CN203796600U - 风扇转速控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种风扇转速控制装置，包括一第一晶体管、一第二晶体管以及一第三晶体管、一第四晶体管以及至少一散热风扇。第一晶体管接收一脉冲宽度调变信号，第二晶体管以及第三晶体管其放大脉冲宽度调变信号，第四晶体管其接收放大后的脉冲宽度调变信号，并根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管改变工作状态以控制一输出电压的大小，以及散热风扇根据输出电压的变化来得到不同风扇转速。通过前述结构，本实用新型可支持多个不同规格的风扇混合串接，且可控制其转速。

Description

风扇转速控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种风扇转速控制装置，尤其涉及一种可支持多个不同规格的风扇混合串接，且可控制其转速的风扇转速控制装置。
背景技术
个人计算机***中，为了使得电子零件工作于适当的工作温度中，计算机主机内安装了各式各样的散热风扇，然而，计算机主机内的噪音来源，绝大多数为散热风扇运转时所产生的风切声，散热风扇在高速运转时其风切声也随之提高，是以，如何在***闲置时有效的控制风扇的转速，进一步减低噪音，就是一个很重要的课题。
目前主板对风扇的控制主要有两种：一种是利用电压控制（VoltageControl；VC），一种是利用脉冲宽度调变（Pulse Width Modulation；PWM）控制。
其中电压控制是较早就出现的技术，风扇接头为3PIN规格，其先通过主板上的温度传感器来侦测温度，再根据所侦测到的结果来调整电压的大小以控制风扇的转速，达到散热的效果。而其优势在于其风扇成本较低，电路简单，然其缺点在于其风扇经过高低电压不断切换时，会有磁切声噪音，风扇对于转速控制的反应较慢。
而脉冲宽度调变风扇是较新的一种技术，其风扇接头为4PIN规格，相较于传统的电压控制风扇，其增加1PIN脚可接收主板所传来的脉冲宽度调变信号以控制风扇的转速，如此一来风扇在转速控制的反应上相较于电压控制风扇将快上许多，且更为精确，然而，脉冲宽度调变风扇都会内建有一颗PWM信号控制IC，使得风扇制造成本较高。并且，主板也要有支持PWM风扇才能使用其功能。
不论是哪一种风扇控制技术，则都需要配合其主板才有办法使用，若是PWM风扇则无法使用于仅能电压控制的主板，VC风扇同样不能利用PWM信号来控制转速，而使得现有的VC风扇或是PWM风扇有了使用上的限制。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种可支持多个不同规格的风扇混合串接，且可控制其转速的风扇转速控制装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种风扇转速控制装置，包括：一第一晶体管，其接收一脉冲宽度调变（Pulse Width Modulation；PWM）信号，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端接地；一第二晶体管以及一第三晶体管，其放大脉冲宽度调变信号，第二晶体管包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管的第二端，第二端连接一电源，第三晶体管包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管的第二端，第二端接地，第三端连接第二晶体管的第三端；一第四晶体管，其接收放大后的脉冲宽度调变信号，并根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管改变工作状态以控制一输出电压的大小，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端连接至电源；以及至少一散热风扇，连接于第四晶体管的第二端，散热风扇根据输出电压的变化来得到不同风扇转速。
在一较佳实施例中，其中第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管为双极性晶体管。
在一较佳实施例中，其中第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管的第一端、第二端以及第三端分别为基极端、集极端以及射极端。
在一较佳实施例中，其中第四晶体管为场效应晶体管。
在一较佳实施例中，第四晶体管的第一端、第二端以及第三端分别为闸极端、汲极端以及源极端。
在一较佳实施例中，还包括一第一电阻、一第二电阻以及一第一二极管，第一电阻一端连接于第一晶体管的第一端，另一端连接于第一二极管的阴极端，第二电阻一端连接于第一电阻一端，另一端接地，第一二极管的正极端接收脉冲宽度调变信号。
在一较佳实施例中，还包括一第三电阻以及一第四电阻，第三电阻其一端连接于第二晶体管以及第三晶体管的第三端，另一端连接于第四晶体管的第一端，第四电阻一端连接于第一晶体管的第二端、第二晶体管的第一端以及第三晶体管的第一端，另一端连接于电源。
在一较佳实施例中，还包括一电感、一第二二极管、一电容以及一保险丝，电感一端连接于第四晶体管的第二端，另一端连接于电容正极端以及保险丝一端，第二二极管的负极端连接于第四晶体管的第二端，正极端连接于电容的负极端，电容的负极端接地，保险丝另一端连接于散热风扇。
在一较佳实施例中，还包括一发光二极管以及一第五电阻，发光二极管的负极端连接于散热风扇，正极端连接于第五电阻一端，第五电阻另一端连接于电源。
在一较佳实施例中，第四晶体管收容于一集成电路内，且集成电路更包括一第三二极管、第四二极管以及第五二极管，第三二极管的负极端连接于第四二极管的负极端，正极端连接于第四晶体管的第一端，第四二极管的正极端连接于第四晶体管第三端，第五二极管的阳极端连接于第四晶体管的第二端，阴极端连接于第四晶体管的第三端。
其中，由于本实用新型通过第一晶体管接收脉冲宽度调变（Pulse WidthModulation；PWM）信号，再通过第二晶体管以及第三晶体管其放大脉冲宽度调变信号，最后再根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管改变工作状态以控制一输出电压的大小，散热风扇即根据输出电压的变化来得到不同风扇转速。
藉此，本实用新型可支持多个不同规格的风扇混合串接，且可控制其转速。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的电路图。
图2为本实用新型较佳实施例的实施示意图。
【符号说明】
Q1第一晶体管  Q2第二晶体管        Q3第三晶体管    Q4第四晶体管
U1集成电路    FAN1～FAN5散热风扇  FAN6风扇      CPU FAN中央处理器风扇
R1第一电阻    R2第二电阻          R3第三电阻      R4第四电阻
R5第五电阻    R6～R9电阻          D1第一二极管    D2第二二极管
D3第三二极管  D4第四二极管  D5第五二极管  L1电感
CT1电容       F1保险丝      LED发光二极管
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及构造，兹绘图就本实用新型较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。
请参阅图1以及图2，为本实用新型较佳实施例的电路图与实施示意图，由图中可清楚看出，本实用新型一种风扇转速控制装置，其包括一第一晶体管Q1、一第二晶体管Q2以及一第三晶体管Q3、一第四晶体管Q4以及至少一散热风扇FAN1～FAN5。
第一晶体管Q1其接收一脉冲宽度调变（Pulse Width Modulation；PWM）信号，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端接地。于本实施例中，为了配合实际电路需要，本实用新型还包括一第一电阻R1、一第二电阻R2以及一第一二极管D1，第一电阻R1一端连接于第一晶体管Q1的第一端，另一端连接于第一二极管D1的阴极端，第二电阻R2一端连接于第一电阻R1一端，另一端接地，第一二极管D1的正极端接收脉冲宽度调变信号。
第二晶体管Q2以及第三晶体管Q3其放大脉冲宽度调变信号，第二晶体管Q2包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管Q1的第二端，第二端连接一电源（本实施例为12V），第三晶体管Q3包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管Q1的第二端，第二端接地，第三端连接第二晶体管Q2的第三端。较佳地，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第三晶体管Q3为双极性晶体管，且第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第三晶体管Q3的第一端、第二端以及第三端分别为基极端、集极端以及射极端。
第四晶体管Q4其接收放大后的脉冲宽度调变信号，并根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管Q4改变工作状态以控制一输出电压的大小，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端连接至电源。较佳地，第四晶体管Q4为场效应晶体管，且第四晶体管Q4的第一端、第二端以及第三端分别为闸极端、汲极端以及源极端。于本实施例中，第四晶体管Q4收容于一集成电路U1内，且集成电路U1还包括一第三二极管D3、第四二极管D4以及第五二极管D5，第三二极管D3的负极端连接于第四二极管D4的负极端，正极端连接于第四晶体管Q4的第一端，第四二极管D4的正极端连接于第四晶体管Q4第三端，第五二极管D5的阳极端连接于第四晶体管Q4的第二端，阴极端连接于第四晶体管Q4的第三端。
于本实施例中，为了配合实际电路需要，本实用新型还包括一第三电阻R3以及一第四电阻R4，第三电阻R3其一端连接于第二晶体管Q2以及第三晶体管Q3的第三端，另一端连接于第四晶体管Q4的第一端，第四电阻R4一端连接于第一晶体管Q1的第二端、第二晶体管Q2的第一端以及第三晶体管Q3的第一端，另一端连接于电源。
散热风扇FAN1～FAN5连接于第四晶体管Q4的第二端，散热风扇FAN1～FAN5根据输出电压的变化来得到不同风扇转速，于图示中，可看到本实用新型连接了多组散热风扇FAN1～FAN5。较佳地，本实用新型还包括一发光二极管LED以及一第五电阻R5，发光二极管LED的负极端连接于散热风扇FAN1，正极端连接于第五电阻R5一端，第五电阻R5另一端连接于电源，藉此，发光二极管LED可作为散热风扇FAN1的电源显示，而第五电阻R5作为限流用途。同样的，如图所示，散热风扇FAN2～FAN5的发光二极管LED以及电阻R6～R9也为同样的连接法。
再者，于本实施例中，本实用新型还包括一电感L1、一第二二极管D2、一电容CT1以及一保险丝F1，电感L1一端连接于第四晶体管Q4的第二端，另一端连接于电容CT1正极端以及保险丝F1一端，第二二极管D2的负极端连接于第四晶体管Q4的第二端，正极端连接于电容CT1的负极端，电容CT1的负极端接地，保险丝F1另一端连接于散热风扇FAN1～FAN5。其中，电容CT1与电感L1作为滤波电路，滤除来自电源的杂波干扰，以达到稳定的目的，而第二二极管D2为反保护，保险丝F1为自恢复保险丝F1。
另外，于本实施例中，保险丝F1另一端更连接有一风扇FAN6，且风扇FAN6连接至一中央处理器风扇CPU FAN，脉冲宽度调变（Pulse Width Modulation；PWM）信号即从中央处理器风扇CPU FAN连接出。
通过上述的结构、组成设计，兹就本实用新型的使用作动情形说明如下：由于本实用新型通过第一晶体管Q1接收脉冲宽度调变（Pulse WidthModulation；PWM）信号，再通过第二晶体管Q2以及第三晶体管Q3其放大脉冲宽度调变信号，最后再根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管Q4改变工作状态以控制一输出电压的大小，散热风扇FAN1～FAN5即根据输出电压的变化来得到不同风扇转速。
而第四晶体管Q4的工作状态包括导通、半导通、截止的状态，藉此降低来自电源的12V电压（幅度0～100%），以供给散热风扇FAN1～FAN5，从而实现把PWM信号转换成电压调节的方式控制散热风扇FAN1～FAN5转速。如此便可兼容接入2PIN、3PIN、4PIN的各类12Vdc散热风扇FAN1～FAN5。也就是说，相较于先前技术，本实用新型可接入多个4PIN PWM FAN的同时还可以将多个无PWM功能的2PIN/3PIN风扇接入以达到通过PWM控制转速的目的。并支持不同规格风扇混合接入，例如：VC风扇与PWM风扇。
而实际使用时，由于第四晶体管Q4因场效应管本身存在一定的压降，内部两个锗管，即0.3+0.3=0.6V,所以在100%运转的情形下最大输出只有11.4V，散热风扇FAN1-FAN5接入会稍有降低速度，约为11.4V时的转速。
故，请参阅全部附图所示，本实用新型使用时，与现有技术相较，着实存在下列优点：本实用新型可支持多个不同规格的风扇混合串接，且可控制其转速的风扇转速控制装置。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风扇转速控制装置，包括：
一第一晶体管，其接收一脉冲宽度调变信号，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端接地；
一第二晶体管以及一第三晶体管，其放大脉冲宽度调变信号，第二晶体管包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管的第二端，第二端连接一电源，第三晶体管包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接于第一晶体管的第二端，第二端接地，第三端连接第二晶体管的第三端；
一第四晶体管，其接收放大后的脉冲宽度调变信号，并根据脉冲宽度调变信号使得第四晶体管改变工作状态以控制一输出电压的大小，包括一第一端、一第二端以及一第三端，第一端接收脉冲宽度调变信号，第三端连接至电源；以及
至少一散热风扇，连接于第四晶体管的第二端，散热风扇根据输出电压的变化来得到不同风扇转速。
2.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管为双极性晶体管。
3.如权利要求2所述的风扇转速控制装置，其特征在于第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管的第一端、第二端以及第三端分别为基极端、集极端以及射极端。
4.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于第四晶体管为场效应晶体管。
5.如权利要求4所述的风扇转速控制装置，其特征在于第四晶体管的第一端、第二端以及第三端分别为闸极端、汲极端以及源极端。
6.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于还包括一第一电阻、一第二电阻以及一第一二极管，第一电阻一端连接于第一晶体管的第一端，另一端连接于第一二极管的阴极端，第二电阻一端连接于第一电阻一端，另一端接地，第一二极管的正极端接收脉冲宽度调变信号。
7.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于还包括一第三电阻以及一第四电阻，第三电阻其一端连接于第二晶体管以及第三晶体管的第三端，另一端连接于第四晶体管的第一端，第四电阻一端连接于第一晶体管的第二端、第二晶体管的第一端以及第三晶体管的第一端，另一端连接于电源。
8.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于还包括一电感、一第二二极管、一电容以及一保险丝，电感一端连接于第四晶体管的第二端，另一端连接于电容正极端以及保险丝一端，第二二极管的负极端连接于第四晶体管的第二端，正极端连接于电容的负极端，电容的负极端接地，保险丝另一端连接于散热风扇。
9.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于还包括一发光二极管以及一第五电阻，发光二极管的负极端连接于散热风扇，正极端连接于第五电阻一端，第五电阻另一端连接于电源。
10.如权利要求1所述的风扇转速控制装置，其特征在于第四晶体管收容于一集成电路内，且集成电路还包括一第三二极管、第四二极管以及第五二极管，第三二极管的负极端连接于第四二极管的负极端，正极端连接于第四晶体管的第一端，第四二极管的正极端连接于第四晶体管第三端，第五二极管的阳极端连接于第四晶体管的第二端，阴极端连接于第四晶体管的第三端。
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