具有转速检测的风扇启、停控制模块的制作方法

本发明涉及风扇启、停控制模块，尤其是涉及具有转速检测的风扇启、停控制模块。

背景技术：

电子行业的大部分设备，工作时需要使用风扇散热系统对设备需要降温的部位进行散热。对于一些仪器类如化学发光免疫分析仪、质谱仪等，散热风扇安装位置较为隐蔽，这就使得对散热风扇的工作状态如是否工作、工作是否正常等缺少有效的检测手段，导致产品需要进行散热的部位过热甚至烧坏，同时还存在无需散热时风扇一直工作，造成电能浪费。为解决上述问题，现有一种带转速信号输出的风扇，该风扇转速输出信号需要通过转速转换电路与转速检测仪器连接进行转速检测，由于风扇的类型、型号不同，转速转换电路结构也不同，这就使得通用性差；同时还存在转速检测范围窄的不足。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种通用性强、转速检测范围宽的具有转速检测的风扇启、停控制模块。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述具有转速检测的风扇启、停控制模块，包括coms三态缓冲器u1、信号隔离单元、风扇控制单元和转速检测单元；所述信号隔离单元由第一光电耦合器u2构成；所述风扇控制单元由达林顿三极管q1、发光二极管led1和风扇接口j1构成；所述发光二极管led1连接于工作电源vcc与所述达林顿三极管q1的集电极之间；所述风扇接口j1的正极接口与所述工作电源vcc连接，风扇接口j1的负极接口与达林顿三极管q1的集电极连接，达林顿三极管q1的发射极接地；所述转速检测单元由第二光电耦合器u3构成；所述coms三态缓冲器u1的控制信号输入端与单片机输出控制端连接，coms三态缓冲器u1的控制信号输出端与所述第一光电耦合器u2的发光二极管负极连接，第一光电耦合器u2的发光二极管正极与工作电源vcc连接；第一光电耦合器u2的受光三极管集电极与达林顿三极管q1的基极连接，第一光电耦合器u2的受光三极管发射极接地；所述第二光电耦合器u3的发光二极管负极与风扇接口j1的转速信号接口连接，第二光电耦合器u3的发光二极管正极与工作电源vcc连接，第二光电耦合器u3的受光信号输出端与所述单片机信号输入端连接。

所述第二光电耦合器u3为高速光电耦合器。

在所述发光二极管led1的两端并联有续流二极管d1。

本发明优点在于实现带转速信号输出风扇的通用性，同时，对风扇转速检测范围宽，当散热风扇出现故障或因老化达不到额定转速时，及时关闭风扇。

附图说明

图1是本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1所示，本发明所述具有转速检测的风扇启、停控制模块，包括coms三态缓冲器u1、信号隔离单元1、风扇控制单元2和转速检测单元3；信号隔离单元1由第一光电耦合器u2构成；风扇控制单元2由达林顿三极管q1、发光二极管led1和风扇接口j1构成；发光二极管led1连接于工作电源vcc与达林顿三极管q1的集电极之间，在发光二极管led1的两端并联有续流二极管d1；风扇接口j1的正极接口与工作电源vcc连接，风扇接口j1的负极接口与达林顿三极管q1的集电极连接，达林顿三极管q1的发射极接地；转速检测单元3由第二光电耦合器u3构成，第二光电耦合器u3选为高速光电耦合器；coms三态缓冲器u1的控制信号输入端与单片机输出控制端连接，coms三态缓冲器u1的控制信号输出端与第一光电耦合器u2的发光二极管负极连接，第一光电耦合器u2的发光二极管正极与工作电源vcc连接；第一光电耦合器u2的受光三极管集电极与达林顿三极管q1的基极连接，第一光电耦合器u2的受光三极管发射极接地；第二光电耦合器u3的发光二极管负极与风扇接口j1的转速信号接口连接，第二光电耦合器u3的发光二极管正极与工作电源vcc连接，第二光电耦合器u3的受光信号输出端与单片机信号输入端连接。

本发明工作原理简述如下：

当单片机（mcu）控制单元根据功率负载向coms三态缓冲器u1发出启动信号时，coms三态缓冲器u1输出高电平信号，第一光电耦合器u2的发光二极管截止，第一光电耦合器u2输出高电平给达林顿三极管q1的基极，驱动达林顿三极管q1导通，从而控制风扇的启动。

当单片机（mcu）控制单元根据功率负载向coms三态缓冲器u1发出停止信号时，coms三态缓冲器u1输出低电平信号，第一光电耦合器u2的发光二极管导通，第一光电耦合器u2输出低电平给达林顿三极管q1的基极，达林顿三极管q1截止，从而控制风扇断电停止转动。

在发光二极管led1的两端并联有续流二极管d1，

起到突然启动和停止电扇时，感性负载产生的突变电流有效形成回路，使负载电流突变平缓，有效的保护电路，避免达林顿三极管q1器件免受损坏。

风扇启动后风扇测速线反馈的信号，经过转速检测单元3将隔离后的风扇转速信号输入给单片机控制单元采集，单片机根据采集的信号进行换算转速值，从而判断风扇工作是否正常或是否存在老化的风险，由单片机判断设备散热系统状态，起到保护设备的安全使用。

当用电设备停止后，单片机根据安装在用电设备需降温部位的温度传感器，采集温度值延后停止风扇转动，保证了电设备散热良好。

本发明的风扇控制单元2与转速检测单元3相互独立，呈并联关系，互不干扰；转速检测单元3采取第二光电耦合器u3进行转速信号电平转换隔离，便于单片机信号采集；coms三态缓冲器u1起到保护单片机作用，增加驱动能力。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有转速检测的风扇启、停控制模块，包括COMS三态缓冲器U1、信号隔离单元、风扇控制单元和转速检测单元；信号隔离单元由第一光电耦合器U2构成；风扇控制单元由达林顿三极管Q1、发光二极管LED1和风扇接口J1构成；转速检测单元由第二光电耦合器U3构成。发明优点在于实现带转速信号输出风扇的通用性，同时，对风扇转速检测范围宽，当散热风扇出现故障或因老化达不到额定转速时，及时关闭风扇。

技术研发人员：尤红艳;苏爱民;翟莹莹;王聪;王超;刘聪
受保护的技术使用者：安图实验仪器（郑州）有限公司
技术研发日：2019.06.04
技术公布日：2019.07.26