具有过温停转功能的风扇和风扇供电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有过温停转功能的风扇，包括风扇电路单元，以及自恢复保险丝，串接在风扇电路单元的供电电源线路上，在温度超过设定阈值时能够使风扇因风扇电路单元输入电压过低而停转。本实用新型专利技术还公开了一种风扇供电电路。本实用新型专利技术可以在设备内部燃烧时自动停转风扇，保证设备内部的火焰不会被吸到设备外部，满足ＮＥＢＳ要求；本实用新型专利技术结构简单、响应速度快、可靠性高，即使自恢复保险丝在燃烧中失效、或设备内部电路被燃烧破坏也可以保证可靠地停止风扇转动；自恢复保险丝还能保护风扇不被过压或过流损坏。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及散热系统，尤其涉及一种过温停转的风扇以及一种能够 使风扇过温停转的风扇供电电路。
技术介绍
在通信设备中，板卡上的大功率芯片在工作时会产生高温，风扇通常被 用来加强空气对流，在通信设备内部形成风道，以增强散热效果。但是，在 通信设备内部发生燃烧时，风扇转动会加剧火势。如果通信设备使用的是抽 风风扇，还会很快将火焰吸到设备外部。NEBS (Network Equipment-Building System,网络设备制造系统)是通信 设备进入北美市场所必须进行满足的标准。为确保设备不会危及服务或人身 安全，NEBS标准中包括了防火的标准，其中针对火传播的标准规定在30 秒或更长的时间内，延伸的可见火焰不能超越试验设备的水平或垂直界线。 因此，在通信设备内部发生燃烧时，应及时使风扇停转，以避免扩大火势和 使火焰快速蔓延到设备外部。现有技术中，通常采用图1所示的电路来实现风扇的过温停转。在风扇 电路单元140的供电电路上串接场效应管130，场效应管130由控制芯片120 的输出来控制通断；温度传感器110的输出端连接控制芯片120的中断输入 端。温度传感器110定期检测环境温度，如果温度超过设定的阈值则向控制 芯片120发送中断信号INT。控制芯片120收到INT信号后，根据这个中断 信号来控制输出至场效应管130的电平高低，从而引起场效应管130的导通 或截止。场效应管130导通时风扇电路单元140与供电电源Vs连通，风扇转动；场效应管截止时风扇电路单元140与供电电源Vs断路，风扇停转。 这种实现需要温度传感器、控制芯片等较多的器件，容易发生单点故障；由于在通信设备内部放置的温度传感器数量有限，如果起火点离温度传感器4支远则不能及时关断风扇；更为重要的是，如果在燃烧中温度传感器或者控 制芯片发生异常则不能起到关断风扇的作用。
技术实现思路
本技术要解决的是现有技术中控制风扇过温停转的电路器件多、不 能可靠地使风扇在发生燃烧时停转的问题。本技术所述具有过温停转功能的风扇，包括风扇电路单元；以及自 恢复保险丝，串接在风扇电路单元的供电电源线路上，在温度超过设定阈值 时能够使风扇因风扇电路单元输入电压过低而停转。优选地，所述风扇包括叶片和固定叶片的空心轴；所述自恢复保险丝位 于空心轴内腔靠近其后沿内壁的位置。优选地，部分风扇电路单元由印刷电路板；所述自恢复保险丝位于所述 印刷电路板上靠近风扇叶片的边缘位置。优选地，所述风扇包括固定叶片的空心轴；所述印刷电路板安装在空心 轴的内腔靠近其后沿处，且垂至于风扇叶片的中心轴线。优选地，所述印刷电路板为环形电路板，风扇叶片的中心轴线穿过环形 电路板的中空部分。优选地，所述风扇包括叶片和轴部，所述自恢复保险丝位于风扇轴部内 的边缘位置，靠近风扇转动时形成的气流。本技术还提供了一种风扇供电电路，其特征在于在输出至风扇的 供电电源线路上串接自恢复保险丝，在温度超过设定阈值时能够使输出至风 扇的电压低于风扇转动所需的最小输入电压。优选地，所述自恢复保险丝位于该风扇转动时形成的空气对流通道内。本技术中在风扇电路单元的供电电路上串接自恢复保险丝，当温度 升高时自恢复保险丝的阻抗迅速增大，使得风扇电路单元的输入电压减小， 在温度超过设定阈值时使风扇因输入电压过低而停转。本技术所需器件少，结构简单，不易发生故障；即使自恢复保险丝在燃烧中失效，也将呈现 高阻状态或开路，能够可靠地使风扇停转；此外，如果供电电路出现异常， 自恢复保险丝还可以起到保护风扇不被过流或过压损坏的作用。附图说明图1为现有技术中实现风扇过温停转的电路的结构示意图； 图2为现有技术中风扇的结构示意图；图3为本技术所述具有过温停转功能的风扇的电路结构示意图； 图4为现有技术中风扇的外观结构图；图5为本技术所述具有过温停转功能的风扇的结构示意图； 图6为本技术所述风扇供电电路的电路结构示意图。具体实施方式请参见图2，风扇通常包括叶片210、空心轴220、旋转轴230和风扇电 路单元(图中未示出)，空心轴220套接在旋转轴230上，叶片210固定连接 在空心轴220上或与空心轴220 —体制成。风扇的基本工作原理是由风扇电 路单元驱动旋转轴230，旋转轴230带动与其套接的空心轴220围绕中心轴线 旋转。当空心轴220转动时，叶片210也以中心轴线为轴旋转，其产生的扬 力使空气沿中心轴线的方向流动。风扇正常工作需要一定范围的输入电压， 例如，通信设备中常用的直流风扇的最大输入电压为12V(伏)，最小输入电 压为7V。当风扇的供电电压低于最小输入电压时，风扇停转。自恢复保险丝(Resettable Fuse )通常由高分子聚合物树脂与导电材料经特殊工艺加工而成。在电路正常工作以及环境温度正常的情况下，高分子聚 合物与导电材料紧密束缚在结晶状结构内，形成低阻抗链键状态，阻抗较小，自恢复保险丝所产生的热量也很小。当电路发生过栽、短路使得电流急剧增 加或环境温度异常升高时，自恢复保险丝中的聚合物晶体遇热膨胀，链键断 裂导致阻抗迅速升高。当电路故障排除或环境温度降低后，自恢复保险丝内 的聚合物与导电材料自动恢复到正常状态，不必更换，大大降低了电路保护 的成本。由于自恢复保险丝的阻抗可以随环境温度的改变而变化，可以采用自恢复保险丝来实现风扇的过温停转。本技术中具有过温停转功能的风扇的电路结构如图3所示，Vs为风 扇的供电电源，风扇电路单元140与自恢复保险丝310串接在电源Vs与接地 点GND之间。常温下自恢复保险丝310的阻抗很小，造成的压降也很小，不 会影响风扇的正常使用。当发生燃烧时，自恢复保险丝310的阻抗迅速增大， 对风扇电路单元140的分压作用增加。当阻抗增大到使得风扇电路单元140 得到的电压小于风扇的最小输入电压时，风扇电if各单元140不足以驱动风扇 转动，风扇停转。用户可以根据风扇电路单元140的阻抗、最小输入电压和需要风扇停转 的环境温度来选择具有对应阻抗曲线的自恢复保险丝310，使得在到达用户设 定的温度阈值时自恢复保险丝310的阻抗能够增大到足以使风扇停转的程度。如果燃烧过程中自恢复保险丝310损坏，则自恢复保险丝310或者处于 高阻状态，或者处于断路状态，风扇电路单元140的供电输入断开，风扇均 停止转动；如果燃烧过程中自恢复保险丝310没有损坏，在燃烧停止、电路 恢复正常后，自恢复保险丝310恢复到小阻抗的状态，风扇电路单元140可 以重新正常工作。如前所述，风扇叶片在绕旋转轴线转动时利用叶片的扬力使空气沿旋转 轴线的轴向流动，在通信设备内部形成空气对流的通道，可以对对流通道附 近的电子芯片起到散热的作用。如果通信设备内部发生燃烧，如果燃烧的位置在某个风扇转动时形成的对流通道附近，则燃烧产生的热空气会快速沿对 流通道到达风扇，并随风扇的叶片旋转排出通信设备。而如果燃烧的位置远 离某个风扇转动时形成的对流通道，则该风扇转动与否不会对燃烧产生多大 影响。可见，如果某个风扇转动对通信设备内部的燃烧有影响时，需要尽快关 断风扇时，燃烧产生的热气流会马上到达风扇叶片。因此，本技术中自恢复保险丝310最好安装在风扇上靠近风扇转动形成气流的位置，以便在尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过温停转功能的风扇，包括风扇电路单元，其特征在于：还包括自恢复保险丝，串接在风扇电路单元的供电电源线路上，在温度超过设定阈值时能够使风扇因风扇电路单元输入电压过低而停转。

【技术特征摘要】
1.一种具有过温停转功能的风扇，包括风扇电路单元，其特征在于还包括自恢复保险丝，串接在风扇电路单元的供电电源线路上，在温度超过设定阈值时能够使风扇因风扇电路单元输入电压过低而停转。2. 如权利要求1所述具有过温停转功能的风扇，其特征在于所述风扇 包括叶片和固定叶片的空心轴；所述自恢复保险丝位于空心轴内腔靠近其后 沿内壁的位置。3. 如权利要求1所述具有过温停转功能的风扇，其特征在于部分所述 风扇电路单元由印刷电路板实现；所述自恢复保险丝位于所述印刷电路板上 靠近风扇叶片的边缘位置。4. 如权利要求1所述具有过温停转功能的风扇，其特征在于所述风扇 包括固定叶片的空心轴；所述印刷电路板安装在空心...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海超，张欢军，白尤新，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]