一种风扇控制电路、风扇以及电子设备的制作方法

1.本发明涉及风扇控制领域，特别是涉及一种风扇控制电路、风扇以及电子设备。


背景技术：

2.电子设备在工作过程中容易产生一定的热量，需要使用风扇对其进行散热。风扇的驱动信号为pwm信号，正常情况下，电子设备通过内部的嵌入式控制器(embeded controller，简称“ec”)输出pwm信号控制风扇的转动。但当电子设备处于关机、休眠或睡眠状态，而风扇的供电电源常在时，风扇会出现一直转动、不受控制的情况，即出现风扇控制失效的问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例旨在提供一种风扇控制电路、风扇以及电子设备，其在电子设备处于待机或关机情况下，能够更加精准控制风扇，防止其控制失效。
4.为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
5.在第一方面，本发明实施例提供一种风扇控制电路，应用于风扇，
6.所述风扇用于对电子设备散热，所述风扇控制电路包括：第一开关电路以及第二开关电路；
7.所述第一开关电路的控制端用于接入所述电子设备的状态信号，所述第一开关电路的第一端与所述第二开关电路的控制端连接，所述第一开关电路的第二端接地，所述第一开关电路的第三端分别与所述第二开关电路的第一端以及第一直流电源连接，所述第一开关电路用于当控制所述第二开关电路的工作状态；
8.所述第二开关电路的第二端与所述风扇的供电电路连接，所述第二开关电路用于控制所述第一直流电源与所述风扇的供电电路的连接状态。
9.在一些实施例中，所述第一开关电路包括第一开关模块和分压模块；
10.所述第一开关模块的控制端用于接入所述状态信号，所述第一开关模块的第一端与所述分压模块的第一端连接，所述第一开关模块的第二端接地；
11.所述分压模块的第二端与所述第二开关电路的控制端连接，所述分压模块的第三端分别与所述第一直流电源与所述第二开关电路的第一端连接。
12.在一些实施例中，所述第一开关模块包括第一mos管和第一电阻，所述分压模块包括第二电阻和第三电阻，所述第一mos管的漏极与所述第二电阻的第一端连接，所述第一mos管的源极接地，所述第一mos管的栅极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端用于接入所述状态信号；
13.所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关电路的控制端和所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第一直流电源和所述第二开关电路的第一端连接。
14.在一些实施例中，所述第二开关电路包括第二mos管、第一电容以及第二电容；
15.所述第二mos管的源极分别与所述第三电阻的第二端、所述第一直流电源以及所述第一电容的一端连接，所述第二mos管的漏极与所述风扇的供电电路连接，所述第二mos管的栅极分别与所述第一电容的另一端、所述第二电容的一端、所述第二电阻的第二端以及所述第三电阻的第一端连接，所述第二电容的另一端接地。
16.在一些实施例中，所述风扇控制电路还包括第三开关电路和第四开关电路；
17.所述第三开关电路的控制端用于接入所述状态信号，所述第三开关电路的第一端与所述第四开关电路的控制端连接，所述第三开关电路的第二端接地，所述第三开关电路的第三端与第二直流电源连接，所述第三开关电路用于控制所述第四开关电路的工作状态；
18.所述第四开关电路的第一端与pwm信号端连接，所述pwm信号端用于接入pwm信号，所述pwm信号为所述风扇的驱动信号，所述第四开关电路的第二端接地，所述第四开关电路用于控制所述pwm信号对所述风扇的驱动。
19.在一些实施例中，所述第三开关电路包括第三mos管、第四电阻以及第五电阻，所述第四开关电路包括第四mos管；
20.所述第四电阻的一端用于接入所述状态信号，所述第四电阻的另一端与所述第三mos管的栅极连接，所述第三mos管的源极接地，所述第三mos管的漏极分别与所述第五电阻的一端以及所述第四mos管的栅极连接；
21.所述第五电阻的另一端与所述第二直流电源连接，所述第四mos管的源极接地，所述第四mos管的漏极与所述pwm信号端连接。
22.在一些实施例中，还包括电源选择电路，所述电源选择电路的一端与所述风扇的供电电源连接，所述电源选择电路的另一端与所述风扇的供电电路连接，所述电源选择电路用于根据所述风扇的供电电源选择对应的适配电路。
23.在一些实施例中，所述电源选择电路包括第六电阻、第七电阻、第一开关以及控制器；
24.所述第六电阻的一端与所述第七电阻的一端共同连接于所述风扇的供电电路；
25.所述第六电阻的另一端与所述第一开关的第一触点连接，所述第七电阻的另一端与所述第一开关的第二触点连接，所述第一开关的控制端与所述控制器连接，所述第一开关的公共端与所述风扇的供电电源连接，所述控制器用于根据所述风扇的供电电源控制所述第一开关的工作状态。
26.在第二方面，本发明实施例提供一种风扇，所述风扇包括如上所述的风扇控制电路，所述风扇用于对电子设备散热。
27.在第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的风扇。
28.在本发明各个实施例中，该风扇控制电路包括第一开关电路以及第二开关电路，其中，当电子设备处于待机或关机情况时，电子设备的状态信号为低电平信号，其作用于第一开关电路的控制端，使其处于截止状态，进而控制第二开关电路处于截止状态，断开第一直流电源与风扇的供电电路的连接，风扇会因断电而无法转动。因此，当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路可使得风扇的供电电源被切断，使其停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
附图说明
29.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
30.图1是本发明实施例提供的其中一种风扇控制电路的结构示意图；
31.图2是本发明实施例提供的其中一种风扇控制电路的结构示意图；
32.图3是本发明实施例提供的其中一种风扇控制电路的结构示意图；
33.图4是本发明实施例提供的其中一种风扇控制电路的电路结构示意图；
34.图5是本发明实施例提供的其中一种风扇控制电路的电路结构示意图；
35.图6是本发明实施例提供的其中一种电源选择电路的电路结构示意图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种风扇控制电路的电路结构示意图。如图1所示，该风扇控制电路应用于风扇，其中，风扇用于对电子设备散热。当电子设备工作时，电子设备内部的各个电子元器件会产生一定的热功率，使得电子元器件的工作温度升高，而电子元器件通常有最高工作温度规格要求，所以，需要在电子设备中设置用于散热的结构部件，以实现对电子设备内部的各个电子元器件的散热，使得电子设备可以长期稳定的工作。
38.通常电子设备采用在电子设备出风口设置风扇，使得电子设备从进风口吸入气流，并从出风口通过风扇吹出，形成气流通道，从而对电子设备内部的电子元器件进行通风散热。
39.需要说明的是，电子设备包括但不限于计算机、服务器、板卡、电视、投影设备以及工作站等设备。
40.风扇的驱动信号为pwm信号，正常情况下，电子设备通过内部的嵌入式控制器(embeded controller，简称“ec”)输出pwm信号控制风扇的转动。当电子设备处于关机、休眠或睡眠状态，而风扇的供电电源常在时，风扇的内部电路会将其pwm端上拉至高电平，以至于pwm端口一直输出高电平信号，风扇将处于一直转动的状态，不受控制。
41.因此，本发明实施例提供一种风扇控制电路，以能够更加精准地控制风扇。
42.如图1所示，该风扇控制电路100包括第一开关电路10以及第二开关电路20，其中，第一开关电路10的控制端用于接入所述电子设备的状态信号，所述第一开关电路10的第一端分别与所述第二开关电路20的控制端连接，所述第一开关电路10的第二端接地，所述第一开关电路10的第三端分别与所述第二开关电路20的第一端以及第一直流电源200连接，所述第一开关电路10用于当控制所述第二开关电路20的工作状态。
43.所述第二开关电路20的第二端与所述风扇的供电电路300连接，所述第二开关电路20的第二端用于输出所述风扇的供电电源，所述第二开关电路20用于控制所述第一直流电源200与所述风扇的供电电路300的连接状态。
44.电子设备的状态信号用于反映电子设备的状态，不同的电子设备的状态，其状态信号不同。若电子设备处于正常运行状态，其状态信号为高电平信号，若电子设备处于关机、睡眠或失眠等待机状态时，其状态信号为低电平信号。
45.当状态信号为高电平信号时，第一开关电路10为导通状态，当状态信号为低电平信号时，第一开关电路10为截止状态。而第一开关电路10的工作状态又可以控制第二开关电路20的工作状态，控制其导通或截止，进而控制风扇的供电电源与风扇的供电电路300的连接状态，以控制风扇的转动。
46.第一直流电源200可根据需要而设置，其可以为风扇的供电电源大小，如5v或12v。第一直流电源200也可以作为风扇的供电电源。
47.结合图1，该风扇控制电路100的工作原理可描述如下：
48.若电子设备处于关机、睡眠或休眠状态时，电子设备的状态信号为低电平信号，该低电平信号作用于第一开关电路10的控制端，使其处于截止状态，进而第二开关电路20的控制端为低电平，第二开关电路20截止，第一直流电源200与风扇的供电电路300断开连接，风扇无供电电源，因断电而停止转动；
49.若电子设备处于正常运转状态时，电子设备的状态信号为高电平信号，该高电平信号作用于第一开关电路10的控制端，使其处于导通状态，第一直流电源200、第一开关电路10的第一端、第一开关电路10的第二端以及地形成闭合回路，第一直流电源200作用于第一开关电路10的第一端以及第二开关电路20的控制端，进而第二开关电路20的控制端为高电平，第二开关电路20导通，第一直流电源200经第二开关电路20的第二端与风扇的供电电路300建立连接，为风扇正常供电，风扇受电子设备的ec发送的pwm信号控制，正常转动。
50.综上，当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路100可使得风扇的供电电源被切断，使其停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
51.请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种风扇控制电路的结构示意图，如图2所示，所述第一开关电路10包括第一开关模块11和分压模块12。其中，所述第一开关模块11的控制端用于接入所述状态信号，所述第一开关模块11的第一端与所述分压模块12的第一端连接，所述第一开关模块11的第二端接地，所述分压模块12的第二端与所述第二开关电路20的控制端连接，所述分压模块12的第三端分别与所述第一直流电源200与所述第二开关电路20的第一端连接。
52.当所述状态信号为低电平信号时，第一开关模块11的控制端为低电平，第一开关模块11处于截止状态，进而第二开关电路20也处于截止状态，第一直流电源200与风扇的供电电路300断开连接，风扇因断电而停止转动，防止其一直转动，控制失效。
53.当所述状态信号为高电平信号时，第一开关模块11的控制端为高电平，第一开关模块11处于导通状态，第一直流电源200、分压模块12、第一开关模块11的第一端、第一开关模块11的第二端以及地构成回路，分压模块12对第一直流电源200进行分压，分压信号作用于第二开关电路20的控制端，使得第二开关电路20导通，第一直流电源200与风扇的供电电路300建立连接，第一直流电源200为风扇供电，使其正常工作。
54.分压模块12对第一直流电源200的电压进行分压，分压信号作用于第二开关电路20的控制端，可以防止第一直流电源200的电压过大而对第二开关电路20造成损害，对其进行防护。
55.在一些实施例中，请继续参阅图2，该风扇控制电路100还包括电源选择电路30。所述电源选择电路30的一端与所述风扇的供电电源400连接，所述电源选择电路30的另一端与所述风扇的供电电路300连接，所述电源选择电路30用于根据所述风扇的供电电源400选择对应的适配电路。
56.风扇的型号不同，其供电电源400可以不同，供电电源400不同，供电电源400与供电电路300之间的适配电路就不同。通过选择不同的适配电路，使得风扇的供电电源400能够与供电电路300相匹配，实现不同的供电电源400均可以为风扇供电的目的。
57.因此，风扇控制电路100通过选择相匹配的适配电路，可使得风扇兼容不同的供电电源400。
58.请参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种风扇控制电路的结构示意图，如图3所示，该风扇控制电路100还包括第三开关电路40和第四开关电路50。
59.其中，所述第三开关电路40的控制端用于接入所述状态信号，所述第三开关电路40的第一端与所述第四开关电路50的控制端连接，所述第三开关电路40的第二端接地，所述第三开关电路40的第三端与第二直流电源500连接，所述第三开关电路40用于控制所述第四开关电路50的工作状态。所述第四开关电路50的第一端与pwm信号端连接，所述pwm信号端用于接入pwm信号，所述pwm信号为所述风扇的驱动信号，所述第四开关电路50的第二端接地，所述第四开关电路50用于控制所述pwm信号对所述风扇的驱动。
60.当电子设备正常工作时，电子设备通过风扇的pwm信号端输出pwm信号，以驱动风扇的运转。当电子设备处于关机或待机情况时，风扇的pwm信号端将被风扇内部的电路上拉至高电平，风扇将会一直转动，控制失效。
61.因此，本发明实施例提供另一种防止风扇控制失效的方案，即当电子设备处于关机或待机情况时，将风扇的pwm信号端下拉至低电平，使其停止转动，防止其控制失效。
62.具体地，结合图3，该风扇控制电路100的工作原理可以描述如下：
63.当电子设备处于关机或待机情况时，所述状态信号为低电平信号，该低电平信号作用于第三开关电路40的控制端，使其处于截止状态，进而第二直流电源500经第三开关电路40的第三端作用于第四开关电路50的控制端，第四开关电路50导通，pwm信号端经第四开关电路50的第一端、第四开关电路50的第二端被下拉至地，使其为低电平，因此风扇因驱动信号为低电平信号而停止转动；
64.若电子设备处于正常运转状态时，所述状态信号为高电平信号，该高电平信号作用于第三开关电路40的控制端，使其处于导通状态，第二直流电源500、第三开关电路40的第三端、第三开关电路40的第一端、第三开关电路40的第二端以及地形成闭合回路，第三开关电路40的第一端被下拉至低电平，因此，第四开关电路50的控制端也为低电平信号，第四开关电路50截止，风扇的pwm信号端接收ec发送的pwm信号，风扇受pwm信号的控制，正常转动。
65.综上，当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路可使得风扇的pwm信号端被下拉至低电平，使得电扇停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
66.请参阅图4，图4是本发明实施例提供的一种风扇控制电路的电路结构示意图，如图4所示，所述第一开关模块11包括第一mos管q1和第一电阻r1，所述分压模块12包括第二电阻r2和第三电阻r3，所述第一mos管q1的漏极与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第一
mos管q1的源极接地，所述第一mos管q1的栅极与所述第一电阻r1的一端连接，所述第一电阻r1的另一端用于接入所述状态信号slp_s3#。
67.所述第二电阻r2的第二端分别与所述第二开关电路20的控制端和所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端分别与所述第一直流电源200和所述第二开关电路20的第一端连接。
68.所述第二开关电路20包括第二mos管q2、第一电容c1以及第二电容c2。所述第二mos管q2的源极分别与所述第三电阻r3的第二端、所述第一直流电源200以及所述第一电容c1的一端连接，所述第二mos管q2的漏极与所述风扇的供电电路300连接，所述第二mos管q2的漏极用于输出风扇的供电电源400，所述第二mos管q2的栅极分别与所述第一电容c1的另一端、所述第二电容c2的一端、所述第二电阻r2的第二端以及所述第三电阻r3的第一端连接，所述第二电容c2的另一端接地。
69.第一电阻r1用于限流，对第一mos管q1的栅极进行防护。第一电容c1和第二电容c2用于对第二mos管q2进行防护，防止过冲烧坏第二mos管q2。
70.在一些实施例中，所述第一开关电路10还包括第一抑制电容c3，第一抑制电容c3连接于第一mos管q1的栅极与地之间。第一抑制电容c3用于抑制第一mos管q1的米勒效应。
71.在一些实施例中，该风扇控制电路100还包括第一滤波电容c4、第二滤波电容c5以及第三滤波电容c6，其中，第一滤波电容c4连接于第二mos管q2的源极与地之间，第二滤波电容c5连接于第二mos管q2的漏极与地之间，第二滤波电容c5与第三滤波电容c6并联连接，第一滤波电容c4、第二滤波电容c5以及第三滤波电容c6均用于实现滤波作用。
72.第一直流电源200的电压可以根据需要而设置，其可以为风扇的供电电源400电压，在本发明实施例中，其电压为12v。
73.结合图4，该风扇控制电路100的工作原理可以描述如下：
74.当电子设备处于关机或待机情况时，电子设备的状态信号slp_s3#为低电平信号，第一mos管q1截止，第二mos管q2截止，第一直流电源200与风扇的供电电路300断开连接，风扇因断电而停止转动，防止其控制失效；
75.当电子设备处于正常工作情况时，电子设备的状态信号slp_s3#为高电平信号，第一mos管q1导通，第二电阻r2和第三电阻r3对第一直流电源200的电压进行分压，分压信号作用于第二mos管q2的栅极，第二mos管q2导通，第一直流电源200与风扇的供电电路300建立连接，为风扇正常供电。
76.综上，当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路可使得风扇的供电电源被切断，使其停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
77.请参阅图5，图5是本发明实施例提供的一种风扇控制电路的电路结构示意图，如图5所示，所述第三开关电路40包括第三mos管q3、第四电阻r4以及第五电阻r5，所述第四开关电路50包括第四mos管q4。
78.所述第四电阻r4的一端用于接入所述状态信号slp_s3#，所述第四电阻r4的另一端与所述第三mos管q3的栅极连接，所述第三mos管q3的源极接地，所述第三mos管q3的漏极分别与所述第五电阻r5的一端以及所述第四mos管q4的栅极连接。所述第五电阻r5的另一端与所述第二直流电源500连接，所述第四mos管q4的源极接地，所述第四mos管q4的漏极与所述pwm信号端连接。
79.第四电阻r4以及第五电阻r5均用于限流，防止电流过大而损坏第三mos管q3以及第四mos管q4。
80.在一些实施例中，第三开关电路40还包括第三抑制电容c7，第三抑制电容c7连接于第三mos管q3的栅极与地之间。第三抑制电容c7用于抑制第三mos管q3的米勒效应。
81.第二直流电源500的电压可以根据需要而设置，其可以为风扇的供电电源400电压，在本发明实施例中，其电压为12v。
82.结合图5，该风扇控制电路100的工作原理可以描述如下：
83.当电子设备处于关机或待机情况时，电子设备的状态信号slp_s3#为低电平信号，第三mos管q3截止，第二直流电源500作用于第四mos管q4的栅极，第四mos管q4导通，pwm信号端被下拉至地，pwm信号一直为低电平，风扇因驱动信号为低电平而停止转动，防止其控制失效；
84.当电子设备处于正常工作情况时，电子设备的状态信号slp_s3#为高电平信号，第三mos管q3导通，第四mos管q4的栅极被下拉至地，第四mos管q4截止，pwm信号端正常接收电子设备的ec发送的pwm信号，风扇受pwm信号控制，正常工作。
85.综上，当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路可使得风扇的pwm信号端被下拉至低电平，使得电扇停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
86.请参阅图6，图6是本发明实施例提供的一种电源选择电路的电路结构示意图，如图6所示，所述电源选择电路30包括第六电阻r6、第七电阻r7、第一开关k1以及控制器u1。所述第六电阻r6的一端与所述第七电阻r7的一端共同连接于所述风扇的供电电路300。所述第六电阻r6的另一端与所述第一开关k1的第一触点连接，所述第七电阻r7的另一端与所述第一开关k1的第二触点连接，所述第一开关k1的控制端与所述控制器u1连接，所述第一开关k1的公共端与所述风扇的供电电源400连接，所述控制器u1用于根据所述风扇的供电电源400控制所述第一开关k1的工作状态。
87.若风扇的供电电源400为第一供电电源，则控制器u1控制第一开关k1的公共端与第一触点连接，以使第六电阻r6的另一端与风扇的供电电源400建立连接，控制第七电阻r7的另一端与风扇的供电电源400断开连接，实现第一供电电源经风扇的供电电路300为风扇供电；
88.若风扇的供电电源400为第二供电电源，则控制器u1控制第一开关k1的公共端与第二触点连接，以使第六电阻r6的另一端与风扇的供电电源400断开连接，控制第七电阻r7的另一端与风扇的供电电源400建立连接，实现第二供电电源经风扇的供电电路300为风扇供电。
89.其中，第一供电电源和第二供电电源根据风扇的型号而确定，在本发明实施例中，第一供电电源的电压可为12v，第二供电电源的电压可为5v。
90.控制器u1可以通过风扇内部的控制器实现，也可通过外部控制器实现。在一些实施例中，控制器u1可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器u1还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器u1也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
91.综上，该风扇控制电路当电子设备处于待机或关机情况下，该风扇控制电路可使得风扇的供电电源被切断或使得风扇的驱动信号为低电平，使其停止转动，防止其控制失效，进而能够更加精准地控制风扇。
92.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。