專利名稱：一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，通訊領(lǐng)域中的單板集成度越來越高，而系統(tǒng)設(shè)備越來越小，尤其是當(dāng)單板工作在高功率的情況下，設(shè)備內(nèi)的散熱問題就變得相對突出了，解決設(shè)備的散熱問題有多種方法，其中風(fēng)扇作為一種有效的散熱工具已得到了非常廣泛的應(yīng)用。雖然風(fēng)扇的風(fēng)速越大， 散熱效果越強(qiáng)，但高風(fēng)速也使風(fēng)扇這一強(qiáng)噪聲源的噪聲功率成指數(shù)級增加，并且加大了系統(tǒng)功耗，而風(fēng)扇長期工作在全速模式也會減少壽命，所以如何簡便有效地調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速就成了電路設(shè)計(jì)中的一個重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的風(fēng)扇調(diào)速的主要解決方法是對于帶轉(zhuǎn)速控制信號線的風(fēng)扇，由控制端輸出轉(zhuǎn)速控制PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制，簡稱脈寬調(diào)制)信號直接給風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速，PWM是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種技術(shù)。對于不帶轉(zhuǎn)速控制信號的風(fēng)扇，主要是控制風(fēng)扇的電源電壓來達(dá)到調(diào)速的目的，而要對電壓可調(diào)，要么設(shè)計(jì)一個可調(diào)的電源來給風(fēng)扇供電，要么采用電阻分壓來實(shí)現(xiàn)，這些方法太過復(fù)雜，而且成本高，功耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法，以解決上述相關(guān)技術(shù)中的風(fēng)扇調(diào)速過于復(fù)雜，而且成本高，功耗大的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置，包括電平轉(zhuǎn)換單元，用于對輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；開關(guān)控制單元，用于根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇為2線風(fēng)扇。進(jìn)一步地，還包括處理器單元，用于產(chǎn)生控制信號。進(jìn)一步地，電平轉(zhuǎn)換單元包括三極管和電源。進(jìn)一步地，開關(guān)控制單元包括MOS管，所述MOS管和風(fēng)扇的電源串聯(lián)。進(jìn)一步地，前述控制信號為占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。進(jìn)一步地，處理器單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)輸出調(diào)速控制信號，所述調(diào)速控制信號包括占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。進(jìn)一步地，占空比根據(jù)設(shè)備溫度的高低設(shè)置。進(jìn)一步地，風(fēng)扇供電的時間與脈沖寬度調(diào)制信號低電平的占空比成正比。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種風(fēng)扇調(diào)速的方法，包括處理器單元產(chǎn)生控制信號并發(fā)送給電平轉(zhuǎn)換單元；電平轉(zhuǎn)換單元將輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給開關(guān)控制單元；開關(guān)控制單元根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。進(jìn)一步地，處理器單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)輸出調(diào)速控制信號，所述調(diào)速控制信號包括占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。由于本發(fā)明的上述技術(shù)特征，本發(fā)明提供的一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法實(shí)現(xiàn)起來簡單，功耗低，成本也不是很高，并且能根據(jù)需要設(shè)計(jì)多種轉(zhuǎn)速檔位，轉(zhuǎn)速調(diào)整精確，效果好。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速裝置的電路示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對多個風(fēng)扇調(diào)速的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的占空比的圖示。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明提供了一種風(fēng)扇調(diào)速裝置，該裝置包括將輸入控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的電平轉(zhuǎn)換單元，根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源自身通斷的開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元串聯(lián)到風(fēng)扇電源中。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制信號輸入到電平轉(zhuǎn)換單元，電平轉(zhuǎn)換單元調(diào)整控制信號電平后輸入給開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元根據(jù)控制信號不斷地對風(fēng)扇電源進(jìn)行通斷電控制，達(dá)到控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的，轉(zhuǎn)速的大小還可以由控制信號占空比來調(diào)整?？刂菩盘栒伎毡热鐖D5所示，控制信號是指PWM信號，這是一種方波信號，方波正電平時間與方波周期時間的比就是占空比，方波周期不變，正電平時間可以由處理器來控制，這樣就控制了占空比。本發(fā)明原理框圖如圖1所示，圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速裝置的示意圖?？刂菩盘柺窃O(shè)備主控端根據(jù)當(dāng)前工作環(huán)境狀態(tài)輸出的調(diào)速控制信號，設(shè)備主控端如圖1中的處理器單元，PWM控制信號可以由它產(chǎn)生，PWM信號的占空比是處理器根據(jù)當(dāng)前溫度來控制的。控制信號一般都為占空比可調(diào)的PWM方波信號，不同的占空比對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)設(shè)備(比如基站系統(tǒng))根據(jù)需要可以自定義轉(zhuǎn)速檔位，如低于0度，輸出30%占空比的PWM為1檔；0度 25度時，輸出50%占空比的PWM為2檔等。該調(diào)速PWM信號送入電平轉(zhuǎn)換單元，電平轉(zhuǎn)換單元對PWM信號的電平幅值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，調(diào)整為適合開關(guān)控制單元的電平，保持原PWM信號的占空比。經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后的控制信號送入開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元根據(jù)控制信號不斷地通斷風(fēng)扇的電源，通或斷的時間由PWM控制信號的占空比來控制。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速裝置的電路示意圖。電平轉(zhuǎn)換單元由一個三極管和相應(yīng)的電源組成，開關(guān)控制單元由一個MOS管組成，MOS管串聯(lián)在風(fēng)扇的電源上。三極管工作在飽和區(qū)或截止區(qū)，控制信號為高電平時，三極管BE極導(dǎo)通，CE導(dǎo)通將MOS 管G極下拉到低電平，MOS管截止，風(fēng)扇電源斷開；控制信號為低電平時，三極管CE截止，MOS管G極被上拉到VCC，這時MOS管導(dǎo)通，風(fēng)扇正常供電。風(fēng)扇供電的時間與PWM控制信號低電平的占空比成正比，即風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與控制信號低電平的占空比成正比。圖3為控制多種多個風(fēng)扇的應(yīng)用圖。2線、3線、4線風(fēng)扇的意思是根據(jù)該型號風(fēng)扇有幾根信號線來定義的2線兩根電源線(一正一負(fù))3線兩根電源線，一根狀態(tài)信號線4線兩根電源線，一根狀態(tài)線，一根控制信號線。 2線風(fēng)扇是指只有兩根電源線的風(fēng)扇，沒有專用的調(diào)速信號線和狀態(tài)信號線。4線風(fēng)扇是指有兩根電源線，一根調(diào)速控制線，一根轉(zhuǎn)速狀態(tài)線。系統(tǒng)中經(jīng)常同時使用了兩種風(fēng)扇，而且需要同時進(jìn)行調(diào)速控制，同一種占空比的調(diào)速信號送過來，對于4線風(fēng)扇，該信號可以分別直接送入風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速。對于2線風(fēng)扇，調(diào)速信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后送給開關(guān)控制單元，開關(guān)控制單元可以對所有需要調(diào)速的2線風(fēng)扇進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)速，開關(guān)控制單元串聯(lián)在2線風(fēng)扇的總電源上。這樣系統(tǒng)只需要提供一根調(diào)速控制線就可以對多種多個風(fēng)扇同時調(diào)速。圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種風(fēng)扇調(diào)速方法的流程圖。本發(fā)明的一種風(fēng)扇調(diào)速的方法，包括以下步驟SlOO 處理器單元產(chǎn)生控制信號并發(fā)送給電平轉(zhuǎn)換單元；S102 電平轉(zhuǎn)換單元將輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給開關(guān)控制單元；S104開關(guān)控制單元根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。其中，平轉(zhuǎn)換單元由三極管和電源組成，開關(guān)控制單元由MOS管組成，所述MOS管和風(fēng)扇的電源串聯(lián)，處理器單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)輸出調(diào)速控制信號，所述調(diào)速控制信號包括占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號，占空比根據(jù)設(shè)備溫度的高低設(shè)置，風(fēng)扇供電的時間與脈沖寬度調(diào)制信號低電平的占空比成正比。綜上所述，由于本發(fā)明的上述技術(shù)特征，本發(fā)明提供的一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法實(shí)現(xiàn)起來簡單，功耗低，成本也不是很高，并且能根據(jù)需要設(shè)計(jì)多種轉(zhuǎn)速檔位，轉(zhuǎn)速調(diào)整精確，效果好。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各單元或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個的計(jì)算裝置上，或者分布在多個計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路單元，或者將它們中的多個單元或步驟制作成單個集成電路單元來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置，其特征在于，包括電平轉(zhuǎn)換單元，用于對輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換； 開關(guān)控制單元，用于根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述風(fēng)扇為2線風(fēng)扇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括處理器單元，用于產(chǎn)生控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換單元包括三極管和電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制單元包括MOS管，所述MOS 管和風(fēng)扇的電源串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的裝置，其特征在于，所述控制信號為占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述處理器單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)輸出調(diào)速控制信號，所述調(diào)速控制信號包括占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述占空比根據(jù)設(shè)備溫度的高低設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的裝置，其特征在于，風(fēng)扇供電的時間與脈沖寬度調(diào)制信號低電平的占空比成正比。
10.一種風(fēng)扇調(diào)速的方法，其特征在于，包括 處理器單元產(chǎn)生控制信號并發(fā)送給電平轉(zhuǎn)換單元；電平轉(zhuǎn)換單元將輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給開關(guān)控制單元； 開關(guān)控制單元根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述處理器單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)輸出調(diào)速控制信號，所述調(diào)速控制信號包括占空比可調(diào)的脈沖寬度調(diào)制信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置，包括電平轉(zhuǎn)換單元，用于對輸入的控制信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；開關(guān)控制單元，用于根據(jù)電平轉(zhuǎn)換單元輸出的信號控制風(fēng)扇電源通斷。本發(fā)明還公開了一種風(fēng)扇調(diào)速的方法。本發(fā)明提供的一種風(fēng)扇調(diào)速的裝置及方法實(shí)現(xiàn)起來簡單，功耗低，成本也不是很高，并且能根據(jù)需要設(shè)計(jì)多種轉(zhuǎn)速檔位，轉(zhuǎn)速調(diào)整精確，效果好。
文檔編號F04D27/00GK102261343SQ201010185280
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者趙琰 申請人:中興通訊股份有限公司