一种风扇调速电路及服务器的制作方法

本发明涉及服务器设计领域，具体涉及风扇的调速电路。

背景技术：

四线风扇的4根引脚定义分别是：电源引脚(12v引脚)，接地引脚(gnd引脚)，转速信息反馈引脚(sensor引脚),转速调节引脚(pwm引脚)。四线风扇采用pwm调速，在转速调节引脚输入pwm信号。pwm信号在一个周期内高电平保持时间与一个周期时间的比值称为占空比，通过改变占空比的大小，调节风扇转速，占空比越高，风扇转速越大。sensor引脚为转速反馈引脚，输出代表转速的方波，该方波频率与转速相关，占空比为50％。

现有生成pwm信号的方法有以下四种：(1)普通电子元件组成pwm信号发生电路；(2)单片机生成pwm信号；(3)可编程逻辑器件编程产生pwm信号；(4)专用芯片产生pwm信号。

方法(2)、(3)、(4)的电路都含有集成芯片，适用于大型精密的电路设计，对于仅用于粗略调制风扇转速的使用需求，该三种方法电路成本与复杂程度高。方法(1)先由电路生成三角波或锯齿波等高频调制波，再经过比较器产生pwm信号，对于仅用于粗略调制风扇转速的使用需求，电路也稍有复杂。

技术实现要素：

本发明为解决风扇调速电路以上的设计问题，提供一种风扇条调速路及服务器，本发明具有不依赖于外部信号源，不使用集成电路，仅使用mos管与阻容元件实现了对四线风扇的手动pwm调速，降低了电路复杂度，降低了电路成本的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明实施例一方面提供一种风扇调速电路，包含：

电源端、地端、转速信息反馈端、转速调节端。转速信息反馈端与第一电阻的第一端、可调电阻的第一端、可调电阻的可调端、第二电阻的第一端电性连接。第一电容的第一端与可调电阻的第二端、mos管的栅极电性连接，第一电容的第二端与第二电阻的第二端、mos管的源极、地端电性连接。mos管的漏极与插针第二端电性连接。插针第一端与转速调节端、第三电阻的第一端电性连接。电源端与第一电阻的第二端、第三电阻的第二端电性连接。所述mos管为n沟道mos管。所述转速信息反馈端用于与四线风扇的转速信息反馈引脚连接，所述转速调节端用于与转速调节引脚连接。

本发明实施例另一方面提供一种风扇调速电路，包含：

电源端、地端、转速信息反馈端、转速调节端。转速信息反馈端与第一电阻的第一端、可调电阻的第一端、可调电阻的可调端、第二电阻的第一端电性连接。第一电容的第一端与可调电阻的第二端、mos管的栅极电性连接，第一电容的第二端与第二电阻的第二端、mos管的源极、电源端电性连接。mos管的漏极与转速调节端、第三电阻第一端、插针第二端电性连接。插针第一端与第二电阻的第二端电性连接。地端与第一电阻的第二端、第三电阻的第二端电性连接。所述mos管为p沟道mos管。所述转速信息反馈端用于与四线风扇的转速信息反馈引脚连接，所述转速调节端用于与转速调节引脚连接。

本发明实施例另一方面提供一种服务器，包含所述风扇调速电路及四线风扇。

本发明的有益效果：

本发明实施例1中当跳线帽未插入插针时，转速调节端引脚始终为高电平，风扇全速运转。当跳线帽插入插针时，因为mos管在转速信息反馈引脚信号控制下不断地导通、关断。当mos管导通时，风扇减速运行；当mos管关断时，风扇加速运行。通过调节可调电阻来设置转速信息反馈引脚一个周期内mos管导通、关断的时长，从而改变风扇减速、加速的时长，进而调整风扇的转速。

本发明实施例2中当跳线帽插入插针时，转速调节端引脚始终为高电平，风扇全速运转。当跳线帽未插入插针时，因为mos管在转速信息反馈引脚信号控制下不断地导通、关断。当mos管导通时，风扇加速运行；当mos管关断时，风扇减速运行。通过调节可调电阻来设置转速信息反馈引脚一个周期内mos管导通、关断的时长，从而改变风扇减速、加速的时长，进而调整风扇的转速。

对于转速精度要求不高的独立应用环境，本电路不依赖于外部信号源，不使用集成ic，仅使用mos管与阻容元件实现了对四线cpu风扇的手动pwm调速，降低了电路复杂度，降低了电路成本。

附图说明

图1是实施例1原理示意图。

图2是实施例2原理示意图。

图3是实施例1的转速调节信号示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。

如图1所示，一种风扇调速电路，包含：

电源端vcc、地端、转速信息反馈端sensor、转速调节端pwm。转速信息反馈端sensor与第一电阻r1的第一端、可调电阻rp1的第一端、可调电阻rp1的可调端、第二电阻r2的第一端电性连接。第一电容c1的第一端与可调电阻rp1的第二端、mos管q1的栅极g电性连接，第一电容的c1第二端与第二电阻r2的第二端、mos管q1的源极s、地端电性连接。mos管q1的漏极d与插针j1第二端电性连接。插针j1第一端与转速调节端pwm、第三电阻r3的第一端电性连接。电源端vcc与第一电阻r1的第二端、第三电阻r3的第二端电性连接。mos管q1为n沟道mos管。所述转速信息反馈端sensor用于与四线风扇fan的转速信息反馈引脚连接，所述转速调节端pwm用于与转速调节引脚连接。

本实施例中，电源端vcc电压为12v。

(一)当跳线帽jp1未插入插针j1时，转速调节引脚始终为高电平，即pwm转速调节端驱动信号占空比为100％，此时风扇fan全速运转。

(二)当跳线帽jp1插入插针j1时，电路进入调速模式。

(1)转速信息反馈引脚在高电平时。

电荷通过可调电阻rp1对第一电容c1充电，当第一电容c1两端电压vgs大于阈值电压vgs(th)时，mos管q1导通；因mos管q1导通，风扇fan的转速调节引脚变为低电平，风扇fan减速。

(2)转速信息反馈引脚在低电平时。

第一电容c1通过可调电阻rp1放电，当第一电容c1两端电压vgs小于阈值电压vgs(th)时，mos管q1关断，因mos管q1关断，风扇fan的转速调节引脚变为高电平，风扇fan加速。

由于转速信息反馈引脚的电平信号迅速变化，rc电路迅速充放电，mos管q1迅速导通关闭。通过调节可调节电阻rp1的值改变rc电路的充放电速度，改变一个周期内vgs大于阈值电压vgs(th)所占的时间比例，即改变转速调节引脚驱动信号占空比，以达到控制风扇fan转速的目的。

如图3所示，为本实施例通过调节可调电阻实现的pwm驱动信号不同占空比波形。

本实施例另一方面提供一种服务器，包含所述风扇fan调速电路及四线风扇fan。

实施例2

如图2所示一种风扇调速电路，包含：

电源端vcc、地端、转速信息反馈端sensor、转速调节端pwm。转速信息反馈端sensor与第一电阻r1的第一端、可调电阻rp1的第一端、可调电阻rp1的可调端、第二电阻r2的第一端电性连接。第一电容c1的第一端与可调电阻rp的第二端、mos管q1的栅极g电性连接，第一电容c1的第二端与第二电阻r2的第二端、mos管q1的源极s、电源端vcc电性连接。mos管q1的漏极d与转速调节端pwm、第三电阻r3第一端、插针j1第二端电性连接。插针j1第一端与第二电阻r2的第二端电性连接。地端与第一电阻r1的第二端、第三电阻r3的第二端电性连接。所述mos管q1为p沟道mos管。所述转速信息反馈端sensor用于与四线风扇fan的转速信息反馈引脚连接，所述转速调节端pwm用于与转速调节引脚连接。

本实施例中，电源端vcc电压为12v。

(一)当跳线帽jp1插入插针j1时，转速调节引脚始终为高电平，即pwm转速调节端驱动信号占空比为100％，此时风扇fan全速运转。

(二)当跳线帽jp1未插入插针j1时，电路进入调速模式。

(1)转速信息反馈引脚在高电平时。

第一电容c1通过可调电阻rp1放电，当第一电容c1两端电压vgs小于阈值电压vgs(th)时(p沟道mos管的vgs(th)为负值)，mos管q1导通；因mos管q1导通，风扇fan的转速调节引脚变为高电平，风扇fan加速。

(2)转速信息反馈引脚在低电平时。

第一电容c1通过可调电阻rp1充电，当第一电容c1两端电压vgs大于阈值电压vgs(th)时，mos管q1关断，因mos管q1关断，风扇fan的转速调节引脚变为低电平，风扇fan减速。

由于转速信息反馈引脚的电平信号迅速变化，rc电路迅速充放电，mos管q1迅速导通关闭。通过调节可调节电阻rp1的值改变rc电路的充放电速度，改变一个周期内vgs小于阈值电压vgs(th)所占的时间比例，即改变转速调节引脚驱动信号占空比，以达到控制风扇fan转速的目的。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。