本實(shí)用新型涉及電源電路應(yīng)用領(lǐng)域及電氣設(shè)備的散熱技術(shù)，尤其涉及一種UPS用直流散熱風(fēng)扇的調(diào)速電路。

背景技術(shù)：

直流風(fēng)扇在風(fēng)冷散熱器中的職責(zé)為:憑借自身的導(dǎo)流作用,令空氣以一定的速度、一定的方式通過散熱片,利用空氣與散熱片之間的熱交換帶走其上堆積的熱量,從而實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)制對流”的散熱方式。

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快，散熱效果越好。UPS系統(tǒng)在不同負(fù)載情況下，其開關(guān)管的溫度也會(huì)不同，為了延長散熱風(fēng)扇的我使用壽命同時(shí)避免負(fù)載小時(shí)候不必要的能量損耗，需要使用風(fēng)扇調(diào)速電路來降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；當(dāng)系統(tǒng)帶載較大時(shí)，需要加大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來提高散熱能力，從而提高風(fēng)冷效果。

目前，直流風(fēng)扇大多都沒有調(diào)速，這會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇長時(shí)間運(yùn)行的壽命問題以及噪音問題，或者使用三極管搭建的線性電源調(diào)壓電路來對風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速，電路簡單，但是功耗很大，由于一部分功耗需要消耗在三極管上，嚴(yán)重影響了三極管的使用壽命，不利于機(jī)器的長時(shí)間運(yùn)行，現(xiàn)有的技術(shù)往往通過溫度反饋進(jìn)行風(fēng)扇速度控制，響應(yīng)較緩慢，對于部分電器運(yùn)行不利，可見，現(xiàn)有技術(shù)仍然存在或多或少的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種UPS用直流散熱風(fēng)扇的調(diào)速電路，通過脈寬調(diào)制（PWM）方式，改變BUCK電路的輸出電壓來對風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速，為了保證在UPS正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)機(jī)器帶負(fù)載情況來控制散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而提高散熱能力，降低開關(guān)管溫度；本實(shí)用新型提供一種基于BUCK的風(fēng)扇調(diào)速電路，該電路可以通過改變占空比，調(diào)節(jié)輸出電壓，從而實(shí)時(shí)控制四只并聯(lián)的散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度，以改變風(fēng)冷控制能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種UPS用直流散熱風(fēng)扇的調(diào)速電路，其特征在于包括風(fēng)扇，與所述風(fēng)扇串聯(lián)的BUCK降壓電路，用于驅(qū)動(dòng)所述BUCK降壓電路的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路；

所述開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路包括DSP輸出占空比信號(hào)連接至電阻R1，電阻R1的另一端與電阻R2連接為一點(diǎn)并與三極管Q1的基極（b1）相連接，R2的另一端連接至LGND，三極管Q1的發(fā)射極（e1）與LGND相連, 電阻R3～R6與+12V及LGND組成分壓電路，Q1的集電極（c1）與R5、R3的公共端相連接，電阻R5的另一端與R6連接為一點(diǎn)并連接至12V，R3、R4的公共端相連接為一點(diǎn)并與MOSFET管Q2的柵極（g2）連接，R4的另一端與MOSFET管Q2的源極（s2）連接為一點(diǎn)并與LGND相連接，三極管（Q3）、三極管（Q4）的基極連接為一點(diǎn)并與電阻R6的另一端相連接，NPN三極管（Q3）的集電極（c3）連接至+12V，NPN三極管（Q3）的發(fā)射極（e3）和PNP三極管（Q4）的集電極（c4）連接為一點(diǎn)并與電阻R7連接，電阻R7的另一端與N溝道增強(qiáng)型MOSFET的柵極（g5）相連接；PNP三極管（Q4）的集電極（e4）與供電電源的地相連接；

所述BUCK降壓電路，由所述N溝道MOSFET管Q5的柵極與電阻R8的一端連接至一點(diǎn)并與所述的驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連接，MOSFET管（Q5）的源集（S5）與續(xù)流二極管（Q6）的陰極連接為一點(diǎn)并與電感L1相連接，L1的另一端與無極性電容C1的一端連接為一點(diǎn)并與電解電容C2的正極連接，電解電容C2的負(fù)極與無極性電容C1的的另一端連接為一點(diǎn)并與LGND相連，二極管（Q6）的陽極與LGND相連。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)越性在于：系統(tǒng)根據(jù)散熱器溫度來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對功率模塊溫度的控制，更加快速智能化，使風(fēng)扇沒必要時(shí)刻工作在全速運(yùn)行模式下，不僅增加了風(fēng)扇的壽命，降低了噪音，而且從調(diào)速電路自身看，其主電路簡單，需要的功率器件少，調(diào)速范圍寬，響應(yīng)速度快，適合負(fù)載變化較大的UPS，開關(guān)頻率高，諧波少，對電路影響較小，非常實(shí)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路；

圖3是本實(shí)用新型的BUCK降壓電路。

具體實(shí)施方式

為使對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下：

圖1所示為本實(shí)施例提供的風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)框圖，中央處理器從輸出檢測單元讀出機(jī)器帶負(fù)載情況，根據(jù)不同的負(fù)載輸出不同的占空比給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的占空比信號(hào)給調(diào)壓電路，調(diào)壓電路最終輸出相應(yīng)的直流輸出電壓，直流風(fēng)扇的速度隨著電源電壓的變化而變化，最終影響到功率部分散熱器的溫度變化，整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)完全根據(jù)機(jī)器負(fù)載情況控制風(fēng)扇，克服了溫度控制本身存在的響應(yīng)速度慢的弊端。

如圖2、3所示，本實(shí)施例的一種UPS用直流散熱風(fēng)扇的調(diào)速電路，其特征在于包括風(fēng)扇，與所述風(fēng)扇串聯(lián)的BUCK降壓電路，用于驅(qū)動(dòng)所述BUCK降壓電路的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路；

所述開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路包括DSP輸出占空比信號(hào)連接至電阻R1，電阻R1的另一端與電阻R2連接為一點(diǎn)并與三極管Q1的基極（b1）相連接，R2的另一端連接至LGND，三極管Q1的發(fā)射極（e1）與LGND相連, 電阻R3～R6與+12V及LGND組成分壓電路，Q1的集電極（c1）與R5、R3的公共端相連接，電阻R5的另一端與R6連接為一點(diǎn)并連接至12V，R3、R4的公共端相連接為一點(diǎn)并與MOSFET管Q2的柵極（g2）連接，R4的另一端與MOSFET管Q2的源極（s2）連接為一點(diǎn)并與LGND相連接，三極管（Q3）、三極管（Q4）的基極連接為一點(diǎn)并與電阻R6的另一端相連接，NPN三極管（Q3）的集電極（c3）連接至+12V，NPN三極管（Q3）的發(fā)射極（e3）和PNP三極管（Q4）的集電極（c4）連接為一點(diǎn)并與電阻R7連接，電阻R7的另一端與N溝道增強(qiáng)型MOSFET的柵極（g5）相連接；PNP三極管（Q4）的集電極（e4）與供電電源的地相連接；本實(shí)施例的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)在MOSFET開通瞬間NPN三極管工作于飽和區(qū)，既提高了帶載能力，又降低了NPN三極管的損耗，當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)瞬間PNP三極管工作于飽和區(qū)，降低了PNP三極管的損耗。

所述BUCK降壓電路，由所述N溝道MOSFET管Q5的柵極與電阻R8的一端連接至一點(diǎn)并與所述的驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連接，MOSFET管（Q5）的源集（S5）與續(xù)流二極管（Q6）的陰極連接為一點(diǎn)并與電感L1相連接，L1的另一端與無極性電容C1的一端連接為一點(diǎn)并與電解電容C2的正極連接，電解電容C2的負(fù)極與無極性電容C1的的另一端連接為一點(diǎn)并與LGND相連，二極管（Q6）的陽極與LGND相連；所述BUCK降壓電路的輸出接四個(gè)并聯(lián)的散熱風(fēng)扇，輸出電壓端接風(fēng)扇的正輸入，LGND接風(fēng)扇的公共地。

本實(shí)施例，實(shí)時(shí)控制四只并聯(lián)的直流散熱風(fēng)扇，規(guī)格為Vmax=15V，Imax=0.5mA，四個(gè)風(fēng)扇并聯(lián)運(yùn)行，使用了12V的直流電源作為BUCK電路輸入，全速旋轉(zhuǎn)時(shí)電路總輸出功率為24W，所述的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路，在MOSFET的開通瞬間，NPN三極管工作于飽和區(qū)，降低了NPN三極管的導(dǎo)通損耗，同理當(dāng)MOSFET關(guān)斷瞬間PNP三極管也工作于飽和區(qū)，降低了PNP三極管的損耗，同時(shí)，所述的推挽電路與傳統(tǒng)的方案相比可以顯著提高M(jìn)OSFET的開通和關(guān)斷速度，最直接的效果是改變輸出電壓，使得散熱風(fēng)扇能夠快速響應(yīng)。

本實(shí)施例的風(fēng)扇調(diào)速電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來自UPS系統(tǒng)的控制芯片DSP，其溫度檢測信號(hào)來自功率模塊散熱器上的溫度傳感器，DSP根據(jù)不同的溫度范圍輸出不同的占空比，最終控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。