风扇控制电路及包含其的设备的制作方法

1.本申请涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种风扇控制电路及包含其的设备。


背景技术：

2.在目前的各种电器设备中，风扇/风机的应用非常普遍，例如，目前的风冷冰箱中基于冷冻风机对冷藏室等间室进行制冷，而目前的风冷冰箱中大多数使用12v直流无刷电机，通过调整主控驱动电路占空比斩波来调整风扇电压，进而调整风扇转速。由于是调压方式控制，当冰箱断电时主控板输出的电压下降，下降到风机停转电压时，风机开始停转，此时主芯片复位引脚波形会出现多次振荡现象，严重情况下会影响软件设置的参数值。对于该振荡，通常的解决方案是在复位引脚并联二极管和电容滤波吸收，或增加复位芯片进行控制，但这些方案在一定程度上增加了复位电路的成本。针对上述问题，需要一种更好地消除主控板复位振荡的方案。


技术实现要素：

3.本申请提供一种风扇控制电路及包含其的设备，以解决相关技术中在处理主芯片的复位引脚振荡现象时所采用的方案会增加复位电路成本的问题。
4.本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：
5.第一方面，本申请实施例提供一种风扇控制电路，其包括：主芯片、与所述主芯片相连接的复位电路和调压电路，以及与所述调压电路相连接的驱动电路；其中，
6.所述复位电路包括复位电阻和复位电容，所述复位电阻的一端以及所述复位电容的一端均与所述主芯片的复位引脚相连接，所述复位电阻的另一端连接至第一预设电压，所述复位电容的另一端接地，所述复位电路用于使所述主芯片复位；
7.所述调压电路用于向所述驱动电路输出可调电压；
8.所述驱动电路包括驱动芯片，用于利用所述调压电路输出的可调电压驱动风扇运行；
9.所述驱动芯片包括用于调节风扇的最小转速的调节引脚，通过所述调节引脚对风扇的最小转速进行调节后，使得各电路中的电压因供电电源断开而降低时，所述第一预设电压降低至所述主芯片的最小工作电压的时间，小于所述主芯片的复位引脚的电压降低至预设的复位电压的时间与触发复位动作时所述主芯片的复位引脚维持复位信号的维持时间之和。
10.可选的，所述调节引脚为停转转速设定引脚或停转电压设定引脚。
11.可选的，所述调节引脚通过分压电阻接地，通过调节所述分压电阻的阻值对风扇的最小转速进行调节。
12.可选的，所述复位电路具体用于：在所述主芯片的复位引脚的电压小于所述预设的复位电压时，使所述主芯片复位。
13.可选的，所述调压电路为直流斩波电路。
14.可选的，所述调压电路包括斩波模块和滤波模块；
15.所述斩波模块用于基于所述主芯片输出的控制信号对输入的额定供电电压进行斩波后输出，所述滤波模块用于对所述斩波模块的输出进行滤波，以得到所述可调电压。
16.可选的，所述斩波模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第二二极管和第三二极管；其中，所述第一三极管为npn型三极管，所述第二三极管为pnp型三极管；
17.所述第一电阻的一端与所述主芯片的脉冲宽度调制引脚相连接，另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第一三极管的基极相连接；
18.所述第二电阻的另一端、所述第一三极管的发射极均接地；
19.所述第一三极管的集电极与所述第三电阻的一端相连接；
20.所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端、所述第二三极管的基极相连接；
21.所述第四电阻的另一端、所述第二三极管的发射极以及所述第二二极管的负极相连接，并连接额定供电电压；
22.所述第二三极管的集电极与所述第二二极管的正极相连接，作为所述斩波模块的正极输出；
23.所述第三二极管的负极与所述第二二极管的正极相连接，正极接地作为所述斩波模块的负极输出。
24.可选的，所述滤波模块包括：第一电感和第一电容；
25.所述第一电感的一端与所述斩波模块的正极输出相连接，另一端与所述第一电容的正极相连接，作为所述可调电压的正极输出；
26.所述第一电容的负极与所述斩波模块的负极输出相连接，作为所述可调电压的负极输出。
27.第二方面，本申请实施例提供一种包括风扇的设备，其还包括与所述风扇相连接的、第一方面任一项所述的风扇控制电路。
28.可选的，所述设备为冰箱，所述风扇为所述冰箱的制冷风机。
29.可选的，所述冰箱包括多个制冷档位以及与各制冷档位依次对应的多个所述风扇控制电路，各所述风扇控制电路分别用于调节风扇在对应制冷档位下的最小转速。
30.本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
31.本申请的实施例提供的风扇控制电路中，通过设置包括用于调节风扇的最小转速的调节引脚的驱动芯片，从而实现对风扇最小转速的调节，使得风扇能够在更低电压下运行，并且使得风扇在设备断电后能够消耗控制电路中的电感电容等元器件存储的大部分能量，进而避免断电过程中主芯片复位引脚的振荡，且不需要对复位电路设置外围滤波吸收电路，降低了成本。
32.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
33.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施
例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
34.图1为本申请实施例提供的一种复位电路的结构示意图；
35.图2为本申请实施例提供的一种风扇控制电路的结构示意图；
36.图3为本申请实施例提供的一种调压电路的结构示意图；
37.图4为eum6898r/s驱动芯片的原理图。
具体实施方式
38.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
39.为了使本申请的技术方案更容易理解，首先对相关技术进行简要说明。参照图1，图1为现有的一种最基础的复位电路，其中，其仅包括一个复位电阻r5和一个复位电容c3，复位电阻r5的一端以及复位电容c3的一端均与主芯片的复位引脚相连接(也即图1中的rest端连接至主芯片的复位引脚)，复位电阻r5的另一端连接至第一预设电压(图1中为+5v)。
40.该复位电路的工作原理是：首先，基于主芯片的最小工作电压，(通过软件)预设一个复位电压，预设的复位电压略小于主芯片的最小工作电压，进而，在主芯片的复位引脚的电压(也即复位电容c3上的电压)小于预设的复位电压时，表明主芯片无法正常工作，因此此时使主芯片复位，以使主芯片恢复到初始状态，复位过程中，主芯片的复位引脚持续输出低电平信号(也即复位信号，其维持时间为t)，使得主芯片工作电压对复位电容c3充电，复位引脚的电压逐渐上升，当上升至大于复位电压时，主芯片恢复正常工作，之后继续检测复位引脚的电压，以便进行下一个复位动作。
41.而在实际应用中，当设备整体正常断电时，各电路失去电源输入，电路中的各处电压(包括主芯片的工作电压和用于为复位电容充电的第一预设电压)会降低，但由于各电路中的电感电容等储能器件中储存的能量在设备断电后会向外释放，因此主芯片的工作电压和第一预设电压需要在一段时间后才会降至0，进而，在刚断电后的一段时间内，会触发多次复位动作，也即产生复位振荡。
42.现有技术中为了解决上述复位震荡问题，通常会采用更加复杂的复位电路，例如增加外围滤波吸收电路甚至芯片等，这就不可避免地会增加电路的整体成本。
43.基于此，为了解决相关技术中设备断电时的复位振荡问题，本申请提供一种改进后的风扇控制电路以及应用该风扇控制电路的设备。以下通过实施例进行详细说明。
44.实施例
45.参照图2，本实施提供一种风扇控制电路，其至少包括：主芯片1、与主芯片1相连接的复位电路2和调压电路3，以及与调压电路3相连接的驱动电路4；其中，复位电路2采用图1所示的复位电路；调压电路3用于向驱动电路4输出可调电压；驱动电路4包括驱动芯片，用于利用调压电路3输出的可调电压驱动风扇运行；
46.驱动芯片包括用于调节风扇的最小转速的调节引脚，通过调节引脚对风扇的最小转速进行调节后，使得各电路中的电压因供电电源断开而降低时，第一预设电压降低至主
芯片1的最小工作电压的时间t1，小于主芯片1的复位引脚的电压降低至预设的复位电压的时间t2与触发复位动作时主芯片1的复位引脚维持复位信号的维持时间t之和t2+t。
47.具体的，通过研究后发现，复位振荡的根本原因是断电后电路部分lc储能器件对风扇及前级电路的能量释放的大小关系，也即，断电后，lc储能器件进行能量释放过程中，当电路电压大于风扇的最小工作电压(停转电压)时，储存的能量会释放给风扇，以维持风扇继续转动，而当能量释放后电压小于风扇的最小工作电压时，剩余的能量会释放给主控板上的前级电路(主芯片等)。进而，如果风扇的停转电压较大，那么储能会更多的释放给前级电路，导致用于给复位电容c3充电的第一预设电压下降较慢，进而满足振荡条件；而如果风扇的停转电压较小，那么储能会更多的释放给风扇，导致释放给前级电路的能量相对较少，进而第一预设电压下降较快，不满足振荡条件。
48.基于此，本实施在驱动电路中采用的驱动芯片包括能够调节风扇的最小转速的调节引脚，其中最小转速(也即停转转速)与最小工作电压(也即停转电压)正相关，并通过该调节引脚对风扇的最小转速进行调节，从而改变第一预设电压降低至主芯片1的最小工作电压的时间t1，当t1＜t2+t，也即第一预设电压降低至主芯片1的最小工作电压的时间小于主芯片1的复位引脚的电压降低至预设的复位电压的时间与触发复位动作时主芯片1的复位引脚维持复位信号的维持时间之和时，即可消除主芯片复位引脚的振荡，并且不需要对原有的风扇控制电路中的主芯片、复位电路和调压电路等电路进行改进。
49.其中，上述的调节风扇的最小转速的调节引脚可以是停转转速设定引脚或停转电压设定引脚，对应不同的驱动芯片，例如，型号eum6898r的驱动芯片的rmin引脚为停转转速设定引脚(最小转速设定引脚)，型号eum6898s的驱动芯片的stop引脚为停转电压设定引脚(最小工作电压设定引脚)，型号apx9262p的min引脚为最小转速设定引脚。
50.当应用上述的eum6898r/s驱动芯片时，将最小转速的调节引脚通过分压电阻接地，并通过调节分压电阻的阻值即可对风扇的最小转速进行调节。
51.当然，应当理解的是，以上所给出的驱动芯片的型号仅是示例性的，在实际应用中也可以采用其他型号的驱动芯片，只要能够实现相应的功能即可。
52.上述实施例中提供的风扇控制电路中，通过设置包括用于调节风扇的最小转速的调节引脚的驱动芯片，从而实现对风扇最小转速的调节，使得风扇能够在更低电压下运行，并且使得风扇在设备断电后能够消耗控制电路中的电感电容等元器件存储的大部分能量，进而避免断电过程中主芯片复位引脚的振荡，且不需要对复位电路设置外围滤波吸收电路，降低了成本。
53.为了使本申请的方案更容易理解，以下通过一个具体示例进行进一步说明。
54.本实施例中，风扇的额定电压为12v，复位电路2中的复位电阻r5的阻值为10k，复位电容c3采用0.1uf瓷片电容，用于向复位电容c3供电的第一预设电压为5v。主芯片的最小工作电压为2.7v，复位电压为2.5v，复位时的维持时间t为100ms。
55.5v的第一预设电压可以由7805三端稳压集成电路稳压输出，当电源输入断开后，12v供电电压开始下降，下降到7.5v以下时，5v的第一预设电压开始下降，5v的第一预设电压下降到主芯片的最小工作电压2.7v的时间为t1。5v的第一预设电压开始下降时，复位脚电压同时下降，下降到复位电压2.5v的时间为t2。
56.此外，如图3所示，调压电路3为直流斩波电路，其包括斩波模块和滤波模块；斩波
模块包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一三极管q10、第二三极管tip127、第二二极管d2和第三二极管d3；滤波模块包括第一电感l1和第一电容c1；其中，第一三极管q10为npn型三极管，第二三极管tip127为pnp型三极管；
57.第一电阻r1的一端(图3中的fs端)与主芯片1的脉冲宽度调制引脚相连接，用于接收主芯片1的控制信号，另一端分别与第二电阻r2的一端、第一三极管q10的基极相连接；第二电阻r2的另一端、第一三极管q10的发射极均接地；第一三极管q10的集电极与第三电阻r3的一端相连接；第三电阻r3的另一端分别与第四电阻r4的一端、第二三极管tip127的基极相连接；第四电阻r4的另一端、第二三极管tip127的发射极以及第二二极管d2的负极相连接，并连接额定供电电压(+12v)；第二三极管tip127的集电极与第二二极管d2的正极相连接，作为斩波模块的正极输出；第一电感l1的一端与斩波模块的正极输出相连接，另一端与第一电容c1的正极端相连接，作为滤波后的可调电压的正极输出；第三二极管d3的负极与第二二极管d2的正极相连接，正极接地作为斩波模块的负极输出；第一电容c1的负极与斩波模块的负极输出相连接，作为滤波后的可调电压的负极输出。
58.具体的，上述调压电路由主芯片1发出pwm(脉冲宽度调制)信号，控制第二三级管tip127的导通与断开，从而对输入的12v供电电压进行斩波，斩波输出经第一电感l1和第一电容c1进行lc滤波，输出可调电压，供风扇驱动电路使用。
59.当然，应当理解的是，该实施例示出的调压电路3的电路结构仅是示例性的，实际应用中，也可以采用其他电路结构，只要能够实现想要的功能即可，对此不进行限制。
60.此外，如图4所示，型号为eum6898r/s的驱动芯片的各引脚中，vcc为电源输入，fg引脚为转速输出与检测引脚，连接三线风机黄色转速反馈线。out1和out2接风扇转子。ss引脚外接电容，用于调整重启动与停转时间。hb、in、in-为霍尔检测引脚，用于检测转子位置，通过内部运放电路检测校对精准调整转速。pwm脚不使用。rmin/stop引脚为最小转速设定引脚。sl、sw接电阻到地。sl引脚电压用于设定转速斜率，调速快慢。调整sw引脚电阻完成噪声抑制模式设定。
61.其中，rmin/stop引脚在实际应用时通过分压电阻r0接地，通过调节分压电阻r0的阻值，即可改变风扇最小工作运行电压，从而改变5v下降到主芯片最小工作电压的时间t1，当t1＜t2+t时，即可以消除主芯片复位引脚的振荡。
62.此外，将上述实施例所述的风扇控制电路应用于包括风扇的设备中时，可以避免设备使用过程中断电后主芯片复位引脚的振荡，例如，该设备可以是冰箱，相应的风扇是冰箱的制冷风机。
63.并且，当将上述风扇控制电路应用于冰箱时，可以针对冰箱包括的多个制冷档位设置与各制冷档位依次对应的多个风扇控制电路，从而通过各风扇控制电路分别调节风扇在不同制冷档位下的最小转速。
64.例如，当冰箱包括高、中、低三档时，可以设置三个风扇控制电路，不同风扇控制电路中的驱动芯片的最小转速设定引脚外接不同阻值的分压电阻，使得该引脚对应采集到的电位为高、中、低三档，对应风扇在高、中、低三个档位的最小工作电压。当高、中、低三档的风扇最小工作电压对应三组主芯片的+5v下降到最小工作电压的时间t1、主芯片复位引脚电压下降到复位电压2.5v的时间t2，均满足t1＜t2+t时，即可保证每个档位下，冰箱断电时主芯片均不会出现复位引脚的振荡现象。
65.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
66.需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。