[实用新型]风扇控制电路

说明书

技术领域

本实用新型是一种风扇控制电路，尤指能利用一滤波电路及一放大电路，先将一PWM电压信号转换为直流电压信号，再通过放大及扩流处理，使输出的一驱动电压信号能控制一风扇的转速的崭新电路架构。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，目前微处理器（Central Processing Unit，以下简称CPU）的技术已越来越成熟，而处理效能与速度也日渐提升，但随着CPU运作时脉（Clock）的增加，其在运作时所产生的热量也相应变高，故对于散热的需求也越来越高。为此，有业者利用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，以下简称PWM）技术，设计出一种新型的风扇（以下简称PWM风扇），且在一电脑主机运作时，电脑主机能根据CPU当前的运作温度，产生一脉冲宽度调制电压信号（以下简称PWM电压信号），PWM电压信号是一种以数字脉冲方式，达成如同模拟信号般进行控制的信号类型：PWM电压信号由许多脉冲信号组成，且脉冲信号在PWM电压信号中所占据的比例称为“占空比”，以占空比10%为例，其意义即等同于电脑主机有10%的时间会命令PWM风扇进行运转，另外90%时间则并未驱动PWM风扇，而通过占空比的比例变化，电脑主机即能够有效调整风扇的转速，以确保CPU的运作状态。

相较于传统风扇，PWM风扇的散热效率与精确度皆明显较佳，然而，由于PWM风扇必须配置一相应的控制芯片，才能接收PWM电压信号，造成PWM风扇的制造成本远高于一般根据电压大小来改变转速的传统风扇。为了能让传统风扇亦能接收PWM电压信号，以模拟出如同PWM风扇般的运作方式，曾有业者设计出一控制电路，请参阅图1所示，该控制电路1由一滤波电路11、一运算放大器12、一开关电路13及一反馈电路14构成，该滤波电路11能接收一处理单元传来的PWM电压信号，并转换为一直流电压信号，使该直流电压信号的大小能与该PWM电压信号的占空比成正比；该运算放大器12则能放大该直流电压信号，以控制该开关电路13中的一晶体管Q，使该晶体管Q能输出一驱动电压信号至一风扇10上。

然而，该控制电路1在实际使用上仍存在有若干缺陷，最主要的原因在于，传统风扇的驱动电压大约介于4～13伏特之间，而该控制电路1在对PWM电压信号进行转换后，原先占空比0%～100%的PWM电压信号将被转换为0～13伏特之间，由于，0～4伏特之间的电压是无法驱动风扇10运转的，故根据该控制电路1，原先占空比为0～15%（在此假设占空比为15%的PWM信号转换后为4伏特）的PWM电压信号即无法有效反应至风扇10上，而有“信号转换不对应”的问题。

此外，该控制电路1还存在有另一重要问题：该控制电路1是根据该运算放大器12的输出电压，来控制该开关电路13输出至该风扇10上的实际驱动电压值，而在此电路架构下，并无法有效地中止该风扇10的运转。复请参阅图1所示，该运算放大器12的输出电压供应至该晶体管Q的控制端，以根据输出电压的大小，来调整该晶体管Q另两端的电压差，意即，在该控制电路1欲中断该风扇10运转的情况下，该运算放大器12的输出电压必须等同于该开关电路13上的供应电压（如：12伏特），然而，由于驱动该运算放大器12与该开关单元13的该供应电压，多由同一个供应单元Vcc提供，故该运算放大器12的输出电压必然会因耗损而无法达到供应电压的大小，以至于无法有效中止该风扇10的运转，而有“控制性不佳”的问题。

为此，创作人乃思及，是否能设计出一种崭新的电路架构，不仅能解决传统风扇最低驱动电压值的问题，同时，尚能根据电脑主机的不同状态，随时精确地中断风扇的运转？故如何针对上述问题，提出一个完善且易于生产制造的电路架构，即成为本实用新型在此亟欲解决的重要问题。

实用新型内容

有鉴于现有的控制电路在对PWM电压信号进行转换后，无法兼顾到风扇的最低驱动电压值的问题，且还存在有难以关断风扇的缺陷存在，创作人凭借着多年来的实务经验，并经过多次的研究与测试后，终于设计出本实用新型的一种风扇控制电路，期能有效地解决现有电路的诸多不便之处，并提升控制风扇的精确性。