TWM486212U - 風扇雙轉速控制電路 - Google Patents

Description

風扇雙轉速控制電路

本創作是關於一種風扇轉速電路，特別是關於一種可控制雙轉速之風扇雙轉速控制電路。

一般散熱風扇具有一風扇轉速控制裝置以控制散熱風扇之轉速，以電腦之散熱風扇為例，當處理器正在運作時，系統產生較高的溫度，因此需要提高風扇轉速以達成系統散熱的需求，相對地，當處理器閒置時，系統產生的溫度相對降低，因此以低轉速即可達到系統散熱的需求，以此方式達到節省能源的功效。習知之該轉速控制裝置藉由選擇性地接收一第一控制電壓及一第二控制電壓達到雙轉速控制，當該轉速控制裝置接收該第一控制電壓時，該風扇轉速控制裝置產生一第一轉速訊號，當該轉速控制裝置接收該第二控制電壓時，該風扇轉速控制裝置產生一第二轉速訊號，藉此調整散熱風扇之轉速。但由於該轉速控制裝置需要外接兩個不同大小之電壓，因此在電壓的穩定度上會受影響，而造成在整體的系統上需設置更多的隔離元件進行電流的隔離，使得整體系統布局的面積較大且所需的成本較高。

本創作的主要目的在於藉由選擇性的將第一轉速電路接地或將第二轉速電路接地，使控制單元可輸出第一轉速訊號或第二轉速訊號以分別控制風扇之轉速，因此本創作僅需一電壓輸入即可達成雙轉速之控制。

本創作之一種風扇雙轉速控制電路其包含一第一轉速電路、一第二轉速電路、一限流元件及一控制單元，該第一轉速電路接收一第一輸入電壓並提供一第一控制電壓，且該第一轉速電路具有一第一端，該第二轉速電路接收一第二輸入電壓並提供一第二控制電壓，且該第二轉速電路具有一第二端，該限流元件電性連接該第一端及該第二端，該控制單元具有一第一輸入端及一第二輸入端，該第一輸入端接收該第一控制電壓，該第二輸入端接收該第二控制電壓，若該第一控制電壓小於該第二控制電壓時，該控制單元依據該第一控制電壓產生一第一轉速訊號，若該第二控制電壓小於該第一控制電壓時，該控制單元依據該第二控制電壓產生一第二轉速訊號。

本創作僅使用一電壓輸入及該第一端與該第二端選擇地接地，即可達成風扇雙轉速的控制，可有效的減少系統中限流元件的設置，進而減少系統佈局所需之面積及製作成本。

請參閱第1圖，其為本創作之第一實施例，一種風扇雙轉速控制電路100，其接收一電壓V，該風扇雙轉速控制電路100具有一第一轉速電路110、一第二轉速電路120、一限流元件D及一控制單元130，該第一轉速電路110電性連接該控制單元130，該第二轉速電路120電性連接該控制單元130，該限流元件D電性連接該第一轉速電路110及該第二轉速電路120。

請參閱第1圖，該控制單元130具有一第一輸入端131、一第二輸入端132、一電壓調節端133、一電壓端134及一接地端135，該電壓端134接收該電壓V，並以該電壓V作為該控制單元130之電源，該接地端135接地，該電壓調節端133用以提供一第一輸入電壓In1(一般為6V之直流電壓，但不在此限)。該第一轉速電路110電性連接該控制單元130之該第一輸入端131，且該第一轉速電路110提供一第一控制電壓Cr1至該第一輸入端131，該第二轉速電路120電性連接該控制單元130之該第二輸入端132，且該第二轉速電路120提供一第二控制電壓Cr2至該第二輸入端132，其中若該第一控制電壓Cr1小於該第二控制電壓Cr2時，該控制單元130依據該第一控制電壓Cr1產生一第一轉速訊號Sig1至一定子繞組200，使風扇以一第一轉速轉動，而若該第二控制電壓Cr2小於該第一控制電壓Cr1時，該控制單元130依據該第二控制電壓Cr2產生一第二轉速訊號Sig2至該定子繞組200，使風扇以一第二轉速轉動，藉此控制風扇轉速。

請參閱第1圖，該第一轉速電路110可為一分壓電路或一外接電壓源(圖未繪出)，由該分壓電路或該外接電壓源提供該第一控制電壓Cr1至該控制單元130。在本實施例中，該第一轉速電路110為一分壓電路，該第一轉速電路110具有一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第一端111及一第一節點N1，該第一電阻R1之一端電性連接該控制單元130之該電壓調節端133，以接收該第一輸入電壓In1，該第一電阻R1之另一端電性連接該第一節點N1，該第二電阻R2之兩端分別電性連接該第一節點N1及該第一端111，該控制單元130之該電壓調節端133輸出之該第一輸入電壓In1經由該第一電阻R1及該第二電阻R2分壓後於該第一節點N1產生該第一控制電壓Cr1，而該第一控制電壓Cr1之大小則可依該第一電阻R1及該第二電阻R2的阻值大小決定。

請參閱第1圖，在本實施例中，該第二轉速電路120具有一第三電阻R3、一第四電阻R4、一開關元件Q、一第二端121及一第二節點N2，該開關元件Q可選自於雙極性電晶體(Bipolar Junction Transistor)或金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)，在本實施例中，該開關元件Q為雙極性電晶體，該開關元件Q具有一基極B、一集極C及一射極E，該第三電阻R3之一端及該第四電阻R4之一端接收一第二輸入電壓In2，該第二輸入電壓In2為該電壓V，該第三電阻R3之另一端電性連接該第二節點N2，該第四電阻R4之另一端電性連接該基極B，該集極C電性連接該第二節點N2，該第二控制電壓Cr2產生於該第二節點N2，該第二控制電壓Cr2的大小則由該開關元件Q為導通或截止決定。

請參閱第1圖，在本實施例中，該限流元件D為一二極體，該限流元件D具有一正極端Dp及一負極端Dn，該正極端Dp電性連接該第一端111，該負極端Dn電性連接該第二端121及該開關元件Q之該射極E，該限流元件D用以防止電流由該第二端121朝向該第一端111的方向流動。

請參閱第2圖，為本實施例之第一作動方式，將該第二轉速電路120之該第二端121接地，而該第一轉速電路110之該第一端111為浮接，此時該開關元件Q為導通，該第二轉速電路120之該第二節點N2經由該開關元件Q接地，使得該第二控制電壓Cr2之電位約為零，而該第一轉速電路110經由該限流元件D接地，該控制單元130之該電壓調節端133輸出之該第一輸入電壓In1經由該第一電阻R1及該第二電阻R2的分壓於該第一節點N1形成該第一控制電壓Cr1，因此，該第一控制電壓Cr1為小於該第一輸入電壓In1且電位大於零，而該控制單元130之該第一輸入端131及該第二輸入端132分別接收該第一控制電壓Cr1及該第二控制電壓Cr2，在本作動中，由於該第二控制電壓Cr2小於該第一控制電壓Cr1，該控制單元130依據該第二控制電壓Cr2的電位大小產生該第二轉速訊號Sig2至該定子繞組200，使風扇以該第二轉速轉動，一般而言，若該第二控制電壓Cr2為零電位訊號時，該控制單元130所輸出之該第二轉速訊號Sig2使風扇以全速轉動，但不在此限。

請參閱第3圖，為本實施例之第二作動方式，將該第一轉速電路110之該第一端111接地，而該第二轉速電路120之該第二端121為浮接，由於該限流元件D防止電流由該第二端121朝向該第一端111流動，使得該開關元件Q為截止，因此，該第二節點N2之該第二控制電壓Cr2的電位約等於該第二輸入電壓In2之電位。該第一轉速電路110為接地，由該控制單元130之該電壓調節端133輸出之該第一輸入電壓In1經由該第一電阻R1及該第二電阻R2的分壓於該第一節點N1形成該第一控制電壓Cr1，由於該第一控制電壓Cr1是經由分壓後形成，因此，該第一控制電壓Cr1小於該第二控制電壓Cr2，該控制單元130依據該第一控制電壓Cr1的電位大小產生該第一轉速訊號Sig1至該定子繞組200，使風扇以該第一轉速轉動，較佳的，可藉由調整該第一電阻R1及該第二電阻R2的阻值大小，以決定該第一控制電壓Cr1的電位，進而決定風扇之該第一轉速的速度，而達成雙轉速控制之功效。

請參閱第4圖，為本創作之第二實施例，其與第一實施例的差異在於該第一電阻R1電性連接該第三電阻R3之一端及該第四電阻R4之一端，且該第一電阻R1接收該電壓V，並以該電壓V作為該第一轉速電路110之該第一輸入電壓In1，因此，該第一輸入電壓In1等於該第二輸入電壓In2，由於該第一輸入電壓In1為該電壓V，而不需要再經過該控制單元130提供，可有效減少該控制單元130的功率消耗，以避免該控制單元130的操作溫度過高，且相同地，在本實施中可藉由選擇性的將該第一轉速電路110之該第一端111或該第二轉速電路120之該第二端121接地，而以該第一轉速電路110之該第一控制電壓Cr1或該第二轉速電路120之該第二控制電壓Cr2控制風扇的轉速，而達到以單一電壓輸入控制風扇之雙轉速。

本創作僅使用一電壓輸入及該第一端111與該第二端121選擇地接地，即可達成風扇雙轉速的控制，可有效的減少系統中隔離元件的設置，進而減少系統佈局所需之面積及製作成本。

本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本創作之保護範圍。

100‧‧‧風扇雙轉速控制電路
110‧‧‧第一轉速電路
111‧‧‧第一端
120‧‧‧第二轉速電路
121‧‧‧第二端
130‧‧‧控制單元
131‧‧‧第一輸入端
132‧‧‧第二輸入端
133‧‧‧電壓調節端
134‧‧‧電壓端
135‧‧‧接地端
200‧‧‧定子繞組
V‧‧‧電壓
In1‧‧‧第一輸入電壓
In2‧‧‧第二輸入電壓
Cr1‧‧‧第一控制電壓
Cr2‧‧‧第二控制電壓
Sig1‧‧‧第一轉速訊號
Sig2‧‧‧第二轉速訊號
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
R3‧‧‧第三電阻
R4‧‧‧第四電阻
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
Q‧‧‧開關元件
B‧‧‧基極
C‧‧‧集極
E‧‧‧射極
D‧‧‧限流元件
Dp‧‧‧正極端
Dn‧‧‧負極端

第1圖：依據本創作之第一實施例，一種風扇雙轉速控制電路的電路圖。 第2圖：依據本創作之第一實施例，一種風扇雙轉速控制電路的第一種作動方式的電路圖。 第3圖：依據本創作之第一實施例，一種風扇雙轉速控制電路的第二種作動方式的電路圖。 第4圖：依據本創作之第二實施例，一種風扇雙轉速控制電路的電路圖。

100‧‧‧風扇雙轉速控制電路

110‧‧‧第一轉速電路

111‧‧‧第一端

120‧‧‧第二轉速電路

121‧‧‧第二端

130‧‧‧控制單元

131‧‧‧第一輸入端

132‧‧‧第二輸入端

133‧‧‧電壓調節端

134‧‧‧電壓端

135‧‧‧接地端

200‧‧‧定子繞組

V‧‧‧電壓

In1‧‧‧第一輸入電壓

In2‧‧‧第二輸入電壓

Cr1‧‧‧第一控制電壓

Cr2‧‧‧第二控制電壓

Sig1‧‧‧第一轉速訊號

Sig2‧‧‧第二轉速訊號

R1‧‧‧第一電阻

R2‧‧‧第二電阻

R3‧‧‧第三電阻

R4‧‧‧第四電阻

N1‧‧‧第一節點

N2‧‧‧第二節點

Q‧‧‧開關元件

B‧‧‧基極

C‧‧‧集極

E‧‧‧射極

D‧‧‧限流元件

Dp‧‧‧正極端

Dn‧‧‧負極端

Claims (14)

1. 一種風扇雙轉速控制電路，其包含： 一第一轉速電路，接收一第一輸入電壓並提供一第一控制電壓，且該第一轉速電路具有一第一端； 一第二轉速電路，接收一第二輸入電壓並提供一第二控制電壓，且該第二轉速電路具有一第二端； 一限流元件，電性連接該第一端及該第二端；以及 一控制單元，具有一第一輸入端及一第二輸入端，該第一輸入端接收該第一控制電壓，該第二輸入端接收該第二控制電壓，若該第一控制電壓小於該第二控制電壓時，該控制單元依據該第一控制電壓產生一第一轉速訊號，若該第二控制電壓小於該第一控制電壓時，該控制單元依據該第二控制電壓產生一第二轉速訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇雙轉速控制電路，該第一轉速電路之該第一端接地時，該第一控制電壓小於該第二控制電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇雙轉速控制電路，該第二轉速電路之該第二端接地時，該第二控制電壓小於該第一控制電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該第一轉速電路具有一第一電阻、一第二電阻及一第一節點，該第一電阻之一端接收該第一輸入電壓，該第一電阻之另一端電性連接該第一節點，該第二電阻之兩端分別電性連接該第一節點及該第一端，該第一控制電壓產生於該第一節點。
5. 如申請專利範圍第4項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該控制單元具有一電壓調節端，該電壓調節端電性連接該第一電阻，該電壓調節端產生該第一輸入電壓。
6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該第二轉速電路具有一第三電阻、一第四電阻、一開關元件及一第二節點，該第三電阻之一端及該第四電阻之一端接收該第二輸入電壓，該第三電阻之另一端電性連接該第二節點，該第四電阻之另一端電性連接該開關元件，該開關元件電性連接該第二節點、該限流元件及該第二端，該第二控制電壓產生於該第二節點。
7. 如申請專利範圍第4項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該第二轉速電路具有一第三電阻、一第四電阻、一開關元件及一第二節點，該第三電阻之一端及該第四電阻之一端接收該第二輸入電壓，該第三電阻之另一端電性連接該第二節點，該第四電阻之另一端電性連接該開關元件，該開關元件電性連接該第二節點、該限流元件及該第二端，該第二控制電壓產生於該第二節點。
8. 如申請專利範圍第7項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該第三電阻之一端及該第四電阻之一端電性連接該第一電阻，該第一輸入電壓等於該第二輸入電壓。
9. 如申請專利範圍第8項所述之風扇雙轉速控制電路，其中該開關元件可選自於雙極性電晶體(Bipolar Junction Transistor)或金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。
10. 如申請專利範圍第6或8項所述之風扇雙轉速控制電路，該開關元件具有一基極、一集極及一射極，該基極電性連接該第四電阻，該集極電性連接該第二節點，該射極電性連接該限流元件及該第二端。
11. 如申請專利範圍第10項所述之風扇雙轉速控制電路，該限流元件為一二極體，該限流元件具有一正極端及一負極端，該正極端電性連接該第一端，該負極端電性連接該第二端及該開關元件之該射極。
12. 如申請專利範圍第7項所述之風扇雙轉速控制電路，該限流元件為一二極體，該限流元件具有一正極端及一負極端，該正極端電性連接該第二電阻及該第一端，該負極端電性連接該開關元件及該第二端。
13. 如申請專利範圍第12項所述之風扇雙轉速控制電路，該開關元件具有一基極、一集極及一射極，該基極電性連接該第四電阻，該集極電性連接該第二節點，該射極電性連接該第二端及該限流元件之該負極端。
14. 如申請專利範圍第1項所述之風扇雙轉速控制電路，該控制單元具有一電壓端及一接地端，該電壓端接收該第二輸入電壓，該接地端為接地。