专利名称：一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热风扇电路，特别是指一种利用改变霍尔组件的偏压值大小以改变霍尔组件感应磁场强弱所对应的输出电压大小，进而达到兼顾低噪音与高转速效果的创新散热风扇电路设计，主要用以控制一风扇的运作启闭及转速状态。
背景技术：
目前，为因应计算机电子设备不同的散热目的及噪音量，遂有风扇结构上具转速变化不同的设计。就现有结构而言，厂商在设计笔记本电脑、台式电脑的散热风扇转速控制电路时， 通常是利用至少两个不同的电源电压来控制风扇转速，例如利用一个5V的高电压控制风扇转速在5000rpm ；再利用一个2V的低电压控制风扇转速在2000rpm。在风扇转速控制设计上，通常通过设置一驱动控制IC来完成，其中如图1所示，当该驱动控制IC的输出波形L1、L2为矩形波时，噪音较大，且其电流作用曲线L3 (Current) 的扬升状末段为无效功，且该波段是呈现高噪音状态；再如图2所示，当所述驱动控制IC的输出波形L4、L5为梯形波时，噪音较小，其电流作用曲线L6 (Current)的扬升波峰较平缓， 故呈现低噪音状态。或者，在风扇转速控制上亦可通过霍尔组件的感应磁场强弱来控制改变输出波， 霍尔组件的感应磁场强则输出波形较陡，0UT1、0UT2作功面积较大，故促使风扇效率处于较佳状态，进而使转速提高，噪音较大；反之，当霍尔组件的感应磁场弱时则输出波形较平缓， 0UT1、0UT2作功面积较小，故促使风扇效率处于较差状态，进而使转速降低，噪音降低。再者，现有散热风扇技术是无论转速是高或低，均仅有一种电路可供选，若非效率较佳而噪音较大者，即为另一种噪音较小但效率较差者，故一旦选定电路形态，无论在高转速或低转速模式时，其特性均固定而不会改变。因此，针对上述问题，如何开发一种更具理想实用性的创新散热风扇电路结构，实为相关业者须再努力研发突破的目标及方向。有鉴于此，创作人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述目标， 详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本创作。
发明内容本实用新型目的在于提供一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，其主要针对如何研发出一种更具理想实用性的新式散热风扇电路结构为目标加以创新突破。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构；该散热风扇电路包括一供电侧、一接地侧、一感应侦测控制单元、一风扇线圈电路单元以及一霍尔组件；其中所述霍尔组件与供电侧之间的偏压电路设有一稳压器，所述霍尔组件的稳压接点与所述偏压电路相连；所述散热风扇电路中并结合有一频率转电压电路，该频率转电压电路依据风扇转速所回馈获得的频率高低产生设定的偏压值，所述偏压值通过一调整电压输出电路连结该偏压电路而传输回馈至所述霍尔组件的稳压接点。上述技术方案中的有关内容解释如下1.上述方案中，所述偏压值通过一调整电压输出电路连结该偏压电路而传输回馈至所述霍尔组件的稳压接点，藉以改变该霍尔组件感应磁场强弱所对应的输出电压大小， 进而改变散热风扇电路对于风扇的控速输出状态，达到兼具高效率与噪音控制的功能。2.上述方案中，所述霍尔组件与供电侧之间所设偏压电路设有一第一二极管，所述调整电压输出电路与偏压电路连结处则设有一第二二极管，且所述第一、第二二极管何者导通，由频率转电压电路与供电侧原偏压电压的高低状态决定。3.上述方案中，所述频率转电压电路整合于所述散热风扇电路。4.上述方案中，所述频率转电压电路外接于所述散热风扇电路；所述散热风扇电路设一频率接点，所述频率转电压电路电性连结该频率接点。5.上述方案中，所述散热风扇电路包括一脉波调变电路，所述脉波调变电路与所述感应侦测控制单元电性连结，且该脉波调变电路具有一外部控制接点，以供外部控制连接之用。本实用新型工作原理及优点如下本实用新型通过所述散热风扇电路中并结合有一频率转电压电路，藉以依据风扇转速所回馈获得的频率高低产生设定的偏压值，所述偏压值通过一频率转电压电路连结所述偏压电路而传输回馈至所述霍尔组件的稳压接点；借此创新独特设计，使本实用新型对照现有技术而言，可通过所述频率转电压电路的设置，而能改变所述霍尔组件感应磁场强弱所对应的输出电压大小，进而改变散热风扇电路对于风扇的控速输出状态，达到兼顾低噪音与高转速效能的实用进步性。
附图1为现有驱动控制IC输出矩形波与其电流作用曲线对照状态图表一；附图2为现有驱动控制IC输出梯形波与其电流作用曲线对照状态图表二 ；附图3为本实用新型的频率转电压电路整合于散热风扇电路内部的实施例图；附图4为本实用新型的频率转电压电路为设于散热风扇电路外部的实施例图；附图5为本实用新型散热风扇电路处于高转速状态的输出波形与其电流作用曲线的对照状态图表；附图6为本实用新型散热风扇电路处于低转速状态的输出波形与其电流作用曲线的对照状态图表；附图7为本实用新型的输出作功波形斜率与电流作用曲线变化对照示意图；附图8为本实用新型散热风扇电路包括有脉波调变电路的实施例图一；附图9为本实用新型散热风扇电路包括有脉波调变电路的实施例图二 ；附图10为本实用新型散热风扇电路的输出脉波频率变化状态示意图一(以矩形波说明)；附图11为本实用新型散热风扇电路的输出脉波频率调窄状态示意图二(以梯形波说明)。
4[0030]以上附图中A.散热风扇电路；11.供电侧；12.接地侧；13.感应侦测控制单元; 14.风扇线圈电路单元；15.霍尔组件；150.稳压接点；16.偏压电路；17.稳压器；18.频率接点；20.频率转电压电路；30.调整电压输出电路；41.第一二极管；42.第二二极管； 50.脉波调变电路；51.外部控制接点。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例请参阅图3所示，一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，所述散热风扇电路A用以控制一风扇的运作启闭及转速状态；所述散热风扇电路A包括一供电侧11 (即VCC)、一接地侧12 (即GND)、一感应侦测控制单元13、一风扇线圈电路单元14以及一霍尔组件15 (即H);其中，所述霍尔组件15与供电侧11之间的偏压电路16设有一稳压器 17，所述霍尔组件15的稳压接点150与该偏压电路16相连；且其中，所述散热风扇电路A 中并结合有一频率转电压电路20，该频率转电压电路20藉以依据风扇转速所回馈获得的频率高低产生设定的偏压值，所述偏压值通过一调整电压输出电路30 (VOUT)连结所述偏压电路16而传输回馈至所述霍尔组件15 (H)的稳压接点150。其中，所述霍尔组件15与供电侧11之间所设偏压电路16设有一第一二极管41， 所述调整电压输出电路30与偏压电路16连结处设有一第二二极管42，且该第二二极管42 与第一二极管41的打通电压值为预定的高、低差异关系，而所述第一二极管41、第二二极管42何者导通，由调整电压输出电路30与供电侧11原偏压电压的高低状态来决定。其中，所述频率转电压电路20可为整合于所述散热风扇电路A的设置形态(如图 3所示)。又如图4所示，所述频率转电压电路20亦可为外接于所述散热风扇电路A外部的设置形态；藉由上述结构组成设计，本实用新型的核心设计，主要是基于风扇转速亦可通过霍尔组件的偏压值大小来改变的电控原理，并利用散热风扇电路A所具备的内部频率接点，在散热风扇电路A中结合所述频率转电压电路20，藉以产生电压差，并传输回馈给霍尔组件15的稳压接点150，以改变霍尔组件15感应磁场强弱所对应的输出电压大小，霍尔组件的稳压接点于现有结构应用上，无论是高低转速均保持在1. 3V的偏压值；而本实用新型的频率转电压电路20，能够藉以改变霍尔组件15感应磁场数值的大小，进而改变散热风扇电路对于风扇的控速输出状态，例如当所述散热风扇电路A为高转速驱动模式时，由内部频率接点所传回的频率较高，故经由频率转电压电路20转换后的电压相对较高，使得第二二极管42被打通，让霍尔组件15的稳压接点偏压变高，从而改变输出状态，可增大OUTl、 0UT2的作功面积(如图5的电流作用曲线L7、L8所示)，使效率处于较佳状态而提高转速，此时虽然噪音也因此处于较差(较大)状态，然而因风扇处于高转速状态，其风切声原本就会比较大，因此不易感受到噪音的变差；而当所述散热风扇电路A为低转速驱动模式时，由于内部频率接点所传回的频率较低，故经由频率转电压电路20转换后的电压也相对较低，这使得第二二极管42呈关闭状态，让霍尔组件15的稳压接点150的偏压变回原来的低压状态，从而改变了输出状态，减少了 0UT1、0UT2的作功面积(如图6的电流作用曲线L10、Lll所示)，使转速变低，噪音因此相对降低；藉此而能进一步降低散热风扇低转速模式时的噪首量。本实用新型是在霍尔组件使用小的偏压模式条件下，藉由频率转电压电路20侦测到风扇转速增大时，将其转速频率转换成相对较高的电压，所述电压再通过偏压电路16， 使其第二二极管42被打通，让霍尔组件15的稳压接点偏压变高，使其感应磁场讯号变强， 故可使散热风扇电路A所对应输出至0UT1、0UT2的电压相对增大，此如图6所示，其0UT1、 0UT2作功波形的斜率(L10、Lll)与电流作用曲线L12增大，藉此而能提升效率；此部份可进一步参见图7中波形的斜率bl至b2、b3的变化与相对应电流作用曲线末端扬角段bl” 至l32”、b3”的变化所示，可更容易了解。反之，当侦测到转速变低时，输出至0UT1、0UT2的电压相对减小，故0UT1、0UT2作功波形的斜率与电流作用曲线亦减小。对照现有技术而言，目前现有的散热风扇电路不管是在高转速或低转速的情况下，都是仅考虑噪音问题而限制了将转速作到更高转的能力；因此本实用新型通过所述频率转电压电路20的设置让霍尔组件15偏压提高的创新设计，能够使得原先受到噪音考虑所限制而无法达到高转速的IC特性被打开，进而达到既可在低转时有低噪音的优点，也能够在不必在乎噪音的高转状态下，进一步达到高转速效果，如此构成低噪音与高转速两边均可兼顾的本创作精神。另如图8、9所示，本实用新型所述散热风扇电路A亦可包括有脉波调变电路50(即 PWM)，所述脉波调变电路50为外部控制形态，亦能够使用于本实用新型具有频率转电压电路20的电路，其中所述脉波调变电路50与感应侦测控制单元13电性连结，且具有一外部控制接点51以供外部控制连接；又该脉波调变电路50随着频率转电压电路20的内、外部实施形态不同而相对有两种不同的电路配置实施例，此可参照图8及图9的差异所示。所述脉波调变电路50的功能，是能够由外部控制散热风扇电路A转速控制输出脉波的频率宽窄，此请对照图10、11所示，其中图10中Wl所示脉波为矩形波时频率由100%至20%的变化状态；另外，图11中W2所示脉波为梯形波时频率由100%至20%的变化状态。功效说明本实用新型主要藉由所述散热风扇电路中并结合有所述频率转电压电路，以依据供电侧输入频率高低产生设定偏压值传输回馈至霍尔组件的创新独特设计，使本实用新型对照背景技术中所提的现有技术而言，可通过所述频率转电压电路的设置，而能改变所述霍尔组件感应磁场数值的大小，进而改变散热风扇电路对于风扇的控速输出状态，达到兼具高效率与噪音控制、降低噪音的实用功能与进步性。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构；该散热风扇电路包括一供电侧、一接地侧、一感应侦测控制单元、一风扇线圈电路单元以及一霍尔组件；其中所述霍尔组件与供电侧之间的偏压电路设有一稳压器，所述霍尔组件的稳压接点与所述偏压电路相连；其特征在于所述散热风扇电路中并结合有一频率转电压电路，该频率转电压电路依据风扇转速所回馈获得的频率高低产生设定的偏压值，所述偏压值通过一调整电压输出电路连结该偏压电路而传输回馈至所述霍尔组件的稳压接点。
2.根据权利要求1所述的兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，其特征在于所述霍尔组件与供电侧之间所设偏压电路设有一第一二极管，所述调整电压输出电路与偏压电路连结处则设有一第二二极管。
3.根据权利要求1所述的兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，其特征在于所述频率转电压电路整合于所述散热风扇电路。
4.根据权利要求1所述的兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，其特征在于所述频率转电压电路外接于所述散热风扇电路；所述散热风扇电路设一频率接点，所述频率转电压电路电性连结该频率接点。
5.根据权利要求1所述的兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，其特征在于所述散热风扇电路包括一脉波调变电路，所述脉波调变电路与所述感应侦测控制单元电性连结，且该脉波调变电路具有一外部控制接点。
专利摘要一种兼顾低噪音与高转速功能的散热风扇电路结构，所述散热风扇电路包括供电侧、接地侧、感应侦测控制单元、风扇线圈电路单元及霍尔组件；其中所述霍尔组件与供电侧之间的偏压电路设有一稳压器，该霍尔组件的稳压接点与该偏压电路相连；其特征在于所述散热风扇电路中并结合有一频率转电压电路，藉以依据风扇转速所回馈获得的频率高低产生设定的偏压值，所述偏压值通过一频率转电压电路连结所述偏压电路而传输回馈至所述霍尔组件的稳压接点；藉此设计，可通过所述频率转电压电路的设置，而能改变所述霍尔组件感应磁场强弱所对应的输出电压大小，进而改变散热风扇电路对于风扇的控速输出状态，达到兼顾低噪音与高转速效能的实用功能与进步性。
文档编号F04D27/00GK202012490SQ20112000943
公开日2011年10月19日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者周德樟, 郑晏舟, 饶振奇 申请人:苏州聚力电机有限公司