專利名稱：電腦pwm風扇的繼電器接口電路的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬電腦接口應用技術(shù)背景技術(shù)現(xiàn)代電腦技術(shù)的發(fā)展日新月異，CPU、IC的主頻和集成度在不斷提高，因此產(chǎn)生了大量的熱量，使機箱內(nèi)部溫度上升，通常使用風扇來通風散熱?，F(xiàn)在多數(shù)個人電腦和電腦服務器都裝有硬件監(jiān)控電路，實時監(jiān)測和控制電腦的運行狀況，例如CPU溫度、電腦主板溫度、風扇轉(zhuǎn)速、電壓等，在這些監(jiān)控電路中的冷卻風扇廣泛應用了脈沖寬度調(diào)制(PWM)和自動控制技術(shù)，電腦運行過程中監(jiān)控電路會根據(jù)被測元件的溫度調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速，給CPU和電腦器件降溫。電腦監(jiān)控程序或應用程序配合硬件工作，當元件溫度下降時，風扇轉(zhuǎn)速自動降低，當元件溫度上升時，風扇轉(zhuǎn)速自動上升，目的是降低風扇噪聲，節(jié)約電量使用，延長風扇壽命和系統(tǒng)的有效工作。
個人電腦和電腦服務器中，盡管品牌、廠商和CPU主頻不同，電腦冷卻風扇外型和轉(zhuǎn)速不一，但電腦主板上的風扇插座尺寸和電氣參數(shù)卻為眾廠商共同遵守的事實標準，3引線風扇插座的定義和參數(shù)見表1表1

電腦主板上通常提供2個以上風扇插座，表1中插頭2是電源正極，為直流風扇提供+12VMAX工作電源，用脈沖寬度調(diào)制輸出控制風扇轉(zhuǎn)速時此端電壓可以調(diào)節(jié)(也可設為定值，電腦默認12V)；插頭3是公共地；插頭1是檢測風扇轉(zhuǎn)速快慢的反饋信號端。2引線風扇插座相比表1則少了轉(zhuǎn)速反饋端。但每個插座僅能連接一個風扇，也無法與其它電氣裝置連接。
大多數(shù)電腦主板硬件監(jiān)控電路都具有PWM風扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能，電腦主板上提供PWM風扇插座作接口，PWM輸出控制風扇轉(zhuǎn)速時電路原理如圖1，電路包括了PWM控制信號輸入，濾波、隔離放大和輸出驅(qū)動，輸出電流Io＝1000mAmax，可直接驅(qū)動繼電器。硬件監(jiān)控電路多采用高度集成的專用集成電路如W83782D、ADM1031等，以W83637HF為例進行討論說明，W83637HF具有3路PWM風扇轉(zhuǎn)速控制(fan speed control)，調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速使用調(diào)節(jié)風扇工作電壓的方法，調(diào)節(jié)風扇工作電壓使用的是調(diào)節(jié)PWM占空比，PWM輸出經(jīng)平滑濾波后變?yōu)槟M電壓，調(diào)節(jié)PWM的占空比使輸出電壓的擺幅(調(diào)節(jié)范圍)是0-12伏直流，其實質(zhì)是一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器。脈沖寬度的占空比(Duty cycle)能夠用程序控制，默認占空比是100％，對應12V(Vcc)輸出電壓。不調(diào)速時風扇運行在這種情況下。調(diào)速時電路輸出電壓Vo＝Vcc×Duty cycle，Vomin＝Vcc×0％＝0V，Vomax＝Vcc×100％＝Vcc＝12V，在電腦和智能儀器電路中也有直流5V、24V、48V電壓等級工作電源，同樣適用上述分析。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是擴展監(jiān)控電路PWM風扇接口的使用范圍。
本實用新型的技術(shù)方案是使用電腦主板上硬件監(jiān)控電路的既成驅(qū)動電路和接口，用繼電器的輸入或控制回路連接電腦主板上PWM風扇插座的工作電源，以此電壓信號為繼電器的控制信號，繼電器輸出或被控)回路與負載通過另一電源串聯(lián)連接。繼電器是電磁繼電器或固態(tài)繼電器(SSR)，負載是風扇或其它執(zhí)行機構(gòu)，可以在繼電器輸出的常開或常閉回路中使用直流電源或交流電源。
本發(fā)明的有益效果是用電腦既成的風扇插座，既可以同時使用不同電壓等級的直流風扇，也可以使用交流風扇；還可以與應用軟件配合，通過繼電器控制其它執(zhí)行機構(gòu)。


圖1是電腦監(jiān)控電路PWM應用電路原理圖圖2是實施例1PWM風扇插座與固態(tài)繼電器、負載和交流電源連接電路圖圖3是實施例2PWM風扇插座與電磁繼電器、風扇和直流電源連接電路圖實施方式本實用新型實施例1如圖2，電腦PWM風扇的繼電器接口電路使用電腦主板上硬件監(jiān)控電路的既成驅(qū)動電路和接口，用固態(tài)繼電器SSR的輸入(控制)回路連接電腦主板上PWM風扇插座的工作電源端子，即連接表1中插頭2和插頭3，以此可調(diào)電壓作為SSR的控制信號，SSR的輸出(被控)回路與負載通過交流220V電源串聯(lián)連接，負載為交流風扇(如電腦電源風扇)或其它執(zhí)行機構(gòu)(如其它調(diào)溫裝置)。圖2中的SSR可使用常開型或常閉型，在CPU和應用程序的配合下，繼電器后可連接被控對象，則構(gòu)成了開環(huán)控制系統(tǒng)。電路中SSR的型號是P240D2(OPTO22公司)主要參數(shù)●控制電壓3～30V.DC●負載端240V.AC/2A●最大輸出壓降1.6V ●斷態(tài)漏電流最大值5mA●關斷電壓1V.DC ●散熱系數(shù)1.2W/A●浪涌峰值電流20A●零電壓導通(過零觸發(fā))●輸入/輸出(光隔離電壓4000V) ●絕緣電壓4000V●內(nèi)置緩沖器零上電功能，瞬時保護功能本實用新型實施例2如圖3，電腦PWM風扇的繼電器接口電路使用電腦主板上硬件監(jiān)控電路的既成驅(qū)動電路和接口，用電磁繼電器J的輸入(控制線圈)回路連接電腦主板上PWM風扇插座的工作電源端子，用此可調(diào)電壓作為繼電器的控制信號，繼電器輸出(被控)回路與負載通過另一直流電源串聯(lián)連接。繼電器的輸出可以通過繼電器的常開JH和常閉JD接點，按圖2結(jié)構(gòu)，一路常開回路使用12V電源，一路常閉回路使用5V電源，擴大了風扇的使用數(shù)量和范圍，方便聯(lián)接不同電壓等級風扇。電路中電磁繼電器的型號是G6A(OMRON)主要參數(shù)●額定工作電壓Ue＝12V.DC●額定工作電流Ie＝16mA●線圈電阻R＝720歐 ●額定功耗Pe＝200mW
權(quán)利要求1.一種電腦PWM風扇的繼電器接口電路，它包括電腦主板上硬件監(jiān)控電路脈沖寬度調(diào)制(PWM)風扇的既成驅(qū)動電路和插座，還包括一繼電器和負載，其特征是繼電器輸入或控制回路連接電腦主板上PWM風扇插座的工作電源端子，繼電器輸出或被控回路與負載串聯(lián)，負載由另一電源供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征是繼電器為電磁繼電器或固態(tài)繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征是負載為風扇或其它執(zhí)行機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征是負載在繼電器輸出回路的常開或常閉回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征是與負載串聯(lián)連接的電源為直流電源或交流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和或所述的電路，其特征是繼電器的輸入回路與輸出回路電隔離。
專利摘要一種電腦PWM風扇的繼電器接口電路，使用電腦主板上硬件監(jiān)控電路脈沖寬度調(diào)制(PWM)風扇的既成驅(qū)動電路和插座，用繼電器的輸入(控制)回路連接電腦主板上PWM風扇插座的工作電源，以此可調(diào)節(jié)電壓信號為繼電器的控制信號，繼電器輸出(被控)回路與負載通過另一電源串聯(lián)連接。繼電器是電磁繼電器或固態(tài)繼電器，負載是風扇或其它執(zhí)行機構(gòu)，在繼電器的常開或常閉回路中可以接入直流電源或交流電源，本實用新型擴展了電腦監(jiān)控電路PWM風扇接口的使用范圍。
文檔編號H01H47/00GK2735646SQ20042001766
公開日2005年10月19日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者李謙 申請人:李謙