专利名称：电脑pwm风扇的继电器接口电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属电脑接口应用技术背景技术现代电脑技术的发展日新月异，CPU、IC的主频和集成度在不断提高，因此产生了大量的热量，使机箱内部温度上升，通常使用风扇来通风散热。现在多数个人电脑和电脑服务器都装有硬件监控电路，实时监测和控制电脑的运行状况，例如CPU温度、电脑主板温度、风扇转速、电压等，在这些监控电路中的冷却风扇广泛应用了脉冲宽度调制(PWM)和自动控制技术，电脑运行过程中监控电路会根据被测元件的温度调节风扇转速，给CPU和电脑器件降温。电脑监控程序或应用程序配合硬件工作，当元件温度下降时，风扇转速自动降低，当元件温度上升时，风扇转速自动上升，目的是降低风扇噪声，节约电量使用，延长风扇寿命和系统的有效工作。
个人电脑和电脑服务器中，尽管品牌、厂商和CPU主频不同，电脑冷却风扇外型和转速不一，但电脑主板上的风扇插座尺寸和电气参数却为众厂商共同遵守的事实标准，3引线风扇插座的定义和参数见表1表1
电脑主板上通常提供2个以上风扇插座，表1中插头2是电源正极，为直流风扇提供+12VMAX工作电源，用脉冲宽度调制输出控制风扇转速时此端电压可以调节(也可设为定值，电脑默认12V)；插头3是公共地；插头1是检测风扇转速快慢的反馈信号端。2引线风扇插座相比表1则少了转速反馈端。但每个插座仅能连接一个风扇，也无法与其它电气装置连接。
大多数电脑主板硬件监控电路都具有PWM风扇转速调节功能，电脑主板上提供PWM风扇插座作接口，PWM输出控制风扇转速时电路原理如图1，电路包括了PWM控制信号输入，滤波、隔离放大和输出驱动，输出电流Io＝1000mAmax，可直接驱动继电器。硬件监控电路多采用高度集成的专用集成电路如W83782D、ADM1031等，以W83637HF为例进行讨论说明，W83637HF具有3路PWM风扇转速控制(fan speed control)，调节风扇转速使用调节风扇工作电压的方法，调节风扇工作电压使用的是调节PWM占空比，PWM输出经平滑滤波后变为模拟电压，调节PWM的占空比使输出电压的摆幅(调节范围)是0-12伏直流，其实质是一个数模转换器。脉冲宽度的占空比(Duty cycle)能够用程序控制，默认占空比是100％，对应12V(Vcc)输出电压。不调速时风扇运行在这种情况下。调速时电路输出电压Vo＝Vcc×Duty cycle，Vomin＝Vcc×0％＝0V，Vomax＝Vcc×100％＝Vcc＝12V，在电脑和智能仪器电路中也有直流5V、24V、48V电压等级工作电源，同样适用上述分析。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是扩展监控电路PWM风扇接口的使用范围。
本实用新型的技术方案是使用电脑主板上硬件监控电路的既成驱动电路和接口，用继电器的输入或控制回路连接电脑主板上PWM风扇插座的工作电源，以此电压信号为继电器的控制信号，继电器输出或被控)回路与负载通过另一电源串联连接。继电器是电磁继电器或固态继电器(SSR)，负载是风扇或其它执行机构，可以在继电器输出的常开或常闭回路中使用直流电源或交流电源。
本发明的有益效果是用电脑既成的风扇插座，既可以同时使用不同电压等级的直流风扇，也可以使用交流风扇；还可以与应用软件配合，通过继电器控制其它执行机构。
图1是电脑监控电路PWM应用电路原理图图2是实施例1PWM风扇插座与固态继电器、负载和交流电源连接电路图图3是实施例2PWM风扇插座与电磁继电器、风扇和直流电源连接电路图实施方式本实用新型实施例1如图2，电脑PWM风扇的继电器接口电路使用电脑主板上硬件监控电路的既成驱动电路和接口，用固态继电器SSR的输入(控制)回路连接电脑主板上PWM风扇插座的工作电源端子，即连接表1中插头2和插头3，以此可调电压作为SSR的控制信号，SSR的输出(被控)回路与负载通过交流220V电源串联连接，负载为交流风扇(如电脑电源风扇)或其它执行机构(如其它调温装置)。图2中的SSR可使用常开型或常闭型，在CPU和应用程序的配合下，继电器后可连接被控对象，则构成了开环控制系统。电路中SSR的型号是P240D2(OPTO22公司)主要参数●控制电压3～30V.DC●负载端240V.AC/2A●最大输出压降1.6V ●断态漏电流最大值5mA●关断电压1V.DC ●散热系数1.2W/A●浪涌峰值电流20A●零电压导通(过零触发)●输入/输出(光隔离电压4000V) ●绝缘电压4000V●内置缓冲器零上电功能，瞬时保护功能本实用新型实施例2如图3，电脑PWM风扇的继电器接口电路使用电脑主板上硬件监控电路的既成驱动电路和接口，用电磁继电器J的输入(控制线圈)回路连接电脑主板上PWM风扇插座的工作电源端子，用此可调电压作为继电器的控制信号，继电器输出(被控)回路与负载通过另一直流电源串联连接。继电器的输出可以通过继电器的常开JH和常闭JD接点，按图2结构，一路常开回路使用12V电源，一路常闭回路使用5V电源，扩大了风扇的使用数量和范围，方便联接不同电压等级风扇。电路中电磁继电器的型号是G6A(OMRON)主要参数●额定工作电压Ue＝12V.DC●额定工作电流Ie＝16mA●线圈电阻R＝720欧 ●额定功耗Pe＝200mW
权利要求1.一种电脑PWM风扇的继电器接口电路，它包括电脑主板上硬件监控电路脉冲宽度调制(PWM)风扇的既成驱动电路和插座，还包括一继电器和负载，其特征是继电器输入或控制回路连接电脑主板上PWM风扇插座的工作电源端子，继电器输出或被控回路与负载串联，负载由另一电源供电。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征是继电器为电磁继电器或固态继电器。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征是负载为风扇或其它执行机构。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征是负载在继电器输出回路的常开或常闭回路中。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征是与负载串联连接的电源为直流电源或交流电源。
6.根据权利要求1和或所述的电路，其特征是继电器的输入回路与输出回路电隔离。
专利摘要一种电脑PWM风扇的继电器接口电路，使用电脑主板上硬件监控电路脉冲宽度调制(PWM)风扇的既成驱动电路和插座，用继电器的输入(控制)回路连接电脑主板上PWM风扇插座的工作电源，以此可调节电压信号为继电器的控制信号，继电器输出(被控)回路与负载通过另一电源串联连接。继电器是电磁继电器或固态继电器，负载是风扇或其它执行机构，在继电器的常开或常闭回路中可以接入直流电源或交流电源，本实用新型扩展了电脑监控电路PWM风扇接口的使用范围。
文档编号H01H47/00GK2735646SQ20042001766
公开日2005年10月19日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者李谦 申请人:李谦