专利名称：直流风扇的温控调速系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种直流风扇的温控调速系统。
背景技术：
目前风扇的温控调速调速系统大都采用主控IC在接收到温度传感器信号后，通过调节主控IC的PWM信号输出来控制风扇的转速。这样的系统比较复杂，并且要求风扇有PWM调速功能，因此这种系统的成·本比较高，并且当主控IC受到外部干扰时(如静电冲击、温度过高等)主控IC容易出现不正常状态，这样会导致风扇的状态不对，因此整个系统的可
靠性相当较差。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制ー种直流风扇的温控调速系统。本发明采用的技术手段如下—种直流风扇的温控调速系统，其特征在于由ー个或ー个以上的直流风扇的温控调速装置构成；所述直流风扇的温控调速装置包括温度感应单元、电源控制単元和反馈单元；所述温度感应单元由热敏电阻和电阻I串联构成，所述热敏电阻同电阻I串联的另一端连接在电源I上；所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基ニ极管构成，所述三极管的基极经过电阻II后串联在热敏电阻和电阻I之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻III后连接在电源II上，所述MOS管的源极连接在电源II上，所述MOS管的漏极连接有肖特基ニ极管，所述肖特基ニ极管的输出端做为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上；所述反馈単元由电阻IV和电阻V串联构成，所述电阻V的另一端连接在地上，所述电阻IV的另一端也连接在热敏电阻和电阻I之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻IV和电阻V之间；当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制吋，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。所述热敏电阻和电阻I的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基ニ极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T- Δ t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中Λ t为浮动温度。所述热敏电阻和电阻I的阻值和临界温度T对应关系如下(V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8 ) / [ (NTC2+R8) *R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压公式中V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻I的阻值，VCC2为电源I的输出电压，R8为电阻II的阻值。
所述浮动温度Λ t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。本发明利用热敏电阻、三极管、ニ极管、MOS管、电阻、电容等简单器件搭建了ー种直流风扇的调速系统。该系统可以对不具有PWM调速功能的直流风扇进行转速调节，大大降低的整个系统的成本。并且该系统均由模拟简单的电子元件构成，抗干扰能力大大加強，具有很强的可靠性。另外，由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。
图I为本发明所述直流风扇的温控调速装置的电路原理图；图2为两个直流风扇的温控调速装置组成的双级风扇温控调速系统；图3为多个直流风扇的温控调速装置组成的多级风扇温控调速系统。
具体实施例方式如图I至图3所示的直流风扇的温控调速系统，由ー个或ー个以上的直流风扇的温控调速装置构成；所述直流风扇的温控调速装置包括温度感应单元、电源控制単元和反馈单元；所述温度感应单元由热敏电阻和电阻I串联构成，所述热敏电阻同电阻I串联的另一端连接在电源I上；所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基ニ极管构成，所述三极管的基极经过电阻II后串联在热敏电阻和电阻I之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻IIK如图I至图3中R7)后连接在电源II上，所述MOS管的源极连接在电源II上，所述MOS管的漏极连接有肖特基ニ极管(如图I至图3中D1)，所述肖特基ニ极管的输出端做为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上；所述反馈単元由电阻IV和电阻V串联构成，所述电阻V的另一端连接在地上，所述电阻IV的另一端也连接在热敏电阻和电阻I之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻IV和电阻V之间；当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制吋，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。所述热敏电阻和电阻I的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基ニ极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T-Λ t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中Λ t为浮动温度。所述热敏电阻和电阻I的阻值和临界温度T对应关系如下(V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8 ) / [ (NTC2+R8) *R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压公式中V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻I的阻值，VCC2为电源I的输出电压，R8为电阻II的阻值。上述具体推理过程如下如图I至图3所示，其中VCC3为电源II的电压值、R8为电阻IV的阻值、VCC2为电源I的电压值、NTC2为热敏电阻的阻值、R5为电阻I的阻值、R21为电阻V的阻值、Q4为MOS管、Q3为三极管(这里为方便描述，其中VCC3、R8等符号在附图中作为标号对应系统中的各组成部分，在下列公式中代表各部分的值);其中R8 + R21应远大于R5，R8大于NTC2.有了反馈系统的存在，将可以防止当探測温度在设定温度附近上下浮动时电源控制系统不停地开启和关断输出现象的发生。反馈系统的工作原理当Q3未导通时，由于R8+R21远大于R5，因此MOS管Q4基极的电压近似等于R5*VCC2 バ NTC2+R5)(1-1)当Q3导通时，Q4基极的电压等于(R5*R8*VCC2+R5*NTC2*V2) / [(R8+NTC2) *R5+R8*NTC2*V2] (1-2)(其中V2等于VCC3减去Q3的导通压降)·假设流过R8的电流是II，流过NTC2的电流是12，流过R5的电流是13。若忽略Q4的基极电流，由基尔霍夫第一定律可有以下公式成立VCC2=NTC2*I2+R5*I3V2=R8*I1+R5*I313=11+12通过以上3个方程式可以解出I1=[(NTC2+R5)*V2-VCC2*R5]/[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2](1-3)那么图I中R6左侧电压为V2_R8*I1(1-4)将(1-3)代入(1-4)后可得图I中R6左侧电压为(V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8) / [ (NTC2+R8) *R5+R8*NTC2](1-4)当(1-4)等于三极管的导通电压O. 7V时，即(V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8) /[(NTC2+R8)*R5+R8*NTC2]=0. 7 (1-5)根据(1-4)可算出NTC2的阻值，再对照热敏电阻NTC2的温度和阻值的对应关系表可以得出此时的温度值T。)所述浮动温度Λ t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。(当Q3 截止时 V2=0当Q3导通时V2=VCC3_VD，VD为Q3的导通压降将Q3导通时和截止时的值分别代入到(1-5)可得出这两种状态下热敏电阻NTC2的阻值，并对照热敏电阻NTC2的温度和阻值的对应关系表可得出这两种状态下对应的温度，也就可以算出这两种状态下温度的差值Λ t。)如图I所示为单个直流风扇的温控调速装置连接到直流风扇后，可以实现通过温度来控制风扇的启动和停止。如图2所示为两个单个直流风扇的温控调速装置的组合，其中两个直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上，通过用调节两个単元的临界温度，并适当选择风扇的驱动电压，可以实现通过温度来控制风扇的停止、低速运行和高速运行这三种状态。如图3所示多个单个直流风扇的温控调速装置的组合，其实现原理同上，将各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上，并适当选择风扇的驱动电压，可以实现通过温度来控风扇的停止、启动，并可以根据具体需求将风扇的转速分为多档进行调节。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保 护范围之内。
权利要求
1.一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成； 所述直流风扇的温控调速装置包括温度感应单元、电源控制单元和反馈单元； 所述温度感应单元由热敏电阻和电阻I串联构成，所述热敏电阻同电阻I串联的另一端连接在电源I上； 所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成，所述三极管的基极经过电阻II后串联在热敏电阻和电阻I之间，三极管的集电极同MOS管的栅极相连接，所述三极管的集电极通过电阻III后连接在电源II上，所述MOS管的源极连接在电源II上，所述MOS管的漏极连接有肖特基二极管，所述肖特基二极管的输出端作为直流风扇的温控调速装置的输出端连接在直流风扇上； 所述反馈单元由电阻IV和电阻V串联构成，所述电阻V的另一端连接在地上，所述电 阻IV的另一端也连接在热敏电阻和电阻I之间，所述MOS管的漏极通过导线连接在电阻IV和电阻V之间； 当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，所述各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。
2.根据权利要求I所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述热敏电阻和电阻I的阻值根据临界温度T来设定，当检测温度t超过设定的临界温度T后，三极管将导通，相应的MOS管也将导通，于是电压会通过肖特基二极管后输送到直流风扇上；当检测温度t低于T- A t时，三极管将截止，于是MOS管也将截止，于是送到直流风扇上电压将截止，其中At为浮动温度。
3.根据权利要求2所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述热敏电阻和电阻I的阻值和临界温度T对应关系如下(V2*NTC2*R5+R5*VCC2*R8) /[(NTC2+R8) *R5+R8*NTC2]=三极管的导通电压 公式中V2为MOS管的漏极输出电压，NTC2为热敏电阻的阻值，R5为电阻I的阻值，VCC2为电源I的输出电压，R8为电阻II的阻值。
4.根据权利要求3所述的一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于所述浮动温度A t为MOS管导通和截止两种状态下热敏电阻NTC2的阻值对应温度的差值。
全文摘要
本发明公开了一种直流风扇的温控调速系统，其特征在于由一个或一个以上的直流风扇的温控调速装置构成；直流风扇的温控调速装置包括温度感应单元、电源控制单元和反馈单元；温度感应单元由热敏电阻和电阻Ⅰ串联构成；所述电源控制单元由三极管、MOS管和肖特基二极管构成；反馈单元由电阻Ⅳ和电阻Ⅴ串联构成；当系统包含多个所述直流风扇的温控调速装置，对直流风扇进行多级控制时，各直流风扇的温控调速装置的输出端串联在直流风扇上。该系统均由模拟简单的电子元件构成，抗干扰能力大大加强，具有很强的可靠性。另外，由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。
文档编号F04D27/00GK102734200SQ201210243990
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者张永强, 杨勇智 申请人:中国华录集团有限公司