帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路，用于變頻器散熱系統(tǒng)中驅(qū)動直流低壓風扇。2線/3線風扇的驅(qū)動信號由PWM信號經(jīng)過光電耦合器控制開關(guān)管的導通與關(guān)閉。光電耦合器用于驅(qū)動電路與降壓電路的隔離。開關(guān)管、電感、二極管、電容組成Buck降壓電路，實現(xiàn)直流電壓的變化，滿足當前散熱需求。4線風扇的驅(qū)動信號直接由光電耦合器的輸出端提供，提供占空比可變的PWM信號給風扇。風扇轉(zhuǎn)速反饋電路給控制單元部分實時反饋轉(zhuǎn)速信號并更好的監(jiān)控轉(zhuǎn)速和保護風扇。本實用新型的散熱效率高，調(diào)速范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單實用性強，絕緣等級高可適應(yīng)不同電壓等級電路，抗干擾能力強，兼顧了風扇高效率控制和高數(shù)字化控制的需求。
【專利說明】帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及變頻器散熱領(lǐng)域，特別涉及一種可驅(qū)動2線、3線、4線風扇的、帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在電力電子行業(yè)，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，很多設(shè)備需要更多的大功率半導體器件應(yīng)用，大功率器件運行時不可避免地會產(chǎn)生很多的熱量，通常設(shè)備需要自帶風扇進行散熱處理。目前大部分的風扇處于恒速工作狀態(tài)下，但大功率器件很多時候不是工作在額定功率下，產(chǎn)生的熱量不需要風扇恒速運轉(zhuǎn)就可滿足溫度要求，此時風扇仍恒速運轉(zhuǎn)就造成了很大一部分能源的浪費。在目前能效等級逐步提升的趨勢下，對風扇的驅(qū)動控制就勢在必行。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型為了解決上述存在的問題，提供一種電路簡單、散熱效率高、高效節(jié)能的帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路，可以根據(jù)大功率器件的散熱需求，控制風扇不同的轉(zhuǎn)速，在達到散熱效果的同時提高散熱效率，節(jié)約能源。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路，包括PWM控制電路、Buck降壓電路、風扇以及風扇轉(zhuǎn)速反饋電路；
[0006]PWM控制電路，包括電源信號、PWM信號和第一光電耦合器；所述電源信號和PWM信號組成第一光電稱合器的驅(qū)動信號，所述PWM信號經(jīng)過第一光電稱合器隔離后控制Buck降壓電路的開關(guān)管的導通與關(guān)閉；所述電源信號經(jīng)過第一光電耦合器隔離后驅(qū)動Buck降壓電路和4線風扇；
[0007]Buck降壓電路，包括開關(guān)管、電感和電容；所述開關(guān)管的導通與關(guān)閉由PWM控制電路的第一光電耦合器的輸出控制；所述開關(guān)管導通時，電感和電容儲能；所述開關(guān)管關(guān)閉時，電感和電容釋放電能，驅(qū)動2線/3線風扇；
[0008]風扇包括2線/3線風扇和4線風扇；
[0009]風扇轉(zhuǎn)速反饋電路，包括第二光電耦合器，用于將2線/3線風扇和4線風扇的轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號經(jīng)過第二光電耦合器進行隔離之后反饋給控制單元部分。
[0010]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0011]本實用新型散熱效率高，節(jié)約能源；電路結(jié)構(gòu)簡單絕緣等級高，抗干擾能力強，成本控制佳；設(shè)計實用方便并能監(jiān)控風扇轉(zhuǎn)速，保護器件，兼顧風扇高效率控制和高數(shù)字化控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0014]如圖1所示，實用新型的風扇調(diào)速電路除了驅(qū)動對象:2線/3線風扇、4線風扇以夕卜，可以劃分為三個部分。
[0015]第一部分為PWM控制電路，包括電源V1、PWM信號和光電耦合器Ql ;PWM信號由控制單元部分輸出至本電路，電源Vl和PWM信號組成光電耦合器Ql的驅(qū)動信號，PWM信號經(jīng)過光電耦合器Ql隔離后，控制第二部分中的開關(guān)管Q2的導通與關(guān)閉，構(gòu)成第一級隔離放大電路。該電路的作用在于，由光電耦合器Ql實現(xiàn)PWM信號回路與風扇電源回路的隔離，實現(xiàn)高絕緣等級，提高抗干擾能力，改變PWM信號的頻率和占空比，實現(xiàn)輸出電壓變化，實現(xiàn)風扇的無極調(diào)速過程。
[0016]第二部分為Buck降壓電路，包括開關(guān)管Q2、電感L1、二極管Dl、電容Cl和C2 ;當開關(guān)管Q2導通時，電感LI和電容Cl、C2儲能，當開關(guān)管Q2關(guān)閉時，電感LI和電容Cl、C2釋放電能供給2線/3線風扇使用。該電路的作用在于，調(diào)整PWM信號的占空比和頻率從而改變儲能的多少，以實現(xiàn)降壓和穩(wěn)定風扇轉(zhuǎn)速目的。
[0017]第三部分為風扇轉(zhuǎn)速反饋電路，包括光電耦合器Q3 ;驅(qū)動對象-2線/3線風扇、4線風扇的轉(zhuǎn)速傳感器Pluse sensor的輸出信號經(jīng)過光電f禹合器Q3,輸出Speed Feedback反饋給控制單元部分。該電路的作用在于，由光電耦合器Q3實現(xiàn)反饋信號回路與控制回路的隔離，加強反饋電路的抗干擾能力。反饋信號的及時監(jiān)控，更完善了整個調(diào)速系統(tǒng)，提升散熱效率，使用極為方便。
[0018]本實用新型的工作方式如下:電源Vl和PWM信號組成光電耦合器Ql的驅(qū)動信號。經(jīng)過光電耦合器Ql的隔離放大之后的PWM信號控制開關(guān)管Q2的導通與關(guān)閉。經(jīng)過光電耦合器Ql的隔離之后的電壓V2經(jīng)過Buck降壓電路后，改變開關(guān)管Q2的占空比Ton/T，從而改變輸出電壓的值，驅(qū)動2線/3線風扇的運轉(zhuǎn)。光電耦合器Ql隔離之后的電壓直接驅(qū)動4線風扇。不同的占空比，風扇轉(zhuǎn)速各異。2線/3線風扇、4線風扇的轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號經(jīng)過光電耦合器Q3隔離之后反饋給控制單元部分，實時監(jiān)測風扇運轉(zhuǎn)情況，保護電路器件的安全。
[0019]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型不限于以上實施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和構(gòu)思的前提下直接導出或聯(lián)想到的其他改進和變化，均應(yīng)認為包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶轉(zhuǎn)速反饋的風扇調(diào)速電路，其特征在于:包括PWM控制電路、Buck降壓電路、風扇以及風扇轉(zhuǎn)速反饋電路； PWM控制電路，包括電源信號、PWM信號和第一光電耦合器；所述電源信號和PWM信號組成第一光電稱合器的驅(qū)動信號，所述PWM信號經(jīng)過第一光電稱合器隔離后控制Buck降壓電路的開關(guān)管的導通與關(guān)閉；所述電源信號經(jīng)過第一光電耦合器隔離后驅(qū)動Buck降壓電路和4線風扇； Buck降壓電路，包括開關(guān)管、電感和電容；所述開關(guān)管的導通與關(guān)閉由PWM控制電路的第一光電耦合器的輸出控制；所述開關(guān)管導通時，電感和電容儲能；所述開關(guān)管關(guān)閉時，電感和電容釋放電能，驅(qū)動2線/3線風扇； 風扇包括2線/3線風扇和4線風扇； 風扇轉(zhuǎn)速反饋電路，包括第二光電耦合器，用于將2線/3線風扇和4線風扇的轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號經(jīng)過第二光電耦合器進行隔離之后反饋給控制單元部分。
【文檔編號】F04D27/00GK203939743SQ201420327403
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】孫仲兵, 馬鋒 申請人:臺安科技(無錫)有限公司