专利名称：风扇延时控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇延时控制系统。
技术背景
一些电子设备，如一计算机系统，通常在内部设有一风扇，以对所述电子设备进行 散热。然而，计算机系统在系统电源断电以后，内部的风扇由于失去电源供应而停止转动， 此时计算机系统内部残余的热量只能通过被动散热来释放。在周围环境温度较高的情况 下，这将造成系统内部温度在关机后的一段时间内仍然较高，从而缩短计算机系统的使用寿命ο发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种使得风扇在系统电源断电以后仍然持续转动一段 时间的风扇延时控制系统。
一种风扇延时控制系统，用于控制一电子设备内的风扇，所述风扇延时控制系统 包括
一与所述风扇相连的风扇连接器；
一电源供应模块，包括第一至第四端，其第一端与一风扇电源相连，第二端与一第 一监控电源相连，第三端与所述风扇连接器相连，当所述电子设备的系统电源未断电时，所 述电源供应模块通过所述风扇电源给所述风扇供电，当所述电子设备的系统电源断电时， 所述电源供应模块对所述第一监控电源的电压进行升压之后为所述风扇供电；及
—与所述电源供应模块的第四端相连的电源控制模块，所述电源控制模块用于感 测所述电子设备内的温度并对应控制所述电源供应模块，当电子设备内的温度低于一预定 值时，所述电源控制模块控制所述电源供应模块停止给所述风扇连接器供电。
本发明风扇延时控制系统将所述电源供应模块的第一端与一风扇电源相连，第二 端与一位于所述主板上的第一监控电源相连，第三端与所述风扇连接器的电源端相连，第 四端与所述电源控制模块相连。所述电源供应模块对所述第一监控电源的电压进行升压之 后再给所述风扇供电，从而使得所述风扇在系统电源断电后仍能持续转动一段时间。
图1为本发明风扇延时控制系统的较佳实施方式的方框图。
图2为图1中电源供应模块的电路图。
图3为图1中电源控制模块的电路图。
图4为图1中转速控制模块的电路图。
具体实施方式
下面参照附图结合具体实施方式
对本发明作进一步的描述。4
请参照图1，本发明风扇延时控制系统用于控制一电子设备内的风扇100在所述 电子设备的系统电源断电后仍然持续转动一段时间，以排除电子设备内部的残余热量。所 述风扇延时控制系统的较佳实施方式包括一风扇连接器200、一电源供应模块300、一电源 控制模块400、一转速控制模块500及一转速侦测模块600。本实施方式中，所述电子设备 为一电脑系统。
所述风扇连接器200与所述风扇100相连。所述风扇连接器200包括一电源端Pl、 一控制端P2、一感测端P3及一接地端P4。所述风扇连接器200的电源端Pl用于给所述风 扇100供电，控制端P2用于控制所述风扇100的转速，感测端P3用于感测所述风扇100的 转速，接地端P4接地。
所述电源供应模块300的第一端Sl与一风扇电源V-cl相连，第二端S2与一位于 所述电脑系统的主板上的第一监控电源V-sl相连，第三端S3与所述风扇连接器200的电 源端Pl相连以将所述风扇电源V-cl的电源提供给所述风扇连接器200。本实施方式中，所 述风扇电源V-cl为所述电脑系统内主板所提供的+12V电源，所述第一监控电源V-sl为所 述电脑系统内主板所提供的+5V_SB电源。
所述电源控制模块400与所述电源供应模块300的第四端S4相连，用于感测所述 电脑系统内部的温度并控制所述电源供应模块300。当电脑系统内部的温度低于一预定值 时，所述电源控制模块400控制所述电源供应模块300停止给所述风扇连接器200供电。
所述转速控制模块500与所述风扇连接器200的控制端P2相连，以发送对应的控 制信号至所述风扇连接器200，进而控制所述风扇100的转速。
所述转速侦测模块600与所述风扇连接器200的感测端P3相连，以感测所述风扇 100的转速。
下面对本发明风扇延时控制系统的工作过程进行说明。
当所述电脑系统的电源未断电时，所述风扇电源V-Cl由所述电脑系统内主板提 供。此时所述电源供应模块300通过所述风扇电源V-cl给所述风扇100供电。
当所述电脑系统的电源断电时，所述电脑系统内主板无法提供所述风扇电源 V-cl，而主板所提供的+5V_SB电源小于风扇100的工作电压12V，所以此时由所述电源供应 模块300将所述第一监控电源V-sl的电压升高到12V之后再为所述风扇100供电。
所述电源控制模块400感测所述电脑系统内的温度，并将温度转化为一电压值。 所述电源控制模块400还用于比较所述电压值及一预设电压值的大小，并对应控制所述电 源供应模块300。当所述电压值低于预设电压值时，即说明电脑系统内的温度低于预定值， 表明此时所述电脑系统内的残余热量已被排除，所述电源控制模块400则控制所述电源供 应模块300停止给所述风扇连接器200供电，从而关闭所述风扇100以节省电能。当所述 电压值不小于预设电压值时，即说明电脑系统内的温度高于预定值，所述电源控制模块400 则控制所述电源供应模块300继续给所述风扇连接器200供电。
请继续参考图2，所述电源供应模块300包括一 P型绝缘栅场效应管Ql、一 N型绝 缘栅场效应管Q2、一 PWM控制器U1、一电感Li、一第一整流二极管D1、一第二整流二极管 D2、一第三整流二极管D3、一输入电容Cl、一电流传感器电阻Rl、电阻R2 R4、输出电容 C2 C4 及电容 C5、C6、C7。
所述第三整流二极管D3的阳极作为所述电源供应模块300的第一端Sl与所述风扇电源V-cl，即主板上的+12V电源相连。所述第二整流二极管D2的阴极与第三整流二极 管D3的阴极相连并作为所述电源供应模块300的第三端S3与所述风扇连接器200的电源 端Pl相连。所述P型绝缘栅场效应管Ql的源极作为所述电源供应模块300的第二端S2 与所述第一监控电源V-sl，即主板上的+5V_SB电源相连。
所述P型绝缘栅场效应管Ql的栅极与所述风扇电源V-cl相连。所述P型绝缘栅 场效应管Ql的漏极通过所述输入电容Cl接地，还与所述电感Ll的一端相连。所述输入电 容Cl用于减少噪音干扰。所述P型绝缘栅场效应管Ql的漏极与所述输入电容Cl的之间 的节点记为A。
所述N型绝缘栅场效应管Q2的漏极与所述电感Ll的另一端及第一整流二极管Dl 的阳极均相连。所述N型绝缘栅场效应管Q2的源极通过所述电流传感器电阻Rl接地。所 述第一整流二极管Dl的阴极分别通过所述三个输出电容C2、C3、C4接地，还与所述第二整 流二极管D2的阳极相连。
所述PWM控制器Ul采用美信公司(Maxim)生产的型号为MAX668的PWM控制器， 其包括一电源端VCC、一接地端GND、一频率输入端FREQ、一停机/同步输入端SY/SH、一电 流感测正相输入端CS+、一门极驱动/电流感测反相输入端PGND、一反馈输入端FB、一 5V芯 片调压器输出端LD0、一 1. 25V参考电压输出端REF及一门极驱动输出端EXT。
所述PWM控制器Ul的电源端VCC与5V芯片调压器输出端LDO相连之后还与所述 P型绝缘栅场效应管Ql的漏极相连。所述5V芯片调压器输出端LDO还通过所述电容C5接 地。
所述停机/同步输入端SY/SH作为所述电源供应模块300的第四端S4与所述电 源控制模块400相连。当所述停机/同步输入端SY/SH接收低电平时，所述PWM控制器Ul 停止工作；当所述停机/同步输入端SY/SH接收高电平时，所述PWM控制器Ul以所述频率 输入端FREQ设定的频率输出一方波信号。
所述1. 25V参考电压输出端REF通过所述电容C6接地。所述频率输入端FREQ通 过所述电阻R2接地。所述门极驱动输出端EXT与所述N型绝缘栅场效应管Q2的栅极相连。 所述电流感测正相输入端CS+与N型绝缘栅场效应管Q2的源极相连且通过所述电流传感 器电阻Rl与所述门极驱动/电流感测反相输入端PGND相连。所述门极驱动/电流感测反 相输入端PGND接地。所述反馈输入端FB通过所述电阻R3与所述第一整流二极管Dl的阴 极相连，还通过所述电阻R4接地，所述反馈输入端FB还通过所述电容C7接地。所述接地 端GND接地。
当所述电脑系统电源未断电时，所述P型绝缘栅场效应管Ql的源极电压为+5V， 栅极电压为+12V。根据所述P型绝缘栅场效应管Ql的输出特性曲线可知此时所述P型绝 缘栅场效应管Ql截止，所述PWM控制器Ul不工作。此时，所述第一整流二极管Dl的阴极 无输出，所述风扇电源V-cl通过所述第三整流二极管D3以及风扇连接器200给所述风扇 100供电。此过程与现有电脑系统的风扇工作原理无异。
当所述电脑系统电源断电时，因为所述风扇电源V Cl没有电压，所述P型绝缘栅 场效应管Ql的源极电压为+5V，栅极电压为0V。此时所述P型绝缘栅场效应管Ql导通。所 述PWM控制器Ul则得电开始工作。
所述PWM控制器Ul通过所述门极驱动输出端EXT输出的方波信号控制所述N型6绝缘栅场效应管Q2导通或截止。当所述门极驱动输出端EXT输出高电平时，所述N型绝缘 栅场效应管Q2导通，所述P型绝缘栅场效应管Ql的漏极对所述电感Ll充电；当所述门极 驱动输出端EXT输出低电平时，所述N型绝缘栅场效应管Q2截止，所述P型绝缘栅场效应 管Ql的漏极及所述电感Ll同时放电，此时所述第一整流二极管Dl的阴极电压将高于所述 P型绝缘栅场效应管Ql的漏极电压。通过改变所述方波信号中高电平及低电平的持续时间 可以改变所述电感Ll充电和放电时间，从而使得所述第一整流二极管Dl的阴极电压升高， 进而可以将+5V_SB转换为+12V电压。该+12V电压通过所述第二整流二极管D2给所述风 扇100供电。其中，所述电感Li、N型绝缘栅场效应管Q2、第一整流二极管Dl及输出电容 C2、C3、C4组成一升压电路，其工作原理已属本领域所习知，在此不再赘述。
请继续参考图3，所述电源控制模块400包括一比较器U2、一具有负温度系数的热 敏电阻RT、一电容C8、分压电阻R5 R7及电阻Rll、R12。
所述分压电阻R5的一端连接于所述P型绝缘栅场效应管Ql的漏极与所述输入电 容Cl之间的节点A，另一端通过所述分压电阻R7接地。所述分压电阻R6的一端与所述P 型绝缘栅场效应管Ql的漏极相连，另一端通过所述热敏电阻RT接地。所述电容C8与热敏 电阻RT并联连接。所述分压电阻R6与热敏电阻RT之间的节点记为B，所述分压电阻R5与 R7之间的节点记为C。所述电容C8用于防止所述节点B的电压频繁波动，以减少干扰。
所述比较器U2采用Motorola公司生产的型号为LM393的双比较器。所述LM393 比较器包括一第一正输入端mi+、一第一负输入端mi-、一第一输出端ουτι、一第二正输 入端IN2+、一第二负输入端IN2-、一第二输出端0UT2、一电源端VCC及一接地端GND。所述 LM393比较器的第一正输入端INl+连接于所述分压电阻R5与R7之间的节点C，第一负输 入端INl-连接于所述分压电阻R6与热敏电阻RT之间的节点B，第一输出端OUTl与所述电 源供应模块300的第四端S4相连且通过所述电阻Rll与所述P型绝缘栅场效应管Ql的漏 极相连，电源端VCC与所述第一监控电源V-sl相连，接地端GND接地。所述LM393比较器 的第二正输入端IN2+接地，第二负输入端IN2-与第二输出端0UT2相连。
所述电阻R12连接于所述比较器U2的第一正输入端INl+与第一输出端OUTl之 间。所述电阻R12与所述比较器U2构成一滞回比较器以防止干扰。
所述电脑系统断电后，当所述电脑系统内的温度下降时，所述热敏电阻RT的阻值 增加，导致所述分压电阻R6与热敏电阻RT之间的节点B的电压升高。当电脑系统内的温 度下降至一预设值时，即表示此时所述电脑系统内部的残余热量已经排除，此时，所述节点 B的电压高于所述分压电阻R5与R7之间的节点C的电压，即所述比较器U2的第一负输入 端INl-的电压高于第一正输入端INl+的电压，所述比较器U2的第一输出端OUTl输出低 电平，从而使得所述PWM控制器Ul的停机/同步输入端SY/SH为低电平，所述PWM控制器 Ul停止工作，从而使得所述电源供应模块300停止给所述风扇连接器200供电，进而关闭所 述风扇100。
请继续参考图4，所述转速控制模块500包括一缓冲器U3及两电阻R8、R9。所述 缓冲器U3的电源端VCC与一电源V-c2相连，接地端GND接地。所述缓冲器U3的输入端I 通过所述电阻R8与所述电源V-c2相连，且所述缓冲器U3的输入端I接收一脉宽调制信号 PWM。所述缓冲器U3的输出端Y通过所述电阻R9与一电源V-s2相连，且所述缓冲器U3的 输出端Y与所述风扇连接器200的控制端P2相连。所述电源V-c2为所述主板上+3. 3V电源，所述电源V-s2为所述主板上+3. 3V_SB电源。其中，所述脉宽调制信号PWM来自于所述 主板上的I/O控制芯片，所述I/O控制芯片根据电脑系统内的温度输出具有对应占空比的 脉宽调制信号PWM，从而对应控制所述风扇100的转速。
所述缓冲器U3采用飞利浦半导体公司(Philips Semiconductors)生产的型号为 74LVC07A的缓冲器。所述74LVC07A缓冲器的输入端I及输出端Y的关系如表1所示
表 权利要求
1.一种风扇延时控制系统，用于控制一电子设备内的风扇，所述风扇延时控制系统包括一与所述风扇相连的风扇连接器；一电源供应模块，包括第一至第四端，其第一端与一风扇电源相连，第二端与一第一监 控电源相连，第三端与所述风扇连接器相连，当所述电子设备的系统电源未断电时，所述电 源供应模块通过所述风扇电源给所述风扇供电，当所述电子设备的系统电源断电时，所述 电源供应模块对所述第一监控电源的电压进行升压之后为所述风扇供电；及一与所述电源供应模块的第四端相连的电源控制模块，所述电源控制模块用于感测 所述电子设备内的温度并对应控制所述电源供应模块，当电子设备内的温度低于一预定值 时，所述电源控制模块控制所述电源供应模块停止给所述风扇连接器供电。
2.如权利要求1所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述电子设备为一电脑系统， 所述风扇电源为所述电脑系统内主板所提供的+12V电源，所述第一监控电源为所述电脑 系统内主板所提供的+5V_SB电源。
3.如权利要求1所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述电源供应模块包括一 P型绝缘栅场效应管，其源极与所述第一监控电源相连，栅极与所述风扇电源相连； 一电感，其一端与所述P型绝缘栅场效应管的漏极相连； 一输出电容；一第一整流二极管，其阴极通过所述输出电容接地；一第二整流二极管，其阳极与所述第一整流二极管的阴极相连，阴极与所述风扇连接 器相连；一第三整流二极管，其阳极与所述风扇电源相连，阴极与所述风扇连接器相连； 一 N型绝缘栅场效应管，其漏极与所述电感的另一端及第一整流二极管的阳极均相 连，源极通过一电流传感器电阻接地；及一 PWM控制器，包括一电源端、一接地端、一频率输入端、一停机/同步输入端、一电流 感测正相输入端、一门极驱动/电流感测反相输入端、一反馈输入端、一 5V芯片调压器输出 端、一 1. 25V参考电压输出端及一门极驱动输出端，所述5V芯片调压器输出端通过一电容 接地，所述PWM控制器的电源端与5V芯片调压器输出端及所述P型绝缘栅场效应管的漏极 均相连，门极驱动输出端与所述N型绝缘栅场效应管的栅极相连，电流感测正相输入端与N 型绝缘栅场效应管的源极相连并通过所述电流传感器电阻与所述门极驱动/电流感测反 相输入端相连，所述反馈输入端通过一电阻与所述第一整流二极管的阴极相连并通过一电 阻接地，所述1.25V参考电压输出端通过一电容接地，频率输入端通过一电阻接地，接地端 及门极驱动/电流感测反相输入端均接地，所述停机/同步输入端与所述电源控制模块相 连。
4.如权利要求3所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述电源控制模块包括 一第一分压电阻；一第二分压电阻，其一端与所述P型绝缘栅场效应管的漏极相连，另一端通过所述第 一分压电阻接地； 一热敏电阻；一第三分压电阻，其一端与所述P型绝缘栅场效应管的漏极相连，另一端通过所述热敏电阻接地；及一比较器，其正输入端连接于所述第一分压电阻与第二分压电阻之间的节点，负输入 端连接于所述第三分压电阻与热敏电阻之间的节点，输出端与所述PWM控制器的停机/同 步输入端相连，电源端与所述第一监控电源相连，接地端接地。
5.如权利要求1所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述风扇连接器包括一电源 端、一接地端、一控制端及一感测端，所述风扇连接器的电源端与一稳压二极管的阴极相 连，所述稳压二极管的阳极接地。
6.如权利要求5所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述风扇连接器的电源端还 通过一电容接地且通过一电阻与所述风扇连接器的感测端相连。
7.如权利要求5所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述风扇延时控制系统还包 括一转速侦测模块，所述转速侦测模块与所述风扇连接器的感测端相连以感测所述风扇的 转速。
8.如权利要求5所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述风扇延时控制系统还包 括一转速控制模块，所述转速控制模块与所述风扇连接器的控制端相连以控制所述风扇的 转速。
9.如权利要求8所述的风扇延时控制系统，其特征在于所述转速控制模块包括一第一电阻；一第二电阻；及一缓冲器，其电源端与一第一电源相连，接地端接地，输入端通过所述第一电阻与所述 第一电源相连且接收一脉宽调制信号，输出端通过所述第二电阻与一第二电源相连且与所 述风扇连接器的控制端相连。
全文摘要
一种风扇延时控制系统包括一风扇连接器、一电源供应模块及一电源控制模块。所述电源供应模块的第一端与一风扇电源相连，第二端与一位于所述主板上的第一监控电源相连，第三端与所述风扇连接器的电源端相连，第四端与电源控制模块相连。本发明风扇延时控制系统通过所述电源供应模块将所述第一监控电源的电压升高再给所述风扇供电，从而使得所述风扇在系统电源断电后仍能持续转动一段时间。
文档编号F04D27/00GK102032206SQ200910307739
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者袁广东, 邱循纯 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司