[發明專利]直流電壓反饋型PWM溫控調速電路及高溫檢測報警電路

有效

• 申請號: 201410519277.5
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104265670A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 姜智康;姜菡;湯明英
• 申請（專利權）人: 姜智康;姜菡;湯明英
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于直流風扇控制技術領域，尤其是涉及直流風扇的PWM溫控調速以及高溫檢測技術。

背景技術

直流風扇反饋的轉速信號從誕生起其特點就是為數字電路服務的，一般用微處理器來處理這個信號，效果好但電路復雜。一種極簡易的方案，不僅無視風扇反饋的轉速信號，而且放棄任何反饋環；用這種方案做成的芯片其外圍電路極其簡單，降低了PWM的門檻。此方案不足的是性能欠優，低頻率PWM脈沖造成直流風扇震顫；熱敏電阻與芯片配合不理想，在PWM占空比從0%上升至100%時，對應的溫度變化為數十度。本發明提出一種直流電壓反饋型PWM溫控調速電路以期達到簡化電路但不失性能的效果。

PWM溫控調速電路故障和高溫檢測比較多見的方式：在直流風扇回路中串接一只小阻值電阻來檢測脈沖存在與否以判斷故障，這種方法的不足是降低了電源使用效率；同時，在PWM占空比達到100%風扇全速運轉時，這種檢測電路檢測不到脈沖，輸出FAULT信號，這無疑是取消了風扇全速運轉發揮效能的機會。正確的高溫報警時機應該是：風扇進入全速運轉之后溫度繼續上升，并上升到一個設定的值才發出報警信號。

發明內容

本發明提出一種直流電壓反饋型PWM溫控調速電路及高溫檢測報警電路，屬于直流風扇控制技術領域，尤其是涉及直流風扇的PWM溫控調速以及高溫檢測技術。面積等效原理是PWM技術基礎理論之一，一定的脈沖幅值和占空比等效為一定的直流電壓。本發明把調速電路輸出端的PWM脈沖轉換成直流電壓反饋回溫度檢測放大電路，以調整脈沖占空比和穩定電路工作點。電路結構簡單，風扇運轉平穩噪聲小。高溫檢測報警原理：高溫時風扇全速運轉，功率推動管直流飽和，負反饋電路因不能從輸出端獲取電壓變量而失效。負反饋失效使溫度檢測放大電路脫離放大區，接有溫度檢測電路和負反饋電路的輸入端出現電壓升高，檢測這個電壓達到報警預設電壓時發出高溫報警信號。

見說明書附圖1，圖1是電路結構方框圖。由運放、運放偏置電路、熱敏電阻、電容等元件組成溫度檢測放大電路。溫度檢測放大電路以運算放大器作放大器件，用電阻從電源分壓，分壓點接在運放的一個輸入端為其提供偏置，這個偏置電壓就是溫度檢測放大電路的基準電壓，并由這個電壓確定風扇最低工作電壓；熱敏電阻與電阻從電源分壓組成溫度檢測電路，同時為運放另一個輸入端提供偏置；運放輸出端與反相輸入端之間跨接一個電容以抑制干擾信號和反饋電壓中的交流紋波。溫度檢測放大電路輸出端接電壓比較器，電壓比較器另一個輸入端輸入來自三角波發生器產生的三角波電壓。電壓比較器輸出PWM信號至功率推動電路，功率推動電路輸出端接直流風扇。在功率推動電路輸出端與溫度檢測放大電路輸入端之間有一個直流電壓反饋電路，由有源低通濾波器、負反饋電阻以及限位二極管構成，其作用是把功率推動電路輸出端的PWM脈沖轉換成直流電壓，并反饋回溫度檢測放大電路以穩定電路工作點和調整PWM脈沖占空比。直流電壓反饋電路連接順序：有源低通濾波器輸入端接在功率推動電路輸出端，有源低通濾波器輸出端連接負反饋電阻和限位二極管，負反饋電阻和限位二極管呈并聯狀態，呈并聯狀態的負反饋電阻和限位二極管另一端連接溫度檢測放大電路接有溫度檢測電路的輸入端。

高溫檢測報警電路建立在直流電壓反饋型PWM溫控調速電路基礎之上，其電路以運放為基本檢測元件，運放一個輸入端接在溫度檢測放大電路接有溫度檢測電路和接有直流電壓反饋電路的輸入端，運放另一輸入端設置高溫報警預設電壓。高溫報警預設電壓電路有二種結構視實際情況選擇，一種是獨立型設置電路，由若干電阻串聯從電源分壓獲得分壓電壓，單獨用于高溫檢測報警電路作報警預設電壓；另一種是整合型設置電路，由若干電阻串聯從電源分壓獲得分壓電壓，分別提供給溫度檢測放大電路作基準電壓和高溫檢測報警電路作報警預設電壓。

附圖說明

圖1是電路結構方框圖。

圖2是直流電壓反饋型PWM溫控調速電路圖。

圖3是功率推動電路輸出端脈沖占空比與等效直流輸出電壓及溫度關系圖。

圖4是具有多溫度點高溫檢測報警功能調速電路圖。

圖5是高溫檢測報警電路原理分析之一圖。

圖6是高溫檢測報警電路原理分析之二圖。

圖7是高溫檢測報警電路原理分析之三圖。

圖8是用于高電壓直流風扇調速報警電路圖。

圖9是圖4、圖8電路運行狀態表。

具體實施方式