Ups電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路的製作方法
2023-09-14 03:44:35
Ups電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路的製作方法
【專利摘要】UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，涉及直流風扇檢測領域，包括依次連接的波動電壓檢測電路和信號轉換電路，本實用新型設置波動電壓檢測電路來檢測所述直流風扇兩端的電壓變化情況，從而獲取直流風扇內的線圈的感抗的變化頻率，根據直流風扇的特性，直流風扇轉動一周，直流風扇內的線圈的感抗變化的周期個數與風扇的葉片數量相當，如此，獲取到直流風扇內的線圈的感抗的變化頻率便可精確得出直流風扇的轉速；同時本實用新型在信號轉換電路中設置了鉗位放大電路，一方面可以對整個檢測電路進行電壓保護，同時還能對檢測電信號起到放大作用，提高檢測效果。
【專利說明】UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及直流風扇檢測領域，具體為UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路。
【背景技術】
[0002]UPS (Uninterrupted Power Supply,不間斷電源)是能在電網停電時提供交流電力的電源設備，是一些需要持續不斷電源供應的設備必需配備的設備。散熱對於UPS而言同樣重要，目前許多UPS設備在需要散熱的地方安裝有直流風扇，以達到散熱的目的，然而直流風扇工作時也會發生故障，如不及時找出故障風扇進行維修更換，就可能會給UPS帶來不必要的損失，因此許多UPS都配備有檢測直流風扇故障的檢測電路，傳統的檢測電路一般是通過與直流風扇串聯RC電路採樣電壓，再通過外圍電路將其轉換為高電平或低電平的故障信號，這樣只能檢測直流風扇轉動和不轉動這兩種情況，不能檢測堵轉，更不能精確檢測風扇的轉速；而且現有直流風扇的檢測電路對過載及負載短路的保護不夠，檢測器件的損壞往往是由於缺少保護電路或保護電路不及時造成的，雖然有些專用集成電路集成了某種保護功能，但往往保護參數單一不能很方便地實現設計者意圖，而沒有使用具備保護功能集成電路的方案，則檢測器件處於裸奔狀態，隨時面臨意外情況下的損壞。即使有意單獨設計保護電路，往往電路相對複雜，成本也相應較高，另外，當檢測電路信號變弱時，如果不能將信號放大，對於檢測結果的準確性有很大的影響。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，以解決【背景技術】中的問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，包括依次連接的波動電壓檢測電路和信號轉換電路，所述的波動電壓檢測電路包括分壓電阻Rl和與所述分壓電阻Rl並聯的穩壓管Dl、D2，分壓電阻Rl與直流風扇FAN串聯，穩壓管Dl —端接地，另一端連接在二極體D3與直流風扇FAN間；所述的信號轉換電路包括三極體Q1、M0S管Tl、二極體D3、電容Cl、電容C2和分壓電阻R2，三極體Ql的基極經由電容Cl與分壓電阻R2的一端連接，所述分壓電阻R2的另一端接地，二極體D3與電容Cl並聯，二極體D3的負極連接於電容Cl與三極體Ql的接點，二極體D3的正極外接直流風扇FAN ;三極體Ql集電極通過電阻R5外接電源VCC,三極體Ql發射極通過電阻R8與三極體Q2的基極連接；M0S管Tl的柵極經由電容C2與三極體Ql的集電極連接，柵極同時接入電源VDD，M0S管Tl的漏極輸出檢測信號FANNET，源極通過電阻R7接地，電容C2與MOS管Tl的接點通過電阻R9接地；在所述的電容C2與三極體Ql的集電極間設有鉗位放大電路，所述的鉗位放大電路包括運算放大器U、M0S管T2和電阻R3、R6、R7和R8 ;所述MOS管T2的漏極接經電阻R6接入輸入電壓，MOS管T2的柵極與運算放大器U的輸出端out和電阻R3 —端連接，MOS管T2的源極接地，運算放大器U反向輸入端與電阻R7 —端和電阻R8的連接點連接，電阻R7的另一端與電容C2與MOS管T2漏極的連接點連接，電阻R8另一端接地，電阻R7另一端與MOS管T2漏極連接，並作為電信號輸出端。
[0006]進一步的，所述穩壓管D2的一端接地，另一端與電阻R2的接地端和二極體D3的正極連接。
[0007]綜上所述，本實用新型設置波動電壓檢測電路來檢測所述直流風扇兩端的電壓變化情況，從而獲取直流風扇內的線圈的感抗的變化頻率，根據直流風扇的特性，直流風扇轉動一周，直流風扇內的線圈的感抗變化的周期個數與風扇的葉片數量相當，如此，獲取到直流風扇內的線圈的感抗的變化頻率便可精確得出直流風扇的轉速；同時本實用新型在信號轉換電路中設置了鉗位放大電路，一方面可以對整個檢測電路進行電壓保護，同時還能對檢測電信號起到放大作用，提高檢測效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0010]如圖1所示的UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，包括依次連接的波動電壓檢測電路和信號轉換電路，所述的波動電壓檢測電路包括分壓電阻Rl和與所述分壓電阻Rl並聯的穩壓管D1、D2，分壓電阻Rl與直流風扇FAN串聯，穩壓管Dl —端接地，另一端連接在二極體D3與直流風扇FAN間；所述的信號轉換電路包括三極體Q1、M0S管Tl、二極體D3、電容Cl、電容C2和分壓電阻R2，三極體Ql的基極經由電容Cl與分壓電阻R2的一端連接，所述分壓電阻R2的另一端接地，二極體D3與電容Cl並聯，二極體D3的負極連接於電容Cl與三極體Ql的接點，二極體D3的正極外接直流風扇FAN ;三極體Ql集電極通過電阻R5外接電源VCC，三極體Ql發射極通過電阻R8與三極體Q2的基極連接；M0S管Tl的柵極經由電容C2與三極體Ql的集電極連接，柵極同時接入電源VDD，M0S管Tl的漏極輸出檢測信號FANNET，源極通過電阻R7接地，電容C2與MOS管Tl的接點通過電阻R9接地；在所述的電容C2與三極體Ql的集電極間設有鉗位放大電路，所述的鉗位放大電路包括運算放大器U、M0S管T2和電阻R3、R6、R7和R8 ;所述MOS管T2的漏極接經電阻R6接入輸入電壓，MOS管T2的柵極與運算放大器U的輸出端out和電阻R3 —端連接，MOS管T2的源極接地，運算放大器U反向輸入端與電阻R7 —端和電阻R8的連接點連接，電阻R7的另一端與電容C2與MOS管T2漏極的連接點連接，電阻R8另一端接地，電阻R7另一端與MOS管T2漏極連接，並作為電信號輸出端；另外，所述穩壓管D2的一端接地，另一端與電阻R2的接地端和二極體D3的正極連接。
[0011 ] 波動電壓檢測電路檢測所述直流風扇兩端的電壓變化頻率並產生與其變化頻率相同的電壓檢測信號傳遞給信號轉換電路，信號轉換電路將所述電壓檢測信號轉換為頻率與所述電壓檢測信號的頻率成比例關係的作為風扇運行狀態指示信號的數位訊號輸出。
[0012]分壓電阻Rl經由電阻R2和電容Cl向三極體Ql輸出的分壓電阻Rl兩端的電壓信號就是電壓檢測信號，分壓電阻Rl兩端的電壓變小時，由於電容Cl兩端電壓不能突變，三極體Ql基極電壓被拉低，三極體Ql截止，MOS管Tl的漏極經由電容C2和電阻R5從12V外接電源處充電，故而MOS管Q2導通，信號轉換電路的輸出端，即MOS管Q2的柵極向故障判斷電路輸出的數位訊號輸入從高電平跳變到低電平，此時，電容Cl經由電阻R4從外接電源VCC處快速充電，使三極體Ql的基極電平短時間內恢復到高電平，三極體Ql恢復導通，MOS管Tl恢復截止，數位訊號輸入從低電平跳變到高電平，另外，分壓電阻Rl兩端的電壓變大時通過二極體D3和電阻R3也可讓三極體Ql的基極電平恢復到高電平以讓三極體Ql導通。三極體Ql持續導通，直到分壓電阻Rl兩端的電壓在下一個周期裡再次變小時再次重複上述過程，如此循環從而得到與分壓電阻Rl兩端電壓變化的頻率相同的數位訊號輸入；鉗位放大電路起到信號放大和電路保護的作用，使整個檢測電路更穩定。檢測效果更好。
[0013]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，其特徵在於:包括依次連接的波動電壓檢測電路和信號轉換電路，所述的波動電壓檢測電路包括分壓電阻Rl和與所述分壓電阻Rl並聯的穩壓管Dl、D2，分壓電阻Rl與直流風扇FAN串聯，穩壓管Dl —端接地，另一端連接在二極體D3與直流風扇FAN間；所述的信號轉換電路包括三極體Ql、MOS管Tl、二極體D3、電容Cl、電容C2和分壓電阻R2，三極體Ql的基極經由電容Cl與分壓電阻R2的一端連接，所述分壓電阻R2的另一端接地，二極體D3與電容Cl並聯，二極體D3的負極連接於電容Cl與三極體Ql的接點，二極體D3的正極外接直流風扇FAN ;三極體Ql集電極通過電阻R5外接電源VCC，三極體Ql發射極通過電阻R8與三極體Q2的基極連接；M0S管Tl的柵極經由電容C2與三極體Ql的集電極連接，柵極同時接入電源VDD，M0S管Tl的漏極輸出檢測信號，源極通過電阻R7接地，電容C2與MOS管Tl的接點通過電阻R9接地；在所述的電容C2與三極體Ql的集電極間設有鉗位放大電路，所述的鉗位放大電路包括運算放大器U、M0S管T2和電阻R3、R6、R7和R8 ;所述MOS管T2的漏極接經電阻R6接入輸入電壓，MOS管T2的柵極與運算放大器U的輸出端out和電阻R3 —端連接，MOS管T2的源極接地，運算放大器U反向輸入端與電阻R7 —端和電阻R8的連接點連接，電阻R7的另一端與電容C2與MOS管T2漏極的連接點連接，電阻R8另一端接地，電阻R7另一端與MOS管T2漏極連接，並作為電信號輸出端。
2.根據權利要求1所述的UPS電源系統中直流風扇鉗位式檢測電路，其特徵在於:所述穩壓管D2的一端接地，另一端與電阻R2的接地端和二極體D3的正極連接。
【文檔編號】F04D27/00GK204099254SQ201420506045
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】朱曉宏 申請人:江西雙宏科技電氣有限公司