專利名稱：風(fēng)扇調(diào)速控制電路及調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)扇調(diào)速控制電路及調(diào)速風(fēng)扇
設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著設(shè)備中芯片的集成度越來越高，芯片的工作頻率、以及電路的功耗等也隨之 增高，設(shè)備的散熱問題成為了一個(gè)突出的、亟需解決的問題。解決設(shè)備散熱問題有多種方 法，其中風(fēng)扇作為一種有效的散熱工具已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用。雖然讓風(fēng)扇一直處在 高速運(yùn)轉(zhuǎn)下能得到最好的散熱效果，但是高風(fēng)速也使風(fēng)扇這一強(qiáng)噪聲源的噪聲功率成指數(shù) 級(jí)增加，并且在能源上也造成了很大的浪費(fèi)，另外風(fēng)扇長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)其使用壽命會(huì)大大 縮短，因此根據(jù)環(huán)境溫度而調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的電路應(yīng)用而生。 風(fēng)扇調(diào)速控制電路是一種使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度的改變而改變，以達(dá)到更合理 發(fā)揮風(fēng)扇散熱效能又能提高風(fēng)扇使用壽命，降低噪聲的電路。當(dāng)設(shè)備工作在常溫時(shí)，控制電 路控制風(fēng)扇工作在低速狀態(tài)來滿足設(shè)備的散熱要求；而當(dāng)設(shè)備工作在較高溫度時(shí)，控制電 路相應(yīng)地控制風(fēng)扇工作在高速狀態(tài)來滿足其散熱要求。 圖1為現(xiàn)有的調(diào)速風(fēng)扇中常用的一種控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，Q1為 一NPN型三極管，其集電極連接調(diào)速電路的一輸入端IN1，發(fā)射極連接調(diào)速電路的輸出，且 其功率大小可以根據(jù)實(shí)際選擇。Dl D4為穩(wěn)壓值依次遞減的穩(wěn)壓管，且可根據(jù)實(shí)際需要調(diào) 速檔數(shù)增加或減少穩(wěn)壓管的數(shù)量，其中Dl的陽極接地，D2 D4的陽極分別連接調(diào)速電路 的其它輸入端IN2 IN4，陰極均通過一電阻與電源輸入端IN1連接。利用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值依 次遞減的這一特征，通過控制IN2 IN4輸入電平的高低即可控制Ql基級(jí)電壓，從而控制 輸出"OUT "的電壓，進(jìn)而控制設(shè)備風(fēng)扇的工作電壓。 現(xiàn)有技術(shù)的上述控制電路雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇的多級(jí)調(diào)速控制，但是其存在一定 的弊端由于穩(wěn)壓管主要的失效模式為短路，而在上述控制電路中，采用多只穩(wěn)壓管并聯(lián)的 方式來控制風(fēng)扇的工作電壓級(jí)別，如果當(dāng)其中的一只穩(wěn)壓管因短路而失效時(shí)，而一旦這只 穩(wěn)壓管接入電路，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)扇調(diào)速控制的輸出三極管Ql不導(dǎo)通，從而整個(gè)電路會(huì)隨 之失效，風(fēng)扇不能得電被運(yùn)行，最終導(dǎo)致系統(tǒng)過熱損壞。進(jìn)一步地，由于對(duì)于穩(wěn)壓管器件本 身來說，若需確保其電壓穩(wěn)定就必須保證其流經(jīng)電流在額定范圍內(nèi)，而在上述控制電路中， 采用穩(wěn)壓管并聯(lián)的方式，當(dāng)需要控制較高電壓的風(fēng)扇時(shí)，每個(gè)穩(wěn)壓管都需要較高的穩(wěn)壓值， 導(dǎo)致每個(gè)穩(wěn)壓管消耗的功率比較大，更加劇了穩(wěn)壓管失效的可能性以及降低了電路的可靠 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種風(fēng)扇調(diào)速控制電路及調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，用以克服現(xiàn)有技術(shù)的 風(fēng)扇調(diào)速控制電路在使用穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的分級(jí)控制時(shí)，各穩(wěn)壓管容易因?yàn)樾枰^ 高的穩(wěn)壓值，而使得電流額定值較低，容易產(chǎn)生早期失效，且整個(gè)電路容易因?yàn)橐粋€(gè)穩(wěn)壓管
3的短路失效而造成整體失效，可靠性較低的缺陷。 本發(fā)明實(shí)施例提供一種風(fēng)扇調(diào)速控制電路，包括 N個(gè)用于根據(jù)接收到的控制信號(hào)控制自身的通斷的檢測控制單元，以及一用于根 據(jù)N個(gè)所述檢測控制單元的通斷狀態(tài)，對(duì)風(fēng)扇的工作電壓進(jìn)行控制的電壓控制單元；其中，
所述電壓控制單元包括第一電阻、第一三極管和N+1個(gè)穩(wěn)壓管，所述N+1個(gè)穩(wěn)壓管 正向串聯(lián)在所述第一三極管的基極和接地端之間，且所述第一三極管的基極連接所述N+l 個(gè)穩(wěn)壓管中的第1個(gè)穩(wěn)壓管的陰極，所述接地端連接所述N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第N+1個(gè)穩(wěn)壓 管的陽極，所述第一電阻的兩端分別與所述第一三極管的集電極和基極連接，所述第一三 極管的集電極連接電壓源，所述第一三極管的發(fā)射極作為所述電壓控制單元的輸出端連接 所述風(fēng)扇； N個(gè)所述檢測控制單元中的第M個(gè)檢測控制單元的輸出端連接所述第M+l個(gè)穩(wěn)壓 管的陰極，以通過控制所述第M+l個(gè)穩(wěn)壓管的通斷而調(diào)整所述電壓控制單元的輸出端的電 壓；其中，N為一正整數(shù)，M為一小于等于N的正整數(shù)。 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，包括上述的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，以及分 別與所述風(fēng)扇調(diào)速控制電路連接的溫度檢測電路和風(fēng)扇；其中， 所述溫度檢測電路用于檢測所述設(shè)備的環(huán)境溫度，并將所述環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)的至 少一個(gè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果，輸出不同的控制信號(hào)給所述風(fēng)扇調(diào)速控制電 路，以使所述風(fēng)扇調(diào)速控制電路根據(jù)接收到的所述控制信號(hào)對(duì)所述風(fēng)扇的工作電壓進(jìn)行控 制。 本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)扇調(diào)速控制電路及調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，通過采用多只穩(wěn)壓管串
聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工作電壓的多級(jí)控制，使得即使在一個(gè)穩(wěn)壓管失效短路的情況下，
也只會(huì)導(dǎo)致某一級(jí)的風(fēng)扇調(diào)速失效，避免了因穩(wěn)壓管短路失效而造成的整個(gè)電路的失效；
同時(shí)，穩(wěn)壓管的串聯(lián)還使得提供給風(fēng)扇的電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管共同分擔(dān)，對(duì)應(yīng)單個(gè)穩(wěn)壓
管所需的穩(wěn)壓值減小，穩(wěn)壓電路消耗功率由多只串聯(lián)的穩(wěn)壓管分擔(dān)，穩(wěn)壓管失效的概率大
大降低，電路的可靠性得到了提高。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還通過采用一串聯(lián)電阻來實(shí)現(xiàn)
對(duì)穩(wěn)壓管串聯(lián)回路的限流，因而還可以避免穩(wěn)壓管因電流過大而造成的早期失效，進(jìn)一步
提高了電路的可靠性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有的調(diào)速風(fēng)扇中常用的一種控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖2為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例的 風(fēng)扇調(diào)速控制電路包括N個(gè)檢測控制單元11和一電壓控制單元12，其中的N為一大于等 于1的正整數(shù)，即本實(shí)施例的電路包括了至少一個(gè)檢測控制單元以及與該至少一個(gè)檢測控 制單元連接的一個(gè)電壓控制單元。具體地，檢測控制單元11具有用于接收控制信號(hào)的輸入 端，且該檢測控制單元ll用于根據(jù)輸入端輸入的該控制信號(hào)的電壓，控制自身的通斷；而 電壓控制單元12分別與檢測控制單元11的輸出端以及風(fēng)扇連接，用于根據(jù)各檢測控制單 元11的通斷狀態(tài)，相應(yīng)地控制風(fēng)扇的工作電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的分級(jí)控制。
具體地，如圖1所示，本實(shí)施例中的電壓控制單元12包括第一 電阻Rl 、第一三極管
Al和N+l個(gè)穩(wěn)壓管D1、D2.....DN+1。其中，N+l個(gè)穩(wěn)壓管正向串聯(lián)在第一三極管Al的基
極以及接地端之間，且該N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第1個(gè)穩(wěn)壓管D1的陰極連接第一三極管A1的 基極，該N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第N+1個(gè)穩(wěn)壓管DN+1的陽極連接接地端；第一電阻R1的兩端連 接在第一三極管A1的集電極和基極之間；第一三極管A1的集電極還連接電壓源VCC，且第 一三極管A1的發(fā)射極則作為該電壓控制單元12的輸出端與風(fēng)扇連接。
而對(duì)于N個(gè)檢測控制單元而言，該N個(gè)檢測控制單元中的第M個(gè)檢測控制單元與 N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第M+1個(gè)穩(wěn)壓管相對(duì)應(yīng)，且該第M個(gè)檢測控制單元的輸出端連接至第M+l 個(gè)穩(wěn)壓管的陰極，以通過控制自身的通斷，對(duì)第M+l個(gè)穩(wěn)壓管的通斷進(jìn)行控制，從而對(duì)電壓 控制單元的輸出端，即第一三極管A1的發(fā)射極端電壓進(jìn)行控制，最終達(dá)到對(duì)風(fēng)扇的工作電 壓進(jìn)行調(diào)整的目的。其中，此處所指的M為一小于等于N的正整數(shù)。 具體地，例如，當(dāng)?shù)贛個(gè)檢測控制單元11根據(jù)其輸入端接收到的控制信號(hào)，處于導(dǎo) 通狀態(tài)時(shí)，由于該第M個(gè)檢測控制單元11的輸出端與電壓控制單元12中的第M+1個(gè)穩(wěn)壓 管的陰極連接，且該第M個(gè)檢測控制單元11與第M+l個(gè)穩(wěn)壓管處于并連的狀態(tài)。因此該第 M個(gè)檢測控制單元11的導(dǎo)通，將導(dǎo)致第M+1個(gè)穩(wěn)壓管被旁路，即導(dǎo)致第M+1個(gè)穩(wěn)壓管的截止 關(guān)斷，從而使得第一三極管Al的發(fā)射極電壓VE，即風(fēng)扇兩端的工作電壓發(fā)生變化，相應(yīng)地， 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也將同樣地發(fā)生變化。 而相反地，若第M個(gè)檢測控制單元11根據(jù)其輸入端接收到的控制信號(hào)，處于截止 關(guān)斷的狀態(tài)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的第M+l個(gè)穩(wěn)壓管隨著第M個(gè)檢測控制單元11的關(guān)斷，將被導(dǎo)通，從 而使得A1的發(fā)射極電壓^，即風(fēng)扇兩端的工作電壓同樣發(fā)生變化，相應(yīng)地，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也同 樣發(fā)生變化。 如此一來，通過對(duì)應(yīng)的檢測控制單元11的導(dǎo)通與關(guān)斷，將使得串聯(lián)在A1和接地 端之間的各穩(wěn)壓管對(duì)應(yīng)地處于導(dǎo)通或關(guān)斷的狀態(tài)，進(jìn)而改變第二三極管A2的發(fā)射極電壓， 而達(dá)到控制風(fēng)扇兩端的電壓相應(yīng)地發(fā)生變化，以使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速加快或減慢的目的。這相當(dāng) 于在本發(fā)明實(shí)施例中，一個(gè)檢測控制單元和其對(duì)應(yīng)的一個(gè)穩(wěn)壓管構(gòu)成控制電路的一個(gè)控制 級(jí)別的電路單元。這樣的電路單元在本實(shí)施例中可以有N個(gè)，即相對(duì)應(yīng)地，控制電路對(duì)風(fēng)扇 轉(zhuǎn)速的控制可以為兩級(jí)或者多級(jí)。此外，由于在本發(fā)明實(shí)施例中，各穩(wěn)壓管以串聯(lián)的方式存
5在，對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速加以控制，且由于穩(wěn)壓管的主要失效模式為短路，這樣即使電壓控制單元 中的一個(gè)穩(wěn)壓管因短路而失效，與其串聯(lián)的其他穩(wěn)壓管也不會(huì)因?yàn)樵摲€(wěn)壓管的短路而發(fā)生 短路，從而對(duì)于整個(gè)控制電路而言，也只會(huì)使得該控制電路中與該穩(wěn)壓管對(duì)應(yīng)的控制級(jí)別 發(fā)生失效，而不會(huì)影響整個(gè)電路的可靠性。 進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中，各穩(wěn)壓管以串聯(lián)的形式存在，還將使得提供給風(fēng)扇的
工作電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管來共同分擔(dān)，因此對(duì)于單個(gè)穩(wěn)壓管而言，承擔(dān)的穩(wěn)壓值也是分
擔(dān)的，可以由穩(wěn)壓值較小的穩(wěn)壓管來承擔(dān)。而根據(jù)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓功耗值在穩(wěn)壓電流一定的
情況下，穩(wěn)定電壓越低，穩(wěn)壓管損耗越低的原則，各穩(wěn)壓管的額定損耗大大降低，這樣一來
各穩(wěn)壓管失效的幾率將會(huì)明顯降低，電路的可靠性將會(huì)得到進(jìn)一步提高。 更進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，如圖1所示，在多個(gè)穩(wěn)壓管的串聯(lián)回路上還串聯(lián)有第
一電阻R1，該串聯(lián)電阻的存在使得流經(jīng)各穩(wěn)壓管的電流還可以通過其電阻值的大小而得以
控制，相當(dāng)于對(duì)穩(wěn)壓管的串聯(lián)回路進(jìn)行了限流控制，從而使得各穩(wěn)壓管不會(huì)發(fā)生因?yàn)榱鹘?jīng)
電流過大，超過自身的額定電流值，而導(dǎo)致的早期失效情況，同樣提高了電路的可靠性。 本實(shí)施例的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，通過采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工作電
壓的分級(jí)控制，使得即使在一個(gè)穩(wěn)壓管短路的情況下，也只會(huì)導(dǎo)致某一級(jí)的風(fēng)扇調(diào)速失效，
避免了因穩(wěn)壓管短路失效而造成的整個(gè)電路的失效；同時(shí)，穩(wěn)壓管的串聯(lián)還使得提供給風(fēng)
扇的電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管共同分擔(dān)，對(duì)應(yīng)單個(gè)穩(wěn)壓管所需的穩(wěn)壓值減小，額定電流值增
大，穩(wěn)壓管失效的幾率得到了降低，電路的可靠性得到了提高。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還
通過采用一串聯(lián)電阻來實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓管串聯(lián)回路的限流，因而還可以避免穩(wěn)壓管因電流過大
而造成的早期失效，進(jìn)一步提高了電路的可靠性。 圖3為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例 的風(fēng)扇調(diào)速控制電路具體為對(duì)風(fēng)扇的二級(jí)調(diào)速控制電路，即只實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行高速或低速 的兩個(gè)級(jí)別的控制。相對(duì)應(yīng)地，在本實(shí)施例的電路中，只包括一個(gè)檢測控制單元，電壓控制 單元中只包括兩個(gè)穩(wěn)壓管，即第一穩(wěn)壓管Dl和第二穩(wěn)壓管D2，檢測控制單元的輸出端連接 至第二穩(wěn)壓管D2的陰極處。 具體地，在本實(shí)施例中，檢測控制單元可以由二極管D3、第二電阻R2和第二三極 管A2，以及第一電容C1組成。其中，D3的陽極為該檢測控制單元的輸入端，用于接收溫度 檢測電路輸出的控制信號(hào)；D3的陰極經(jīng)由R2與A2的基極連接，A2的發(fā)射極連接接地端， 而A2的集電極作為該檢測控制單元的輸出端，連接在對(duì)應(yīng)的穩(wěn)壓管D2的陰極上；C1連接 在D3的陽極與A2的發(fā)射極之間，用于對(duì)輸入的控制信號(hào)進(jìn)行毛剌的吸收、以達(dá)到使信號(hào)更 加平緩以及抗干擾的目的。 具體地，如圖3所示，本實(shí)施例中的第一三極管A1以及第二三極管A2均可以為一 NPN三極管。當(dāng)與本實(shí)施例的風(fēng)扇調(diào)速控制電路的溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的溫度低于預(yù) 設(shè)的溫度閾值(例如60攝氏度)，需要將風(fēng)扇控制在在低速工作的狀態(tài)下時(shí)，溫度檢測電路 輸出高電平的控制信號(hào)給本實(shí)施例的控制電路。二極管D3在該高電平控制信號(hào)的控制下 將被導(dǎo)通，從而使得第二三極管A2也被導(dǎo)通，A2的導(dǎo)通使得此時(shí)穩(wěn)壓管D2被旁路從而截 止，而二極管A1在電壓源12V的正向偏導(dǎo)下，也處于導(dǎo)通的狀態(tài)，此時(shí)A1的發(fā)射極端，即風(fēng) 扇兩端的工作電壓將為(Vzl_VBE)。其中的Vzl為穩(wěn)壓管Dl的穩(wěn)壓值，而VBE為Al的基極與 發(fā)射極之間的電壓，通常為0. 6V或0. 7V。于是，若在本實(shí)施例中，風(fēng)扇的低速驅(qū)動(dòng)電壓為8V，設(shè)定Dl的穩(wěn)壓值Vzl為8. 6V，便可以達(dá)到此時(shí)風(fēng)扇的工作電壓為(8. 6-0. 6)V = 8V的目的。 而反之，當(dāng)溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的溫度高于預(yù)設(shè)的溫度閾值(例如60攝氏 度)，即需要控制風(fēng)扇工作在高速的狀態(tài)下時(shí)，則輸出低電平的控制信號(hào)給本實(shí)施例的控制 電路。D3在該低電平的控制信號(hào)的作用下將被截止，于是A2也處于截止的狀態(tài)，此時(shí)穩(wěn)壓 管D2被導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)地A1的發(fā)射極的電壓將為(L+V^V。，其中的Va為穩(wěn)壓管D2的穩(wěn)壓 值。若在本實(shí)施例中，風(fēng)扇設(shè)定的高速驅(qū)動(dòng)電壓為11. 3V，設(shè)定D2的穩(wěn)壓值V"為3. 3V，便 可以實(shí)現(xiàn)此時(shí)風(fēng)扇的工作電壓為(8.6+3. 3-0. 6) V= 11.3V的目的。 如此一來，在本實(shí)施例中，通過簡單的電路設(shè)計(jì)，便可以成功地實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇的兩級(jí)
調(diào)速控制，穩(wěn)壓管以串聯(lián)的方式存在，即使其中的一個(gè)穩(wěn)壓管因短路而失效，也只會(huì)造成對(duì)
應(yīng)級(jí)別的轉(zhuǎn)速控制失效，而不會(huì)引起整個(gè)電路的失效。同時(shí)，在風(fēng)扇的高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高速驅(qū)
動(dòng)電壓由兩個(gè)穩(wěn)壓管共同承擔(dān)，每個(gè)穩(wěn)壓管所需的穩(wěn)壓值相對(duì)減小，額定功率大大降低，穩(wěn)
壓管因過熱而造成短路失效的幾率得以降低，更加保證了電路的可靠性。 此外還需要說明的是，雖然在本實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的圖3中，示出了 Al和A2均為NPN
三極管的情形，但需了解的是，本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍并不限于此，Al和A2還可以分別
用類似功能的NPN達(dá)林頓管來代替，即用彼此串聯(lián)的兩只NPN三極管來代替。其中一只NPN
三極管的基極作為整個(gè)NPN達(dá)林頓管的基極，另一只NPN三極管的發(fā)射極作為NPN達(dá)林頓
管的發(fā)射極，兩只NPN三極管的集電極共同作為整個(gè)NPN達(dá)林頓管的集電極。在使用NPN
達(dá)林頓管替代了NPN三極管之后，本發(fā)明實(shí)施例的控制電路無論在具體的工作原理、或者
功能效果上，與上述的NPN三極管的實(shí)施例相比，均無任何區(qū)別，在此不再贅述。 本實(shí)施例的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，通過采用兩個(gè)穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工
作電壓的兩級(jí)控制，使得即使在一個(gè)穩(wěn)壓管短路的情況下，也只會(huì)導(dǎo)致其中一級(jí)的風(fēng)扇調(diào)
速失效，避免了因單一穩(wěn)壓管短路失效而造成的整個(gè)電路的失效；同時(shí)，穩(wěn)壓管的串聯(lián)還使
得提供給風(fēng)扇的電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管共同分擔(dān)，對(duì)應(yīng)單個(gè)穩(wěn)壓管所需的穩(wěn)壓值減小，額
定功率大大降低，穩(wěn)壓管因過熱導(dǎo)致失效的概率得到了降低，電路的可靠性得到了提高。進(jìn)
一步地，本發(fā)明實(shí)施例還通過采用一串聯(lián)電阻來實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓管串聯(lián)回路的限流，因而還可
以避免穩(wěn)壓管因電流過大而造成的早期失效，進(jìn)一步提高了電路的可靠性。 圖4為本發(fā)明風(fēng)扇調(diào)速控制電路實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例的
風(fēng)扇調(diào)速控制電路具體為對(duì)風(fēng)扇的三級(jí)調(diào)速控制電路，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行高速、中速或
低速的三個(gè)級(jí)別的控制。與上述實(shí)施例二的兩級(jí)調(diào)速控制電路相比，在本實(shí)施例的電路中，
增加了一個(gè)檢測控制單元和一個(gè)穩(wěn)壓管。即本實(shí)施例的控制電路中包括兩個(gè)檢測控制單
元，電壓控制單元中包括三個(gè)穩(wěn)壓管，即第一穩(wěn)壓管Dl、第二穩(wěn)壓管D2和第三穩(wěn)壓管D2'，
第一檢測控制單元的輸出端連接至第二穩(wěn)壓管D2的陰極，第二檢測控制單元的輸出端連
接至第三穩(wěn)壓管D2'的陰極。 具體地，在本實(shí)施例中，兩個(gè)檢測控制單元的電路結(jié)構(gòu)是一致的，均為上述實(shí)施例 二所描述的由二極管、電阻、三極管，以及一電容組成。且具體地，與上述實(shí)施例二一樣，本 實(shí)施例中的檢測控制單元中的A1、A2以及A2'均可以為NPN三極管或NPN達(dá)林頓管。而兩 個(gè)檢測控制單元各自輸入的控制信號(hào)，均為溫度檢測裝置根據(jù)對(duì)設(shè)備環(huán)境溫度的檢測與判 斷輸出的、用于對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速級(jí)別進(jìn)行控制的控制信號(hào)。只是由于在本實(shí)施例中，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制級(jí)別為三個(gè)級(jí)別的控制，因此在溫度檢測裝置中應(yīng)對(duì)應(yīng)設(shè)定了兩個(gè)溫度閾值，當(dāng)檢 測到設(shè)備的環(huán)境溫度處于對(duì)應(yīng)的溫度范圍之內(nèi)時(shí)，則輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，以控制風(fēng)扇以 相對(duì)應(yīng)級(jí)別的轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 具體地，當(dāng)溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的溫度低于預(yù)設(shè)的第一溫度閾值時(shí)，將需要 控制風(fēng)扇工作在低速的狀態(tài)下，于是溫度檢測電路輸出第一控制信號(hào)為高電平、第二控制 信號(hào)為高電平或低電平的控制信號(hào)給本實(shí)施例的控制電路。與第一控制信號(hào)連接的第一檢 測控制單元在高電平的作用下，將處于導(dǎo)通的狀態(tài)，于是穩(wěn)壓管D2和D2'的回路被旁路并 截止，此時(shí)，三極管A1的發(fā)射極端的電壓，即風(fēng)扇兩端的工作電壓為(Vzl_VBE)。同樣，若在 本實(shí)施例中，風(fēng)扇的低速驅(qū)動(dòng)電壓為8V，設(shè)定Dl的穩(wěn)壓值Vzl為8. 6V，便可以達(dá)到此時(shí)風(fēng)扇 的工作電壓為(8. 6-0. 6) V = 8V的目的。 而當(dāng)溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的溫度高于預(yù)設(shè)的第一溫度閾值、且低于預(yù)設(shè)的第 二溫度閾值時(shí)，將需要控制風(fēng)扇工作在中速的狀態(tài)下，于是溫度檢測電路輸出第一控制信 號(hào)為低電平、第二控制信號(hào)為高電平的控制信號(hào)給本實(shí)施例的控制電路。此時(shí)，與第一控制 信號(hào)連接的第一檢測控制單元在低電平的控制作用下，將處于截止的狀態(tài)，而與第二控制 信號(hào)連接的第二檢測控制單元在高電平的控制作用下，將處于導(dǎo)通的狀態(tài)。于是，穩(wěn)壓管 D2'在第二檢測控制單元的控制下被旁路而截止，穩(wěn)壓管D2得以導(dǎo)通，相對(duì)應(yīng)地，此時(shí)Al的 發(fā)射極端，即風(fēng)扇兩端的工作電壓將為(vzl+vZ2-vBE)。若在本實(shí)施例中，風(fēng)扇設(shè)定的中速驅(qū) 動(dòng)電壓為10V，設(shè)定D2的穩(wěn)壓值V"為2V，便可以實(shí)現(xiàn)此時(shí)風(fēng)扇的工作電壓為(8. 6+2-0. 6) V = 10V的目的。 而當(dāng)溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的溫度高于預(yù)設(shè)的第二溫度閾值時(shí)，將需要控制風(fēng) 扇工作在高速的狀態(tài)下，于是溫度檢測電路輸出第一控制信號(hào)為低電平、第二控制信號(hào)也 為低電平的控制信號(hào)給本實(shí)施例的控制電路。此時(shí)，與第一控制信號(hào)連接的第一檢測控制 單元在低電平的控制作用下，將處于截止的狀態(tài)，而與第二控制信號(hào)連接的第二檢測控制 單元在低電平的控制作用下，也將處于截止的狀態(tài)。于是，穩(wěn)壓管D2'和D2都得以導(dǎo)通，相 對(duì)應(yīng)地，此時(shí)Al的發(fā)射極端，即風(fēng)扇兩端的工作電壓將為(Vzl+VZ2+VZ2， -VBE)，其中VZ2，為穩(wěn) 壓管D2'的穩(wěn)壓值。若在本實(shí)施例中，風(fēng)扇設(shè)定的高速驅(qū)動(dòng)電壓為11.3V，設(shè)定D2'的穩(wěn)壓 值V"為1.3V，便可以實(shí)現(xiàn)此時(shí)風(fēng)扇的工作電壓為(8. 6+2+1. 3-0. 6)V = 11.3V的目的。
本實(shí)施例的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，通過采用三個(gè)穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工 作電壓的三級(jí)調(diào)速控制，使得即使在一個(gè)穩(wěn)壓管短路的情況下，也只會(huì)導(dǎo)致其中一級(jí)的風(fēng) 扇調(diào)速失效，避免了因單一穩(wěn)壓管短路失效而造成的整個(gè)電路的失效；同時(shí)，穩(wěn)壓管的串 聯(lián)還使得提供給風(fēng)扇的電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管共同分擔(dān)，對(duì)應(yīng)單個(gè)穩(wěn)壓管所需的穩(wěn)壓值減 小，額定功率大大降低，穩(wěn)壓管因過熱導(dǎo)致失效的概率得到了降低，電路的可靠性得到了提 高。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還通過采用一串聯(lián)電阻來實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓管串聯(lián)回路的限流，因而 還可以避免穩(wěn)壓管因電流過大而造成的早期失效，進(jìn)一步提高了電路的可靠性。
需要說明的是，實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制級(jí)別不僅可以為上述實(shí)施例中的 兩級(jí)或三級(jí)，還可以為多級(jí)控制。對(duì)應(yīng)地，此時(shí)在溫度檢測裝置中將對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)溫度閾 值，當(dāng)溫度檢測裝置檢測到設(shè)備的環(huán)境溫度處于對(duì)應(yīng)的溫度范圍之內(nèi)時(shí)，則輸出對(duì)應(yīng)的控 制信號(hào)，以控制風(fēng)扇以相對(duì)應(yīng)級(jí)別的轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到充分給設(shè)備散熱的目的。相 對(duì)應(yīng)地，此時(shí)溫度檢測裝置輸出的控制信號(hào)也應(yīng)為多個(gè)，或者為具有多個(gè)比特位，每個(gè)信號(hào)
8或者每個(gè)比特位都與本實(shí)施例中的一個(gè)檢測控制單元相對(duì)應(yīng)，以控制該檢測控制單元的通 斷，從而控制與該檢測控制單元對(duì)應(yīng)的穩(wěn)壓管的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工作電壓的控制。
圖5為本發(fā)明調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例的調(diào)速 風(fēng)扇設(shè)備包括風(fēng)扇調(diào)速控制電路1、以及分別與該風(fēng)扇調(diào)速控制電路1連接的溫度檢測電 路2和風(fēng)扇3。 其中，溫度檢測電路2用于檢測設(shè)備的環(huán)境溫度，并將檢測到的環(huán)境溫度與預(yù)設(shè) 的至少一個(gè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果，輸出不同的控制信號(hào)給風(fēng)扇調(diào)速控制電 路1，以使風(fēng)扇調(diào)速控制電路1根據(jù)接收到的控制信號(hào)對(duì)風(fēng)扇3的工作電壓進(jìn)行控制。而有 關(guān)本實(shí)施例中的風(fēng)扇調(diào)速控制電路1的具體結(jié)構(gòu)以及工作過程，可以參考上述風(fēng)扇調(diào)速控 制電路所涉及的相關(guān)實(shí)施例揭露的相關(guān)內(nèi)容，在此不再贅述。 本實(shí)施例的調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，通過在風(fēng)扇調(diào)速控制電路中采用穩(wěn)壓管串聯(lián)的方式來 實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇工作電壓的分級(jí)控制，使得即使在一個(gè)穩(wěn)壓管短路的情況下，也只會(huì)導(dǎo)致某一 級(jí)的風(fēng)扇調(diào)速失效，避免了因單一穩(wěn)壓管短路失效而造成的整個(gè)電路的失效；同時(shí)，穩(wěn)壓管 的串聯(lián)還使得提供給風(fēng)扇的電壓可以由各個(gè)穩(wěn)壓管共同分擔(dān)，對(duì)應(yīng)單個(gè)穩(wěn)壓管所需的穩(wěn)壓 值減小，額定功率大大降低，穩(wěn)壓管因過熱而導(dǎo)致失效的概率得到了降低，電路的可靠性得 到了提高。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還通過采用一串聯(lián)電阻來實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓管串聯(lián)回路的限 流，因而還可以避免穩(wěn)壓管因電流過大而造成的早期失效，進(jìn)一步提高了電路的可靠性。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，風(fēng)扇3的兩端還可以并聯(lián)一第二電容(圖5中未示出，可 參見圖3及圖4所示)，該第二電容并聯(lián)在風(fēng)扇3的兩端，可以對(duì)風(fēng)扇3的工作電壓進(jìn)行濾 波處理，從而起到消除風(fēng)扇產(chǎn)生的電壓噪聲的作用，且使得風(fēng)扇3兩端的電壓更加平穩(wěn)。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種風(fēng)扇調(diào)速控制電路，其特征在于，包括N個(gè)用于根據(jù)接收到的控制信號(hào)控制自身的通斷的檢測控制單元，以及一用于根據(jù)N個(gè)所述檢測控制單元的通斷狀態(tài)，對(duì)風(fēng)扇的工作電壓進(jìn)行控制的電壓控制單元；其中，所述電壓控制單元包括第一電阻、第一三極管和N+1個(gè)穩(wěn)壓管，所述N+1個(gè)穩(wěn)壓管正向串聯(lián)在所述第一三極管的基極和接地端之間，且所述第一三極管的基極連接所述N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第1個(gè)穩(wěn)壓管的陰極，所述接地端連接所述N+1個(gè)穩(wěn)壓管中的第N+1個(gè)穩(wěn)壓管的陽極，所述第一電阻的兩端分別與所述第一三極管的集電極和基極連接，所述第一三極管的集電極連接電壓源，所述第一三極管的發(fā)射極作為所述電壓控制單元的輸出端連接所述風(fēng)扇；N個(gè)所述檢測控制單元中的第M個(gè)檢測控制單元的輸出端連接至所述第M+1個(gè)穩(wěn)壓管的陰極，以通過控制所述第M+1個(gè)穩(wěn)壓管的通斷而調(diào)整所述電壓控制單元的輸出端的電壓；其中，N為一正整數(shù)，M為一小于等于N的正整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，其特征在于，每個(gè)所述檢測控制單元均 包括二極管、第二電阻和第二三極管，其中，所述二極管的陽極為所述檢測控制單元的輸入端，所述二極管的陰極經(jīng)由所述第二電 阻與所述第二三極管的基極連接，所述第二三極管的發(fā)射極連接所述接地 端，所述第二三 極管的集電極作為所述檢測控制單元的輸出端，連接在對(duì)應(yīng)的所述穩(wěn)壓管的陰極上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，其特征在于，所述檢測控制單元還包括 第一電容，所述第一電容連接在所述二極管的陽極與所述第二三極管的發(fā)射極之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的風(fēng)扇調(diào)速控制電路，其特征在于，所述第一三極管和 第二三極管均為NPN型三極管或者NPN達(dá)林頓管。
5. —種調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1 4任一所述的風(fēng)扇調(diào)速控制 電路，以及分別與所述風(fēng)扇調(diào)速控制電路連接的溫度檢測電路和風(fēng)扇；其中，所述溫度檢測電路用于檢測所述設(shè)備的環(huán)境溫度，并將所述環(huán)境溫度與預(yù)設(shè)的至少一 個(gè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果，輸出不同的控制信號(hào)給所述風(fēng)扇調(diào)速控制電路，以 使所述風(fēng)扇調(diào)速控制電路根據(jù)接收到的所述控制信號(hào)對(duì)所述風(fēng)扇的工作電壓進(jìn)行控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，其特征在于，所述風(fēng)扇還與一第二電容并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)扇調(diào)速控制電路及調(diào)速風(fēng)扇設(shè)備，電路包括N個(gè)用于根據(jù)控制信號(hào)控制自身通斷的檢測控制單元；用于根據(jù)各檢測控制單元的通斷控制風(fēng)扇工作電壓的電壓控制單元；電壓控制單元包括電阻、三極管和N+1個(gè)穩(wěn)壓管，N+1個(gè)穩(wěn)壓管正向串聯(lián)在三極管的基極與地之間，第1個(gè)穩(wěn)壓管的陰極連接該基極，電阻兩端分別連接三極管的集電極和基極，三極管的集電極連接電壓源，發(fā)射極作為輸出端連接風(fēng)扇；第M個(gè)檢測控制單元的輸出端連接第M+1個(gè)穩(wěn)壓管的陰極；M為小于等于N的正整數(shù)。本發(fā)明采用多只串聯(lián)的穩(wěn)壓管實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的多級(jí)控制，降低了穩(wěn)壓管的失效概率，避免了因單一穩(wěn)壓管失效而造成的整個(gè)電路的失效，提高了電路的可靠性。
文檔編號(hào)F04D27/00GK101770246SQ20101000236
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者任謙, 方勇軍 申請(qǐng)人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司