一种基于单片机的直流风扇转速精准控制电路的制作方法

本发明涉及一种控制电路，具体是一种基于单片机的直流风扇转速精准控制电路。

背景技术：

电脑等发热设备内使用的直流散热风扇是一种目前学用的散热产品。其原理是通过电能驱动促使扇叶转动，从而带动空气流通产生自然风，再通过风的流动，带走热量，从而达到发热产品的散热。

现有技术中对于直流散热风扇电机的转速控制精度不高，常规的都是在2000转以下±300转，2000转以上的转速±10％的转速，有待于改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于单片机的直流风扇转速精准控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题，可以使风扇工作在任何环境下，转速公差都可以作到±100转，不论是单体风扇测试还是装到散热模组里面测试，甚至装配到VGA及其它终端产品上测试都一样，转速无任何变化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于单片机的直流风扇转速精准控制电路，包括磁场感应单元IC2、风扇驱动芯片IC1、风扇转速控制芯片U3和马达线圈，所述磁场感应单元IC2的引脚2连接风扇驱动芯片IC1的引脚4，磁场感应单元IC2的引脚1连接风扇驱动芯片IC1的引脚5，风扇驱动芯片IC1的引脚3连接二极管D1的阴极和电容C1，二极管D1的阳极连接VDD，电容C1的另一端连接电容C2、电阻R2、电阻R4、电阻R6和GND，磁场感应单元IC2的引脚3连接地，风扇驱动芯片IC1的引脚2和风扇驱动芯片IC1的引脚13分别连接马达线圈的两端，电容C2的另一端连接电阻R1、电阻R3和电阻R5，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚16，电阻R3的另一端连接电阻R4的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚9，电阻R1的另一端连接电阻R2的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚8，风扇驱动芯片IC1的引脚7连接电阻R7，电阻R7的另一端连接风扇转速信号输出端和风扇转速控制芯片U3的引脚2，风扇驱动芯片IC1的引脚1连接电阻R8、电容C3和芯片U4的引脚1，芯片U4的引脚3连接12V电压，芯片U4的引脚2接地，风扇转速控制芯片U3的引脚3连接电阻R4和电容C4，电阻R4的另一端连接PWM输入端，风扇转速控制芯片U3的引脚7连接风扇驱动芯片IC1的引脚12。

作为本发明的进一步方案：所述风扇驱动芯片IC1的型号为EUM6861、AM7228、AM7228S、LB11967、LB11961和MLX90297中的一种，磁场感应单元IC2的型号为HW101和NE520中的一种，风扇转速控制芯片U3的型号为MCU和PLC系列程序控制IC，芯片U4的型号为稳压电源常用降压IC-78L05系列。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电路回路在现有常规直流风扇应用电路的基础上增加一个单片机控制回路，通过增加的闭环控制回路，通过软件编程，可自由的设定风扇在PWM各个点的转速要求，且能够自主检测风扇本身的转速，来与原先设定的转速作对比检测，自动调节输出大小，使风扇转速稳定在+/-100RPM范围内，大大提高了风扇的转速精准性，提高了本设计的市场竞争力。

附图说明

图1、图2为本发明的电路图；

图3、图4为现有技术的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种基于单片机的直流风扇转速精准控制电路，包括磁场感应单元IC2、风扇驱动芯片IC1、风扇转速控制芯片U3和马达线圈，所述磁场感应单元IC2的引脚2连接风扇驱动芯片IC1的引脚4，磁场感应单元IC2的引脚1连接风扇驱动芯片IC1的引脚5，风扇驱动芯片IC1的引脚3连接二极管D1的阴极和电容C1，二极管D1的阳极连接VDD，电容C1的另一端连接电容C2、电阻R2、电阻R4、电阻R6和GND，磁场感应单元IC2的引脚3连接地，风扇驱动芯片IC1的引脚2和风扇驱动芯片IC1的引脚13分别连接马达线圈的两端，电容C2的另一端连接电阻R1、电阻R3和电阻R5，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚16，电阻R3的另一端连接电阻R4的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚9，电阻R1的另一端连接电阻R2的另一端和风扇驱动芯片IC1的引脚8，风扇驱动芯片IC1的引脚7连接电阻R7，电阻R7的另一端连接风扇转速信号输出端和风扇转速控制芯片U3的引脚2，风扇驱动芯片IC1的引脚1连接电阻R8、电容C3和芯片U4的引脚1，芯片U4的引脚3连接12V电压，芯片U4的引脚2接地，风扇转速控制芯片U3的引脚3连接电阻R4和电容C4，电阻R4的另一端连接PWM输入端，风扇转速控制芯片U3的引脚7连接风扇驱动芯片IC1的引脚12。

作为本发明的进一步方案：所述风扇驱动芯片IC1的型号为EUM6861、AM7228、AM7228S、LB11967、LB11961和MLX90297中的一种，磁场感应单元IC2的型号为HW101和NE520中的一种，风扇转速控制芯片U3的型号为MCU和PLC系列程序控制IC，芯片U4的型号为稳压电源常用降压IC-78L05系列。

本发明的工作原理是:电路包括常规的直流风扇应用电路，及MCU/PLC等类型单片机转速精准控制电路，单片机供电稳压电路等。应用电路中包括的常规直流风扇应用电路，它包括风扇驱动单元、风扇马达部分、PWM输入控制单元(也有直接输入方式)、Hall IC磁场感应单元；所述Hall IC磁场感应单元是一颗常用的Hall感应IC，它直接跟风扇的Driver IC连接，提供给驱动IC二组磁场切换信号，供驱动IC作控制判定；所述风扇驱动单元，它与Hall IC连接及PWM控制单元相连接，控制风扇的所有动作及转速，依外部输入的PWM信号Duty占空比不同而输出不同的输出信号；所述风扇马达部分，它由矽钢片(为3-9极不同的极数)、缠绕在矽钢片上的线圈组成，它为风扇提供动力源；所述PWM输入控制单元，目前应用有两类风扇驱动IC，一类此控制电路直接作到驱动IC内部，外部PWM信号直接输入到驱动IC内，另一类风扇驱动IC是需要外部控制回路的。

MCU/PLC等类型单片机转速精准控制电路，它由电源稳定电路及MCU/PLC等类型单片机辅助电路组成；所述MCU/PLC等类型单片机工作原理，MCU/PLC等类型单片机接收到外部控制PWM信号后，依外来信号一样的频率、一样的Duty占空比输出一个PWM信号给到风扇控制电路中的PWM调节电路中，控制风扇正常工作，风扇正常工作后反馈一个转速的FG信号给到MCU/PLC等类型单片机，MCU/PLC等类型单片机依设定程序进行对比检测，若转速信号在设定规格内，则维持现有输出，若风扇转速偏高，则相应的调低PWM信号的占空比输出，使风扇转速适当的降低到规格范围内；若检测风扇转速过低，由相应的调高PWM输出信号的占空比，使风扇的转速适当的上升，以达到设定规格内。