專利名稱：風(fēng)扇故障預(yù)警電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)警電路，尤其涉及一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路。
無(wú)論是臺(tái)式電腦、攜帶型電腦、伺服器或是不斷電系統(tǒng)等機(jī)體在開(kāi)機(jī)運(yùn)作一段時(shí)間后，整個(gè)機(jī)體內(nèi)部溫度往往會(huì)相當(dāng)?shù)母?，死機(jī)體內(nèi)部溫度過(guò)熱時(shí)易于發(fā)生死機(jī)以致于數(shù)據(jù)流失的情形，甚至將電子零件燒毀，因此，如何能快速的為機(jī)體內(nèi)部散熱就成為一個(gè)相當(dāng)重要的課題。目前前述該等機(jī)體的散熱，主要是用散熱器配合散熱風(fēng)扇使用，而同行業(yè)也不乏針對(duì)散熱器或散熱風(fēng)扇加以改進(jìn)，以達(dá)到良好的散熱效果。
如上所述，以散熱風(fēng)扇為例，一般使用在前述該等機(jī)體的散熱風(fēng)扇是為價(jià)格上較為便宜、規(guī)格較為齊全且較為普遍的“二線式風(fēng)扇”，二線式風(fēng)扇的兩條輸入線分別連接+(正)、-(負(fù))電源，換言之，開(kāi)機(jī)使電源輸入時(shí)二線式風(fēng)扇即運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)機(jī)時(shí)電源無(wú)法輸入二線式風(fēng)扇使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦風(fēng)扇壞了，而使用者沒(méi)有即時(shí)察覺(jué)，則上述死機(jī)以致數(shù)據(jù)流失或燒壞其它電子零件的情形就很容易發(fā)生；值得注意的是，散熱風(fēng)扇在壞掉以致完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)前，扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng)并非瞬間由正常的速度隨即進(jìn)入停止不動(dòng)的狀態(tài)，而是緩緩的降下來(lái)，因此，由風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的改變即可得知風(fēng)扇是好的或是快壞了，于是業(yè)者設(shè)計(jì)出“三線式風(fēng)扇”。三線式風(fēng)扇除了保留有二線式風(fēng)扇分別連接+(正)、-(負(fù))電源的兩條輸入線外，更包括有一條波形(CLK，CLOCK)輸出線，由此條波形(CLK)輸出線可以得知風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而判斷風(fēng)扇是好的或是快壞了，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速愈快時(shí)，CLK輸出愈高，頻率也愈高，反之，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速愈慢時(shí)，CLK輸出愈低，頻率也愈低，借由使用“三線式風(fēng)扇”，使CLK輸出變低，且風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢到一定程度時(shí)，即可獲知風(fēng)扇快壞了，而即時(shí)更換風(fēng)扇，避免“二線式風(fēng)扇”的缺點(diǎn)。由于“三線式風(fēng)扇”的規(guī)格較不齊全，樣式少，且市場(chǎng)通路不全以致價(jià)格較高，所以目前使用于臺(tái)式電腦、攜帶型電腦、伺服器或是不斷電系統(tǒng)等機(jī)體內(nèi)的風(fēng)扇并未完全改用“三線式風(fēng)扇”，大部份的電腦/系統(tǒng)業(yè)者在基于成本考量下仍是使用“二線式風(fēng)扇”。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路，它可以隨時(shí)檢測(cè)風(fēng)扇(二線式風(fēng)扇)的狀況，使風(fēng)扇未以正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速極慢時(shí)(也就是風(fēng)扇快壞掉時(shí))，關(guān)閉風(fēng)扇使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)發(fā)出警訊通知使用者以進(jìn)行更換。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其使風(fēng)扇可隨環(huán)境的溫度變化而改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命及省電的功能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其特征在于，它包括一風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路，它包括一用以控制風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的晶體管及一轉(zhuǎn)換電阻，當(dāng)晶體管在非工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)晶體管在工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流變化會(huì)在該轉(zhuǎn)換電阻上產(chǎn)生電壓降，以直流電壓輸出；一濾波比較電路，它包括一直流濾波電路及一比較器，所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路所輸出的直流電壓首先經(jīng)由該直流濾波電路濾波，而后輸入該比較器與一基準(zhǔn)電壓比較而產(chǎn)生一高低電壓變化信號(hào)；一微處理器，在接收到所述的濾波比較電路所產(chǎn)生的高低電壓變化信號(hào)后，計(jì)算其輸入信號(hào)量，當(dāng)所獲得的計(jì)算值低于其設(shè)定值時(shí)，該微處理器輸出一風(fēng)扇關(guān)閉信號(hào)給該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路的晶體管進(jìn)而使風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并且輸出一預(yù)警控制信號(hào)；一預(yù)警顯示電路，用以接收所述的微處理器所輸出的預(yù)警控制信號(hào)，而后發(fā)出警訊；及一電源電路，用以供應(yīng)所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路、濾波比較電路、微處理器及預(yù)警顯示電路運(yùn)作所需的電源。
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，用以隨時(shí)檢測(cè)風(fēng)扇的狀況，可在風(fēng)扇未以正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速極慢時(shí)(亦即風(fēng)扇快壞掉時(shí))，關(guān)閉風(fēng)扇使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)發(fā)出警訊通知使用者進(jìn)行更換，另外，風(fēng)扇可隨環(huán)境的溫度變化而改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，達(dá)到延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命及省電的功能，從而大幅降低成本。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明風(fēng)扇故障預(yù)警電路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電路方塊圖；圖2是微處理器與第一風(fēng)扇連接時(shí)的本發(fā)明較佳實(shí)施例的詳細(xì)電路圖；圖3是圖2的微處理器與第二風(fēng)扇連接；圖4是圖2的微處理器與第三風(fēng)扇連接；圖5是圖2的微處理器與第四風(fēng)扇連接。
如圖1、2所示，本發(fā)明風(fēng)扇故障預(yù)警電路包括一個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1、一個(gè)濾波比較電路2、一個(gè)微處理器3、一個(gè)預(yù)警顯示電路4、一個(gè)限流電路5及一個(gè)電源電路6，請(qǐng)配合參閱圖3所示，本發(fā)明風(fēng)扇故障預(yù)警電路可同時(shí)供四臺(tái)風(fēng)扇7(第一風(fēng)扇71、第二風(fēng)扇72、第三風(fēng)扇73，第四風(fēng)扇74)連接，在圖2中僅顯示連接一臺(tái)風(fēng)扇(第一風(fēng)扇71)的狀態(tài)，其他風(fēng)扇(第二風(fēng)扇72、第三風(fēng)扇73，第四風(fēng)扇74)與微處理器3的連接則顯示于圖3、4、5中。
該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1包括一個(gè)晶體管Q1及一個(gè)轉(zhuǎn)換電阻R5，在此是以一編號(hào)為882的晶體管作為晶體管Q1的較佳實(shí)施，借由該晶體管Q1控制風(fēng)扇7(第一風(fēng)扇71)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)晶體管Q1在非工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇7不運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)晶體管Q1在工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇7運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)扇7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因有碳刷的存在，使得產(chǎn)生微小電流的變化，此電流變化會(huì)在該轉(zhuǎn)換電阻R5上產(chǎn)生電壓降，以直流電壓輸出。
該濾波比較電路2包括一個(gè)直流濾波電路20及一個(gè)比較器21，該直流濾波電路20是由一個(gè)電阻器R6、一個(gè)電容器C1及一個(gè)電阻器R8組成，而該比較器21在此則以一編號(hào)為L(zhǎng)M339的比較器作為較佳實(shí)施；前述該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1所輸出的直流電壓首先經(jīng)由該直流濾波電路20濾波，而后輸入該比較器21與一基準(zhǔn)電壓(于電阻器R7及R9間所產(chǎn)生的分壓即基準(zhǔn)電壓)比較而產(chǎn)生一高低電壓變化信號(hào)；當(dāng)經(jīng)由該直流濾波電路20濾波后的直流電壓大于該基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器21輸出高電壓信號(hào)(HIGH)，當(dāng)經(jīng)由該直流濾波電路20濾波后的直流電壓小于該基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器21輸出低電壓信號(hào)(LOW)。
該微處理器3在此是以一編號(hào)為AT89C1051的微處理器作為較佳實(shí)施，該微處理器3在接收到該濾波比較電路2所產(chǎn)生的高低電壓變化信號(hào)后，計(jì)算其輸入信號(hào)量，當(dāng)所獲得的計(jì)算值低于設(shè)定值時(shí)，該微處理器3會(huì)輸出一風(fēng)扇關(guān)閉信號(hào)給該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1的晶體管Q1，使風(fēng)扇7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以及輸出一預(yù)警控制信號(hào)。該預(yù)警顯示電路4用以接收該微處理器3所輸出的預(yù)警控制信號(hào)，然后發(fā)出警訊，該預(yù)警顯示電路4包括一個(gè)燈號(hào)顯示單元40、一個(gè)蜂嗚器41及一個(gè)按壓開(kāi)關(guān)42，其中該燈號(hào)顯示單元40包括四個(gè)發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3及LED4，每個(gè)發(fā)光二極管于平常是不亮的，一旦接收到該微處理器3所輸出的對(duì)應(yīng)風(fēng)扇第一風(fēng)扇71、第二風(fēng)扇72、第三風(fēng)扇73或第四風(fēng)扇74的預(yù)警控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3或LED4會(huì)亮；前述該微處理器3必須先經(jīng)由一震蕩電路43的震蕩，如此蜂嗚器41才會(huì)受到微處理器3所輸出的預(yù)警控制信號(hào)作動(dòng)而工作(發(fā)出警報(bào)聲音)；再者，按壓開(kāi)關(guān)42于平時(shí)是在斷電不導(dǎo)通的狀態(tài)(OFF)，當(dāng)蜂嗚器41作動(dòng)而發(fā)出警報(bào)聲音的同時(shí)，按壓開(kāi)關(guān)42就會(huì)被導(dǎo)通(ON)而跳起，當(dāng)使用者聽(tīng)到警報(bào)聲音而欲前往處理時(shí)，只要按下按壓開(kāi)關(guān)42就可以使得蜂嗚器41停止發(fā)出警報(bào)聲音(停止作動(dòng))。
該限流電路5與前述該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1電性連接，當(dāng)該限流電路5的輸入電壓為高電壓(high)時(shí)使二極管D1不導(dǎo)通，此時(shí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1的晶體管Q1在工作狀態(tài)，進(jìn)而使風(fēng)扇7運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)該限流電路5的輸入電壓為低電壓(Low)時(shí)使二極管D1導(dǎo)通，此時(shí)晶體管Q1在非工作狀態(tài)，進(jìn)而使風(fēng)扇7停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該限流電路5還包含一熱感測(cè)器50，在此是以一熱敏電阻作為熱感測(cè)器50的較佳實(shí)施，借由該熱敏電阻感測(cè)風(fēng)扇7所在的環(huán)境溫度，改變風(fēng)扇7的轉(zhuǎn)速，當(dāng)該熱敏電阻所感測(cè)到的環(huán)境溫度愈高，熱敏電阻的阻值愈低，風(fēng)扇7轉(zhuǎn)速愈快，相反的，當(dāng)該熱敏電阻所感測(cè)到的環(huán)境溫度愈低，熱敏電阻的阻值愈高，風(fēng)扇7轉(zhuǎn)速愈慢，借由該熱感測(cè)器50的使用，可達(dá)到延長(zhǎng)風(fēng)扇7使用壽命及省電的功能。該電源電路6，供應(yīng)電源給前述該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1、該濾波比較電路2、該微處理器3、該預(yù)警顯示電路4及該限流電路5運(yùn)作。
由上述電路所構(gòu)成的本發(fā)明風(fēng)扇故障預(yù)警電路，可與價(jià)格便宜、容易取得的“二線式風(fēng)扇”搭配使用，使得“二線式風(fēng)扇”可以達(dá)到“三線式風(fēng)扇”的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的電路作動(dòng)簡(jiǎn)要說(shuō)明于下。
當(dāng)該限流電路5的輸入電壓為高電壓(high)時(shí)使二極管D1不導(dǎo)通，此時(shí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1的晶體管Q1在工作狀態(tài)，而使風(fēng)扇7運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)扇7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因有碳刷的存在，產(chǎn)生微小電流的變化，此電流變化會(huì)在該轉(zhuǎn)換電阻R5上產(chǎn)生電壓降，以直流電壓輸出，并經(jīng)該濾波比較電路2的直流濾波電路20濾波，而后輸入該比較器21與一基準(zhǔn)電壓比較而產(chǎn)生一高低電壓變化信號(hào)；借由微處理器3定時(shí)計(jì)算風(fēng)扇7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流變化數(shù)量，以判斷風(fēng)扇7的狀況，當(dāng)計(jì)算值低于微處理器3的設(shè)定值(即風(fēng)扇轉(zhuǎn)速極慢，快壞掉時(shí))就會(huì)經(jīng)由風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路1關(guān)閉風(fēng)扇7使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)由預(yù)警顯示電路4發(fā)出警訊使得使用者得知以進(jìn)行更換，以保護(hù)該風(fēng)扇7所在的系統(tǒng)，免除因風(fēng)扇7的故障以致系統(tǒng)過(guò)熱、導(dǎo)致死機(jī)以致數(shù)據(jù)流失或燒壞其它電子零件等風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述，本發(fā)明風(fēng)扇故障預(yù)警電路，的確能達(dá)到下述的優(yōu)點(diǎn)1.隨時(shí)檢測(cè)風(fēng)扇的狀況，風(fēng)扇未以正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速極慢時(shí)(也就是風(fēng)扇快壞掉時(shí))就關(guān)閉風(fēng)扇使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)同時(shí)發(fā)出警訊使得使用者得知以進(jìn)行更換。
2.大幅降低成本。
3.風(fēng)扇可隨環(huán)境的溫度變化而改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，達(dá)到延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命及省電的功能。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其特征在于，它包括一風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路，它包括一用以控制風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的晶體管及一轉(zhuǎn)換電阻，當(dāng)晶體管在非工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)晶體管在工作狀態(tài)時(shí)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流變化會(huì)在該轉(zhuǎn)換電阻上產(chǎn)生電壓降，以直流電壓輸出；一濾波比較電路，它包括一直流濾波電路及一比較器，所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路所輸出的直流電壓首先經(jīng)由該直流濾波電路濾波，而后輸入該比較器與一基準(zhǔn)電壓比較而產(chǎn)生一高低電壓變化信號(hào)；一微處理器，在接收到所述的濾波比較電路所產(chǎn)生的高低電壓變化信號(hào)后，計(jì)算其輸入信號(hào)量，當(dāng)所獲得的計(jì)算值低于其設(shè)定值時(shí)，該微處理器輸出一風(fēng)扇關(guān)閉信號(hào)給該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路的晶體管進(jìn)而使風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并且輸出一預(yù)警控制信號(hào)；一預(yù)警顯示電路，用以接收所述的微處理器所輸出的預(yù)警控制信號(hào)，而后發(fā)出警訊；及一電源電路，用以供應(yīng)所述的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路、濾波比較電路、微處理器及預(yù)警顯示電路運(yùn)作所需的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其特征在于它還包含一與該風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路電性連接的限流電路，當(dāng)該限流電路的輸入電壓為高電壓時(shí)使晶體管在工作狀態(tài)，當(dāng)該限流電路的輸入電壓為低電壓時(shí)使晶體管不工作。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其特征在于所述的限流電路還包含一熱感測(cè)器，以感測(cè)著風(fēng)扇所在的環(huán)境溫度，進(jìn)而改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，當(dāng)該熱感測(cè)器所感測(cè)到的環(huán)境溫度愈高，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速愈快，反之則愈慢。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇故障預(yù)警電路，其特征在于所述的預(yù)警顯示電路包括一燈號(hào)顯示單元及一蜂嗚器。
全文摘要
一種風(fēng)扇故障預(yù)警電路,它包括一電源電路;一將風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流變化以直流電壓輸出的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路;一用以對(duì)直流電壓進(jìn)行濾波,而后輸入一比較器與一基準(zhǔn)電壓比較而產(chǎn)生一高低電壓變化信號(hào)的濾波比較電路;一用以計(jì)算前述高低電壓變化信號(hào)的輸入信號(hào)量的微處理器;一用以接收所述的微處理器所輸出的預(yù)警控制信號(hào)的預(yù)警顯示電路,并發(fā)出警訊。它使得風(fēng)扇在不正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速極慢時(shí)關(guān)閉風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)發(fā)出警訊通知使用者進(jìn)行更換。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1254116SQ9812244
公開(kāi)日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月16日
發(fā)明者陳聰俊 申請(qǐng)人:新巨企業(yè)股份有限公司