專利名稱：一種直流無刷風(fēng)扇電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直流無刷風(fēng)扇電源電路。
背景技術(shù)：
直流無刷風(fēng)扇電源電路有很多，但對于用數(shù)字信號處理器DSP或微控制器MCU進 行風(fēng)扇調(diào)速的直流無刷風(fēng)扇電源電路常用的主要有兩種，分別如圖1和圖2，圖1是一種由 數(shù)字信號處理器DSP或單片機MCU(U1)與線性穩(wěn)壓電源電路U2組成的直流無刷風(fēng)扇電源 電路，其中U2部分包括由三極管Q3、三極管Q4、電阻Rl和電阻R2組成放大電路，將Ul輸出 的P麗(Pulse Width Modulation,脈寬調(diào)制)信號，電阻R3、電容C3、電阻R4和電容C2組 成濾波電路將P麗信號進行濾波，變成直流電平信號，電阻R5和三極管Q2組成放大電路， 將電源驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換成電流驅(qū)動信號并放大，用來驅(qū)動三極管Ql ，形成線性穩(wěn)壓電源。三極 管Ql兩端的壓降為圖1所示VCC1和VFAN電壓之差。由于三極管Ql兩端電壓差較大，所 以圖1所示直流無刷風(fēng)扇電源效率非常低。 而圖2采用的P麗控制型直流無刷風(fēng)扇，該P麗直流無刷風(fēng)扇中內(nèi)置有P麗控制變 換芯片，該風(fēng)扇直接輸入P麗信號就可以實現(xiàn)風(fēng)扇調(diào)速。工作原理是，DSP或MCU輸出P麗 信號經(jīng)過放大電路U2放大后直接控制P麗直流無刷風(fēng)扇。如果DSP或MCU的P麗驅(qū)動功 率足夠大，就可以去除放大電路U2，直接驅(qū)動P麗風(fēng)扇進行調(diào)速。該電路方案非常簡單，供 電電源效率較高，但由于P麗直流無刷風(fēng)扇內(nèi)置了 P麗控制變換芯片，成本非常高，比普通 直流無刷風(fēng)扇成本高50%左右。 對于電子產(chǎn)品成本激烈競爭的今天，性能和成本之間的矛盾越來越突出，性能的 提高和產(chǎn)品成本的降低無疑已成為各廠商永恒的目標。因此，急需對現(xiàn)有直流無刷風(fēng)扇電 源電路進行改進，以實現(xiàn)在性能和成本之間達到的一種平衡，滿足對直流無刷風(fēng)扇電源電 路的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種直流無刷風(fēng)扇電源電路，以實現(xiàn)在性能和成本之間達到的一種平 衡，滿足對直流無刷風(fēng)扇電源電路的應(yīng)用需求。 本發(fā)明提供的一種直流無刷風(fēng)扇電源電路，包括依次連接的脈寬調(diào)制P麗信號控 制器(Ul)、Buck型高頻降壓電路(U2)和分壓電路； 所述分壓電路產(chǎn)生的分壓信號輸入至所述P麗信號控制器的電壓采樣口 (AD1)， 直流無刷風(fēng)扇的檢測腳與P麗信號控制器的檢測采樣口 (AD2)連接； 其中，所述Buck型高頻降壓電路中采用P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管 M0SFET(Ql)。 優(yōu)選的，所述P麗信號控制器具體為數(shù)字信號處理器DSP或微控制器MCU。
優(yōu)選的，所述直流無刷風(fēng)扇的檢測腳包括轉(zhuǎn)速檢測腳和/或故障信號檢測腳。
優(yōu)選的，所述Buck型高頻降壓電路包括
放大電路，用于將所述P麗信號控制器輸出的P麗信號進行放大；
推挽驅(qū)動電路，用于為所述P型M0SFET提供P麗驅(qū)動信號；
第一電阻(R2)，用于驅(qū)動所述P型MOSFET ; 第二電阻(R3)，用于在所述P型MOSFET正常工作前處于關(guān)斷狀態(tài)； 第一電容(Cl)，用于為風(fēng)扇電源電壓(VFAN)進行濾波，為直流無刷風(fēng)扇提供穩(wěn)定
的電源； Buck型高頻降壓電路的續(xù)流二極管(D2);
Buck型高頻降壓電路的電感(LI); 以及，并聯(lián)在所述P型MOSFET源極和漏極之間的第一二極管(Dl)。
優(yōu)選的，所述放大電路包括放大器件(Q2)和電阻(Rl);所述放大器件為三極管
或MOSFET。 優(yōu)選的，所述推挽驅(qū)動電路包括第一放大管(Q3)和第二放大管(Q4)，所述第一 放大管和第二放大管為三極管和/或MOSFET。 優(yōu)選的，所述第一二極管為所述P型MOSFET的寄生二極管或外加二極管。
優(yōu)選的，所述分壓電路包括相串聯(lián)的第三電阻(R3)和第四電阻(R4);
其中，第三電阻和第四電阻的連接處輸出分壓信號。 優(yōu)選的，所述P麗信號控制器根據(jù)所述電壓采樣口檢測到的風(fēng)扇電源電壓信號進 行閉環(huán)或開環(huán)調(diào)壓處理。 優(yōu)選的，所述P麗信號控制器根據(jù)所述檢測采樣口檢測到的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號進行閉 環(huán)或開環(huán)調(diào)速處理；和/或，根據(jù)所述檢測采樣口檢測到的風(fēng)扇故障信號進行電路保護處理。 本發(fā)明提供的直流無刷風(fēng)扇電源電路，由于采用了 Buck型高頻降壓電路，尤其其 中的P型MOSFET，其開關(guān)頻率很高，可以進一步提高了整個電路的效率，進而提高了直流無 刷電源的效率；另一方面，由于所采用的器件體積小，成本低，且可以直接為普通的直流無 刷風(fēng)扇提供電能，成本也得到了很好的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在性能和成本之間達到的一種平衡， 滿足對直流無刷風(fēng)扇電源電路的應(yīng)用需求。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為一種直流無刷風(fēng)扇電源電路的電路圖；
圖2為一種直流無刷風(fēng)扇電源電路的電路圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種無刷風(fēng)扇電源電路的電路圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一 本發(fā)明實施例提供一種直流無刷風(fēng)扇電源電路，包括依次連接的脈寬調(diào)制P麗信 號控制器Ul、 Buck型高頻降壓電路U2和分壓電路； 分壓電路產(chǎn)生的分壓信號輸入至所述P麗信號控制器的電壓采樣口 AD1，直流無 刷風(fēng)扇的檢測腳與P麗信號控制器的檢測采樣口 AD2連接；其中，Buck型高頻降壓電路中采用P型MOSFET(MetalOxideSemICoductor Field
Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)Ql，以及相關(guān)電路。 其中，P麗信號控制器可以由數(shù)字信號處理器DSP或微控制器MCU實現(xiàn)。 本發(fā)明實施例中，直流無刷風(fēng)扇的檢測腳可以包括直流無刷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檢測腳
和/或故障信號檢測腳，等。 其中，Buck型高頻降壓電路包括 放大電路，用于將所述P麗信號控制器輸出的P麗信號進行放大；
推挽驅(qū)動電路，用于為所述P型M0SFET提供P麗驅(qū)動信號；
第一電阻(R2)，用于驅(qū)動所述P型M0SFET ; 第二電阻(R3)，用于在所述P型M0SFET正常工作前處于關(guān)斷狀態(tài)； 第一電容(Cl)，用于為風(fēng)扇電源電壓(VFAN)進行濾波，為直流無刷風(fēng)扇提供穩(wěn)定
的電源； Buck型高頻降壓電路的續(xù)流二極管(D2);
Buck型高頻降壓電路的電感(Ll); 以及，并聯(lián)在所述P型M0SFET源極和漏極之間的第一二極管(Dl)。 具體的，Q2可以是三極管或M0SFET， Q2與Rl共同組成放大電路，將Ul輸出的P麗
信號進行放大。 Q3和Q4可以三極管或M0SFET，組成推挽驅(qū)動電路，為Ql提供P麗驅(qū)動信號。
電阻R2是Ql的驅(qū)動電阻。 電阻R3用來保證Ql正常工作前處于關(guān)斷狀態(tài)。 二極管Dl可以是Ql的寄生二極管或外加二極管。 二極管D2是BUCK電路續(xù)流二極管，電感U為BUCK電路的電感。 電容Cl是BUCK電路的濾波電容，對風(fēng)扇電源電壓VFAN進行濾波，為直流無刷風(fēng)
扇U3提供穩(wěn)定的電源。 相串聯(lián)的電阻R4和電阻R5組成分壓電路，分壓后接到信號處理器U1的電壓采樣 口 AD1，用于風(fēng)扇電源電壓的采樣，Ul可以根據(jù)檢測到的風(fēng)扇電源電壓進行閉環(huán)或開環(huán)調(diào) 壓。 直流無刷風(fēng)扇的檢測腳(包括轉(zhuǎn)速檢測腳和/或故障信號檢測腳等)輸出接上拉 電阻R6，另一端接P麗信號控制器Ul的檢測采樣口 AD2，用于P麗信號控制器Ul檢測風(fēng)扇 的轉(zhuǎn)速或檢測風(fēng)扇的故障，Ul可以根據(jù)檢測到的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進行閉環(huán)或開關(guān)調(diào)速，和/或根 據(jù)檢測到風(fēng)扇故障進行電路保護。 可見，本發(fā)明提供的直流無刷風(fēng)扇電源電路，由于采用了Buck型高頻降壓電路，尤其其中的P型MOSFET，其開關(guān)頻率很高，可以進一步提高了整個電路的效率，進而提高了 直流無刷電源的效率；另一方面，由于所采用的器件體積小，成本低，且可以直接為普通的 直流無刷風(fēng)扇提供電能，成本也得到了很好的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在性能和成本之間達到的一 種平衡，滿足對直流無刷風(fēng)扇電源電路的應(yīng)用需求。 需要說明的是，在本文中，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有
的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個......"限定的要素，并不排除在包
括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時，包括若干指令用以執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。這里所述的存儲 介質(zhì)，如R0M/RAM、磁碟、光盤等。 本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人在本發(fā)明專利的啟示下得出的其他任何與 本發(fā)明專利相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)，比如箝位管的驅(qū)動 電路可以增加穩(wěn)壓管等保護電路。
權(quán)利要求
一種直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，包括依次連接的脈寬調(diào)制PWM信號控制器(U1)、Buck型高頻降壓電路(U2)和分壓電路；所述分壓電路產(chǎn)生的分壓信號輸入至所述PWM信號控制器的電壓采樣口(AD1)，直流無刷風(fēng)扇的檢測腳與PWM信號控制器的檢測采樣口(AD2)連接；其中，所述Buck型高頻降壓電路中采用P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET(Q1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述P麗信號控制器具 體為數(shù)字信號處理器DSP或微控制器MCU。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述直流無刷風(fēng)扇的 檢測腳包括轉(zhuǎn)速檢測腳和/或故障信號檢測腳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述Buck型高頻降壓 電路包括放大電路，用于將所述P麗信號控制器輸出的P麗信號進行放大； 推挽驅(qū)動電路，用于為所述P型M0SFET提供P麗驅(qū)動信號； 第一電阻(R2)，用于驅(qū)動所述P型M0SFET ;第二電阻(R3)，用于在所述P型M0SFET正常工作前處于關(guān)斷狀態(tài)；第一電容(Cl)，用于為風(fēng)扇電源電壓(VFAN)進行濾波，為直流無刷風(fēng)扇提供穩(wěn)定的電源；Buck型高頻降壓電路的續(xù)流二極管(D2); Buck型高頻降壓電路的電感(Ll);以及，并聯(lián)在所述P型M0SFET源極和漏極之間的第一二極管(Dl)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述放大電路包括放 大器件(Q2)和電阻(Rl);所述放大器件為三極管或MOSFET。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述推挽驅(qū)動電路包 括第一放大管(Q3)和第二放大管(Q4)，所述第一放大管和第二放大管為三極管和/或 M0SFET。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述第一二極管為所 述P型M0SFET的寄生二極管或外加二極管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述分壓電路包括相 串聯(lián)的第三電阻(R3)和第四電阻(R4);其中，第三電阻和第四電阻的連接處輸出分壓信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述P麗信號控制器根 據(jù)所述電壓采樣口檢測到的風(fēng)扇電源電壓信號進行閉環(huán)或開環(huán)調(diào)壓處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷風(fēng)扇電源電路，其特征在于，所述P麗信號控制器 根據(jù)所述檢測采樣口檢測到的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號進行閉環(huán)或開環(huán)調(diào)速處理；和/或，根據(jù)所述 檢測采樣口檢測到的風(fēng)扇故障信號進行電路保護處理。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直流無刷風(fēng)扇電源電路，涉及電源技術(shù)領(lǐng)域。直流無刷風(fēng)扇電源電路包括依次連接的脈寬調(diào)制PWM信號控制器、Buck型高頻降壓電路和分壓電路；分壓電路產(chǎn)生的分壓信號輸入至PWM信號控制器的電壓采樣口，直流無刷風(fēng)扇的檢測腳與PWM信號控制器的檢測采樣口連接；Buck型高頻降壓電路中采用P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET。本發(fā)明一方面開關(guān)頻率很高，可以進一步提高了整個電路的效率，進而提高了直流無刷電源的效率；另一方面，所采用的器件體積小，成本低，且可以直接為普通的直流無刷風(fēng)扇提供電能，成本也得到了很好的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在性能和成本之間達到的一種平衡，滿足對直流無刷風(fēng)扇電源電路的應(yīng)用需求。
文檔編號H02M3/337GK101771354SQ201010034368
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者張波, 柏建國 申請人:北京新雷能科技股份有限公司;深圳市雷能混合集成電路有限公司