易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路，以運(yùn)算放大器為中心，配以運(yùn)放偏置電路、溫度檢測(cè)電路、負(fù)反饋電路、限位電路和功率推動(dòng)電路等構(gòu)成。以較少的元件實(shí)現(xiàn)直流風(fēng)扇的溫控調(diào)速功能，能控制風(fēng)扇維持運(yùn)轉(zhuǎn)、變速運(yùn)轉(zhuǎn)、最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，各種運(yùn)轉(zhuǎn)方式對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)都有相應(yīng)電路進(jìn)行設(shè)置，電路內(nèi)涵計(jì)算公式。本發(fā)明提供了詳細(xì)的工作點(diǎn)設(shè)置方法和計(jì)算公式。
【專(zhuān)利說(shuō)明】易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及直流散熱風(fēng)扇的溫控調(diào)速電路，尤其是涉及風(fēng)扇溫控調(diào)速電路工作點(diǎn)的設(shè)置。
【背景技術(shù)】
[0002]直流風(fēng)扇是設(shè)備主要散熱工具，因散熱與噪聲的矛盾，給風(fēng)扇增加調(diào)速功能近年日益廣泛。直流風(fēng)扇調(diào)速主要采用PWM技術(shù)和調(diào)壓式兩種方式，PWM方式效果好，但成本因素影響了它的普及；調(diào)壓式是采取調(diào)節(jié)風(fēng)扇供電電壓的方式控制直流風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，它以簡(jiǎn)易、成本低、自成體系獨(dú)立運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)在直流風(fēng)扇溫控調(diào)速電路中占有不低的比例。
[0003]調(diào)壓式溫控調(diào)速電路基本原理及在實(shí)踐中面對(duì)的問(wèn)題見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1，溫度較低時(shí)，調(diào)速電路給風(fēng)扇提供一個(gè)維持工作電壓Ucv使風(fēng)扇維持低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度A時(shí)，風(fēng)扇隨溫度變化作變速運(yùn)轉(zhuǎn)；達(dá)到另一個(gè)較高溫度t2時(shí)，調(diào)速電路提供給風(fēng)扇最高工作電壓Uomax,風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)。三個(gè)狀態(tài),維持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、變速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、全速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；兩個(gè)點(diǎn)，風(fēng)扇從維持運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為變速運(yùn)轉(zhuǎn)的變速起始點(diǎn)，變速運(yùn)轉(zhuǎn)到全速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)；設(shè)計(jì)調(diào)速電路時(shí)，因三個(gè)狀態(tài)兩個(gè)點(diǎn)互相牽扯，使電路難以再簡(jiǎn)化；同時(shí)，調(diào)速電路工作點(diǎn)的設(shè)置缺乏簡(jiǎn)便公式，借助可調(diào)電阻實(shí)驗(yàn)來(lái)確定設(shè)計(jì)參數(shù)并不罕見(jiàn)。要使調(diào)壓式溫控調(diào)速電路得到更廣泛的應(yīng)用，還須從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)著手找到工作穩(wěn)定的、內(nèi)涵有計(jì)算公式的電路形式，并且這種電路形式應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路，以運(yùn)算放大器為中心，配以運(yùn)放偏置電路、溫度檢測(cè)電路、負(fù)反饋電路、限位電路和功率推動(dòng)電路等構(gòu)成。以較少的元件實(shí)現(xiàn)直流風(fēng)扇的溫控調(diào)速功能，能控制風(fēng)扇維持運(yùn)轉(zhuǎn)、變速運(yùn)轉(zhuǎn)、最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，各種運(yùn)轉(zhuǎn)方式對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)都有相應(yīng)電路進(jìn)行設(shè)置，電路內(nèi)涵有計(jì)算公式。本發(fā)明提供了詳細(xì)的工作點(diǎn)設(shè)置方法和計(jì)算公式。
[0005]電路構(gòu)成:用運(yùn)算放大器作放大器件；兩只電阻從電源分壓，中點(diǎn)接在運(yùn)放的一個(gè)輸入端為其提供偏置，同時(shí)用以設(shè)置放大電路基準(zhǔn)電壓；熱敏電阻與一只電阻從電源分壓，中點(diǎn)接在運(yùn)放另一個(gè)輸入端為其提供偏置，同時(shí)把熱敏電阻隨溫度變化其阻值變化轉(zhuǎn)化為電壓變化提供給這個(gè)輸入端；運(yùn)放的輸出端接功率推動(dòng)電路；功率推動(dòng)電路的輸出端接直流風(fēng)扇；負(fù)反饋電路一端接在功率推動(dòng)電路輸出端，或接在能體現(xiàn)功率推動(dòng)電路輸出端電壓變化的電路點(diǎn)，另一端接運(yùn)放接有溫度檢測(cè)電路的輸入端；限位電路可以是具有單向?qū)щ娞匦缘膯蝹€(gè)元件，也可以是含有單向?qū)щ娞匦栽亩鄠€(gè)元件組合；限位電路至少有兩個(gè)端子，一個(gè)端子接在功率推動(dòng)電路輸出端，或接在能體現(xiàn)功率推動(dòng)電路輸出端電壓變化的電路點(diǎn)，檢測(cè)輸出端電壓變化，另一個(gè)端子接在運(yùn)放接有溫度檢測(cè)電路的輸入端，控制這個(gè)輸入端的電壓，配合其它電路為風(fēng)扇提供維持運(yùn)轉(zhuǎn)電壓；電路輸出端設(shè)有脈沖抑制電路，是與直流風(fēng)扇并聯(lián)的電容構(gòu)成。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是調(diào)壓式溫控調(diào)速電路輸出電壓與溫度關(guān)系的普適曲線(xiàn)；
[0007]圖2是第I實(shí)施例電路圖；
[0008]圖3是閉環(huán)電壓增益Kf與溫度及輸出電壓關(guān)系圖；
[0009]圖4是第2實(shí)施例電路圖；
[0010]圖5是第3實(shí)施例電路圖；
[0011]圖6是第4實(shí)施例電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]第I實(shí)施例電路分析
[0013]見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附 圖2，因分析關(guān)系到計(jì)算工作點(diǎn)，分析前需先確定溫度h、溫度t2和維持電壓Ucv參見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1，根據(jù)實(shí)際需要確定A、t2，參考風(fēng)扇生產(chǎn)廠家給出的直流風(fēng)扇最低啟動(dòng)電壓數(shù)據(jù)確定維持電壓Uo0 ；
R2
[0014]維持電壓Uo。的設(shè)置該實(shí)施例電路由Rl與R2從電源分壓，分壓電壓VCCu—.~
K1+R2



RT
提供給運(yùn)放A的同相輸入端；溫度傳感器RT與R3從電源分壓，分壓電壓提供




R3tR I
給運(yùn)放A的反相輸入端；溫度傳感器RT采用NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。先假設(shè)運(yùn)放兩個(gè)輸
入端工作點(diǎn)都已經(jīng)設(shè)置為大致等于I VCC;再假設(shè)二極管D開(kāi)路，又假設(shè)環(huán)境溫度極低，看
RTR2
一下電路工作狀況:這時(shí)RT阻值很大，造成VCC=7^> VCC:^，即運(yùn)放的反相輸

R3+RTK1+K2
入端電壓大于同相輸入端電壓\+，運(yùn)放將輸出低電平，三極管BG截止，輸出電壓Uo為
零。現(xiàn)在接入二極管D，再看一下電路工作狀況:此時(shí)D的正端電壓高于負(fù)端電壓，D因獲
得正向電壓而導(dǎo)通；D導(dǎo)通拉低了運(yùn)放反相輸入端電壓，使運(yùn)放輸出端電壓上升，三極管導(dǎo)
通，輸出電壓Uo升高；當(dāng)運(yùn)放輸入端電壓VA_ = VA+時(shí)，電路工作狀態(tài)達(dá)到平衡，這時(shí)的輸出
電壓正是需要的使風(fēng)扇維持低速運(yùn)轉(zhuǎn)的維持電壓Uotl;由于電路平衡時(shí)運(yùn)放兩輸入端電壓

R2
相等，VA-=VA+= VCC^^ ;從運(yùn)放反相輸入端出發(fā)，經(jīng)二極管D、三極管B-E這條路
徑看過(guò)去，功率推動(dòng)電路輸出端與運(yùn)放輸入端的電位差有:二極管導(dǎo)通壓降Vf和三極管的

R2
Vbe,因此:Uo0=一 VF-VBE;由上式得到Rl、R2分壓比:

CxlaT R2
[0015]= U°0+^V—,式中:VF_ 二極管正向工作電壓，有了分壓比，也就有了計(jì)算R1、R2的依據(jù)；確定Rl、R2后，維持電壓Uo0的設(shè)置完成。
[0016]由以上分析可知，維持電壓Uo0只與R1、R2分壓比相關(guān)，之后其它工作點(diǎn)的設(shè)置不



R2
影響維持電壓的設(shè)定；同時(shí)可知，確定R1、R2阻值以后，得到分壓電壓VCC;-^，它被單



R1+R2
獨(dú)放置于運(yùn)放的一個(gè)輸入端，不但決定維持電壓Ucv而且是放大電路進(jìn)入放大區(qū)時(shí)的基準(zhǔn)電壓。[0017]從上面分析看出:正是由于二極管D的接入，調(diào)速電路輸出電壓Uo被限制為不低
于
【權(quán)利要求】
1.一種易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路，包括:用運(yùn)算放大器作放大器件；兩只電阻從電源分壓，中點(diǎn)接在運(yùn)放的一個(gè)輸入端為其提供偏置，同時(shí)用以設(shè)置放大電路基準(zhǔn)電壓；熱敏電阻與一只電阻從電源分壓，中點(diǎn)接在運(yùn)放另一個(gè)輸入端為其提供偏置，同時(shí)把熱敏電阻隨溫度變化其阻值變化轉(zhuǎn)化為電壓變化提供給這個(gè)輸入端；運(yùn)放的輸出端接功率推動(dòng)電路；功率推動(dòng)電路的輸出端接直流風(fēng)扇；負(fù)反饋電路一端接在功率推動(dòng)電路輸出端，或接在能體現(xiàn)功率推動(dòng)電路輸出端電壓變化的電路點(diǎn)，另一端接運(yùn)放接有溫度檢測(cè)電路的輸入端；直流風(fēng)扇并聯(lián)有抑制脈沖電壓的電容；其特征是:有一限位電路；
2.如權(quán)利要求1所述易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路，其特征在于:所述限位電路可以是具有單向?qū)щ娞匦缘膯蝹€(gè)元件，也可以是含有單向?qū)щ娞匦栽亩鄠€(gè)元件組合；
3.如權(quán)利要求1所述易于設(shè)置工作點(diǎn)的風(fēng)扇溫控調(diào)速電路，其特征在于:所述限位電路至少有兩個(gè)端子，一個(gè)端子接在功率推動(dòng)電路輸出端，或接在能體現(xiàn)功率推動(dòng)電路輸出端電壓變化的電路點(diǎn)，檢測(cè)輸出端電壓變化，另一個(gè)端子接在運(yùn)放接有溫度檢測(cè)電路的輸入端，控制這個(gè)輸入端的電壓，配合其它電路為風(fēng)扇提供維持運(yùn)轉(zhuǎn)電壓。
【文檔編號(hào)】F04D27/00GK103982455SQ201410242561
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月25日
【發(fā)明者】姜智康, 姜菡 申請(qǐng)人:姜智康, 姜菡