pinl4、pin24 [0075] 脈衝寬度調變訊號：PWM 表單編號A0101 第15頁/共20頁

Claims (1)

1. M420161 申清專利範圍： 一種風扇延時控制電路，用於控制—電子設備内 =風f時控制電路包括紐連接至所述風扇之風料 =、电性連接至所述風料接器之電源供應模組以 電^連接至所述電源供應模組之風扇電源及第-監控電源 =“子&備之线電源未斷糾，所述電源供應模 讀由所述風4電源給所料扇供電，當所述電子設備之 系統電源斷電時，所述電源供應模組對所述第一監控電源 之電墨進行升愿之後為所述風扇供電；其改良在於：所述

   風扇延時控㈣_包括轉速控_組，所料速控制模 組包括方波發生電路及第—緩衝器，所述讀發生電路經 由所述第i衝n電性連接至所述風扇連接器，所述方波 發生電路胁在所述電子設備之系崎科產生連續之方 波Λ號’所述風扇連接驗由所㈣—緩魅接收所述連 續之方波訊號並根據所述連續方波訊號來控制所述風扇之 轉速。 如申睛專郷®第1項所述之風扇延時控制電路，其中所 述風扇電源為所述電子設備内部之+12V電源，所述第一 監控電源為所述電子設備内部之+5V備用電源。 如申睛專利範@第1項所述之風扇延時控制電路其中所 述轉速控制模組還包括電子開關，所述電子開關用於在電 腦系統斷電時控制所述第—緩衝器工作，以及在電腦系統 未斷電時控制所述第一緩衝器不工作。 100211902 如申请專利範圍第3項所述之風扇延時控制電路，其中所 述電子開關為P溝道金屬氧化物半導體場效應電晶體，所 述第緩衝器包括電源端，所述風扇延時控制電路還包括 表單編號A0101 笫16頁/共20頁 1002038841-0 M420161 第二監控電源；所述P溝道金屬氧化物半導體場效應電晶 體之沒極電性連接至所述第—缓衝器之電源端，閘極電性 連接至所述風扇電源，源極電巧連接至所述第二監控電源 .如申請專利範圍第4項所述之風扇延時控制電路，其中所 述方波發生電路包括比較器、上拉電阻、充放電電阻及充 放電電容，所述比較器包括正輸入端、負輸入端輸出端 以及電源端，所述上拉電阻電性連接至所述第二監控電源 與所述比較器之輪出端之間；所述充放電電阻—端電性連 接至所述比較器之負輸入端，另一端電性連接至所述上拉 電阻與所述比較器之輸出端之間；所述充放電電容一端電 性連接至所述充放電電阻與所述比較器之輸出端之間，另 一端接地；所述比較器之電源端還電性連接至所述第二龄 控電源；所述第一緩衝器之輸入端電性連接至該比較器之 輪出端與所述上拉電阻之間’該第一緩衝器之輪出端電性 連接至所述風扇連接器。 ‘如申請專利範圍第5項所述之風扇延時控制電路，其中所 述方波發生電路還包括回饋電阻、第一分壓電阻及第二分 壓電阻，所述回饋電阻一端電性連接至所述上拉電阻與所 述比較器之輸出端之間，另一端電性連接至所述正輪入端 :所述第一分壓電阻一端電性連接至所述電源端，另_端 電性連捿至所述回饋電阻與所述正輸入端之間；所述第二 分壓電阻一端電性連接至所述回饋電阻與所述正輸入端之 間，另一端接地。 100211902 •如申請專利範圍第4至6任一項所述之風扇延時控制電路， 其中所述第二監控電源為所述電子設備内部之+ 3. 3V備用 1002038841-〇 表單蝙號A0101 第17頁/共20頁 M420161 如申請專利範固第】項所述之風扇延時控制電路，巧所 ;= 控ΓΓ包括電性連接至所述電源供應模組 之私源控制g，所述電源控龍_於感測 備内之溫度並對應控制所述電源供應模組，2汉 之溫度低於一預定值時， 電子狄備内 供應模組停止給所述風扇連接器供^制換組控制所通電源 如申請專利㈣第1項―^延時_電路，波 述風扇連接器包括感測端，所 ^其中所 轉速檢測模組’所述轉速檢測模組電性=制電路還包括 接器之感測端以感測所述風扇之轉逮 至所述風扇連 100211902 8 表單編號A0101 第18頁/共2〇頁 1002038841-0