本發(fā)明涉及直流雙相風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流雙相風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)芯片。

背景技術(shù)：

直流雙相風(fēng)扇被普遍應(yīng)用于臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器等電子設(shè)備的散熱系統(tǒng)當(dāng)中。工作時(shí)，風(fēng)扇線圈存在的寄生電感會(huì)使驅(qū)動(dòng)電路的輸出驅(qū)動(dòng)電流緩慢地增加。由于風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速比較慢，輸出驅(qū)動(dòng)管的導(dǎo)通時(shí)間比較長，所以啟動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流比正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)大。啟動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路更加容易因?yàn)榇箅娏鞫鵁龎摹?/p>

如果直流雙相風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端口與電源端口靠得比較近，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)輸出端口與電源端口短路的情況：比如，生產(chǎn)過程中輸出端口與電源端口被焊錫短路；由于環(huán)境潮濕且風(fēng)扇長期沒有使用導(dǎo)致輸出端口與電源端口短路；風(fēng)扇線包損壞導(dǎo)致輸出端口與電源端口短路等等。如果沒有特別的保護(hù)措施，驅(qū)動(dòng)芯片很容易因?yàn)槎搪范鵁龎摹?/p>

下面用SIP4封裝的直流雙相風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)芯片的應(yīng)用情況來舉例說明這一問題。圖1為SIP4封裝的采用MOS工藝設(shè)計(jì)的雙相直流風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)芯片的電路框圖，設(shè)有4個(gè)端口：VDD、GND、OUT1、OUT2。在圖1中，芯片內(nèi)部的穩(wěn)壓器將VDD輸入的高電源電壓轉(zhuǎn)變成低的內(nèi)部電源電壓VREG，以給芯片中其它模塊供電。位置檢測(cè)電路1′用于檢測(cè)風(fēng)扇扇葉的位置，其包含Hall(霍爾元件)、AMP(放大器)和HYS(遲滯比較器)?；魻栐﨟all可以將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，通過感應(yīng)風(fēng)扇扇葉的磁場(chǎng)，將扇葉的位置信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。放大器AMP將霍爾元件Hall感應(yīng)的電壓信號(hào)放大，再輸出給遲滯比較器HYS進(jìn)行比較。驅(qū)動(dòng)電路2′中設(shè)有兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′、NM2′，驅(qū)動(dòng)電路工作時(shí)，通過MOS管PM0′、PM1′、NM3′、NM4′控制輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′、NM2′輪流導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)NM1′或者NM2′導(dǎo)通時(shí)，PM0′或者PM1′導(dǎo)通，將NM1′或者NM2′的柵極電壓提升到與內(nèi)部電源電壓VREG相等；當(dāng)NM1′或者NM2′截止時(shí)，NM3′或者NM4導(dǎo)通，將NM1′或者NM2′的柵極電壓拉低到與GND電壓相等。邏輯控制電路通過遲滯比較器HYS的輸出信號(hào)判斷風(fēng)扇扇葉的位置，決定哪一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)管需要導(dǎo)通。過溫保護(hù)電路OTP可以在芯片溫度過高時(shí)，通過邏輯控制電路將兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′、NM2′都關(guān)斷，確保芯片不會(huì)因?yàn)楦邷囟鵁龎摹?/p>

圖1A為圖1所示芯片的典型應(yīng)用圖，由圖可以看出VDD端口與OUT1端口相鄰。若VDD端口與OUT1端口出現(xiàn)短路，相當(dāng)于OUT端口被直接連到了電源。OUT1端口對(duì)應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′導(dǎo)通時(shí)，NM1′的柵極電壓等于穩(wěn)壓器輸出的VREG電壓。一般情況下，VREG電壓會(huì)比輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′的閾值電壓大很多，因此輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′會(huì)在導(dǎo)通的瞬間產(chǎn)生很大的電流。這個(gè)大電流導(dǎo)致芯片溫度急速上升，在過溫保護(hù)電路OTP關(guān)斷輸出驅(qū)動(dòng)管NM1′之前，將芯片燒壞。

如果驅(qū)動(dòng)芯片采用bipolar(雙極型)工藝設(shè)計(jì)，即如圖2所示，輸出驅(qū)動(dòng)管改為采用雙極型三極管Q1、Q2，則可以通過限制輸出驅(qū)動(dòng)管的基極電流來限制驅(qū)動(dòng)管的驅(qū)動(dòng)電流，從而保護(hù)芯片不被燒壞。但是，在MOS工藝中，因?yàn)镸OS管的驅(qū)動(dòng)能力與柵源電壓VGS有關(guān)，想要限制MOS驅(qū)動(dòng)管的電流能力必須減小MOS管的柵源電壓。減小MOS管的柵源電壓VGS會(huì)導(dǎo)致MOS管的導(dǎo)通電阻增加，這樣會(huì)大大增加驅(qū)動(dòng)芯片工作時(shí)產(chǎn)生的功耗。因此，在業(yè)內(nèi)采用MOS工藝做的雙相直流風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路還沒有好的辦法去解決電源與輸出短路會(huì)燒芯片的問題。

另外，雖然采用bipolar工藝能夠在輸出端口與電源端口出現(xiàn)短路的情況下，保護(hù)芯片不被燒壞，但其與MOS工藝相比存在以下不足：1)bipolar工藝的器件面積比較大，相同功能的驅(qū)動(dòng)電路，用bipolar工藝實(shí)現(xiàn)要比用MOS工藝實(shí)現(xiàn)面積大很多；2)Bipolar工藝跟MOS工藝相比，很難實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的邏輯電路，因此對(duì)于一些功能比較多、邏輯復(fù)雜的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，一般都采用MOS工藝設(shè)計(jì)；3)MOS工藝通過消失調(diào)的技術(shù)可以將位置傳感器的精度做的比bipolar工藝精確很多，使風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的性能好很多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種適用于基于MOS工藝的直流雙相風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)芯片，以降低風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)的峰值電流，并且可以有效的解決驅(qū)動(dòng)芯片的電源端口與輸出端口短路會(huì)燒芯片的問題，同時(shí)不會(huì)增加輸出驅(qū)動(dòng)管正常工作的導(dǎo)通電阻，大大增強(qiáng)了可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種直流雙相風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路，其設(shè)置在一直流雙相風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片中，該驅(qū)動(dòng)電路包括：

一電源與輸出短路檢測(cè)電路，其檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)芯片的電源端口與輸出端口是否短路并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)；

一包括輸出驅(qū)動(dòng)管的輸出驅(qū)動(dòng)控制電路，其根據(jù)一驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)控制所述輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通或截止，并在所述輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通時(shí)，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)控制所述輸出驅(qū)動(dòng)管是否限流。

進(jìn)一步地，所述輸出驅(qū)動(dòng)控制電路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五NMOS管、或非門、與非門、第一電流鏡、第二電流鏡和第三PMOS管，其中，

所述第一反相器的輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)；

所述第二反相器的輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)，輸出端接所述第三PMOS的柵極；

與非門的第一輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)，第二輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)；

或非門的第一輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)，第二輸入端接所述第一反相器的輸出端；

所述第三反相器的輸入端接所述或非門的輸出端，輸出端接所述第五NMOS管的柵極；

所述第四反相器的輸入端接所述與非門的輸出端，輸出端接所述第二電流鏡的放電端；

所述第一電流鏡的輸入端接一電流源端，輸出端接所述第二電流鏡的輸入端；

所述第二電流鏡的輸出端接所述驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端口，充電端接一內(nèi)部電源端；

所述第三PMOS管的漏極接所述電流源端，源極與背柵極接所述內(nèi)部電源端；

所述第五NMOS管的漏極接所述第二電流鏡的輸入端，源極與背柵極接地。

進(jìn)一步地，所述第一電流鏡單包括第一PMOS管和第二PMOSS管，其中，

所述第一PMOS管的源極與背柵極接所述內(nèi)部電源端，柵極與漏極接所述第一電流鏡的輸入端；

所述第二PMOS管的源極與背柵極接所述內(nèi)部電源端，柵極接所述第一電流鏡的輸入端，漏極接所述第一電流鏡的輸出端。

進(jìn)一步地，所述第二電流鏡包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和輸出電阻，其中，

所述輸出電阻的一端接所述第二電流鏡的放電端；

所述第一NMOS管的漏極接所述第二電流鏡的輸入端，源極與背柵極接地，柵極接所述第二NMOS管的柵極、第三NMOS管的源極與背柵極、以及輸出電阻的另一端；

所述第二NMOS管的漏極接所述第二電流鏡的輸出端，源極與背柵極接地；

所述第三NMOS管的漏極接所述第二電流鏡的充電端，柵極接所述第二電流鏡的輸入端。

進(jìn)一步地，所述電源與輸出短路檢測(cè)電路包括分壓電路、輸出電壓采樣電路、比較器、D觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器以及上電復(fù)位電路，其中，

所述分壓電路的輸入端接所述內(nèi)部電源端，接地端接地；

所述輸出電壓采樣電路的數(shù)據(jù)輸入端接所述驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端口，時(shí)鐘輸入端接一第一時(shí)鐘信號(hào)端，接地端接地；

所述比較器的正相輸入端接所述分壓電路的輸出端，負(fù)相輸入端接所述輸出電壓采樣電路的輸出端；

所述D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端接所述比較器的輸出端，時(shí)鐘輸入端接一第二時(shí)鐘信號(hào)端，復(fù)位端接所述第一時(shí)鐘信號(hào)端；

所述計(jì)數(shù)器的輸入端接所述D觸發(fā)器的輸出端，復(fù)位端接所述上電復(fù)位電路，輸出端接所述輸出驅(qū)動(dòng)控制電路，并向所述輸出驅(qū)動(dòng)控制電路輸出所述驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述分壓電路包括第二電阻和第三電阻，其中，

所述第二電阻的一端接所述分壓電路的輸出端，另一端接所述分壓電路的接地端；

所述第三電阻的一端接所述分壓電路的輸入端，另一端接所述分壓電路的輸出端。

進(jìn)一步地，所述輸出電壓采樣電路包括第一電阻和第四NMOS管，其中，

所述第一電阻的一端接所述輸出電壓采樣電路的輸出端，另一端接地；

所述第四NMOS管的漏極接所述輸出電壓采樣電路的數(shù)據(jù)輸入端，源極與背柵極接所述述輸出電壓采樣電路的輸出端，柵極接所述述輸出電壓采樣電路的時(shí)鐘輸入端。

本發(fā)明另一方面提供一種雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片，包括穩(wěn)壓器、過溫保護(hù)電路、位置檢測(cè)電路、邏輯控制電路和驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路為前述的雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路，且其接一電流源。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

本發(fā)明在驅(qū)動(dòng)電路里增加了輸出驅(qū)動(dòng)能力控制功能，通過控制輸出驅(qū)動(dòng)管的柵極電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)管驅(qū)動(dòng)能力的控制?，F(xiàn)有技術(shù)沒有這一功能，輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通時(shí)，柵極電壓始終等于芯片內(nèi)部電源電壓。而本發(fā)明在輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通時(shí)，柵極電壓可以有兩種狀態(tài)，一種狀態(tài)是柵極電壓等于芯片內(nèi)部電源電壓，輸出驅(qū)動(dòng)管處于不限流狀態(tài)；另一種狀態(tài)是柵極電壓小于內(nèi)部電源電壓，這種狀態(tài)下，輸出驅(qū)動(dòng)管的最大電流能力遠(yuǎn)小于柵極電壓等于內(nèi)部電源電壓的狀態(tài)，輸出驅(qū)動(dòng)管處于限流狀態(tài)。輸出驅(qū)動(dòng)管處于限流狀態(tài)時(shí)，由于流過的電流小，即使驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端口與電源端口短接時(shí)，芯片也不會(huì)出現(xiàn)瞬間高溫?zé)龎牡那闆r。因此，驅(qū)動(dòng)芯片中的過溫保護(hù)電路有足夠的反應(yīng)時(shí)間，確保在高溫狀態(tài)下，關(guān)斷輸出驅(qū)動(dòng)管，保護(hù)芯片不被燒壞。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有基于MOS工藝的雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖；

圖1A為雙相直流風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)芯片的應(yīng)用圖電路圖；

圖2為現(xiàn)有基于bipolar工藝的雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明在正常情況下各路信號(hào)的波形；

圖5為本發(fā)明在異常情況下各路信號(hào)的波形；

圖6為本發(fā)明雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述。

圖3示出了本發(fā)明雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路，如圖3所示，該電路為驅(qū)動(dòng)芯片一路輸出端口的驅(qū)動(dòng)電路，若有多路輸出，則其它路輸出的驅(qū)動(dòng)電路完全相同。另外，圖中反相器、或非門等沒有標(biāo)明供電電源的模塊，均由驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部電源電壓VREG供電。

再次參閱圖3，本發(fā)明雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路包括輸出驅(qū)動(dòng)控制電路1和電源與輸出短路檢測(cè)電路2，其中，輸出短路檢測(cè)電路2用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)芯片的電源端口與輸出端口是否短路并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出一驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR；輸出驅(qū)動(dòng)控制電路2包括一輸出驅(qū)動(dòng)管NM2，其用于根據(jù)一驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)DR控制輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通或截止，并在輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR控制輸出驅(qū)動(dòng)管NM2是否限流.

下面對(duì)兩部分電路進(jìn)行詳細(xì)描述：

輸出驅(qū)動(dòng)控制電路1包含輸出驅(qū)動(dòng)管NM2，第一、第三、第五NMOS管NM1、NM3和NM5，第一、第二、第三PMMOS管PM1、PM2和PM3，第一、第二、第三、第四反相器3、4、5、6，或非門8，與非門7，輸出電阻R0。其中，反相器3的輸入端接驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制端，接收一驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)DR，輸出端接或非門8。反相器4的輸入端接驅(qū)動(dòng)能力控制端，接收一驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR，輸出端接PMOS管PM3的柵極。與非門7的第一輸入端接驅(qū)動(dòng)能力控制端，接收驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR，第二輸入端接驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制端，接收驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制信號(hào)DR，輸出端接反相器6的輸入端?；蚍情T8的第一輸入端接驅(qū)動(dòng)能力控制端，接收驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR，第二輸入端接反相器3的輸出端。反相器5的輸入端接或非門8的輸出端，輸出端接NMOS管NM5的柵極。反相器6的輸入端接與非門7的輸出端，輸出端接電阻R0的一端。PMOS管PM1的源極與背柵極、PMOS管PM2的源極與背柵極、PMOS管PM3的源極與背柵極、NMOS管NM3的漏極接內(nèi)部電源端，接收一內(nèi)部電源電壓VREG。PMOS管PM1的柵極與漏極、PMOS管PM2的柵極、PMOS管PM3的漏極接到電流源端，接收一電流信號(hào)IB。NMOS管NM1的漏極、NMOS管NM3的柵極、NMOS管NM5的漏極、PMOS管PM2的漏極相連。NMOS管NM1的柵極、NMOS管NM2的柵極、NMOS管NM3的源極與背柵極與電阻R0的另一端相連。NMOS管NM1的源極與背柵極、NMOS管NM2的源極與背柵極、NMOS管NM5的源極與背柵極與GND相連。NMOS管NM2的漏極與輸出端口OUT相連。

在輸出驅(qū)動(dòng)控制電路1中，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2是風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)器件，NM2導(dǎo)通時(shí)，在風(fēng)扇線圈上產(chǎn)生的電流可以驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。PMOS管PM1、PM2構(gòu)成第一電流鏡電路。NMOS管NM1、NM2、NM3、電阻R0構(gòu)成第二電流鏡電路，其中NM3可以對(duì)NM1、NM2柵極進(jìn)行快速充電，加快電第二流鏡反應(yīng)速度，電阻R0為NM1、NM2柵極提供一個(gè)放電通路，NM1、NM2柵極電壓過高時(shí)，可以通過電阻R0進(jìn)行放電，使NM1、NM2柵極電壓降低。通過第二電流鏡電路，可以使輸出驅(qū)動(dòng)管NM2的柵極電壓穩(wěn)定在小于內(nèi)部電源電壓的一個(gè)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)管NM2限流的功能。假設(shè)PM1與PM2的寬長比比例為1：M1，NM1與NM2的寬長比比例為1：M2，連接電流源端的電流信號(hào)大小為I1。輸出驅(qū)動(dòng)管NM2限流狀態(tài)下，導(dǎo)通時(shí)可以流過的最大電流為I1*M1*M2。反相器4、PMOS管PM3用于控制電流鏡PM1、PM2是否工作。當(dāng)CTR為低電平時(shí)，反相器4輸出為高電平，PMOS管PM3截止，電流鏡PM1、PM2工作，而當(dāng)CTR為高電平時(shí)，反相器4輸出為低電平，PMOS管PM3導(dǎo)通，將PM1、PM2的柵極電壓拉到與源極電壓相同。PM1、PM2處于截止?fàn)顟B(tài)，PM1、PM2構(gòu)成的電流鏡不工作?；蚍情T8、反相器5、NMOS管NM5用于控制NM1、NM2、NM3、R構(gòu)成的電流鏡是否工作。當(dāng)CTR為高電平時(shí)，或非門8的輸出為低電平，反相器5的輸出為高電平，NM5導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)NET2的電壓被NM5拉低至GND的電壓，NM1、NM2、NM3、R0構(gòu)成的第二電流鏡不工作。當(dāng)CTR為低電平時(shí)，或非門8的輸出由DR信號(hào)與反相器3決定：DR為高電平時(shí)，反相器3輸出為低電平，或非門8輸出為高電平，反相器5輸出為低電平，NM5截止，PM2的電流將NET2的電壓拉高，NM1、NM2、NM3、R0構(gòu)成的第二電流鏡工作；DR為低電平時(shí)，反相器輸出為高電平，或非門8的輸出為低電平，由上面的分析可知，此時(shí)NM1、NM2、NM3、R0構(gòu)成的電流鏡不工作。與非門7、反相器6用于控制節(jié)點(diǎn)NET1的電壓，當(dāng)CTR、DR都為高電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)NET1的電壓與芯片內(nèi)部電源電壓相同，NET1再通過電阻R0將輸出驅(qū)動(dòng)管的NM2的柵極電壓拉高至內(nèi)部電源電壓，此時(shí)NM2管進(jìn)入不限流導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)DR為低電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)NET1的電壓為GND電壓，并且NM1、NM2、NM3、R0構(gòu)成的電流鏡不工作，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2截止。當(dāng)DR為高壓平，而CTR為低電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)NET1的電壓為GND電壓，PM1、PM2構(gòu)成的電流鏡和NM1、NM2、NM3、R0構(gòu)成的電流鏡工作，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2工作在限流導(dǎo)通狀態(tài)。

表1給出了輸出驅(qū)動(dòng)控制電路1的工作狀態(tài)(其中L表示低電平，H表示高電平)。

表1輸出驅(qū)動(dòng)控制電路的工作狀態(tài)

根據(jù)上述分析可知，DR信號(hào)可以控制輸出驅(qū)動(dòng)管NM2的開關(guān)，DR為高電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通，DR為低電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2截止。CTR信號(hào)可以控制輸出驅(qū)動(dòng)管NM2的電流能力，CTR為高電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2的電流能力不受限制，CTR為低電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)管的電流能力由電流源電流IB、PMOS管PM1與PM2的比例、NMOS管NM1與NM2的比例決定。

再次參閱圖3，電源與輸出短路檢測(cè)電路包括上電復(fù)位電路9、D觸發(fā)器11、計(jì)數(shù)器12、比較器13、第四NMOS管NM4和第一、第二、第三電阻R1、R2、R3。其中，NMOS管NM4的漏極接輸出端口OUT，用于采樣輸出端口OUT的電壓。電阻R1的一端接GND，另一端和NMOS管NM4的源極與背柵極一起接比較器13的負(fù)相輸入端。電阻R2的一端接GND，另一端接一基準(zhǔn)電壓端，接收一基準(zhǔn)電壓VREF。電阻R3的一端接內(nèi)部電源端，另一端接基準(zhǔn)電壓端。比較器13的正相輸入端接基準(zhǔn)電壓端，比較器13的輸出端接D觸發(fā)器11的數(shù)據(jù)輸入端。D觸發(fā)器11的復(fù)位端RN與NMOS管NM4的柵極接第一時(shí)鐘信號(hào)端，接收一第一時(shí)鐘信號(hào)CLK1；D觸發(fā)器11的時(shí)鐘輸入端CK接第二時(shí)鐘信號(hào)端，接收一第發(fā)給時(shí)鐘信號(hào)CLK2。D觸發(fā)器11的輸出端Q與計(jì)數(shù)器12的輸入端相連。計(jì)數(shù)器12的輸出端接驅(qū)動(dòng)能力控制端，輸出驅(qū)動(dòng)能力控制信號(hào)CTR。上電復(fù)位電路9的輸出端接計(jì)數(shù)器12的復(fù)位端RN。

在電源與輸出短路檢測(cè)電路中，電阻R1、R2、R3，NMOS管NM4，比較器13，D觸發(fā)器11用于輸出端口OUT的電壓檢測(cè)。電阻R2、R3將內(nèi)部電源電壓VREG進(jìn)行分壓，產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓VREF，為比較器13提供一個(gè)比較參考電壓。NMOS管NM4與電阻R1構(gòu)成OUT端口的輸出電壓采樣電路，當(dāng)CLK1為低電平時(shí)，NM4截止，采樣電路不工作，當(dāng)CLK1為高電平時(shí)，NM4導(dǎo)通，采樣電路工作，此時(shí)節(jié)點(diǎn)NET3的電壓就為OUT端口的電壓。比較器13將OUT的采樣電壓與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較：當(dāng)電源與輸出短路時(shí)，OUT的采樣電壓比基準(zhǔn)電壓VREF大，比較器13的輸出O_D為低電平；當(dāng)芯片工作在正常狀態(tài)時(shí)，采樣時(shí)，OUT的采樣電壓比基準(zhǔn)電壓VREF小，比較器13的輸出O_D為高電平。D觸發(fā)器用于保存比較器13的比較結(jié)果。每次在不采樣時(shí)，CLK1為低電平，D觸發(fā)器的輸出CO被CLK1置成低電平。采樣時(shí)，CLK1變成高電平，此后CLK2會(huì)輸入一個(gè)上升沿，將比較器13的輸出D_O保存至D觸發(fā)器的輸出CO。如果風(fēng)扇工作正常狀態(tài)，采樣時(shí)，比較器13的輸出D_O為高電平，當(dāng)CLK2輸入上升沿時(shí)，D觸發(fā)器的輸出C0會(huì)從低電平變成高電平，每采樣一次，D觸發(fā)器的輸出CO就會(huì)變化一次；如果風(fēng)扇發(fā)生輸出端口與電源端口短路的情況，采樣時(shí)，比較器13的輸出D_O為低電平，當(dāng)CLK2輸入上升沿時(shí)，D觸發(fā)器的輸出CO會(huì)保持低電平不變，不管采樣幾次，CO都不會(huì)發(fā)生變化。計(jì)數(shù)器12用于記錄D觸發(fā)器的輸出CO變化的次數(shù)，CO從低電平變?yōu)楦唠娖揭淮?，?jì)數(shù)器12所記錄的數(shù)值會(huì)增加一。當(dāng)記數(shù)器12所記錄的數(shù)值增加到指定值后，記數(shù)器的輸出CTR變就會(huì)從低電平變成高電平。上電復(fù)位電路POR用于對(duì)記數(shù)器12清零，在芯片上電的初期，POR會(huì)輸出一個(gè)低電平，這個(gè)低電平可以將記數(shù)器12所記錄的數(shù)值置成零，并且將記數(shù)器12的輸出CTR置成低電平。因此每次芯片上電時(shí)，CTR都為低電平。如果芯片出現(xiàn)輸出端口與電源端口短路的情況，CTR為一直保持為低電平，如果芯片工作無異常，經(jīng)過幾個(gè)周期之后，記數(shù)器記錄的數(shù)值增加至指定值，CTR就變成高電平。圖4、圖5給出了正常情況和異常情況下各信號(hào)的波形，用于說明各信號(hào)的關(guān)系。

經(jīng)過上述分析可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，增加了一個(gè)輸出電壓檢測(cè)電路R1和NM4，用于檢測(cè)輸出驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)NM2通時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片的輸出電壓是否正常；增加了一個(gè)計(jì)數(shù)器11，如果輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通時(shí)輸出電壓正常，則輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通一次，計(jì)數(shù)器11存儲(chǔ)的數(shù)值會(huì)在原來的基礎(chǔ)上增加一；如果輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通時(shí)輸出電壓不正常，則輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通一次，計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)的數(shù)值不發(fā)生改變。每次電源上電時(shí)，計(jì)數(shù)器11存儲(chǔ)的數(shù)值會(huì)被置成零。輸出驅(qū)動(dòng)管NM2導(dǎo)通時(shí)工作在限流狀態(tài)，只有當(dāng)計(jì)數(shù)器11存儲(chǔ)的數(shù)值增加到指定數(shù)值后，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2才會(huì)切換到不限流狀態(tài)。因此，每次電源上電，風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)，由于輸出驅(qū)動(dòng)管NM2工作在限流狀態(tài)，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2的最大電流能力比現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)電路小很多，有效的降低了風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)的峰值電流。當(dāng)風(fēng)扇正常轉(zhuǎn)動(dòng)幾個(gè)周期，計(jì)數(shù)器11存儲(chǔ)的數(shù)值增加到指定數(shù)值后，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2切換到不限流狀態(tài)，此后本發(fā)明風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路的工作情況與現(xiàn)有技術(shù)工作情況完全相同。如果風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)輸出端口與電源端口短路的異常情況，電源上電后，計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)的數(shù)值一直為零，輸出驅(qū)動(dòng)管NM2一直工作在限流狀態(tài)，保證芯片不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樗查g大電流而燒壞。

綜上所述，上電時(shí)CTR為低電平，電路工作在限流狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)過幾個(gè)周期后，CTR變?yōu)楦唠娖剑娐啡∠蘖鳡顟B(tài)。由于上電后的幾個(gè)周期內(nèi)電路處于限流狀態(tài)，所以可以減小風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)的峰值電流，起到軟啟動(dòng)的作用。在驅(qū)動(dòng)芯片的電源端口與輸出端口短路的情況下，CTR一直保持低電平，電路一直工作在限流狀態(tài)下，避免芯片被大電流燒壞。

本發(fā)明的另一方面提供一種雙相直流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)芯片，如圖6所示，包括穩(wěn)壓器、過溫保護(hù)電路OTP、位置檢測(cè)電路、邏輯控制電路和驅(qū)動(dòng)電路，其中，此處的穩(wěn)壓器、OTP、位置檢測(cè)電路、邏輯控制電路與圖1中的穩(wěn)壓器、OTP、位置檢測(cè)電路、邏輯控制電路相同，此處的驅(qū)動(dòng)電路為圖3中的驅(qū)動(dòng)電路且其電流源端接一電流源，穩(wěn)壓器的輸出端接前述內(nèi)部電源端，邏輯控制器的第一、第二、第三輸出端分別接前述驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制端、第一時(shí)鐘信號(hào)端和第二時(shí)鐘信號(hào)端。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。