一种风扇及其故障检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种风扇及其故障检测电路，在该电路中，至少一个风扇的第一端分别接电源电压，至少一个风扇的第二端与至少一个三极管的集电极一一对应连接，至少一个三极管的发射极分别接地，至少一个三极管的基极分别接处理器的检测控制端，至少一个三极管的集电极还一并接采样电阻的第一端，采样电阻的第二端接地，ＲＣ滤波电路连接在采样电阻的第一端和运算放大器的同向输入端之间，运算放大器的反向输入端与运算放大器的输出端一并接处理器的电压检测端。实施本实用新型专利技术的技术方案，由于省略了告警信号线，大大节省了故障检测的成本，另外，可检测多种类型的故障。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子设备制造技术，更具体地说，涉及一种风扇及其故障检测电路。
技术介绍
计算机、服务器等电子设备由于运行时内部产生热量导致设备内温度升高，从而 影响设备的正常工作，因此，散热设计是服务器等电子设备设计的重要方面。业界绝大部分 服务器是采用强制对流的方式来进行散热的，换句话说，风扇已经成了服务器必须的部件 之一。从可靠角度来看，风扇故障以及风扇失效都会很大程度影响服务器的正常工作，并且 会造成不可预期的损失，所以风扇的故障检测就显得尤为重要。为检测风扇的故障，现有技术多采用带告警功能的风扇，与普通风扇相比，带告警 功能的风扇多一根告警信号线RD SIGNAL，输出为OC门形式，图1为风扇内部的告警信号 输出电路，当风扇正常工作时，端口 M0T0RDRIVER输出高电平，三极管Ql导通，告警信号端 RD SIGNAL输出为低电平；当风扇出现堵转时，端口 MOTOR DRIVER输出为低电平，三极管Ql截止，由于外接上拉电阻Rl的作用，告警信号端RD SIGNAL输出为高电平，从而实现风扇告m 目。图2为图1中风扇告警信号端的工作电压波形图，当风扇正常工作时，告警信号端 RD SIGNAL输出电压为低电平，当风扇堵转Tl时间(例如Is)后(此时流过上拉电阻Rl的 电流变大)，告警信号端RD SIGNAL跳变为高电平，并在延时T2时间(例如2. 5s)后，风扇 尝试自启动，时间为T3 (例如400ms)，如果风扇仍然堵转，则告警信号端RD SIGNAL重新输 出高电平。然而，由于带告警信号线的风扇的价格远远高于普通风扇，因此采用上述电路进 行风扇故障检测在成本上并没有优势。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述带告警信号线的风扇成 本高的缺陷，提供一种成本低的风扇及其故障检测电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种风扇故障检测电路， 为至少一个风扇进行故障检测，包括至少一个三极管、采样电阻、运算放大器、RC滤波电路 和用于根据输入电压判断风扇故障类型的处理器，其中，所述至少一个风扇的第一端分别 接电源电压，所述至少一个风扇的第二端与所述至少一个三极管的集电极一一对应连接， 所述至少一个三极管的发射极分别接地，所述至少一个三极管的基极分别接所述处理器的 检测控制端，所述至少一个三极管的集电极还一并接所述采样电阻的第一端，所述采样电 阻的第二端接地，所述RC滤波电路连接在所述采样电阻的第一端和所述运算放大器的同 向输入端之间，所述运算放大器的反向输入端与所述运算放大器的输出端一并接所述处理 器的电压检测端。在本技术所述的风扇故障检测电路中，还包括防反二极管，所述防反二极管 的正极连接所述采样电阻的第一端，所述防反二极管的负极接所述RC滤波电路。在本技术所述的风扇故障检测电路中，还包括第一稳压二极管、第二稳压二 极管和电阻，其中，所述第一稳压二极管的负极接高电平，所述第一稳压二极管的正极接所 述第二稳压二极管的负极，所述第二稳压二极管的正极接地，所述电阻连接在所述第一稳 压二极管的正极和所述处理器的电压检测端之间。在本技术所述的风扇故障检测电路中，所述RC滤波电路包括第一滤波电阻、 第二滤波电阻和滤波电容，其中，所述第一滤波电阻和所述第二滤波电阻串联在所述至少 一个三极管的集电极和所述运算放大器的同向输入端之间，所述滤波电容连接在所述第一 滤波电阻和所述第二滤波电阻的连接点与地之间。在本技术所述的风扇故障检测电路中，还包括至少一个电容，所述至少一个 电容的一端分别连接电源电压，所述至少一个电容的另一端分别所述连接至少一个三极管 的集电极。本技术还构造一种风扇故障检测电路，为至少一个风扇进行故障检测，包括 至少一个三极管、至少一个电容、采样电阻、防反二极管、RC滤波电路、运算放大器、用于根 据输入电压判断风扇故障类型的处理器、第一稳压二极管、第二稳压二极管和电阻，其中， 所述至少一个风扇的第一端分别接电源电压，所述至少一个风扇的第二端与所述至少一个 三极管的集电极一一对应连接，所述至少一个三极管的发射极分别接地，所述至少一个三 极管的基极分别接所述处理器的检测控制端，所述至少一个三极管的集电极分别通过所述 至少一个电容连接电源电压，所述至少一个三极管的集电极还一并接所述采样电阻的第一 端，所述采样电阻的第二端接地，所述防反二极管的正极连接所述采样电阻的第一端，所述 防反二极管的负极接所述RC滤波电路的第一端，所述RC滤波电路的第二端接所述运算放 大器的同向输入端，所述运算放大器的反向输入端与所述运算放大器的输出端一并接所述 处理器的电压检测端，所述第一稳压二极管的负极接高电平，所述第一稳压二极管的正极 接所述第二稳压二极管的负极，所述第二稳压二极管的正极接地，所述电阻连接在所述第 一稳压二极管的正极和所述处理器的电压检测端之间。本技术还构造一种风扇，包括以上所述的任一种风扇故障检测电路。实施本技术的风扇及其故障检测电路，具有以下有益效果由于省略了告警 信号线，所以大大节省了故障检测的成本，另外，由于不同类型的故障发生时，采样电阻的 采样电压不同，该采样电压经滤波、放大后也不同，处理器就可根据所读取的不同电压来判 断故障类型，因此，该风扇及其故障检测电路可检测多种类型的故障。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是现有技术风扇内部的告警信号输出电路的电路图；图2是图1中风扇告警信号端的工作电压波形图；图3是本技术风扇故障检测电路实施例一的电路图；图4是本技术风扇故障检测电路实施例二的电路图；图5是本技术风扇故障检测电路实施例三的电路图；图6是本技术风扇故障检测电路实施例四的电路图；图7是本技术风扇故障检测电路实施例五的电路图；图8是本技术风扇故障检测电路实施例六的电路图。具体实施方式图3是本技术的风扇故障检测电路实施例一的电路图，在该实施例中，该风 扇故障检测电路包括第一三极管Q1、采样电阻R1、运算放大器Ul、RC滤波电路和用于根 据输入电压判断风扇故障类型的处理器(未示出)，其中，第一风扇连接在端口 V12和端 口 FAN_SPEED1之间，其中，端口 V12接电源电压，例如12V，端口 FAN_SPEED1接第一三极 管Ql的集电极，第一三极管Ql的发射极接地，其基极接处理器的检测控制端，即端口 FAN_ SPEED_C0NTR0L，采样电阻Rl连接在第一三极管Ql的集电极和地之间，RC滤波电路连接在 第一三极管Ql的集电极和运算放大器Ul的同向输入端之间，运算放大器Ul的反向输入端 和其输出端一并接处理器的电压检测端，即端口 FAN Fault。下面说明该实施例的工作原理，当风扇正常工作时，即不需要检测时，处理器的检 测控制端口 FAN_SPEED_C0NTR0L输出高电平，第一三极管Ql导通，第一三极管Ql的集电 极的电压被拉低，风扇的一端接入12V电压，另一端接地，此时风扇正常工作，采样电阻Rl 两端的电压为零，该采样电压经RC滤波电路滤波后，再经运算放大器Ul放大，处理器的电 压检测端FANFault检测到经放大后的电压为零即可判断风扇处于正常工作状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇故障检测电路，为至少一个风扇进行故障检测，其特征在于，包括至少一个三极管、采样电阻、运算放大器、ＲＣ滤波电路和用于根据输入电压判断风扇故障类型的处理器，其中，所述至少一个风扇的第一端分别接电源电压，所述至少一个风扇的第二端与所述至少一个三极管的集电极一一对应连接，所述至少一个三极管的发射极分别接地，所述至少一个三极管的基极分别接所述处理器的检测控制端，所述至少一个三极管的集电极还一并接所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端接地，所述ＲＣ滤波电路连接在所述采样电阻的第一端和所述运算放大器的同向输入端之间，所述运算放大器的反向输入端与所述运算放大器的输出端一并接所述处理器的电压检测端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，林清森，卫建荣，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]