专利名称：一种具有pwm与温度控制的风扇转速控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，特别与一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路有关。
背景技术：
图I为现有技术的转速控制架构，温度占空比产生模块生成一个与温度呈线性变化的温度占空比信号，该温度占空比信号与PWM信号通过与门进行与运算，得到输出信号，通过驱动模块驱动风扇线圈，控制风扇转速。图2现有技术中各个信号的示意图，其中第一行为温度占空比信号，第二行为PWM信号，第三行为与门输出信号，第四行为风扇线圈的电流波形。与门的输出信号为PWM信号与温度占空比信号的混频信号，会由于调制效应导致在风扇线圈上产生一个近似按正弦规律变化的电流分量(参见图2第四行)，该电流分量的频率为PWM信号与温度占空比信号的频率之差。该电流分量会导致线圈及转子产生震动。由于两个频率通常比较接近，因此其差值必然落入音频范围，导致风扇产生可听到的噪音，即所谓的电磁音。这是PWM信号与温度占空比信号的频率产生的第一个问题。另外，当PWM信号的占空比与温度占空比信号的占空比之和大于I时(见图2第三行)，在PWM信号与温度占空比信号的相位错开的阶段，每周期的开关次数由原来的2次变为4次(图2第三行画线的区域)。额外的开关动作带来更大的开关损耗，降低了风扇的能效。此为PWM信号与温度占空比信号的频率不同带来的第二个问题。在不改变架构的前提下，要使电磁音的频率高于人耳的听觉范围上限，须将振荡器频率调到PWM频率与音频上限之和，即43KHz以上，但频率增加会导致开关损耗随之增大，降低风扇的能效；而额外的开关动作所带来的能效下降是不可避免的。为了解决上述问题，本发明人设计出一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，能够消除原架构的电磁首，并提闻风扇的能效。为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，包含一温度占空比产生模块，生成一个与温度呈线性变化的占空比信号，连接至与门其中一个输入端；包含一 PWM信号，连接至与门另一个输入端；包含一与门，连接温度占空比产生模块和PWM信号，将温度占空比与PWM信号进行与运算；包含一滤波模块，连接与门产生的输出信号，将与门的逻辑输出转换为一稳定的模拟电平，同时将电磁音频率滤除；包含一比较器，其输入端分别连接滤波模块输出的模拟电平以及三角波，将两者进行比较得到输出信号；包含一驱动模块,其输入端连接比较器的输出端，其输出端连接风扇线圈，控制风扇转速。所述的滤波模块为RC滤波器、开关电容滤波器或者时序滤波器。采用上述方案后，本实用新型具有诸多有益效果I、低噪音，由于电磁音的频率被滤除，因此不再产生电磁音。2、高能效，由于滤波模块输出一稳定的模拟电平,每个三角波周期内输出开关次数不会超过2次，消除了额外的开关动作，因此能效更高。
图I为现有技术中的电路示意图；图2为现有技术中各端信号的示意图；图3为本实用新型较佳实施例的电路示意图；图4为本实用新型较佳实施例中采用RC滤波的方法来实现的滤波模块的电路示意图；图5为本实用新型较佳实施例中各端信号的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，包括温度占空比产生模块I、PWM信号2、与门3、滤波模块4、比较器5、三角波6、驱动模块7。温度占空比产生模块I、PWM信号2分别连接到与门3的两个输入端，温度占空比产生模块I生成一个与温度呈线性变化的占空比信号和PWM信号经过与门3进行与运算，产生一个输出信号。与门3的输出端连接滤波模块4，通过滤波模块4将与门的逻辑输出转换为一稳定的模拟电平，同时将电磁音频率滤除。滤波模块4的输出端和三角波6分别连接到比较器5的两个比较输入端，比较器5将滤波模块4输出的模拟电平以及三角波6进行比较得到输出信号，该信号连接到驱动模块7上，通过驱动模块7驱动风扇线圈，控制风扇转速。本专利的关键点在于滤波模块4，可采用连续滤波方式，如RC滤波来实现；也可采用开关电容滤波器、时序滤波器等方式来实现。图4揭示了一种采用RC滤波的方法来实现的滤波模块4。与门3输出的逻辑信号经过RC滤波器输出一个稳定的模拟电平。电阻309与电容310则设定了滤波器的带宽。RC滤波器的带宽可根据需要来设定，合理的设定这一带宽即可达到滤除电磁音的目的。图5中，第一行为温度占空比产生模块I产生的温度占空比信号；第二行为PWM信号2;第三行为比较器输出信号，第四行为风扇线圈的电流波形。结合图5中的第四行所示，与背景技术中的架构同样的输入条件，输出电流所叠加的正弦波电流已被滤除，这样就可解决背景技术中的第一个问题。由于滤波器的输出电压变化缓慢，因此每个三角波周期内输出开关次数不会超过2次(参见图5第三行)，避免了原架构中额外的开关动作，损耗降低，因此风扇的能效更高，这样既可解决背景技术中第二个问题。综上所述，本实用新型具有低噪音、高能效的优点。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实施例任何形式上的限制。任何熟悉本领域的人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可以利用上述揭示的
方法和技术内容对本实用新型做出许多可能的变动和修饰，或者修改为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明保护的范围。
权利要求1.ー种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路， 包含一温度占空比产生模块，生成ー个与温度呈线性变化的占空比信号，连接至与门其中一个输入端； 包含一 PWM信号，连接至与门另ー个输入端； 包含一与门，连接温度占空比产生模块和PWM信号，将温度占空比与PWM信号进行与运算； 其特征在于 包含ー滤波模块，连接与门产生的输出信号，将与门的逻辑输出转换为ー稳定的模拟电平，同时将电磁音频率滤除； 包含ー比较器，其输入端分别连接滤波模块输出的模拟电平以及三角波，将两者进行比较得到输出信号； 包含ー驱动模块，其输入端连接比较器的输出端，其输出端连接风扇线圈，控制风扇转速。
2.如权利要求I所述的ー种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，其特征在于所述的滤波模块为RC滤波器、开关电容滤波器或者时序滤波器。
专利摘要本实用新型主要公开了一种具有PWM与温度控制的风扇转速控制电路，具有PWM与温度双控制，它包含一温度占空比产生模块，生成一个与温度呈线性变化的占空比信号；包含一与门，将温度占空比与PWM信号进行与运算；包含一滤波模块，将上述与门的逻辑输出转换为一模拟电平；包含一比较器，将上述转滤波模块输出的模拟电平与一三角波进行比较，得到输出占空比信号；包含一驱动模块，根据上述输出占空比信号驱动风扇线圈，控制风扇转速。采用本方案的风扇具有低噪音、高能效的优点。
文档编号F04D27/00GK202579259SQ201220188020
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者田剑彪, 王彦新, 俞明华 申请人:绍兴光大芯业微电子有限公司