CN108999809A - 一种风扇调速电路 - Google Patents

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
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Abstract

本发明涉及舞台灯散热领域，公开了一种风扇调速电路，包括开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***，所述开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***通过电路连接。本发明可降低元器件发热，控制不同规格的风扇种类，不受输入电压和风扇工作电压限制，延长风扇使用寿命，同时降低噪音。

Description

一种风扇调速电路
技术领域
本发明涉及舞台灯散热领域，具体涉及一种风扇调速电路。
背景技术
随着舞台灯具的应用愈发频繁，舞台灯具的散热问题也愈发突出。风扇，作为一种有效的散热工具，得到了广泛的应用。
最早的舞台灯具在使用风扇散热时是没有控制电路的，只要一通电风扇就一直运转，这样就会导致风扇寿命短。后来发展成只有开关控制电路，即风扇只能控制开或关两种状态，这种情况仍不能满足实际的使用要求，由于不能控制风扇转速导致噪音大，影响使用环境。最近几年，散热风扇逐步加入了调速功能。
目前使用的风扇调速电路主要有三种：第一种是由单个三极管加PWM信号控制，这种电路无恒压功能，输入电压不能高于风扇工作电压，无反馈信号会导致调速时电压不稳定误差大等问题；第二种加入比较器和反馈信号加三极管模拟信号控制，使电压得到了稳定，但由于模拟信号控制和线性恒压，这种电路效率低且元器件发热严重，输入电压越高效率越低发热越严重，因此设计时受限于输入电压和风扇工作电压；第三种是需要风扇生产厂家在风扇内部加入调速电路留出PWM接口给MCU控制，该种方案风扇本身无恒压功能所以输入电压不能高于风扇工作电压，而且增加了风扇本身的成本，如果需要输入高于风扇的电压则需加入恒压电路，又额外增加了成本。
发明内容
本发明提供一种风扇调速电路，解决的问题是提供一种高效率开关型恒压PWM风扇调速应用方案，可降低元器件发热，控制不同规格的风扇种类，不受输入电压和风扇工作电压限制，延长风扇使用寿命，同时降低噪音。
为达到上述目的，本发明提出一种风扇调速电路，包括：开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***，所述开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***电性连接。
所述开关电源，包括DC-DC开关型恒压芯片、电阻器R5，电阻器R5通过电路连接至DC-DC开关型恒压芯片的FREQ脚，用于提供可调整的输出电压；
所述补偿电路，包括电容器C3与电阻器R4，电容器C3与电阻器R4通过电路串联连接至DC-DC开关型恒压芯片的COMP脚，用于与FB脚组成补偿回路使反馈电压更稳定；
所述驱动电路，包括电容器C1，电容器C1通过电路连接至DC-DC开关型恒压芯片的BST脚，用于给芯片内部的MOS管提供高侧驱动电压；
所述恒压***，包括二极管、电感、电力电容器CE2、电阻器R1、电阻器R3，二极管、电感、电力电容器CE2、电阻器R1、电阻器R3通过电路连接至DC-DC开关型恒压芯片的SW脚和FB脚，用于为风扇提供恒定的电压；
所述调节***，包括MOS管、电阻器R2，MOS管、电阻器R2通过电路与恒压***相连接，用于接收PWM信号控制电压输出。
优选的，所述开关电源还包括电力电容器CE1、电容器C2，电力电容器CE1、电容器C2通过电路并联连接至输入电路，用于滤除电源***的纹波和尖峰电压，为芯片提供稳定的输入源。
有益效果：本发明设计的电路中，开关电源可以为整个电路提供可调节的电压，同时提高效率、降低发热，补偿电路提高了控制***的灵敏度，同时提高调节精度，使反馈电压更稳定，驱动电路为芯片内部的MOS管提供了高侧驱动电压，恒压***通过其他各部分的配合，为风扇提供恒定的电压输出，提高稳定性，调节***通过PWM信号调节反馈电压，使风扇得到不同的输出电压值，从而调节风扇的转速。从而获得了一种高效率开关型恒压PWM风扇调速电路。该电路可以为风扇提供恒压电压，提高效率，降低元器件发热，其调速电压精准稳定，可调电压范围大，适用多种不同规格的风扇。且该电路可支持25KHz的PWM调速信号，在这种频率信号下能完全清除电路上电感和电容元器件产生的开关噪音，调速时风扇产生的高频噪音也能清除。
附图说明
图1为本发明提出的一种风扇调速电路的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开的一种风扇调速电路，是完整的高效率开关型恒压PWM风扇调速应用方案。包括开关电源21、补偿电路22、驱动电路23、恒压***24、调节***25，所述开关电源21、补偿电路22、驱动电路23、恒压***24、调节***25电性连接。
开关电源21包括有DC-DC开关型恒压芯片U1和电阻器R5,DC-DC开关型恒压芯片U1的EN脚2悬空，GND脚5接地，VIN脚7接入输入电压，再通过电路与其他元器件连接，用于作为可调节的输出电源，为整个电路提供电压，DC-DC开关型恒压芯片U1开关频率可调最高达2MHz,其输入电压范围DC3.8V～55V,输出可调电压范围DC0.8V～52V；电阻器R5连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的FREQ脚6，另一端接地，作用是调节DC-DC开关型恒压芯片U1的开关频率，从而调节输出电压大小。开关电源21为整个电路提供可调节的电压。开关型恒压芯片效率较高，发热较低，其较大的可调输出电压范围可以使该电路适用于不同电压规格的风扇种类。
补偿电路22包括电容器C3与电阻器R4，电容器C3与电阻器R4串联，连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的COMP脚3，另一端接地，作用是作为内部误差放大器补偿用，在控制回路中将误差信号放大，与DC-DC开关型恒压芯片U1的FB脚4组成补偿回路，以提高控制***的灵敏度，提高调节精度，使反馈电压更稳定。
驱动电路23包括电容器C1，电容器C1连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的BST脚8，作用是作为电荷泵充电电容给DC-DC开关型恒压芯片U1内部的MOS管提供高侧驱动电压。
恒压***24包括二极管D1、电感L1、电力电容器CE2、电阻器R1、电阻器R3，电感L1、电力电容器CE2串联连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的SW脚1，另一端接地，电感L1作用是储能电感，电力电容器CE2作用是输出滤波电容及电压储能；二极管D1连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的SW脚1，另一端接地，二极管D1作用是续流二极管；电阻器R1、电阻器R3串联连接至电感L1电流流出端，另一端接地；自电阻器R1、电阻器R3间连接电路至DC-DC开关型恒压芯片U1的FB脚4；二极管D1、电感L1、电力电容器CE2与DC-DC开关型恒压芯片U1的SW脚1组成开关式的降压电路，输出与电阻器R1和电阻器R3组成分压反馈电路经DC-DC开关型恒压芯片U1的FB路反馈进芯片内部控制SW脚1的开关时间，从而得到恒定的电压值，使风扇得到恒定的电压输入。
调节***25包括MOS管Q1与电阻器R2，MOS管Q1与电阻器R1并联，来自单片机MCU的PWM信号通过电阻器R2进入MOS管Q1的栅极实现调节风扇正极FAN+的输出电压，即PWM正占空比越高则MOS管Q1的导通时间越长，Q1导通时间长则FB脚4的反馈电压上升快，当反馈电压达到DC-DC开关型恒压芯片U1内部比较器阀值时则关断SW脚1，此时PWM正占空比高FB脚4电压上升快则SW脚1开的时间减短，所以风扇正极FAN+的电压得到了下降。PWM正占空比越低时MOS管Q1的导通时间越短，Q1导通时间短则FB脚4的反馈电压上升慢，即SW脚1开的时间增加，所以风扇正极FAN+输出电压得到了上升。MOS管Q1起到了控制电压输出的关键作用，也可以简单的理解为MOS管Q1改变了电阻器R1的阻值，即改变了FB脚4的反馈电压，最终达到了精准稳定的调速功能。
优选方案为开关电源21中还包括电力电容器CE1与电容C2，电力电容器CE1与电容C2并联，连接至DC-DC开关型恒压芯片U1的VIN脚7，另一端接地，作用是作为输入电源的滤波电容，将电源***的纹波和尖峰电压滤除，使DC-DC开关型恒压芯片U1获得更加稳定的输入源。
为了更清楚的说明本发明的技术方案，现提出一种具体实施例为：DC-DC开关型恒压芯片U1的VIN脚7要提供比风扇工作电压高2V以上的电源输入，例如风扇工作电压为12V,那么VIN脚7就需要14V以上的电压源输入最高不能超过55V,然后设置恒压输出电压值，已知FB反馈脚4比较器基准值为0.8V,所以根据公式即电阻器R1阻值＝140K，电阻器R3阻值＝10K，得出风扇正极FAN+电压为12V。此时要实现调速就需要来自单片机MCU的PWM信号，经电阻器R2进入MOS管Q1的栅极,此时MOS管Q1的导通时间和PWM的占空比时间同步，即PWM占空比从0-100％变化，DC-DC开关型恒压芯片U1的FB脚4电压跟着从0.8V-0V变化，风扇正极FAN+电压也随着FB脚4的电压从12V-0.8V变化。通过调节PWM不同的占空比就可以得到0.8V-12V之间的任意点电压，从而实现了风扇的调速功能。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种风扇调速电路，其特征在于：包括开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***，所述开关电源、补偿电路、驱动电路、恒压***、调节***电性连接；
所述开关电源，包括DC-DC开关型恒压芯片、电阻器R5，所述电阻器R5连接至所述DC-DC开关型恒压芯片的FREQ脚；
所述补偿电路，包括电容器C3与电阻器R4，所述电容器C3与所述电阻器R4串联连接至所述DC-DC开关型恒压芯片的COMP脚；
所述驱动电路，包括电容器C1，所述电容器C1连接至所述DC-DC开关型恒压芯片的BST脚；
所述恒压***，包括二极管、电感、电力电容器CE2、电阻器R1、电阻器R3，所述二极管、电感、电力电容器CE2、电阻器R1、电阻器R3连接至所述DC-DC开关型恒压芯片的SW脚和FB脚；
所述调节***，包括MOS管、电阻器R2，所述MOS管、所述电阻器R2与所述恒压***相连接。
2.根据权利要求1所述的风扇调速电路，其特征在于：所述开关电源还包括电力电容器CE1、电容器C2，所述电力电容器CE1与所述电容器C2并联连接至输入电路。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7479753B1 (en) * 2004-02-24 2009-01-20 Nvidia Corporation Fan speed controller
CN101963150A (zh) * 2009-07-21 2011-02-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇类型检测及调速***
CN202628572U (zh) * 2012-02-29 2012-12-26 浙江师范大学 电梯间风扇***
CN103727047A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇控制电路
CN206329529U (zh) * 2016-12-30 2017-07-14 深圳市东微智能科技有限公司 一种调整风扇电压的无极调速***
CN208793296U (zh) * 2018-09-30 2019-04-26 广州鹏林照明灯具有限公司 一种风扇调速电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7479753B1 (en) * 2004-02-24 2009-01-20 Nvidia Corporation Fan speed controller
CN101963150A (zh) * 2009-07-21 2011-02-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇类型检测及调速***
CN202628572U (zh) * 2012-02-29 2012-12-26 浙江师范大学 电梯间风扇***
CN103727047A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇控制电路
CN206329529U (zh) * 2016-12-30 2017-07-14 深圳市东微智能科技有限公司 一种调整风扇电压的无极调速***
CN208793296U (zh) * 2018-09-30 2019-04-26 广州鹏林照明灯具有限公司 一种风扇调速电路

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