專利名稱：一種具有pwm與溫度控制的風扇轉速控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，特別與一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路有關。
背景技術：
圖I為現(xiàn)有技術的轉速控制架構，溫度占空比產生模塊生成一個與溫度呈線性變化的溫度占空比信號，該溫度占空比信號與PWM信號通過與門進行與運算，得到輸出信號，通過驅動模塊驅動風扇線圈，控制風扇轉速。圖2現(xiàn)有技術中各個信號的示意圖，其中第一行為溫度占空比信號，第二行為PWM信號，第三行為與門輸出信號，第四行為風扇線圈的電流波形。與門的輸出信號為PWM信號與溫度占空比信號的混頻信號，會由于調制效應導致在風扇線圈上產生一個近似按正弦規(guī)律變化的電流分量(參見圖2第四行)，該電流分量的頻率為PWM信號與溫度占空比信號的頻率之差。該電流分量會導致線圈及轉子產生震動。由于兩個頻率通常比較接近，因此其差值必然落入音頻范圍，導致風扇產生可聽到的噪音，即所謂的電磁音。這是PWM信號與溫度占空比信號的頻率產生的第一個問題。另外，當PWM信號的占空比與溫度占空比信號的占空比之和大于I時(見圖2第三行)，在PWM信號與溫度占空比信號的相位錯開的階段，每周期的開關次數(shù)由原來的2次變?yōu)?次(圖2第三行畫線的區(qū)域)。額外的開關動作帶來更大的開關損耗，降低了風扇的能效。此為PWM信號與溫度占空比信號的頻率不同帶來的第二個問題。在不改變架構的前提下，要使電磁音的頻率高于人耳的聽覺范圍上限，須將振蕩器頻率調到PWM頻率與音頻上限之和，即43KHz以上，但頻率增加會導致開關損耗隨之增大，降低風扇的能效；而額外的開關動作所帶來的能效下降是不可避免的。為了解決上述問題，本發(fā)明人設計出一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，本案由此產生。

實用新型內容本實用新型的主要目的是提供一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，能夠消除原架構的電磁首，并提聞風扇的能效。為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，包含一溫度占空比產生模塊，生成一個與溫度呈線性變化的占空比信號，連接至與門其中一個輸入端；包含一 PWM信號，連接至與門另一個輸入端；包含一與門，連接溫度占空比產生模塊和PWM信號，將溫度占空比與PWM信號進行與運算；包含一濾波模塊，連接與門產生的輸出信號，將與門的邏輯輸出轉換為一穩(wěn)定的模擬電平，同時將電磁音頻率濾除；包含一比較器，其輸入端分別連接濾波模塊輸出的模擬電平以及三角波，將兩者進行比較得到輸出信號；包含一驅動模塊,其輸入端連接比較器的輸出端，其輸出端連接風扇線圈，控制風扇轉速。所述的濾波模塊為RC濾波器、開關電容濾波器或者時序濾波器。采用上述方案后，本實用新型具有諸多有益效果I、低噪音，由于電磁音的頻率被濾除，因此不再產生電磁音。2、高能效，由于濾波模塊輸出一穩(wěn)定的模擬電平,每個三角波周期內輸出開關次數(shù)不會超過2次，消除了額外的開關動作，因此能效更高。

圖I為現(xiàn)有技術中的電路示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中各端信號的示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例的電路示意圖；圖4為本實用新型較佳實施例中采用RC濾波的方法來實現(xiàn)的濾波模塊的電路示意圖；圖5為本實用新型較佳實施例中各端信號的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結合附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，包括溫度占空比產生模塊I、PWM信號2、與門3、濾波模塊4、比較器5、三角波6、驅動模塊7。溫度占空比產生模塊I、PWM信號2分別連接到與門3的兩個輸入端，溫度占空比產生模塊I生成一個與溫度呈線性變化的占空比信號和PWM信號經過與門3進行與運算，產生一個輸出信號。與門3的輸出端連接濾波模塊4，通過濾波模塊4將與門的邏輯輸出轉換為一穩(wěn)定的模擬電平，同時將電磁音頻率濾除。濾波模塊4的輸出端和三角波6分別連接到比較器5的兩個比較輸入端，比較器5將濾波模塊4輸出的模擬電平以及三角波6進行比較得到輸出信號，該信號連接到驅動模塊7上，通過驅動模塊7驅動風扇線圈，控制風扇轉速。本專利的關鍵點在于濾波模塊4，可采用連續(xù)濾波方式，如RC濾波來實現(xiàn)；也可采用開關電容濾波器、時序濾波器等方式來實現(xiàn)。圖4揭示了一種采用RC濾波的方法來實現(xiàn)的濾波模塊4。與門3輸出的邏輯信號經過RC濾波器輸出一個穩(wěn)定的模擬電平。電阻309與電容310則設定了濾波器的帶寬。RC濾波器的帶寬可根據需要來設定，合理的設定這一帶寬即可達到濾除電磁音的目的。圖5中，第一行為溫度占空比產生模塊I產生的溫度占空比信號；第二行為PWM信號2;第三行為比較器輸出信號，第四行為風扇線圈的電流波形。結合圖5中的第四行所示，與背景技術中的架構同樣的輸入條件，輸出電流所疊加的正弦波電流已被濾除，這樣就可解決背景技術中的第一個問題。由于濾波器的輸出電壓變化緩慢，因此每個三角波周期內輸出開關次數(shù)不會超過2次(參見圖5第三行)，避免了原架構中額外的開關動作，損耗降低，因此風扇的能效更高，這樣既可解決背景技術中第二個問題。綜上所述，本實用新型具有低噪音、高能效的優(yōu)點。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實施例任何形式上的限制。任何熟悉本領域的人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可以利用上述揭示的
方法和技術內容對本實用新型做出許多可能的變動和修飾，或者修改為等同變化的等效實施例，均仍屬于本發(fā)明保護的范圍。
權利要求1.ー種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路， 包含一溫度占空比產生模塊，生成ー個與溫度呈線性變化的占空比信號，連接至與門其中一個輸入端； 包含一 PWM信號，連接至與門另ー個輸入端； 包含一與門，連接溫度占空比產生模塊和PWM信號，將溫度占空比與PWM信號進行與運算； 其特征在于 包含ー濾波模塊，連接與門產生的輸出信號，將與門的邏輯輸出轉換為ー穩(wěn)定的模擬電平，同時將電磁音頻率濾除； 包含ー比較器，其輸入端分別連接濾波模塊輸出的模擬電平以及三角波，將兩者進行比較得到輸出信號； 包含ー驅動模塊，其輸入端連接比較器的輸出端，其輸出端連接風扇線圈，控制風扇轉速。
2.如權利要求I所述的ー種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，其特征在于所述的濾波模塊為RC濾波器、開關電容濾波器或者時序濾波器。
專利摘要本實用新型主要公開了一種具有PWM與溫度控制的風扇轉速控制電路，具有PWM與溫度雙控制，它包含一溫度占空比產生模塊，生成一個與溫度呈線性變化的占空比信號；包含一與門，將溫度占空比與PWM信號進行與運算；包含一濾波模塊，將上述與門的邏輯輸出轉換為一模擬電平；包含一比較器，將上述轉濾波模塊輸出的模擬電平與一三角波進行比較，得到輸出占空比信號；包含一驅動模塊，根據上述輸出占空比信號驅動風扇線圈，控制風扇轉速。采用本方案的風扇具有低噪音、高能效的優(yōu)點。
文檔編號F04D27/00GK202579259SQ201220188020
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2012年4月28日
發(fā)明者田劍彪, 王彥新, 俞明華 申請人:紹興光大芯業(yè)微電子有限公司