一种风扇控制系统的制作方法与工艺

本发明涉及通信技术，特别是涉及一种风扇控制系统。

背景技术：
脉冲宽度调制（PulseWidthModulation，PWM）风扇控制系统是通过PWM改变脉冲宽度来控制风扇的转速的。通常PWM风扇控制系统是由风扇控制单元、风扇单元和供电电源三部分构成，其中，风扇控制单元和风扇单元均是采用正电源进行供电，并且风扇控制单元和风扇单元共地，即采用同一参考地。其中，一种PWM风扇控制系统的结构图如图1所示。风扇控制单元和风扇单元共地采用同一参考地GND。但是，采用上述方案使得风扇控制单元和风扇单元很容易互相影响，造成风扇控制系统不稳定。例如，风扇控制单元的电源电压是3.3V，风扇单元的电源电压是12V，因此当风扇单元的电源电压出现波动时，就会对风扇控制单元的电源电压造成影响，由于风扇控制单元的电源电压较小，因此受到的影响较大，甚至可能出现电源电压的波动过大而影响风扇控制单元正常运行的情况，进而导致风扇控制系统不稳定。

技术实现要素：
本发明实施例提供了一种风扇控制系统，以解决由于电源电压互相影响而导致风扇控制系统不稳定的问题。为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种风扇控制系统，包括：风扇控制单元、风扇单元、供电电源和信号传输隔离装置；其中：所述供电电源分别连接所述风扇控制单元和风扇单元，用于为所述风扇控制单元和风扇单元供电；所述信号传输隔离装置一端连接所述风扇控制单元，另一端连接所述风扇单元，用于执行所述风扇控制单元和风扇单元之间的电气隔离；所述风扇控制单元和风扇单元的参考地分离。可选的，所述的系统还包括：接口适配器；所述接口适配器一端连接所述信号传输隔离装置，另一端连接所述风扇单元；所述接口适配器用于适配所述信号传输隔离装置在执行电气隔离时与所述风扇单元传输的信号。可选的，所述信号传输隔离装置包括：第一信号传输隔离装置和第二信号传输隔离装置，所述风扇单元包括脉冲接口和转速接口；所述第一信号传输隔离装置一端连接所述风扇控制单元，另一端连接所述风扇单元的脉冲接口，用于传输所述风扇控制单元向所述脉冲接口输出的脉冲信号，并隔离所述脉冲接口向所述风扇控制单元传输的信号；所述第二信号传输隔离装置一端连接所述风扇控制单元，另一端连接所述风扇单元的转速接口，用于传输所述转速接口向所述风扇控制单元输出的转速信号，并隔离所述风扇控制单元向所述转速接口传输的信号。可选的，所述的系统还包括：接口适配器，所述接口适配器包括：第一接口适配器和第二接口适配器；所述第一接口适配器一端连接所述第一信号传输隔离装置，另一端连接所述风扇单元的脉冲接口，用于将第一信号传输隔离装置输出的脉冲信号的电平，适配成符合所述脉冲接口的接口电气要求的电平；所述第二接口适配器一端连接所述第二信号传输隔离装置，另一端连接所述风扇单元的转速接口，用于将所述风扇单元输出的转速信号的电平，适配成符合所述第二信号传输隔离装置的接口电气要求的电平。可选的，所述第一信号传输隔离装置，还用于在接收到所述风扇控制单元向所述脉冲接口输出的脉冲信号后，将所述脉冲信号的电平转化成符合所述脉冲接口的接口电气要求的电平；所述第二信号传输隔离装置，还用于接收到所述转速接口向所述风扇控制单元输出的转速信号后，将所述转速信号的电平转化成符合所述风扇控制单元的接口电气要求的电平。可选的，所述的系统还包括：直流隔离电源变换器；所述直流隔离电源变换器一端连接所述供电电源，另一端连接所述风扇控制单元；所述直流隔离电源变换器，用于将所述供电电源的供电电压转换成符合所述风扇控制单元的电气要求的控制电压。可选的，所述信号传输隔离装置包括以下任一项：继电器和光电耦合器。与现有技术相比，本发明包括以下优点：风扇控制系统包括风扇控制单元、风扇单元、供电电源和信号传输隔离装置，在风扇控制单元和风扇单元之间连接信号传输隔离装置，并且将风扇控制单元和风扇单元分开接地，从而使风扇单元的电源电压的波动不会对风扇控制单元造成影响，保证风扇控制单元正常运行的情况，进而确保风扇控制系统的稳定运行。附图说明图1是背景技术提供的PWM风扇控制系统的结构图；图2是本发明实施例一提供的风扇控制系统结构图；图3是本发明实施例二提供的风扇控制系统第一种结构图；图4是本发明实施例二提供的风扇控制系统第二种结构图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明实施例提供一种风扇控制系统，在风扇控制单元和风扇单元之间连接信号传输隔离装置，并且将风扇控制单元和风扇单元的参考地分离，从而使风扇单元的电源电压的波动不会对风扇控制单元造成影响，保证风扇控制单元正常运行的情况，进而确保风扇控制系统的稳定运行。实施例一参照图2，给出了本发明实施例一提供的风扇控制系统结构图。所述风扇控制系统包括：风扇控制单元21、风扇单元22、供电电源23和信号传输隔离装置24。其中：供电电源23分别连接所述风扇控制单元21和风扇单元22，从而供电电源23可以为风扇控制单元21和风扇单元22供电，使风扇控制系统可以正常运行。其中，供电电源23可为正电源或负电源，视实际需求而定即可。如电信系统通常为负电源，DC–48V，其中，DC为DirrectCurrent，直流电源。风扇控制单元21可产生脉冲宽度调制（PulseWidthModulation，PWM）信号，从而通过改变PWM的脉冲宽度来控制风扇转速的改变；并且能对风扇转速（TACH）输出脉冲个数进行计数，因此其中包括如下器件：单片机、可编程逻辑器件、PWM控制器专用器件等。信号传输隔离装置24一端连接所述风扇控制单元21，另一端连接所述风扇单元22，用于执行所述风扇控制单元21和风扇单元22之间的电气隔离。其中，电气隔离的作用主要是减少两个不同的电路之间的相互干扰。电气隔离可以使两个电路之间没有电气上的直接联系，即两个电路之间是相互绝缘的，同时还要保证两个电路维持能量传输的关系。因此，通过信号传输隔离装置24可以使风扇控制单元21和风扇单元22在正常传输信号的基础上，不会互相影响。并且，在风扇控制系统中风扇控制单元21和风扇单元22的参考地分离。从而风扇单元22的电源电压出现波动时，不会通过地线传输到风扇控制单元21中，进而不会对风扇控制单元21造成影响。如图2所示，未标识出信号传输隔离装置24的参考地，而风扇控制单元21的参考地为GND1，风扇单元22的参考地为GND2。即采用信号传输隔离装置可以完成风扇控制单元21与风扇单元22的接地（参考地）隔离，形成各自的参考地GND1、GND2。综上所述，风扇控制系统包括风扇控制单元、风扇单元、供电电源和信号传输隔离装置，在风扇控制单元和风扇单元之间连接信号传输隔离装置，并且将风扇控制单元和风扇单元的参考地分离，从而使风扇单元的电源电压的波动不会对风扇控制单元造成影响，保证风扇控制单元正常运行的情况，进而确保风扇控制系统的稳定运行。实施例二参照图3，给出了本发明实施例二提供的风扇控制系统第一种结构图。本发明实施例中，为了配合多种不同的风扇单元的接口，风扇控制系统还包括接口适配器25。接口适配器25一端连接所述信号传输隔离装置24，另一端连接所述风扇单元22。所述接口适配器25用于适配所述信号传输隔离装置24在执行电气隔离时与所述风扇单元22传输的信号。从而采用接口适配器可以完成信号传输隔离装置和风扇单元的接口之间的信号适配转换。参照图4，给出了本发明实施例二提供的风扇控制系统第二种结构图。本发明实施例中，风扇控制单元21通过脉冲信号控制风扇单元22中风扇的转速，同时风扇单元22也会将转速信号传输给风扇控制单元21，而脉冲信号和转速信号是分别传输的，因此，信号传输隔离装置24包括：第一信号传输隔离装置241和第二信号传输隔离装置242，所述风扇单元22包括脉冲接口221和转速接口222。所述第一信号传输隔离装置241一端连接所述风扇控制单元21，另一端连接所述风扇单元22的脉冲接口221，用于传输所述风扇控制单元21向所述脉冲接口221输出的脉冲信号（如PWM信号），并隔离所述脉冲接口221向所述风扇控制单元21传输的信号。所述第二信号传输隔离装置242一端连接所述风扇控制单元21，另一端连接所述风扇单元22的转速接口222，用于传输所述转速接口222向所述风扇控制单元21输出的转速信号（如TACH信号），并隔离所述风扇控制单元21向所述转速接口222传输的信号。基于上述实施例，进一步，接口适配器25包括：第一接口适配器251和第二接口适配器252。第一接口适配器251一端连接所述第一信号传输隔离装置241，另一端连接所述风扇单元22的脉冲接口221，用于将第一信号传输隔离装置241输出的脉冲信号的电平，适配成符合所述脉冲接口221的接口电气要求的电平。所述第二接口适配器252一端连接所述第二信号传输隔离装置242，另一端连接所述风扇单元22的转速接口222，用于将所述风扇单元22输出的转速信号的电平，适配成符合所述第二信号传输隔离装置242的接口电气要求的电平。可选的，所述第一信号传输隔离装置241，还用于在接收到所述风扇控制单元21向所述脉冲接口221输出的脉冲信号后，将所述脉冲信号的电平转化成符合所述脉冲接口221的接口电气要求的电平。如图4所示，基于上述结构，在风扇控制系统中，风扇控制单元21传输PWM1信号给信号第一传输隔离装置241，由第一传输隔离装置241将PWM1信号的电平进行转化，使转化成的PWM2信号的电平符合第一接口适配器251的接口电气要求，并将PWM2信号传输给第一接口适配器251，由第一接口适配器251将PWM2信号的电平适配成符合脉冲接口221的接口电气要求的电平，即适配成PWM3信号，并传输给脉冲接口221。所述第二信号传输隔离装置242，还用于接收到所述转速接口222向所述风扇控制单元21输出的转速信号后，将所述转速信号的电平转化成符合所述风扇控制单元21的接口电气要求的电平。如图4所示，基于上述结构，在风扇控制系统中，转速接口222将TACH3信号传输给第二接口适配器252，将第二接口适配器252将TACH3信号适配成符合第二信号传输隔离装置242的接口电气要求的电平，即适配成TACH2信号，然后将TACH2信号传输给第二信号传输隔离装置242，第二信号传输隔离装置242将TACH2信号的电平转化成符合风扇控制单元21接口电气要求的电平，即转化成TACH1信号，然后将TACH1信号传输给风扇控制单元21。本发明实施例中，风扇控制单元可以包括风扇控制模块和电流驱动模块，从而通过电流驱动模块可以对PWM、TACH信号进行功率驱动。则电流驱动模块可以包括第一电流驱动模块和第二电流驱动模块，从而第一电流驱动模块将风扇控制模块输出的PWM信号转化为PWM1信号传输给第一信号传输隔离装置。第二电流驱动模块将第二信号传输隔离装置输出的TACH1信号转化为TACH信号传输给风扇控制模块。实际处理中，风扇控制单元21和风扇单元22可以采用不同的供电电压，因此风扇控制系统还包括：直流隔离电源变换器26（DC/DC）。直流隔离电源变换器26一端连接所述供电电源23，另一端连接所述风扇控制单元24。所述直流隔离电源变换器26，用于将所述供电电源23的供电电压转换成符合所述风扇控制单元21的电气要求的控制电压。从而通过直流隔离电源变换器26，可以提供风扇控制单元21的供电电源，完成风扇控制单元21的控制电压VCC、风扇单元的供电电压VDD的电气隔离。如图4所示，供电电源23的供电电压为VDD，从而供电电源23直接为风扇单元22供电即风扇单元22的供电电压为VDD。而风扇控制单元21的控制电压VCC需要通过风扇控制单元21转换生成。例如供电电源23采用-48V的供电电压，而风扇控制单元21的控制电压电压为3.3V，则可以通过直流隔离电源变换器26（DirrectCurrent/DirrectCurrent，DC/DC）将-48V转换为3.3V，以使风扇控制单元21正常工作。可选的，信号传输隔离装置24包括以下任一项：继电器和光电耦合器。其中，继电器（Relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电—光—电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。例如，若采用发光二极管和光敏三极管构成的光电耦合器作为第一信号传输隔离装置241，则可以将发光二极管与风扇控制单元21共地，即共同连接参考地GND1，而将光敏三极管与风扇单元22共地，即共同连接参考地GND2，从而实现风扇控制单元21与风扇单元22的参考地隔离。当然，实际处理中采用不同的信号传输隔离装置可以采用不同的接地方法，此处仅用于举例论述，不应理解为是对本发明实施例的限制。并且，在实际处理中不同的信号传输隔离装置与电源具有不同的连接方法，本发明实施例对此不作限定。例如，采用上述实施例中由光电耦合器构成的第一信号传输隔离装置241时，发光二极管可以由风扇控制单元21供电，而光敏三极管可以直接由供电电源23供电。当然实际处理中还可以采用其他器件构成信号传输隔离装置，上述仅用于举例说明，本发明实施例对此不作限定。综上所述，采用信号隔离电路完成风扇控制单元各风扇单元的接地（参考地）隔离，避免了风扇控制单元和风扇单元直接通过“共用参考地”形成的相互干扰，有效提高设备稳定性。其次，本发明实施例提供的风扇控制系统中，风扇单元直接采用系统电源供电，并采用隔离直流变换电源为风扇控制单元提供控制电压，可以实现风扇控制单元和风扇单元的供电电源的电气隔离，进而避免电源之间的干扰，有效提高设备稳定性。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。以上对本发明所提供的一种风扇控制系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。