專利名稱：風扇轉速控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風扇轉速控制電路，尤指一種運用蓄電單 元的順序充放電狀態調整輸出至風扇的驅動電力而使風扇持續運 轉的控制電路。
背景技術：
隨著精密技術的發展，電子裝置體積日益縮小，但效能卻持續 增加，使得電子裝置的散熱問題越趨嚴重，因此，對于裝設在電子 裝置內主要提供散熱功能的散熱風扇設計技術變成現有廠商最需 研討的重點，而散熱風扇的設計重點除了要考慮散熱問題外，由于 散熱風扇轉速提高雖可更有效提供散熱效能，但相對高速運轉時所 產生的風切或震動的噪音問題將無法令使用者接受，為達到轉速與 噪音的平衡而出現一種通過控制模式分段運轉的散熱控制方案。
針對電子裝置的散熱控制方案則可區分為手動控制模式以及
自動控制模式，手動控制模式請參照中國臺灣公告第527090號、 第545624號等專利，自動控制模式則請參照如中國臺灣公告第 420326號、第M241884號以及第M250225號等專利，無i侖是手動 控制模式或是自動控制模式可歸納如圖1、 2所示，目前專利文件 或產品所提供的控制模式主要設計觀念多是通過如熱敏電阻的溫 度感測組件40在負載1 (如電源供應器或電子裝置)運作時，持續 對負栽l內部環境溫度檢測取得溫度變化系數，在不同溫度變化系 數下，控制電路9通過溫度感測組件40本身的阻抗變化量或者通
過分流電路中的線阻來改變輸入散熱風扇2的驅動電力大小，而不
同驅動電力大小則會驅動散熱風扇2產生不同轉速，轉速與溫度變 化系數則多如圖2所示為線性狀態。
但此種控制模式在實施上仍具有缺陷，這是由于輸入散熱風扇 2的驅動電力是由控制電路9改變，而此控制電路9因需隨時檢測 并調整輸入散熱風扇2的驅動電力，故需持續耗費電力，尤其是在 輕栽時所耗費功率占用總功率中不少比例，舉例而言，若風扇僅需 5V電力，且控制電路9需耗費7V電力，驅動電力的電流為0.5安 培，則控制電路9需0.5*7=3.5W,若總功率為250W,需求20%負 載量(即50W )，對總功率來i兌，3.5W占去50W的7%，輕載時控 制電路9耗費電力所占總功率的比例過大，使得真正有效功率比例 過低。
或有運用切換開關在負栽1過熱時才將驅動電力導入并啟動散 熱風扇2而在平時切斷驅動電力使散熱風扇2關閉的方式(請參閱 圖3所示)，并在檢測負栽維持過熱狀態時，增加切換開關導通時 間，雖然此種設計方式在理論上可節省電力，但在風扇啟動時的瞬 間電流極高，不僅容易造成耗損功率較大，而且會因啟閉散熱風扇 2次數大幅增加而減少散熱風扇2的使用壽命，并不符合市場所需。
實用新型內容
本實用新型的主要目的，在于運用蓄電單元的依次充放電特性 調整輸出至風扇的驅動電力而使風扇持續運轉。
為實現上述目的，本實用新型提供一種風扇轉速控制電路，適
扇持續運轉，包括有電源，提供直流輸出電力驅動該散熱風扇； 配置于該電源與該散熱風扇間的切換開關，該切換開關接收外界的
二直線與所述剛性框架相交的位置，中部與所述葉輪裝置的轉軸固連。
增加了所述延長桿和/或所述交叉臂后，可增強框架的穩定性，并在框架為
正方形時，保證現場組裝的便利性。
本實用新型的特征與優點可通過下面描述的較佳實施例被本領域的技術人
員輕易實現，為使本實用新型上述的目的、特征以及優點更為明顯易懂，將通
過附圖以及具體實時方式進行更清楚地說明。
圖l為依照本實用新型的一種具體實施方式
的通風扇的結構示意圖。
圖2為依照本實用新型的剛性框架的結構示意圖。 圖3為本實用新型的部分部件組合后的結構示意圖。 圖4A為本實用新型所述轂的結構立體圖。 圖4B為本實用新型所述的轂端帽的結構立體圖。 圖5為本實用新型的葉片的結構示意圖。
圖6為本實用新型的驅動裝置與葉輪裝置通過傳動帶及電機臂耦合后的結 構立體圖。
圖7為圖6中電機臂及用以將其與剛性框架相連的的連接件的結構立體圖。
圖8為依照本實用新型的另一種具體實施例中的交叉臂的結構立體圖。 圖9為依照本實用新型的另一種具體實施例中的延長桿的結構立體圖。
具體實施方式
具體實施方式
有關本實用新型的詳細說明及技術內容，現就配合附圖說明如
下
請參閱圖4所示，是本實用新型優選實施例的結構方塊圖，如 圖所示本實用新型涉及一種風扇轉速控制電路，適用于調整輸出 至一對負栽1 (如電源供應器、中央處理器、圖形處理器等)散熱 的散熱風扇2的驅動電力而使散熱風扇2持續運轉，包括有
電源3， 4是供直流輸出電力驅動該散熱風扇2;
切4奐開關4配置于該電源3與該散熱風扇2間，該切4奐開關4 接收外界的導通信號決定該切換開關4呈現導通或截止狀態，該切 換開關4優選為如金屬氧化半導體場效晶體管的半導體開關組件；
配置于該切換開關4與該散熱風扇2間的蓄電單元5,在該切 換開關4呈現導通狀態時通過該切換開關4取得該電源3的直流輸 出電力而對該蓄電單元5充電，而于該切4灸開關4呈5見截止狀態時 使該蓄電單元5放電，由此使該散熱風扇2無論在該切換開關4呈 現導通狀態或截止狀態都耳又得該電源3的直流輸出電力或該蓄電單 元5的放電電力估文為該散熱風扇2驅動電力而4吏該散熱風扇2呈現 持續運轉狀態，在本實施例中，該導通信號由控制單元6提供，該 控制單元6接收外界的位準信號及檢測該蓄電單元5電力狀態的取 樣信號決定輸出該導通信號，該控制單元6可為比4交器、中央處理 器(CPU )或微處理器(MCU )或其組合，圖4表示該位準信號由 取得負栽1運作狀態的檢測單元7提供，該檢測單元7可為如半導 體1C芯片溫感器(silicon IC temperature sensors )、電阻式溫度4企測 器(RTDs， resistance temperature detectors )、 t^每文電P且(thermistors ) 或熱耦合器(thermocouples)等用以取得負栽1溫度的溫度感測單
元(圖中未示)，或如石茲感應電流4企測器等取J彈負載1工作電力的
電力感測單元(圖中未示)提供，圖5表示該位準信號由如定電流 源或定電壓源等取得定電力的定電源84是供，另外，該蓄電單元5 是電容，圖6表示溫度感測單元取得負載1溫度后，通過蓄電單元 5依次充放電而使散熱風扇2的驅動電力于溫度所對應位準的充放 電區間來回振蕩，圖7表示電力感測單元取得負載1工作電力后(第 一時段T1測得的電力值最小，第三時段T3測得的電力值次之，第 二時段T2測得的電力值最大)，通過蓄電單元5依次充放電而使散 熱風扇2的驅動電力于溫度所對應位準的充力文電區間來回4展蕩(于 本實施例振幅區間設為相同)，并通過蓄電單元5依次充放電(第 一時4殳T1中第四時^殳A1蓄電單元5充電，而第五時4殳A2蓄電單 元5放電)而使散熱風扇2的驅動電力于負栽1工作電力所對應的 第 一 、三^立準纟展幅區間來回4展蕩。
此外，該切換開關4可配置防止，餘入電力過大而造成該切換開 關4毀損的保護單元(圖中未示)，該保護單元用以防止電源3的 輸入電力或蓄電單元5的放電電力而避免該切換開關4毀損。
另外，若該溫度感測單元在檢測負載1溫度超過設定溫度值或 該電力感測單元在4企測負栽1工作電力超過i殳定電力值時，而輸出 臨界位準信號使該切換開關4持續呈現導通狀態，由此使該散熱風 扇2持續取得該電源3的直流輸出電力而呈現最高定速運轉，圖6 表示溫度感測單元測得負栽1溫度到達臨界溫度值后，使切換開關 4持續導通，并使得散熱風扇2的驅動電力幾乎等于電源3的直流 輸出電力而呈現高轉速，圖7表示電力感測單元測得負載1工作電 力在第二時段T2到達臨界電力值后，使切換開關4持續導通，并 使得散熱風扇2的驅動電力幾乎等于電源3的直流輸出電力而維持 臨界位準^吏散熱風扇2呈現最高定速轉速，且在電力感測單元測得 負栽1工作電力在第三時段T3低于臨界電力值后，重復蓄電單元5
的充放電而使散熱風扇2的驅動電力于負栽1工作電力所對應的第 二位準纟展幅區間來回4展蕩。
綜上所述，由于本實用新型運用蓄電單元5的依次充;ji:電狀態 調整輸出至散熱風扇2的驅動電力，由使散熱風扇2持續對負載1 進行散熱，不僅可延長散熱風扇2的使用壽命，更能防止已知技術 在散熱風扇2連續啟閉產生瞬間電流過高及^^損過大功率的現象； 而且，運用本實用新型的一企測單元7也能4吏散熱風扇2依據負栽1 運作狀態運轉散熱，而無已知4支術使散熱風扇2連續啟閉的困擾； 此外，通過本實用新型以半導體開關組件作為切換開關4也得以降 低導通耗損，提高有效功率。
以上已對本實用新型〗故了詳細i兌明，不過以上所述， <又為本實 用新型的優選實施例而已，不能限定本實用新型實施的范圍。即只 要是根據本實用新型權利要求書所作的等同變化與修飾等，都應在 本實用新型的權利要求書所涵蓋的范圍內。
權利要求1.一種風扇轉速控制電路，適用于調整輸出至一對負載(1)散熱的散熱風扇(2)的驅動電力而使散熱風扇(2)持續運轉，其特征在于，所述風扇轉速控制電路包括有電源(3)，提供直流輸出電力驅動所述散熱風扇(2)；配置于所述電源(3)與所述散熱風扇(2)間的切換開關(4)，所述切換開關(4)接收外界的導通信號決定所述切換開關(4)呈現導通或截止狀態；配置于所述切換開關(4)與所述散熱風扇(2)間的蓄電單元(5)，在所述切換開關(4)呈現導通狀態時通過所述切換開關(4)取得所述電源(3)的直流輸出電力而對所述蓄電單元(5)充電，而在所述切換開關(4)呈現截止狀態時使所述蓄電單元(5)放電，由此使所述散熱風扇(2)無論在所述切換開關(4)呈現導通狀態或截止狀態都取得所述電源(3)的直流輸出電力或所述蓄電單元(5)的放電電力做為所述散熱風扇(2)驅動電力而使所述散熱風扇(2)呈現持續運轉狀態。
2. 根椐權利要求1所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 切換開關(4 )配置防止輸入電力過大而造成所述切換開關(4 ) 毀損的保護單元。
3. 根據權利要求所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 切換開關(4)為半導體開關組件。
4. 根據權利要求3所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 半導體開關組件是金屬氧化半導體場效晶體管。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的風扇轉速控制電路，其特 征在于，所述導通信號由控制單元(6)提供，所述控制單元(6 )接收外界的位準信號及檢測所述蓄電單元(5 )電力狀態的取樣信號決定輸出所述導通信號。
6. 根據權利要求5所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 位準信號由檢測負栽(1 )溫度的溫度感測單元提供。
7. 根據權利要求6所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 溫度感測單元在才企測負栽(1)溫度超過i殳定溫度值時，則輸 出臨界位準信號使所述切換開關(4)持續呈現導通狀態，由 此使所述散熱風扇(2 )持續取得所述電源(3 )的直流輸出電 力而呈現最高定速運轉。
8. 根據權利要求5所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 位準信號由取得負載(1)工作電力的電力感測單元提供。
9. 根據權利要求8所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 電力感測單元在一企測負載(1)工作電力超過i殳定電力^f直時， 則輸出臨界位準信號使所述切換開關(4 )持續呈現導通狀態， 由此使所述散熱風扇(2 )持續取得所述電源(3 )的直流輸出 電力而呈現最高定速運轉。
10. 根據權利要求5所述的風扇轉速控制電路，其特征在于，所述 位準信號由取得定電力的電源(3)提供。
專利摘要本實用新型涉及一種風扇轉速控制電路，所述風扇轉速控制電路包括有電源(3)，提供直流輸出電力驅動所述散熱風扇(2)；配置于所述電源(3)與所述散熱風扇(2)間的切換開關(4)，所述切換開關(4)接收外界的導通信號決定所述切換開關(4)呈現導通或截止狀態；是運用蓄電單元的順序充放電狀態調整輸出至風扇的驅動電力，不僅可防止風扇連續啟閉所產生的瞬間電流過高及功率耗損過大的現象，更能延長風扇的使用壽命并提高風扇有效功率。
文檔編號G05D13/00GK201013639SQ20072000579
公開日2008年1月30日 申請日期2007年2月16日 優先權日2007年2月16日
發明者張裕淵 申請人:新巨企業股份有限公司