一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路、散热风扇制造技术

本实用新型专利技术提出了一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路、散热风扇，包括：插座，所述插座的正极连接电源，所述插座的负极连接二极管的正极，所述二极管的负极连接所述电源，三极管的源极通过自恢复保险丝连接所述二极管的正极，所述三极管的栅极连接第二采样点、所述三极管的漏极连接第一采样点，第一电阻连接所述第一采样点，第二电阻连接第二采样点。通过采集散热风扇电机的脉冲波形，来计算散热风扇转速，通过该转速与目标转速的对比、通过ＭＯＳ管的栅极控制风扇电源回路的通断完成散热风扇的ＰＷＭ闭环控制，以降低散热风扇的功耗和噪声，提高散热风扇的运行可靠性，并且不会导致成本的大幅上升。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，尤其是提出了 一种用于采集反映散热 风扇电机转速信号的电源回路脉冲波形的脉沖采样及控速电路，此电路可 以在不增加' 环控制。
技术介绍
对于目前通讯系统中采用的散热模块按照性能要求不同，大概可以分为以下几种( 一 )、对散热模块的功耗和整机的噪声不做要求，但成本要求比较低。 这种散热模块的系统主要根据系统热分析结果，选取一款能够在系统正常 电压下转速和排风量可以满足最大散热要求的风扇，组成散热模块。这种 散热模块优点可以选用价格比较低的两线制直流风扇。整个模块的成本 比较低，控制也比较简单，容易实现。这种散热模块缺点为了满足设备 在最大功率时的散热要求，风扇在整个生命周期内，都处于高速运转状态， 这样导致风扇模块的功耗高、噪声大、生命周期短等问题。这种系统已不 能被业界所接受。(二)、对散热模块的功耗和整机的噪声有一定要求，但不是很严格同 时对成本也比较关注。这种散热模块的系统根据热分析结果，将散热风扇 的转速大致分为几个台阶，根据设备内的温度等级，使散热风扇处于对应 的输入电压下改变其转速。这种散热模块优点是可以在一定程度上降低 散热模块的功耗，降低整个系统的噪声，比较容易实现。缺点如果风扇转速的等级分地比较粗燥，降噪和降低功耗的效果会不明显；如果风扇转 速的等级分地比较细，控制比较复杂；风扇的实际转速并没有进行检测， 如果其中一个风扇出现故障或随着使用时间的延长而老化从而导致达不到 系统散热要求，给整个系统会带来极大的风险；对批量风扇的性能指标一 致性要求比较高。(三)、对散热模块的功耗和整机的噪声有严格要求，成本要求比较宽 松。这种散热模块的系统选用价格比较高的四线制散热风扇(电源正、电 源负、转速控制信号线、速度脉冲波形)，根据系统的热分析结果，能够对 风扇转速进行准确地闭环控制。这种散热模块优点是系统的噪声和功耗 都可以达到很高的要求，对每个风扇可以进行闭环控制，系统可靠性高。 缺点由于散热模块一般由多个风扇组成，这样导致成本大幅增加，由于 采用专用的信号线和控制线，系统比较复杂。 ，现有技术提供一种两线制散热风扇的实时转速检测和转速控制的方 法，以降低散热风扇的功耗和噪声。其中，常用的转速检测方法主要包括 以下几种1:有根据光电原理设计的测速仪器或装置、如光电数字转速表。这种 方法适用于一切电机，但增加额外装置或专用仪器，成本比较高，使用也 不方便。2:有的电机本身带有一个专门的与转速成一定比例的信号线，用户可 以通过此信号进行测速。但这种电机的价格一般比常用两根线的普通电机 要贵很多。3:根据物理原理设计的测速仪器，如离心式转速表。这种测速仪器需 要和旋转部分相连。所有上面的测速方式尤其对通讯等系统中空间紧凑、多个密集型直流 散热风扇的测速都显得无能为力，且成本高。'
技术实现思路
本技术的目的是，针对上述现有技术存在的缺陷提供了一种用于 采集普通两线制散热风扇电机的脉冲波形的脉冲采样及转速控制电路，以 实现降低散热风扇的功耗和噪声，提高散热风扇的运行可靠性，且成本低。本技术的技术方案如下一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路，用于采集散热风扇电 机的脉冲波形，包括插座，所述插座的正极(pinl )连接电源，所述插座 的负极(pin2)连接二极管的正极，所述二极管的负极连接所述电源，三极 管的源极通过自恢复保险丝连接所述二极管的正极，所述三极管的栅极连 接第第二采样点(该第二采样点为转速控制脚)、所述三极管的漏极连接第 一采样点(该第一采样点为风扇电源回路脉沖波形采样点)，第一电阻连接 所述第一采样点，第二电阻连接第二采样点。其中，所述三极管的漏极还通过并联的第三电阻和第四电阻接地。 其中，所述第三电阻和第四电阻并联后的电阻为0.11欧姆，所述三极 管为MOS管。其中，所述第一电阻和第二电阻分别为1000和2000欧姆。一种散热风扇，包括散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路，所 述散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路包括插座，所述插座的正极 (pinl)连接电源，所述插座的负极(pin2)连接二极管的正极，所述插座 的正负极还分别连接所述散热风扇正负极；所述二极管的负极连接所述电源，三极管的源极通过自恢复保险丝连 接所述二极管的正极，所述三极管的栅极连接第第二采样点(该第二采样 点为转速控制脚)、所述三极管的漏极连接第一采样点(该第一采样点为风 扇电源回路脉冲波形采样点)，第一电阻连接所述第一采样点，第二电阻连 接第二采样点。 '其中，所述三极管的漏极还通过并联的第三电阻和第四电阻接地。本技术的有益效果为采用本技术提供的一种脉冲采样及控 速电路，通过采集散热风扇电机的脉冲波形，来计算散热风扇转速，通过 该转速与目标转速的对比、通过MOS管的栅极控制风扇电源回路的通断完 成散热风扇的PWM闭环控制，以P务低散热风扇的功耗和噪声，提高散热风 扇的运行可靠性，并且不会导致成本的大幅上升。附图说明图1为本技术实施例提供的脉冲采样电路及控速的电路原理图。具体实施方式本技术提供了一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路，为 使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并 举实施例对本技术进一步详细说明。本技术实施例提供一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电 路，用于采集散热风扇电机的脉冲波形，通过该脉沖波形计算散热风扇转 速，通过该转速与目标转速的对比、通过MOS管的栅极控制风扇电源回路 的通断完成散热风扇的PWM闭环控制,以降低散热风扇的功耗和噪声，提 高散热风扇的运行可靠性，并且不会导致成本的大幅上升。如图1所示， 该脉冲采样电路包括插座J14,所述插座的正极(pinl)连接电源VFAN, 所述插座J14的负极(pin2)连接二极管D10的正极，其中，该插座J14 的正负极还分别连接散热风扇电机的正负极。所述二极管D10的负极连接 所述电源J14，三极管T10的源极通过自恢复保险丝PPTC6连接所述二极 管D10的正极，所述三极管T10的漏极连接第一采样点(Testpoint 1)、所述 三极管T10的栅极连接第二采样点(Testpoint2),在该实施例中，该三极管 T10为MOS管，通过该MOS控制风扇的转速。第一电阻R74连接所述第 一采样点pointl,第二电阻R73连接第二采样点(Test point 2)。在进一步的实施例中，所述三极管T10的漏极还通过并联的第三电阻R76和第四电阻R77接地。其中，所述第三电阻R76和第四电阻R77并联后的电阻为0.11欧姆。 其中，所述第一电阻R74和第二电阻R73分别为1000、 2000欧姆。 根据散热风扇直流微电机的工作原理，风扇的控制芯片把外部供给微电机的直流电源，转换成不断切换在不同线圈上的脉冲电压，使其形成旋转磁场，在和外磁场(定磁场)的相互作用下使风扇旋转起来，这时在供电回路中产生明显的脉沖波形。由于电机转一圈的脉沖个数与电机本身的磁极对数(绕组数)有一定 的比例关系，这样就可以通过供电回路中 一定时间内脉冲波形的个数或者 每个脉冲的周期时间按照 一定的比例关系求得风扇的转速。通过该原理提供的散热风扇的电源回路脉沖采样及控速电路工作原理为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热风扇的电源回路脉冲采样及控速电路，用于采集散热风扇电机的脉冲波形，其特征在于，包括：插座，所述插座的正极连接电源，所述插座的负极连接二极管的正极，所述二极管的负极连接所述电源，三极管的源极通过自恢复保险丝连接所述二极管的正极，所述三极管的栅极连接第二采样点、所述三极管的漏极连接第一采样点，第一电阻连接所述第一采样点，第二电阻连接第二采样点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王闯，
申请(专利权)人：博威科技深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]