CN103671183A - 电脑风扇控制*** - Google Patents

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Abstract

一种电脑风扇控制***，包括一电脑主板和安装于所述电脑主板上的一风扇，所述电脑主板上布设一输入输出控制器和电性连接所述输入输出控制器的一控制电路，所述风扇内设电性连接所述控制电路的一马达和一转速感测芯片，所述输入输出控制器输出一转速控制信号，所述控制电路接收所述转速控制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号，所述马达接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇以相应的转速和方向转动。

Description

电脑风扇控制***
技术领域
本发明涉及一种控制***，尤其涉及一种电脑风扇控制***。
背景技术
随着电脑技术的飞速发展，电脑***通常要进行大量的运算处理，任务繁忙时所产生的热量也逐渐增加，单凭散热孔和散热片无法解决散热问题，在主动散热设备上，性价比较高的风冷技术一直是电脑***最常采用的散热方式，现有的一种智能风扇利用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）信号，根据输入输出控制芯片（Super I/O，SIO）控制PWM信号的占空比来控制风扇的转速。传统的智能风扇通常内置有驱动芯片和辅助电路，占用了风扇内较大的空间，不利于风扇的内部结构设计并提高了风扇的制造成本。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可简化风扇结构的电脑风扇控制***。
一种电脑风扇控制***，包括一电脑主板和安装于所述电脑主板上的一风扇，所述电脑主板上布设一输入输出控制器和电性连接所述输入输出控制器的一控制电路，所述风扇内设电性连接所述控制电路的一马达和一转速感测芯片，所述输入输出控制器输出一转速控制信号，所述控制电路接收所述转速控制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号，所述马达接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇以相应的转速和方向转动。
与现有技术相比，上述电脑风扇控制***通过所述输入输出控制器输出一转速控制信号，所述控制电路接收所述转速控制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号，所述马达接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇以相应的转速和方向转动。由于所述风扇不再包含驱动芯片和辅助电路，简化了所述风扇的内部结构设计并降低了所述风扇的制造成本。
附图说明
图1是本发明电脑风扇控制***较佳实施方式的框图。
图2是图1的电路图。
主要元件符号说明
电脑主板 100
输入输出控制器 110
第一控制信号输出端 111
第二控制信号输出端 112
第三控制信号输出端 113
第四控制信号输出端 114
反馈信号接收端 115
电流信号接收端 116
控制电路 120
三极管 T1-T4
电阻 R1-R13
场效应晶体管 Q1-Q4
二极管 D1-D4
风扇 200
马达 210
第一输入端 211
第二输入端 212
转速感测芯片 220
转速信号输出端 221
接地端 222
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明电脑风扇控制***的一较佳实施方式包括一电脑主板100和安装于所述电脑主板100上的一风扇200。所述电脑主板100上布设一输入输出控制器110和电性连接所述输入输出控制器110的一控制电路120。所述风扇200内设电性连接所述控制电路120的一马达210和一转速感测芯片220。所述输入输出控制器110输出一转速控制信号和一脉宽调制信号。所述控制电路120接收所述转速控制信号和脉宽调制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号。所述马达210接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇200以相应的转速和方向转动。所述转速感测芯片220感测所述风扇200的转动，并根据所述风扇200的转速输出一转速反馈信号。所述输入输出控制器110接收所述转速反馈信号，并根据所述转速反馈信号调整所述脉宽调制信号的占空比，进而实现对所述风扇200的转速控制。
请参阅图2，所述输入输出控制器110包括一第一控制信号输出端111、一第二控制信号输出端112、一第三控制信号输出端113、一第四控制信号输出端114、一反馈信号接收端115和一电流信号接收端116。所述控制电路120包括若干三极管T1-T4、若干电阻R1-R13、若干场效应晶体管Q1-Q4和若干二极管D1-D4。
所述第一控制信号输出端111经由所述电阻R1接收一第一直流电压。所述第一控制信号输出端111经由所述电阻R2电性连接所述三极管T1的基极。所述三极管T1的的发射极接地。所述三极管T1的集电极电性连接所述场效应晶体管Q1的栅极。所述三极管T1的集电极经由所述电阻R3接收一第二直流电压。所述场效应晶体管Q1的漏极接收所述第二直流电压。所述场效应晶体管Q1的漏极电性连接所述二极管D1的阴极。所述二极管D1的阳极电性连接所述场效应晶体管Q1的源极。
所述第二控制信号输出端112经由所述电阻R4接收所述第一直流电压。所述第二控制信号输出端112经由所述电阻R5电性连接所述三极管T2的基极。所述三极管T2的的发射极接地。所述三极管T2的集电极电性连接所述场效应晶体管Q2的栅极。所述三极管T2的集电极经由所述电阻R6接收所述第二直流电压。所述场效应晶体管Q2的漏极接收所述第二直流电压。所述场效应晶体管Q2的漏极电性连接所述二极管D2的阴极。所述二极管D2的阳极电性连接所述场效应晶体管Q2的源极。
所述第三控制信号输出端113经由所述电阻R7接收所述第一直流电压。所述第三控制信号输出端113经由所述电阻R8电性连接所述三极管T3的基极。所述三极管T3的的发射极接地。所述三极管T3的集电极电性连接所述场效应晶体管Q3的栅极。所述三极管T3的集电极经由所述电阻R9接收所述第二直流电压。所述场效应晶体管Q3的漏极电性连接所述场效应晶体管Q1的源极。所述场效应晶体管Q3的漏极电性连接所述二极管D3的阴极。所述二极管D3的阳极电性连接所述场效应晶体管Q3的源极。
所述第四控制信号输出端114经由所述电阻R10接收所述第一直流电压。所述第四控制信号输出端114经由所述电阻R11电性连接所述三极管T4的基极。所述三极管T4的的发射极接地。所述三极管T4的集电极电性连接所述场效应晶体管Q4的栅极。所述三极管T4的集电极经由所述电阻R12接收所述第二直流电压。所述场效应晶体管Q4的漏极电性连接所述场效应晶体管Q2的源极。所述场效应晶体管Q4的漏极电性连接所述二极管D4的阴极。所述二极管D4的阳极电性连接所述场效应晶体管Q4的源极。所述场效应晶体管Q4的源极和所述场效应晶体管Q3的源极电性相连后经由所述电阻R13接地。所述场效应晶体管Q4的源极和所述场效应晶体管Q3的源极之间的连接节点电性连接所述电流信号接收端116。
所述马达210包括一第一输入端211和一第二输入端212。所述第一输入端211电性连接所述场效应晶体管Q1的源极和所述场效应晶体管Q3的漏极之间的连接节点。所述第二输入端212电性连接所述场效应晶体管Q2的源极和所述场效应晶体管Q4的漏极之间的连接节点。所述转速感测芯片220包括一转速信号输出端221和一接地端222。所述转速信号输出端221电性连接所述反馈信号接收端115。所述接地端222接地。其中，所述第一直流电压为一+3V的待机电压。所述第二直流电压为一+12V的电压。所述三极管T1-T4为NPN型三极管。所述场效应晶体管Q1-Q4为N沟道场效应晶体管。
工作时，当所述输入输出控制器110在所述第一控制信号输出端111和第四控制信号输出端114输出低电位的控制信号，同时在所述第二控制信号输出端112和第三控制信号输出端113输出高电位的控制信号时，所述三极管T1和T4截止，所述三极管T2和T3导通。所述场效应晶体管Q1和Q4的栅极接收到高电位的第二直流电压。所述场效应晶体管Q1和Q4导通。所述场效应晶体管Q2和Q3的栅极分别经由所述三极管T2和T3接地。所述场效应晶体管Q2和Q3截止。所述第二直流电压经由所述场效应晶体管Q1自所述第一输入端211流入所述马达210，所述第二直流电压流经所述马达210后自所述第二输入端212流入所述场效应晶体管Q4。所述马达210带动所述风扇200沿一第一方向转动。所述输入输出控制器110输出脉宽调制信号调节所述第二直流电压的大小，所述风扇200根据所述第二直流电压的大小沿所述第一方向以相应的转速转动。
当所述输入输出控制器110在所述第一控制信号输出端111和第四控制信号输出端114输出高电位的控制信号，同时在所述第二控制信号输出端112和第三控制信号输出端113输出低电位的控制信号时，所述三极管T1和T4导通，所述三极管T2和T3截止。所述场效应晶体管Q1和Q4的栅极分别经由所述三极管T1和T4接地。所述场效应晶体管Q1和Q4截止。所述场效应晶体管Q2和Q3的栅极接收到高电位的第二直流电压。所述场效应晶体管Q2和Q3导通。所述第二直流电压经由所述场效应晶体管Q2自所述第二输入端212流入所述马达210，所述第二直流电压流经所述马达210后自所述第一输入端211流入所述场效应晶体管Q3。所述马达210带动所述风扇200沿一第二方向以相应的转速转动。其中，所述第一方向和第二方向相反。
在所述风扇200的转动过程中，所述转速感测芯片220感测所述风扇200的转速。所述转速感测芯片220在所述转速信号输出端221输出一转速反馈信号。所述输入输出控制器110的反馈信号接收端115接收所述转速反馈信号。所述输入输出控制器110根据所述转速反馈信号调整所述脉宽调制信号的占空比。所述第二直流电压根据所述脉宽调制信号的占空比的变化进行调节，进而实现对所述风扇200的转速控制。同时，所述输入输出控制器110通过所述电流信号接收端116采集流经所述风扇200的电流信号。其中，所述二极管D1-D4分别对所述场效应晶体管Q1-Q4起保护作用，用以抵消当所述马达210断电时在所述场效应晶体管Q1-Q4的两端产生的负压。
本发明电脑风扇控制***通过所述输入输出控制器110输出一转速控制信号。所述控制电路120接收所述转速控制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号。所述马达210接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇200以相应的转速和方向转动，由于所述风扇200不再包含驱动芯片和辅助电路，简化了所述风扇200的内部结构设计并降低了所述风扇200的制造成本。

Claims (9)

1.一种电脑风扇控制***，包括一电脑主板和安装于所述电脑主板上的一风扇，其特征在于：所述电脑主板上布设一输入输出控制器和电性连接所述输入输出控制器的一控制电路，所述风扇内设电性连接所述控制电路的一马达和一转速感测芯片，所述输入输出控制器输出一转速控制信号，所述控制电路接收所述转速控制信号，并根据所述转速控制信号输出一风扇驱动信号，所述马达接收所述风扇驱动信号，并根据所述风扇驱动信号控制所述风扇以相应的转速和方向转动。
2.如权利要求1所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器输出一脉宽调制信号，所述转速感测芯片感测所述风扇的转动，并根据所述风扇的转速输出一转速反馈信号，所述输入输出控制器接收所述转速反馈信号，并根据所述转速反馈信号调整所述脉宽调制信号的占空比，进而实现对所述风扇的转速控制。
3.如权利要求1所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器包括一第一控制信号输出端，所述控制电路包括一第一三极管、一第一电阻、一第二电阻和一第一场效应晶体管，所述马达包括一第一输入端，所述第一控制信号输出端经由所述第一电阻接收一第一直流电压，所述第一控制信号输出端电性连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的的发射极接地，所述第一三极管的集电极电性连接所述第一场效应晶体管的栅极，所述第一三极管的集电极经由所述第二电阻接收一第二直流电压，所述第一场效应晶体管的漏极接收所述第二直流电压，所述第一场效应晶体管的源极电性连接所述第一输入端。
4.如权利要求3所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器还包括一第四控制信号输出端，所述控制电路还包括一第二三极管、一第三电阻、一第四电阻、一第五电阻和一第二场效应晶体管，所述马达还包括一第二输入端，所述第四控制信号输出端经由所述第三电阻接收所述第一直流电压，所述第四控制信号输出端电性连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的的发射极接地，所述第二三极管的集电极电性连接所述第二场效应晶体管的栅极，所述第二三极管的集电极经由所述第四电阻接收所述第二直流电压，所述第二场效应晶体管的漏极电性连接所述第二输入端，所述第二场效应晶体管的源极经由所述第五电阻接地。
5.如权利要求4所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器还包括一第二控制信号输出端，所述控制电路还包括一第三三极管、一第六电阻、一第七电阻和一第三场效应晶体管，所述第二控制信号输出端经由所述第六电阻接收所述第一直流电压，所述第二控制信号输出端电性连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的的发射极接地，所述第三三极管的集电极电性连接所述第三场效应晶体管的栅极，所述第三三极管的集电极经由所述第七电阻接收所述第二直流电压，所述第三场效应晶体管的漏极接收所述第二直流电压，所述第三场效应晶体管的源极电性连接所述第二场效应晶体管的漏极。
6.如权利要求5所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器还包括一第三控制信号输出端，所述控制电路还包括一第四三极管、一第八电阻、一第九电阻和一第四场效应晶体管，所述第三控制信号输出端经由所述第八电阻接收所述第一直流电压，所述第三控制信号输出端电性连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的的发射极接地，所述第四三极管的集电极电性连接所述第四场效应晶体管的栅极，所述第四三极管的集电极经由所述第九电阻接收所述第二直流电压，所述第四场效应晶体管的漏极电性连接所述第一场效应晶体管的源极，所述第四场效应晶体管的源极电性连接所述第二场效应晶体管的源极和所述第五电阻之间的连接节点。
7.如权利要求2所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器还包括一反馈信号接收端，所述转速感测芯片包括一转速信号输出端，所述转速信号输出端电性连接所述反馈信号接收端以输出所述转速反馈信号。
8.如权利要求4所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述输入输出控制器还包括一电流信号接收端，所述第二场效应晶体管的源极和所述第五电阻之间的连接节点电性连接所述电流信号接收端以输出流经所述风扇的电流信号。
9.如权利要求6所述的电脑风扇控制***，其特征在于：所述第一直流电压为一+3V的待机电压，所述第二直流电压为一+12V的电压，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管为NPN型三极管，所述第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管和第四场效应晶体管为N沟道场效应晶体管。
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