本實(shí)用新型涉及控制電路技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和風(fēng)扇設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，隨著電路的集成度越來(lái)越高，尤其是當(dāng)電路工作在高功率、大電壓的情況下時(shí)，電路的散熱問(wèn)題就變得相對(duì)突出了。為了解決設(shè)備電路的散熱問(wèn)題，風(fēng)扇作為一種有效的散熱工具已經(jīng)得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。其中，風(fēng)扇的風(fēng)速越大，散熱效果越強(qiáng)。但如果風(fēng)扇在工作過(guò)程中轉(zhuǎn)速維持不變，會(huì)造成能源浪費(fèi)，也增加了環(huán)境噪音。因此，會(huì)在風(fēng)扇中安裝降壓調(diào)速電路，從而根據(jù)工作環(huán)境的溫度，對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行降壓調(diào)速操作。

相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置會(huì)使用高速光耦對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置中的其他電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過(guò)程中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：

現(xiàn)有的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置使用的高速光耦雖然可以完成驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的工作，但是使用成本較高，不適合大范圍使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和風(fēng)扇設(shè)備，以降低風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的成本。

第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置，其特征在于，包括：依次連接的普通光耦隔離電路、脈沖整形電路和降壓調(diào)速電路；

所述普通光耦隔離電路，包括普通光耦；

所述普通光耦隔離電路通過(guò)所述普通光耦，對(duì)所述降壓調(diào)速電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中：所述普通光耦隔離電路，包括：第一電阻、所述普通光耦和第二電阻；

所述第一電阻的一端與電壓源連接，另一端與所述普通光耦的原邊的一端連接；

所述普通光耦的副邊的一端與所述第二電阻的一端連接，另一端與所述脈沖整形電路連接；

所述第二電阻的另一端與所述脈沖整形電路連接。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中：所述脈沖整形電路，包括：第一電容、第二電容、有極性電容、第三電阻、穩(wěn)壓管和脈沖整形模塊；

所述第一電容的一端與直流電壓源連接，另一端接地；

所述有極性電容的一端與所述第二電阻連接，另一端接地；

所述第二電容的一端與所述脈沖整形模塊連接，另一端接地；

所述第三電阻的一端與所述脈沖整形模塊連接，另一端接地；

所述穩(wěn)壓管的正極與直流電壓源連接，負(fù)極分別與所述第二電阻和所述脈沖整形模塊連接；

所述脈沖整形模塊，還與所述普通光耦的副邊連接。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中：所述脈沖整形模塊，采用555定時(shí)器；

所述脈沖整形模塊包括八個(gè)引腳，其中，第一引腳接地，第二引腳與所述第三電阻連接，第三引腳與所述降壓調(diào)速電路連接，第四引腳和第八引腳分別與所述穩(wěn)壓管的負(fù)極連接，第五引腳與所述第二電容連接，第六引腳與所述第二引腳短接，第七引腳空接。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中：所述降壓調(diào)速電路，包括：第五電阻、第三電容、第四電容、第二二極管、MOS管和電感；

所述第五電阻并連連接在所述MOS管的柵極和漏極之間；

所述第三電容的一端與直流電壓源連接，另一端接地；

所述第二二極管的正極與直流電壓源連接，負(fù)極與所述MOS管的源極連接；

所述電感的一端與所述MOS管的源級(jí)連接，另一端與所述第四電容連接；

所述第四電容的一端與直流電壓源連接，另一端與所述電感連接。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中：所述降壓調(diào)速電路，還包括：第四電阻；

所述第四電阻的一端與所述脈沖整形模塊的所述第三引腳連接，另一端與所述MOS管的柵極連接。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中：所述降壓調(diào)速電路，還包括：第一二極管；

所述第一二極管并連連接在所述MOS管的柵極和漏極之間。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中：所述MOS管采用型號(hào)為NTD20N06的場(chǎng)效應(yīng)管。

結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中：所述風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置，還包括：二次電池；

所述二次電池，分別與所述普通光耦隔離電路、脈沖整形電路和降壓調(diào)速電路連接；

所述二次電池，分別為所述普通光耦隔離電路、脈沖整形電路和降壓調(diào)速電路供電。

第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種風(fēng)扇設(shè)備，包括上述的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和直流風(fēng)扇；

所述風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置與所述直流風(fēng)扇連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和風(fēng)扇設(shè)備，通過(guò)普通光耦隔離電路中設(shè)置的普通光耦，對(duì)降壓調(diào)速電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)高速光耦對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)相比，使用價(jià)格低廉的普通光耦就可以完成對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的驅(qū)動(dòng)工作，無(wú)需使用成本高昂的高速光耦，降低了風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的使用成本，提高了風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的使用范圍。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的概括結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(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)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

目前，風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置會(huì)使用高速光耦對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置中的其他電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)有的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置使用的高速光耦雖然可以完成驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的工作，但是使用成本較高，不適合大范圍使用?；诖?，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和風(fēng)扇設(shè)備。

需要注意的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

另外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹。

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例提供一種風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置，包括：依次連接的光耦隔離電路100、脈沖整形電路102和降壓調(diào)速電路104；

光耦隔離電路100，包括普通光耦U1；

光耦隔離電路100通過(guò)普通光耦U1，對(duì)降壓調(diào)速電路104進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

具體地，光耦隔離電路100，包括：第一電阻R1、上述普通光耦U1和第二電阻R2；

上述第一電阻R1的一端與電壓源5V連接，另一端與上述普通光耦U1的原邊的一端連接；

上述普通光耦U1的副邊的一端與上述第二電阻R2的一端連接，另一端與上述脈沖整形電路102連接；

上述第二電阻R2的另一端與上述脈沖整形電路102連接。

在上述光耦隔離電路100中，普通光耦U1的原邊的另一端接收風(fēng)扇的控制指令，使得風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置根據(jù)接收到的控制指令對(duì)降壓調(diào)速電路104進(jìn)行控制。

普通光耦U1的輸入端接受5V的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)脈沖信號(hào)，高電平導(dǎo)通，低電平截止，普通光耦U1主要用來(lái)對(duì)輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行隔離，其中第一電阻R1和第二電阻R2分別是普通光耦U1輸入端和輸出端的限流電阻。

普通光耦U1可以采用如下型號(hào)的光耦中的任何一種：TLP521-1、TLP521-2、TLP521-4、4N25、4N35和6N136。

由于普通光耦在開通和關(guān)斷時(shí)存在延遲時(shí)間，這個(gè)延遲時(shí)間的產(chǎn)生主要是三極管進(jìn)入飽和時(shí)產(chǎn)生的，是不可避免的，由于延遲時(shí)間的存在，使得普通光耦的輸出波形變形，變形的脈沖波形邊沿平滑而不具有陡峭邊沿，所以不能很好的對(duì)降壓調(diào)速電路104進(jìn)行控制。那么就需要對(duì)普通光耦輸出的脈沖波形進(jìn)行整形，為了對(duì)普通光耦輸出的脈沖波形進(jìn)行整形，上述脈沖整形電路102，包括：第一電容C1、第二電容C2、有極性電容EP1、第三電阻R3、穩(wěn)壓管Z1和脈沖整形模塊U2；

上述第一電容C1的一端與直流電壓源24Vin連接，另一端接地；

上述有極性電容EP1的一端與上述第二電阻R2連接，另一端接地；

上述第二電容C2的一端與上述脈沖整形模塊U2連接，另一端接地；

上述第三電阻R3的一端與上述脈沖整形模塊U2連接，另一端接地；

上述穩(wěn)壓管Z1的正極與直流電壓源24Vin連接，負(fù)極分別與上述第二電阻R2和上述脈沖整形模塊U2連接；

上述脈沖整形模塊U2，還與上述普通光耦U1的副邊連接。

上述脈沖整形模塊U2，采用555定時(shí)器；

上述脈沖整形模塊U2包括八個(gè)引腳，其中，第一引腳1接地，第二引腳1與上述第三電阻R3連接，第三引腳3與上述降壓調(diào)速電路104連接，第四引腳4和第八引腳8分別與上述穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極連接，第五引腳5與上述第二電容C2連接，第六引腳6與上述第二引腳短接，第七引腳7空接；

上述脈沖整形模塊U2，通過(guò)上述第六引腳6與上述第二引腳2短接構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于對(duì)上述光耦隔離電路100輸出的脈沖波形進(jìn)行整形操作。

脈沖整形模塊U2采用NE555定時(shí)器，將脈沖整形模塊U2的第四引腳4和第八引腳8短接在一起作為觸發(fā)電平的輸入，第二引腳2和第六引腳6連接在一起作為信號(hào)輸入端，使得555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器。脈沖整形模塊U2的第五引腳5腳是控制電壓端，此處通過(guò)一個(gè)0.01μF的第二電容C2接地，保證脈沖整形模塊內(nèi)部參考電平的穩(wěn)定，第二電容C2起濾波作用。脈沖整形模塊U2的第七引腳7是放電端，脈沖整形模塊U2用作定時(shí)器時(shí)電容放電，該端與放電管集電極相連；脈沖整形模塊U2用作施密特觸發(fā)器使用時(shí)，第七引腳7懸空。脈沖整形模塊U2的1腳接地，3腳為脈沖整形模塊U2的輸出端。

脈沖整形模塊U2的觸發(fā)電平輸入部分，此處選擇了穩(wěn)定電壓為9V的穩(wěn)壓管Z1，為脈沖整形模塊U2提供了24V-9V＝15V的穩(wěn)定的觸發(fā)電平。第一電容C1、有極性電容EP1分別是直流電壓源24Vin和脈沖整形模塊U215V觸發(fā)電平的濾波電容。

上述脈沖整形模塊U2主要利用NE555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器的回差特性將普通光耦U1輸出的邊沿平滑的脈沖波形整形為邊沿陡峭的脈沖波形，以更好的驅(qū)動(dòng)降壓調(diào)速電路104中MOS管Q1的導(dǎo)通與截止。施密特觸發(fā)器的回差電壓為2/3VCC-1/3VCC＝1/3VCC＝5V，其中VCC為輸入的觸發(fā)電平，為15V。當(dāng)輸入脈沖電壓上升到2/3VCC時(shí)，脈沖整形模塊U2的輸出電壓從高電平轉(zhuǎn)換為低電平，當(dāng)輸入脈沖電壓下降到1/3VCC時(shí)，脈沖整形模塊U2的輸出電壓又從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。

通過(guò)以上描述的脈沖整形電路102，可將輸入的經(jīng)過(guò)普通光耦U1隔離的脈沖信號(hào)整形為邊沿陡峭的脈沖波形，可以很好的驅(qū)動(dòng)MOS管Q1的開通和關(guān)斷。

為了更好地對(duì)直流風(fēng)扇進(jìn)行控制，上述降壓調(diào)速電路104，包括：第五電阻R5、第三電容C3、第四電容C4、第二二極管Q2、MOS管Q1和電感L1；

上述第五電阻R5并連連接在上述MOS管Q1的柵極和漏極之間；

上述第三電容C3的一端與直流電壓源24Vin連接，另一端接地；

上述第二二極管Q2的正極與直流電壓源24Vin連接，負(fù)極與上述MOS管Q1的源極連接；

上述電感L1的一端與上述MOS管Q1的源級(jí)連接，另一端與上述第四電容C4連接；

上述第四電容C4的一端與直流電壓源24Vin連接，另一端與上述電感L1連接；

上述降壓調(diào)速電路104，通過(guò)上述MOS管Q1對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)整。

上述降壓調(diào)速電路104的輸出電壓＝輸入脈沖*占空比，通過(guò)改變輸入脈沖的占空比，控制MOS管Q1的開通與關(guān)斷時(shí)間來(lái)達(dá)到改變輸出電壓的作用。優(yōu)選地，MOS管Q1的選用型號(hào)為NTD20N06的場(chǎng)效應(yīng)管，此種場(chǎng)效應(yīng)管耐壓高，輸出電流大。

在上述降壓調(diào)速電路104中，第三電容C3是降壓調(diào)速電路104中直流電壓源24Vin輸入的濾波電容，第二二極管D2起續(xù)流作用。當(dāng)MOS管Q1導(dǎo)通時(shí)，電感L1充電，第四電容C4提供負(fù)載直流風(fēng)機(jī)電壓；當(dāng)MOS管Q1截止時(shí)，電感L1通過(guò)第二二極管D2放電，提供第四電容C4和直流風(fēng)機(jī)的電壓。

為改變輸入脈沖的前后沿陡峭度并防止輸入脈沖振蕩，上述降壓調(diào)速電路104，還包括：第四電阻R4；

上述第四電阻R4的一端與上述脈沖整形模塊U2的上述第三引腳3連接，另一端與上述MOS管Q1的柵極連接。

通過(guò)以上的描述可以看出，在MOS管Q1的柵極串聯(lián)一個(gè)第四電阻R4，從而改變輸入脈沖的前后沿陡峭度并防止輸入脈沖振蕩，并可以減小集電極的電壓尖峰。

進(jìn)一步地，為了保證在MOS管Q1工作時(shí)不會(huì)有較高電壓加到柵極而擊穿絕緣層而造成MOS管Q1損壞，上述降壓調(diào)速電路104，還包括：第一二極管Q1；

上述第一二極管Q1并連連接在上述MOS管Q1的柵極和漏極之間。

通過(guò)以上的描述可以看出，在降壓調(diào)速電路104中，通過(guò)上述第一二極管Q1對(duì)MOS管Q1的電壓進(jìn)行雙向瞬態(tài)抑制，使得MOS管Q1工作時(shí)不會(huì)有較高電壓加到柵極而擊穿MOS管Q1的絕緣層，保證MOS管Q1工作時(shí)不會(huì)損壞。

為了使風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置在電源因故障而不能繼續(xù)對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置供電時(shí)，還可以使風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置繼續(xù)工作，上述風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置，還包括：二次電池106；

上述二次電池106，分別與上述光耦隔離電路100、脈沖整形電路102和降壓調(diào)速電路104連接；

上述二次電池106，分別為上述光耦隔離電路100、脈沖整形電路102和降壓調(diào)速電路104供電。

其中，二次電池可以是鋰電池、鎳電池，還可以是其他任何可以為風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置提供電量的充電電池，這里不再一一贅述。

通過(guò)設(shè)置二次電池作為風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的備用電源，可以在風(fēng)扇突然斷電的情況下，通過(guò)作為備用電源的二次電池為風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置供電，使得直流風(fēng)扇的管理人員在給風(fēng)扇供電的電源出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置對(duì)及時(shí)關(guān)閉直流風(fēng)扇，避免了由于突然斷電造成風(fēng)扇損壞情況的發(fā)生。

上述的風(fēng)扇降壓調(diào)速電路已成功應(yīng)用于低壓靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置和有源電力濾波器裝置中，根據(jù)裝置運(yùn)行功率情況調(diào)整輸入脈沖占空比，對(duì)裝置中的直流風(fēng)扇進(jìn)行降壓調(diào)速，具有調(diào)速范圍廣、產(chǎn)品噪音小和功耗低的特點(diǎn)。

本實(shí)施例，還提出一種風(fēng)扇設(shè)備，包括上述的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和直流風(fēng)扇；

上述風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置與上述直流風(fēng)扇連接，用于控制上述直流風(fēng)扇。

綜上所述，本實(shí)施例提供的風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置和風(fēng)扇設(shè)備，通過(guò)普通光耦隔離電路中設(shè)置的普通光耦，對(duì)降壓調(diào)速電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)高速光耦對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)相比，使用價(jià)格低廉的普通光耦就可以完成對(duì)風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的驅(qū)動(dòng)工作，無(wú)需使用成本高昂的高速光耦，降低了風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的使用成本，提高了風(fēng)扇降壓調(diào)速裝置的使用范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

以上上述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)上述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。