一種低幹擾高效風扇控制電路的製作方法

2023-07-26 08:03:21 2

本實用新型涉及一種低幹擾高效風扇控制電路，更具體地說用於需要對直流風扇進行調速、且對電源效率和電源幹擾有嚴格要求的場合中風扇控制電路。

背景技術：

在某些應用場合，需要對電子設備機箱的直流通風風扇進行調速。現有的直流風扇調速方案為：

1、採用脈衝調寬電源PWM供電，調節其脈衝佔空比，使轉速隨之改變。這種方式的缺點是會在系統中造成頻率等於脈衝電源頻率的幹擾，且脈衝調寬電源PWM的頻率比較低，難以通過濾波電路濾除，因此不適用於對幹擾有嚴格要求的場合。

2、採用線性穩壓電源對風扇電源電壓進行調節，從而使風扇轉速隨之變化。這種方法解決了幹擾問題，但是在風扇低速轉動時，大部分輸入功率消耗在穩壓電源中，造成電源效率降低、穩壓電源晶片發熱等問題。

技術實現要素：

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種低幹擾高效風扇控制電路，採用開關電源進行風扇調速，以提高電源效率，避免電源晶片發熱。

本實用新型為解決技術問題採用如下技術方案：

本實用新型低幹擾高效風扇控制電路的特點是設置：

一風扇控制器，用於提供n組數位訊號電壓V1、...、Vn；

一開關電源SWPS，在所述開關電源SWPS的輸出端Vout和反饋端Vfd之間設置由採樣電阻R1和分壓電阻R2、R3、...、R(n+2)構成的反饋電路，所述開關電源SWPS的輸出端Vout接採樣電阻R1的第1端，並在開關電源SWPS的輸出端Vout輸出風扇控制電壓Vfan；所述採樣電阻R1用於採集風扇控制電壓Vfan的電壓值，採樣電阻R1的第2端與分壓電阻R2、R3、...、R(n+2)的第1端共同連接，並接入開關電源SWPS的反饋端Vfd，形成反饋電壓Vfd1；

分壓電阻R2的第2端接地，分壓電阻R3、...、R(2+n)的第2端一一對應地接入數位訊號電壓V1、...、Vn；

所述開關電源SWPS的反饋端Vfd設置為高阻端，反饋端Vfd的輸入電流為10nA‐100nA，忽略反饋端Vfd的電壓對反饋電路的分壓作用，風扇控制電壓Vfan為：

本實用新型低幹擾高效風扇控制電路的結構特點也在於：對於風扇控制器提供的n組數位訊號電壓，在所述開關電源SWPS的輸出端Vout輸出的風扇控制電壓Vfan有Y種控制，Y＝2n。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

1、現有技術中使用線性電源進行調速，在風扇控制電壓Vfan等於輸入電壓的50％時，風扇調速電路的電源效率小於50％；本實用新型採用開關電源SWPS配合反饋電路對風扇控制電壓Vfan進行控制，當開關電源SWPS本身的效率達到90％以上時，本實用新型的電源效率也在90％以上，電源效率高，有效避免了電源晶片發熱的問題。

2、本實用新型中的風扇控制電壓Vfan為直流電壓，從而避免了脈衝調寬電源PWM調速造成的幹擾。而開關電源SWPS的工作頻率通常在數百KHz以上，易於通過濾波電路濾除。

3、本實用新型採用數位訊號控制風扇電壓，其控制電路簡單。通過增加數位訊號的位數可以實現任意檔次的控制。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理圖。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中低幹擾高效風扇控制電路適用於直流風扇的調速控制，其電路結構形式是：

設置一風扇控制器，用於提供n組數位訊號電壓V1、...、Vn，即n路控制電壓。

設置一開關電源SWPS，在開關電源SWPS的輸入端Vin輸入直流電壓，在開關電源SWPS的輸出端Vout輸出風扇控制電壓Vfan；在開關電源SWPS的輸出端Vout和反饋端Vfd之間設置由採樣電阻R1和分壓電阻R2、R3、...、R(n+2)構成的反饋電路，開關電源SWPS的輸出端Vout接採樣電阻R1的第1端，採樣電阻R1用於採集風扇控制電壓Vfan的電壓值，採樣電阻R1的第2端與分壓電阻R2、R3、...、R(n+2)的第1端共同連接，並接入開關電源SWPS的反饋端Vfd，形成反饋電壓Vfd1；分壓電阻R2的第2端接地，分壓電阻R3、...、R(2+n)的第2端一一對應地接入數位訊號電壓V1、...、Vn。

開關電源SWPS的反饋端Vfd設置為高阻端，反饋端Vfd的輸入電流為10nA‐100nA，忽略反饋端Vfd的電壓對反饋電路的分壓作用，風扇控制電壓Vfan為：

對於風扇控制器提供的n組數位訊號電壓，在開關電源SWPS的輸出端Vout輸出的風扇控制電壓Vfan有Y種控制，Y＝2n；也就是說：若是需要對風扇控制電壓Vfan的電壓值進行Y種控制，那麼就需要輸入n路控制電壓V1、...、Vn，並且V1、...、Vn的值為0.2V或3.1V，相當於數位訊號二進位中的0或1，二進位數的一位所包含的信息就是一比特，比如二進位數0100就是4比特，因而n路控制電壓組成n比特輸入，即有Y＝2n。