一种智能控制散热风扇线性转速的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能控制风扇转速的装置，特别是涉及一种可根据电源发热量智能控制风扇线性转速的装置。
【背景技术】
[0002]—般箱式的用电装置都设置有电源系统，但是电源处于工作状态后会持续发热，使箱体内部形成高温环境，长期处于高温环境下，对于电子组件的使用期限有显著的不利影响，易导致电子组件加速老化或线路故障率提高。
[0003]为了降低或除去电源产生的热量，与电源装置相伴设置的是若干个风扇，使电源工作时产生的热量可有效散至箱体外部，避免电源过热。散热风扇在电源启动时可持续将电源产生的热量排放至外部，以达到热平衡状态。
[0004]例如，CN02127291公开了一种电脑散热装置，利用电脑主机中既有的诸如网络启动电路的持续存在电源，在电脑关机后继续对电脑主机的散热风扇供应电力，降低电脑主机及CPU的温度，达到延长电脑使用年限的目的。
[0005]CN032720351公开了一种伺服器中的散热架构，在中央处理单元上设有一散热设备，电源供应器上设有另一散热设备，散热设备为一个或复数个散热风扇及一控制电路，控制电路依据热源感应器所感测的温度，操控散热风扇对中央处理单元和电源供应器进行散热，使中央处理单元和电源供应器能维持其温度于安全工作温度的范围内。
[0006]风扇由电机驱动，一般的直流电机内部都通过电刷来实现电流的换向，电刷长时间运行后会有较大磨损，产生灰尘，而且噪音较大;直流无电刷风扇则是采用电子元件(例如霍尔1C等)控制电机绕组之电流方向交替发生变化，而磁场交替改变使风扇运转起来的，无刷风扇噪音小，磨损慢，寿命长，而且不会产生电刷灰尘而影响寿命。
[0007]控制风扇电机传统的线路一般是功率三极管线性降压，通过加稳压管保证启动电压。这钟线路缺点非常明显，一是控制曲线离散性大，和TTC负温度特性热敏电阻无法精确匹配;二是降压三极管本身有功率损耗，发热严重，很多这种线路的失效首先就是这颗功率管的烧坏。
[0008]由于风扇为满足各项电子、网络通讯产品而逐渐日趋惰致化。而当电源开始工作后，并不一定需要立刻启动风扇，或者风扇的转速并不需要很高的转速，当电源工作了一定时间后产生了热量，需要风扇根据电源产生的热量来提高转速，但是，由于不能保证线性的控制风扇的转速，常常会出现气流的强弱变化，导致采样温度不能准确确定，进而不能输出正确的信号控制风扇的转速，达不到有效控制风扇转速的效果，而目前，根据电源产生热量的高低来线性控制风扇转速的装置还没有。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种可根据电源发热量的高低智能控制风扇在一定采样温度区间线性控制风扇转速的装置，热感应器与电源散热片完全热接触，根据电源散热片上的热量，利用热感应器产生的信号，通过信号转化模块，线性控制风扇的转速。
[0010]本发明的另一目的是提供一种控制风扇线性转速的单片机芯片，通过程序的调节实现热感应温度在20-80°C之间时，风扇的转速具有线性的增加，而在热感应温度高于80摄氏度时，风扇以最高速转动。
[0011 ]本发明的智能控制散热风扇的装置，包括电源，热感应器，单片机芯片，控制电路、风扇，所述热感应器与电源上的散热片完全热接触，用于监控电源的温度，所述芯片能够将热感应器实时监测的温度转化成控制风扇线性转速的信号，所述控制电路能够根据控制风扇线性转速的信号控制风扇的转速。
[0012]本发明有益的效果:热感应器实时监控的温度低于20°C时，风扇以最低的转速转动，节约能源;热感应器实时监控的温度在20-80°C之间时，风扇以线性增加的方式提高转速，能够有效降低噪音;热感应器实时监控的温度高于80°C时，风扇以最高速转动。在不影响电源的正常运作而藉由简便的程序即可完成组装，利用该装置在20-80°C期间的线性控制风扇转速，能够有效的调节电源产生的热量，提高工作效率。
[0013]设置两个风扇，一个进气，一个出气，将电源产生的热量排出装置外，使电源内部的环境温度降低，延长了电源的电子零件的寿命及提升其可靠度的效果，提高了自动化程度。
[0014]为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
【附图说明】
[0015]图1为数字风扇温控示意图
[0016]图2为温度采集和信号转换的单片机示意图
[0017]图3为风扇转速控制电路图
[0018]图4为风扇智能控制策略图
[0019]图5为风扇设置图实施例
[0020]以下藉由较佳实施例，并参照附图对本发明的
【发明内容】
进行详细叙述。
[0021]图1为数字风扇温控示意图，本发明能够根据散热片的温度变化，通过热敏电阻进行温度采样，将采集到的温度信号转化成数字信号，数字信号通过单片机的中的程序算法输出为控制风扇转速的pmi信号占空比，驱动风扇转动，风扇转动后改变散热片的温度，再次进行温度采样，重复上述过程，以达到控制散热片温度的效果。
[0022]图2为温度采集和信号转换的单片机示意图，R30(TTC103)，C36(104)和R32(10K)组成温度采样线路，采样前端元件是TTC103，安装位置在主散热片旁并完全热接触，以便充分采样散热片的实时温度，温度采样线路把散热片的温度转换成和温度对应的模拟电压，此电压输入到单片机第9脚。
[0023]单片机9脚内部接ADC模块，也就是模拟数字转换模块，把与散热片温度对应的模拟电压转换成高精度1024级的数字信号。此数字信号交给单片机内部的PWM模块部分，PWM信号的占空比变化范围对应了 ADC转换后的数字信号，此PWM信号从单片机的15脚输出。
[0024]图3为风扇转速控制电路图，FAN_P^信号从单片机15脚输出后，接入风扇驱动线路，1?17(110，04(2308050)，1?11(110和1?19(110组成电平转换线路。01和03组成推拉式的M0SFET功率场效管高速驱动线路。Q2(MDD3752)为P沟道，M0SFET为本线路的主开关元件。D6(SB240)，L3 (220UH)和Cl8 (47UF/35V)组成续流和LC滤波线路。
[0025 ]在C18上，得到一稳定的直流电压，整个控制曲线由MCU内部的算法决定，此电压变化范围从6.5V至12V，6.5V时候转速最低，风扇的最低工做状态，也就是启动电压，12V为风扇全速运转，根据C18上不同的电压，可以让风扇得到不同的转速，保证了温度控制的线性度。
[0026]图4为风扇智能控制策略图，在ab段，热感应器实时监控的温度低于20°C时，风扇以最低的转速转动;在be段，热感应器实时监控的温度在20-80°C之间时，风扇转速和温度成线性变化;在cd段，热感应器实时监控的温度高于80°C时，风扇以全速转动。
[0027]图5为风扇设置图，分别设置进气风扇1和排气风扇2，在机箱上设置进气口3和出气口 4，在进气风扇1和排气风扇2之间的线路板5上设置电源以及在电源散热片上设置热感应器。通过热感应器采集的温度信号经过单机片转化后能够同时控制进气风扇1和排气风扇2的转速。
[0028]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种智能控制散热风扇线性转速的装置，其特征在于，包括电源，热感应器，单片机芯片，控制电路，风扇。所述热感应器上的热敏电阻与电源上的散热片完全热接触，用于实时监控电源的温度，所述单片机芯片能够将热感应器实时监测的温度转化成控制风扇线性转速的信号，所述控制电路能够根据控制风扇线性转速的信号控制风扇的转速。2.根据权利要求1所述的智能控制散热风扇线性转速的装置，其特征在于，包括两个风扇，一个用于吸进空气，一个用于排出空气。3.根据权利要求1所述的智能控制散热风扇线性转速的装置，其特征在于，所述装置被设置于电转染仪内，在电转染仪的机箱上设置进气口和出气口。4.一种电转染仪，其特征在于，包括权利要求1所述的智能控制散热风扇线性转速的装置。5.根据权利要求1所述的智能控制散热风扇线性转速的装置用于降低电转染仪电源的温度的用途。6.—种智能控制散热风扇线性转速的方法，其特征在于，包括电源，热感应器，单片机芯片，控制电路，风扇。所述热感应器上的热敏电阻与电源上的散热片完全热接触，用于实时监控电源的温度，所述单片机芯片能够将热感应器实时监测的温度转化成控制风扇线性转速的信号，所述控制电路能够根据控制风扇线性转速的信号控制风扇的转速。7.根据权利要求6所述的智能控制散热风扇线性转速的方法，其特征在于，包括两个风扇，一个用于吸进空气，一个用于排出空气。
【专利摘要】本发明涉及一种智能控制散热风扇线性转速的装置，包括电源，热感应器，单片机芯片，控制电路、风扇，所述热感应器上的热敏电阻与电源上的散热片完全热接触，用于实时监控电源的温度，所述单片机芯片能够将热感应器实时监测的温度转化成控制风扇线性转速的信号，所述控制电路能够根据控制风扇线性转速的信号控制风扇的转速。热感应器实时监控的温度低于20℃时，风扇以最低的转速转动，节约能源；热感应器实时监控的温度在20-80℃之间时，风扇以线性增加的方式提高转速，能够有效降低噪音；热感应器实时监控的温度高于80℃时，风扇以最高速转动。
【IPC分类】F04D25/16, F04D27/00
【公开号】CN105465027
【申请号】CN201511024183
【发明人】刘晨光, 朱士英, 戴晓兵
【申请人】苏州壹达生物科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月31日