一种风扇检测电路制造技术

一种风扇检测电路，包括两端分别与风扇电源和风扇接口第一端相连的一过流保护器件，其特征在于，还包括连接在风扇接口第二端和地之间的一钳位电路和一分压电路，以及控制端连接到所述分压电路中间接点的一电子开关器件，所述风扇接口连通或断开时，所述分压电路中间接点的输出电压控制所述电子开关器件输出不同的数字信号值。本发明专利技术采用最简单的分立器件，实现了基本的风扇状态检测功能，可靠性高，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信设备中的风扇检测电路。技术背景一些通信设备因功耗较大，经常需要风冷散热，因此会用到风扇。在低 端通信设备上因成本关系，风扇一般只有风扇电源和地接线，对于这种风扇 的状态监控，只能通过监控风扇电源电流实现。现有风扇状态检测技术较多，可通过检测风扇电机状态实现，如果风扇只才是供电源和地引线，则大多通过;f全测电源电流实现，可通过ADC或者比 较器实现对电源状态的检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种高可靠性、超低成本的风扇检测 电路。为解决上述问题，本专利技术提出了一种风扇检测电路，包括两端分别与风 扇电源和风扇接口第一端相连的一过流保护器件，其特征在于，还包括连接 在风扇接口第二端和地之间的一钳位电路和一分压电路，以及控制端连接到 所述分压电路中间接点的一电子开关器件，所述风扇接口连通或断开时，所 述分压电路中间接点的输出电压控制所述电子开关器件输出不同的数字信 号值。进一步的，上述电路还可具有以下特点，还包括一滤波电容Cl,该电 容C1连接在所述过流保护器件与所述风扇接口相连的 一端与地之间。进一步的，上述电路还可具有以下特点，所述钳位电路包括一个二极管 或相互串联的多个二极管，且最后一个二极管的阴极接地，所述风扇接口连通时，所述二极管正向导通时的钳位电压经所述分压电路分压，在所述中间 接点的电压值高于所述电子开关器件的开启电压。进一步的，上述电路还可具有以下特点，所述分压电路包括多个串联的 电阻，所述风扇接口连通时，所述钳位电^各的钳位电压经所述多个电阻分压 后，在所述中间接点的电压值高于所述电子开关器件的开启电压。进一步的，上述电路还可具有以下特点，还包括两个铁氧体磁珠，分别 与所述风扇接口的第 一端和第二端直接相连，其中与所述风扇<^妄口第 一端相 连的铁氧体磁珠的另 一端连接到所述过流保护器件，与所述风扇接口第二端 相连的铁氧体磁J朱的另 一端连接到所述钳位电路和分压电^各。进一步的，上述电路还可具有以下特点，所述电子开关器件为双极型三 极管或金属-氧化物半导体场效应管。进一步的，上述电路还可具有以下特点，所述电子开关器件为双极型三极管，其基极连接到所述分压电路的中间接点，其集电极经一电阻R4与第 二电源VCC2相连，其发射极接地，输出的数字信号从该三极管的集电极引 出。进一步的，上述电路还可具有以下特点，还包括稳压二极管D3,该稳 压二极管D3连接在所述电子开关器件的控制端与地之间。进一步的，上述电路还可具有以下特点，还包括一电容C2，该电容C2 连接在所述电子开关器件的控制端与地之间，用于滤除所述控制端电压噪声。进一步的，上述电路还可具有以下特点，所述电容C2的取值范围是 luF 0.01uF。可以看出，本专利技术通过对风扇电源电流的检测实现对风扇状态的检测； 利用二极管的正向导通时的钳位电压，判断风扇是否在位，是否有短路或者 短路故障；利用双极型三极管或者MOSFET (金属-氧化物场效应管)的开 启特性，将风扇工作状态转化为数字量，供系统监控用。另外，考虑到系统 的可靠性与安规，设计中考虑风扇短路保护、过流保护、噪声隔离等需求。 因此，本专利技术采用最简单的分立器件，实现了基本的风扇状态检测功能，可 靠性高，成本低。附图说明图1是本专利技术风扇检测电路原理图。具体实施方式下面将结合附图及应用实例对本专利技术的技术方案进行更详细的说明。 图1所示是本实施例的风扇检测电路，下面对电路中的器件作简单说明Fl为保险丝，用于过流安规防护； Cl为滤波电容，用于电源滤波；L1和L2为铁氧体磁珠，用于隔离风扇工作时的电气噪声，防止噪声通 过电源和地线等途径耦合到系统内部，干扰系统工作；Dl和D2为二极管，构成一钳位电路，二极管的正向电流必须大于风扇 工作时候的峰值电流，钳位电压约0.7V;我们的应用中，采用的二极管最 大正向工作电流为1A,风扇正常工作范围内，测量出的二极管钳位电压为 760mV左右，Dl, D2串联的钳位电压约1.5V;Tl为双极型三极管，但也可采用MOSFET等其它的电子开关器件。Rl为选焊的Oohm电阻，当Dl的钳位电压能够可靠开启三极管Tl的 时候，焊接R1， Dl的钳位电压是否能可靠开启三极管Tl，取决于Dl和 Tl的参数；当Dl不能可靠开启VI的时候，不焊Rl,此时D1和D2的开 启电压之和能够可靠开启Tl;本实施例中，Rl是不焊接的，也即Dl和D2 均有压降。C2为电容，1uF 0.01uF都可以，用于滤除T1基极电压的噪声，降低误 判几率；R2和R3构成分压电路，保证三极管基极在风扇的不同状态下可靠的开 启和关闭；我们的应用中R2=536ohm, R3=lkohm,不同应用中R2和R3与 Tl的开启电压和Dl, D2的正向压降相关，阻值选取会有所不同。D3为稳压二极管，反向击穿电压不得高于三极管Tl基极能够容忍的最 高电压，用于风扇连接器短路时对三极管的防护。在我们的应用中，风扇电源VCC1为12V，数字系统电源VCC2为3.3V。下面对以上器件的连接关系进行说明，应说明的是，说明书及权利要求 中中的"相连"可以指直接相连，也可以指间隔相连。如图l所示，二极管 Dl和D2串联，D2阴极接地，电阻Rl (可选)连接在Dl和D2的接点与 地之间。Dl阳极经铁氧体磁珠L2与风扇接口的第二端相连，风扇接口的第 一端依次经氧体^兹J朱L1、保险丝Fl与风扇电源VCC1相连，滤波电容C1 连接在F1和L1的接点与地之间；电阻R2 、 R3串联在D1阳极和地之间， 其中间接点与三极管Tl基极相连，Tl集电极经电阻R4与第二电源VCC2 相连，其发射极接地，电容C2和稳压二极管D3并联在T1基极与地之间， 输出的数字信号FAN—OK从Tl集电极引出。电路工作原理参看图1,风扇在位并工作正常的时候，电流会经由Fl, LI, L2, Dl, D2流向地，R2支路由于分流较小，可以忽略。如果风扇功耗约为1W， 则Dl和D2上的电流在100mA左右，正向压降Vdl+Vd2约1.5V，因二极 管特殊的伏安特性，此电压比较稳定，受风扇电流波动影响较小。因Dl ,D2正向导通，此时Tl的基极电压Vb卜Vdl+Vd2 )*R3/( R2+R3 ), 按照Vdl+Vd2=1.5V， R3=lkohm， R2=536ohm,计算Vb-0.97V，大于所选 三极管T1 (型号PMBT3904)的饱和基射电压Vbe-sat 0.85V，能够保证开 关三极管T1充分饱和，Tl饱和时的集电极-射极电压为约Vce=0.3V,集电 极电流Ic= (Vcc2-Vce) /R4=0.3mA, R4=10kohm， Vcc2=3.3V, Tl耗散功 率大约为Vce*Ic=0.1mW,远小于三极管最大耗散功率250mW。风扇不在位或者风扇内部毁坏造成断路，不消耗电流的情况下，Tl基 极电势为0 (此时Tl基极处于高阻状态)，工作在截止状态，此时FAN—OK 相当于直4妄通过R4上拉到Vcc2,不考虑FAN—OK扇出负载电流的情况下， FAN—OK电平约为Vcc2。另外，电路的设计考虑到了风扇短路的故障情况，能够保证风扇毁坏不 引起除监控系统以外的电路的整体失效。保险管Fl在风扇过流的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇检测电路，包括两端分别与风扇电源和风扇接口第一端相连的一过流保护器件，其特征在于，还包括连接在风扇接口第二端和地之间的一钳位电路和一分压电路，以及控制端连接到所述分压电路中间接点的一电子开关器件，所述风扇接口连通或断开时，所述分压电路中间接点的输出电压控制所述电子开关器件输出不同的数字信号值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李新双，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]