风扇控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种风扇控制电路，包括积分单元、运算放大器与输出单元，其中积分单元将脉宽调制信号转换为电压，输出单元根据上述电压的比较结果输出工作频率较高的脉宽调制信号。由于本发明专利技术的风扇控制电路可直接由离散组件来组成，并且可与风扇使用相同的电压源，因此可降低设计成本与复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种风扇控制电路，且特别是有关于一种适用于服务器的风扇控制电路。
技术介绍
服务系统上通常会具有多组风扇来进行散热，就目前的计算机系统而言，风扇控制主要是透过主板(Mother Board)上的一嵌入式控制器(EmbeddedController，简称EC)来进行超温保护。此嵌入式控制器会检测计算机系统的温度，并据以调整脉宽调制(pulsewidth modulation,简称P丽)信号的工作频率来控制计算机系统的系统风扇的转速，达到调节温度的效果。 服务系统中会具有多组的热传感器以决定不同位置的风扇转速，举例而言，若二片服务器的主板共享一风扇板(fan board)，服务器主板会分别提供不同的脉宽调制信号至风扇板，在传统技术中会透过微控制芯片(micro-controller)来整合前述的不同脉宽调制信号，利用工作频率最高的脉宽调制信号来驱动风扇板。 但是微控制芯片的价格昂贵且其使用的电压与风扇不同，需要另外提供电压源给微控制芯片使用，这不仅增加设计复杂度，同时也增加了设计成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种风扇控制电路，透过积分电路将脉宽调制信号转换为电压，然后进行比较以输出工作频率较大的脉宽调制信号来驱动多组风扇，由于其风扇控制电路可直接由离散组件(discrete component)来组成，并且可与风扇使用相同的电压源，因此可降低设计成本与复杂度。 承上述，本专利技术提供一种风扇控制电路，用以控制一风扇的转速，上述风扇控制电路包括一积分单元、一运算放大器以及一输出单元。其中，积分单元接收第一脉宽调制信号与第二脉宽调制信号，并输出对应于第一脉宽调制信号的工作频率的第一电压与对应于第二脉宽调制信号的工作频率的第二电压。运算放大器耦接于积分单元的输出，用以比较第一电压与第二电压。输出单元耦接于运算放大器的输出、第一脉宽调制信号与第二脉宽调制信号，并根据运算放大器的输出，输出具有较高工作频率的信号的脉宽调制信号。 在本专利技术一实施例中，积分单元包括一第一积分电路与一第二积分电路，其中第一积分电路用以接收第一脉宽调制信号并输出第一电压至运算放大器的负输入端，而第二积分电路用以接收第二脉宽调制信号并输出第二电压至运算放大器的正输入端，其中第一电路与第二电路可以采用相同的电路结构。 在本专利技术 一 实施例中，上述第 一 积分电路或第二积分电路包括一 NM0S晶体管(n-channel金氧半导场效体管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffectTransistor，简称MOSFET))、电容与数个电阻，其中NM0S晶体管的漏极(drain)耦接于第一电阻，NM0S晶体管的源极(source)耦接于接地端，且NM0S晶体管的栅极耦接于第4CN 101737347 A 二电阻，上述第二电阻的另一端耦接于第一脉宽调制信号。第三电阻与一电容串联耦接于 电压源与接地端之间，且第一电阻的另一端耦接于第三电阻与电容的共享接点，其中，第三 电阻与电容的共享接点输出对应于第一脉宽调制信号的第一电压。 在本专利技术一实施例中，上述输出单元包括运算放大器、两个PMOS晶体管 (p-cha皿el MOSFET)与两个电阻，其中运算放大器的负输入端耦接一第一电阻，第一电阻 的另一端耦接于前一级运算放大器的输出。第二电阻耦接于运算放大器的输出端与负输入 端之间，第一PMOS晶体管的漏极耦接于第一脉宽调制信号，第一PMOS晶体管的源极耦接于 输出单元的输出端，且第一P型晶体管的栅极耦接于第一运算放大器的输出。第二PM0S晶 体管的漏极耦接于第二脉宽调制信号，第二PMOS晶体管的源极耦接于输出单元的输出端， 且第二P型晶体管的栅极耦接于运算放大器的输出。其中，输出单元中的运算放大器的正 输入端耦接于接地端。值得注意的是，输出单元也可以改变接收第一脉宽调制信号与第二 脉宽调制信号的端点以对应输出不同的信号。 在本专利技术一实施例中，其中上述第一积分电路或第二积分电路可以由另一种电路 架构来实现，其包括一 NM0S晶体管、PNP晶体管与电阻、电容。NM0S晶体管的漏极耦接于一 第一电阻，NM0S晶体管的源极耦接于一接地端，且NMOS晶体管的栅极耦接于一第二电阻， 第二电阻的另一端耦接于第一脉宽调制信号。PNP晶体管(PNP双极性接面晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT))的发射极(emitter)耦接于电压源，而PNP晶体管的集电 极(collector)耦接于第三电阻，且PNP晶体管的基极(base)耦接于第一电阻的另一端。 第四电阻与一电容并联耦接于第三电阻的另一端与接地端之间，且第三电阻与第四电阻的 共享接点输出对应于脉宽调制信号的电压。 基于上述，本专利技术利用离散组件所组成的电路来取代价格昂贵的微控制芯片，可 依照P丽信号的工作频率来选择相对频率较高的P丽信号以驱动服务器主板共享的风扇。 此外，本专利技术的风扇控制电路可与风扇使用相同的工作电压，藉此简化电路设计复杂度与 设计成本。 为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。附图说明 图1为根据本专利技术第一实施例的风扇控制电路图。 图2为根据本专利技术第二实施例的风扇控制电路图。具体实施方式 第一实施例 请参照图l，图1为根据本专利技术第一实施例的风扇控制电路图，风扇控制电路100 主要包括积分单元110、运算放大器120以及输出单元130三个部分，积分单元110主要是 将两个脉宽调制信号P丽1、P丽2转变为直流电压PV1、PV2以进行比对。运算放大器120耦 接于积分单元110与输出单元130之间，用以比较直流电压PV1、 PV2以确定脉宽调制信号 P丽l、 P丽2何者的工作频率较高。输出单元130根据运算放大器120所输出的比较结果， 输出脉宽调制信号P丽1、P丽2其中之一以驱动对应的风扇板。本专利技术可依照设计者需求输5出工作频率较高或较低的脉宽调制信号，本实施例则以输出工作频率较高的脉宽调制信号来进行说明。 积分单元110中包括两个积分电路112、114，其电路结构相同。以积分电路112为例，积分电路112包括NM0S晶体管N10、电阻R11、R12、R13以及电容C10，其中NMOS晶体管N10的漏极耦接于电阻R11，NM0S晶体管N10的源极耦接于接地端GND，且NMOS晶体管N10的栅极耦接于电阻R12，而电阻R12的另一端则耦接于脉宽调制信号P丽1。电容CIO与电阻R13串联耦接于电压源VDD与接地端GND之间，电容C10耦接于接地端GND，电阻R13耦接于电压源VDD，且电容C10与电阻R13的共享接点耦接于电阻Rll的另一端，并用以输出直流电压PV1至运算放大器120的负输入端。积分电路114与积分电路112的电路结构相同，用来将脉宽调制信号P丽2转换为直流电压PV2，并输出至运算放大器120的正输入端。 输出单元130包括运算放大器132、电阻R14、 R15、 PMOS晶体管P12、 P14，其中电阻R14耦接于运算放大器132的负输入端与运算放大器120的输出端之间，电阻R15耦接于运算放大器132的负输入端与其输出端之间。PMOS晶体管P12的漏极耦接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇控制电路，用以控制一风扇的转速，该风扇控制电路包括：一积分单元，接收一第一脉宽调制信号与一第二脉宽调制信号，并输出对应于该第一脉宽调制信号的工作频率的一第一电压与对应于该第二脉宽调制信号的工作频率的一第二电压；一第一运算放大器，耦接于该积分单元的输出，用以比较该第一电压与该第二电压；以及一输出单元，耦接于该第一运算放大器的输出、该第一脉宽调制信号与该第二脉宽调制信号，并根据该第一运算放大器的输出，输出该第一脉宽调制信号与该第二脉宽调制信号其中之一以控制该风扇。

【技术特征摘要】
一种风扇控制电路，用以控制一风扇的转速，该风扇控制电路包括一积分单元，接收一第一脉宽调制信号与一第二脉宽调制信号，并输出对应于该第一脉宽调制信号的工作频率的一第一电压与对应于该第二脉宽调制信号的工作频率的一第二电压；一第一运算放大器，耦接于该积分单元的输出，用以比较该第一电压与该第二电压；以及一输出单元，耦接于该第一运算放大器的输出、该第一脉宽调制信号与该第二脉宽调制信号，并根据该第一运算放大器的输出，输出该第一脉宽调制信号与该第二脉宽调制信号其中之一以控制该风扇。2. 如权利要求1所述的风扇控制电路，其特征在于，该积分单元包括 一第一积分电路，用以接收该第一脉宽调制信号并输出该第一电压至该第一运算放大器的一负输入端；以及一第二积分电路，用以接收该第二脉宽调制信号并输出该第二电压至该第一运算放大 器的一正输入端。3. 如权利要求2所述的风扇控制电路，其特征在于，该第一积分电路包括一 NMOS晶体管，该NMOS晶体管的漏极耦接于一第一电阻，该NMOS晶体管的源极耦接 于一接地端，且该NMOS晶体管的栅极耦接于一第二电阻，该第二电阻的另一端耦接于该第 一脉宽调制信号；以及一第三电阻，与一电容串联，该第三电阻耦接于一电压源，该电容耦接于该接地端，且 该第一电阻的另一端耦接于该第三电阻与该电容的一共享接点；其中，该第三电阻与该电容的该共享接点输出该第一电压。4. 如权利要求2所述的风扇控制电路，其特征在于，该第二积分电路包括一NM0S晶体管，该NM0S晶体管的漏极耦接于一第一电阻，该NMOS晶体管的源极耦接 于一接地端，且该NMOS晶体管的栅极耦接于一第二电阻，该第二电阻的另一端耦接于该第 二脉宽调制信号；以及一第三电阻，与一电容串联，该第三电阻耦接于一电压源，该电容耦接于该接地端，且 该第一电阻的另一端耦接于该第三电阻与该电容的一共享接点；其中，该第三电阻与该电容的该共享接点输出该第二电压。5. 如权利要求1所述的风扇控制电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯廷铮，黄柏学，
申请(专利权)人：英业达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]