专利名称：电脑风扇控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电脑风扇控制电路。
背景技术：
随着电脑技术的飞速发展，电脑系统通常要进行大量的运算处理，任务繁忙时所产生的热量也逐渐增加，单凭散热孔和散热片无法解决散热问题，在主动散热设备上，性价比较高的风冷技术一直是电脑系统最常采用的散热方式，然而风扇虽然经济实用，却也存在很多缺陷随着转速的增加，风扇在高速运转中产生的噪音也逐渐增大；长时间的高速运转，不但会縮短风扇使用寿命，而且风扇本身也会产生很大热量。
如果风扇能在系统繁忙时高速运转，在系统运转平缓时降低转速甚至停止，就可以得到最合理的使用，不但提高了风扇的使用寿命，而且能减少不必要的热量产生。现有的一种智能风扇(Smart Fan)技术正是为实现风扇的合理使用而研发的，它利用Intel的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, P丽)规范，根据输入输出控制芯片(Super 1/0， SIO)控制PWM的占空比来控制风扇的转速。由于PWM变化的依据是中央处理器内部的二极管读取的温度数据，其精确程度超过热敏电阻，所以依据PWM的脉冲宽度的工作循环调整风扇转速，其控制精度也很高。
通过智能风扇技术，用户可以在基本输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)中自主设置CPU和主板的温度限制，当风扇通过PWM脉冲判断温度超过所设限制，就会自动运转，并可根据所产生的热量大小调控转速；相反，当温度未超过设定的限制，风扇则会适当休息。
但是，现有的风扇中只有4引脚风扇可以通过PWM实现智能风扇功能，而3引脚风扇由于没有对应的引脚因此无法接收PWM信号，因此3引脚风扇仍需利用改变其工作电压大小来控制转速。
目前市场上支持智能风扇的主板纷纭芫杂，但是都存在一个共同的缺陷，只能支持3引脚或者4引脚风扇中的一种。这样对客户而言，对风扇的选择给他们带来不便，同样对于制造商而言，由于主板对风扇类型的局限性，对风扇连接器的选择也提出了不同要求，增加了元件采购难度。如果能把3引脚和4引脚风扇所需控制线路集成，使主板能够自动分辨风扇类型并对其转速进行控制，那么诸如此类问题将不再发生。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电脑风扇控制电路，可选择性地控制不同型号风扇的转速。
另有必要提供一种3引脚风扇转速控制电路。
一种电脑风扇控制电路，包括一积分电路、 一运算放大器、 一电流控制器及一转速计数器，所述积分电路的输入端接收由一输入输出控制芯片所发出的一第一脉冲宽度调制信号，其输出端接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的同相输入端通过一第一分压电阻接地，其输出端通过一第一限流电阻接所述电流控制器的第一端，所述电流控制器的第二端接一第一电源，其第三端接一风扇连接器的电源引脚并通过一第二分压电阻与所述运算放大器的反相输入端相连，所述风扇连接器的侦测引脚接所述转速计数器，所述风扇连接器的控制引脚通过一第二限流电阻接收由所述输入输出控制芯片所发出的一第二脉冲宽度调制信号，所述电脑风扇控制电路通过改变所述第二脉冲宽度调制信号的占空比时所述转速计数器测得风扇转速变化情形判断风扇的类型，并根据风扇的类型发送所述第一或第二脉冲宽度调制信号来调整风扇的转速。
一种电脑风扇控制电路，包括一积分电阻、 一积分电容、 一运算放大器、 一电流控制器、 一风扇连接器，所述积分电阻一端接收一脉冲宽度调制信号，其另一端接所述运算放大器的反相输入端且通过所述积分电容接地，所述运算放大器的同相输入端通过一电阻接地，其输出端通过一电阻连接到所述电流控制器的第一端，所述电流控制器的第二端接一电源，其第三端通过一电阻与所述运算放大器的同相输入端相连，并与所述风扇连接器的第二引脚相连，且流过所述电流控制器第一端的电流与流过其第三端的电流成正比，所述风扇连接器的第一引脚接地。
上述电脑风扇控制电路通过改变脉宽调制信号的工作循环并对所测风扇转速进行对比可以分辨风扇的类型，并根据分辨结果自动选择合适的线路对风扇转速进行控制，十分合理及便捷。
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述图l是本发明电脑风扇控制电路较佳实施方式的电路图。图2是应用图1电脑风扇控制电路的电脑风扇控制方法的流程图。
具体实施例方式
参考图l，本发明风扇控制电路的较佳实施方式包括一积分电阻R1、 一积分电容C1、 一运算放大器U、 一电流控制器Q1、 一风扇连接器IO、 一转速计数器20、 一BI0S芯片30及一SI0芯片40，所述BI0S芯片30—端接所述SI0芯片40的第一端1，其另一端接所述转速计数器20的一端，所述S 10芯片40的第二端2接所述积分电阻R1的一端，其第三端3通过一电阻R8接所述风扇连接器的第四引脚4 (控制引脚)；所述积分电阻R1的一端接收一由所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40发出的第一脉冲宽度调制信号PWM1，另一端与所述运算放大器U的反相输入端相连且通过所述积分电容C1接地；所述运算放大器U同相输入端通过一电阻R2接地，其反相输入端通过所述积分电阻R1及一上拉电阻R6连接一5V电源，其输出端通过一电阻R3到所述电流控制器Q1的第一端；所述电流控制器Q1的第二端与一12V电源连接，其第一端与第二端之间电连接一电阻R7，其第三端通过一电阻R4与所述运算放大器U的同相输入端连接，其第三端又通过一电容C2接地，所述第三端还输出一风扇控制信号；所述风扇连接器10的第一引脚l (接地引脚)接地，第二引脚2 (电源引脚)连接所述电流控制器Q1的第三端以接收所述风扇控制信号，第三引脚3 (侦测引脚)通过一电阻R5连接于所述风扇转速计数器20，所述第三引脚3 (侦测引脚)连接一二极管D1的正极，所述二极管D1的负极接所述12V电源，所述二极管Dl又并联一电阻Rll，第四引脚4 (控制引脚)通过所述电阻R8接收由所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40发出的第二脉冲宽度调制信号PWM2，并通过所述电阻R8和一上拉电阻R9与所述5V电源连接；所述转速计数器20还通过一电容C3接地， 一电阻R10连接于所述转速计数器20与地之间。所述二极管D1起到分压作用以保护电路。为了进一步节省成本，可将所述电容C2、所述电容C3及所述电阻R7省略。
在本较佳实施方式中，所述电流控制器Q1为一PNP三极管，其第一、第二和第三端分别为基极、发射极和集电极；根据选择的SI0芯片40型号的不同，在所述第一脉冲宽度调制信号PWM1、第二脉冲宽度调制信号PWM2的输入端通过所述上拉电阻R6及上拉电阻R9连接了所述5V电源来提高电压准位，若选择的SI0芯片40提高的脉冲宽度调制信号已符合电压要求，可以将所述5V电源及所述电阻R6、 R9省略。
请继续参考图2，应用所述电脑风扇控制电路控制电脑风扇的方法的较佳实施方式包括:步骤l，通过所述转速计数器20测量一风扇的转速，并将测量结果发送到BIOS芯片30内进行记录；步骤2，通过SIO芯片40改变传输到所述风扇的第二脉冲宽度调制信号PWM2的占空比，使其降低一半；步骤3，通过所述转速计数器20测量所述第二脉冲宽度调制信号PWM2的占空比改变后所述风扇的转速，并将测量结果发送到所述BIOS芯片30;步骤4，所述BIOS芯片30比较所述第二脉冲宽度调制信号PWM2改变前后风扇的转速，由于4引脚风扇转速由脉冲宽度调制信号的占空比控制，而3引脚风扇没有此功能，因此若转速对应所述第二脉冲宽度调制信号的占空比降低一半则所述风扇为4引脚风扇，若转速未发生改变则所述风扇为3引脚风扇；步骤5，若所述风扇为4引脚风扇，则可通过所述SI0芯片40控制所述第二脉冲宽度调制信号PWM2的占空比来控制所述风扇的转速；和步骤6，若所述风扇为3引脚风扇，则通过所述SI0芯片40控制所述第一脉冲宽度调制信号PWM1的占空比来调整传输到风扇的电压大小用以控制风扇转速。
电脑开机后，所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40发送一个占空比为100。/。的第二脉冲宽度调制信号PWM2，提供给所述风扇连接器IO，此时所述BI0S芯片30将所述转速计数器20测得的所述风扇转速数据存储在一个寄存器中。
随后，所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40发出一个占空比为50。/。的第二脉冲宽度调制信号PWM2，所述BI0S芯片30会将此时的风扇转速数据存储到另一个寄存器中。由于在4引脚风扇上其第4引脚为脉冲宽度调制信号控制引脚，所以所述第二脉冲宽度调制信号PWM2的占空比变化的前后，风扇的转速会发生明显的变化，会变成接近原来的l/2;而对于3引脚风扇，由于其不存在第四引脚，则根本无法接收到该第二脉冲宽度调制信号PWM2，所以风扇的转速不会有明显的变化，即转速基本上维持不变。此时所述BI0S芯片30会把两个寄存器前后记录的数据进行对比，如果后一数据大约为前一数据的一半，则判定此时连接的风扇类型为4引脚风扇，若两数据大致相同则判定此时连接的风扇类型为3引脚风扇。
一旦所述BI0S芯片30判定所用风扇的类型为4引脚，即继续发送所述第二脉冲宽度调制信号PWM2，所述BI0S芯片30会控制所述SI0芯片40维持所述第一脉冲宽度调制信号PWM1为不输出状态。此时，随着中央处理器温度变化，所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40直接发送相对应的第二脉冲宽度调制信号PWM2信号给所述风扇连接器10的第四引脚4 (控制引脚)，自动改变所述第二脉冲宽度调制信号PWM2的占空比，以此改变风扇的转速，实现智能风扇的功能。由于4引脚风扇内部已经集成脉冲宽度调制信号控制线路，这里不再赘述。
当判定所述风扇为3引脚时，所述BI0S芯片30控制所述SI0芯片40发送第一脉冲宽度调制信号PWM1。风扇转速的变化与所述电流控制器Q1的第三端电压的变化成正比，并且所述电流控制器Q1的第三端电压的变化与所述第一脉冲宽度调制信号PWM1的占空比变化成正比。即所述第一脉冲宽度调制信号PWM1的占空比增加，通过所述积分电阻R1及积分电容C1组成的RC积分电路将离散的数字信号转换的电压连续的线性平滑的模拟信号也增加，然后再通过所述运算放大器U的反相输入端输入，所述运算放大器U的输出电压减小，经限流电阻R3转换为所述电流控制器Q1基极的电流增加，又因为流过所述电流控制器第一端的电流与流过其第三端的电流成正比，从而使其第三端输出的电压增加，以此3引脚风扇的转速增加，反之风扇的转速减小，进而实现了智能风扇的功能。
权利要求
权利要求1一种电脑风扇控制电路，包括一积分电路、一运算放大器、一电流控制器及一转速计数器，所述积分电路的输入端接收由一输入输出控制芯片所发出的一第一脉冲宽度调制信号，其输出端接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的同相输入端通过一第一分压电阻接地，其输出端通过一第一限流电阻接所述电流控制器的第一端，所述电流控制器的第二端接一第一电源，其第三端接一风扇连接器的电源引脚并通过一第二分压电阻与所述运算放大器的反相输入端相连，所述风扇连接器的侦测引脚接所述转速计数器，所述风扇连接器的控制引脚通过一第二限流电阻接收由所述输入输出控制芯片所发出的一第二脉冲宽度调制信号，所述电脑风扇控制电路通过改变所述第二脉冲宽度调制信号的占空比时所述转速计数器测得风扇转速变化情形判断风扇的类型，并根据风扇的类型发送所述第一或第二脉冲宽度调制信号来调整风扇的转速。
2 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述积分电路包括一积分电阻及一积分电容，所述积分电阻的一端为所述积分电路的输入端，其另一端接所述积分电容的一端，所述积分电容的另一端接地，所述积分电阻与积分电容的节点处为所述积分电路的输出端。
3 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述电流控制器为一PNP型三极管，其第一端、第二端及第三端分别对应基极、发射极及集电极。
4 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述积分电路的输入端通过一上拉电阻连接一第二电源。
5 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述输入输出控制芯片与第二限流电阻之间的节点通过一上拉电阻连接一第二电源。
6 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述转速计数器还通过一 电容接地。
7 如权利要求l所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述电流控制器的第一端与第二端之间还串接一 电阻。
8. 一种电脑风扇控制电路，包括一积分电阻、 一积分电容、 一运算放大器及一 电流控制器，所述积分电阻的一端接收由 一输入输出控制芯片所发出的一脉冲宽度调制信号，其另一端接所述运算放大器的反相输入端且通过所述积分电容接地，所述运算放大器的同相输入端通过一第一分压电阻接地，其输出端通过一第一限流电阻连接到所述电流控制器的第一端，所述电流控制器的第二端接一第一电源，其第三端通过一第二分压电阻与所述运算放大器的同相输入端相连，并连接一风扇。
9.如权利要求8所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述电流控制器为一PNP型三极管，其第一端、第二端、第三端分别对应基极、集电极、发射极。
10.如权利要求8所述的电脑风扇控制电路，其特征在于所述积分电阻的一端还通过一上拉电阻连接一第二电源，所述电流控制器的第一端与第二端之间还串接一电阻。
全文摘要
一种电脑风扇控制电路，包括一积分电路、一运算放大器、一电流控制器及一转速计数器，所述积分电路的输入端接收一第一脉冲宽度调制信号，其输出端接所述运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端通过一电阻接所述电流控制器的输入端，所述电流控制器的输出端接一风扇连接器的电源引脚，所述风扇连接器的侦测引脚接所述转速计数器，所述风扇连接器的控制引脚通过一电阻接收一第二脉冲宽度调制信号，所述电脑风扇控制电路通过测得改变所述第二脉冲宽度调制信号的占空比前后风扇转速判断风扇类型，并根据风扇的类型发送所述第一或第二脉冲宽度调制信号来调整风扇的转速。所述电脑风扇控制电路集成了两类风扇所需的控制线路，减少了选择的局限性。
文档编号G05D13/62GK101464694SQ20071020331
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者何凤龙, 华 邹 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司