本發(fā)明涉及風(fēng)扇故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流風(fēng)扇故障檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

散熱對(duì)于電力電子產(chǎn)品是一個(gè)重要的問(wèn)題，電力電子器件在工作時(shí)發(fā)熱量大，如果熱量不及時(shí)散出去，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致器件溫升升高，長(zhǎng)期工作會(huì)影響器件壽命甚至損壞器件。在諸多散熱手段中，強(qiáng)迫風(fēng)冷是最為常用的散熱手段之一，而直流風(fēng)扇散熱在解決散熱問(wèn)題上有舉足輕重的作用。

充電樁電源模塊功率密度高，體積小，直流風(fēng)扇散熱必不可少，然而直流風(fēng)扇工作時(shí)也會(huì)發(fā)生故障，如果不及時(shí)找出故障風(fēng)扇進(jìn)行維修、更換，會(huì)影響充電樁電源模塊甚至整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種直流風(fēng)扇故障檢測(cè)電路，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，通過(guò)發(fā)光二極管、光電耦合器和繼電器的合理設(shè)置，利用發(fā)光二極管的單向?qū)ǎ覍?dǎo)通后發(fā)光的特性，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)扇狀態(tài)并輸出報(bào)警信號(hào)的功能，電路簡(jiǎn)單可靠，元器件成本低，使用方便。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種直流風(fēng)扇故障檢測(cè)電路，包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括繼電器RLY1，繼電器RLY1的管腳3連接有故障信號(hào)FAN_FAIL，繼電器RLY1管腳6連接有故障信號(hào)地GND1，所述繼電器RLY1線包的一端連接電源VCC，另一端連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接地且其基極與隔離電路連接，所述隔離電路包括光耦U1和三極管Q1，所述光耦U1的副邊管腳4分別與三極管Q2的基極以及電源VCC連接，其副邊管腳3接地，其原邊管腳1與電源VCC連接，原邊管腳2與三極管Q1集電極連接，三極管Q1的發(fā)射極與風(fēng)扇地FAN1-連接，基極與告警電路連接，所述告警電路包括發(fā)光二極管D1和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN1_BAD，其中，發(fā)光二極管D1的陰極與三極管Q1的基極連接，發(fā)光二極管D1的陽(yáng)極分別與電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN1_BAD相連。

進(jìn)一步的，所述三極管Q1的基極連接有若干路并聯(lián)的告警電路，每一條告警電路檢測(cè)一個(gè)風(fēng)扇，所有風(fēng)扇共風(fēng)扇地設(shè)置，其中，所有的發(fā)光二極管陰極與三極管Q1的基極連接，每一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極分別與電源VCC和對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇告警信號(hào)相連。

進(jìn)一步的，所述三極管Q2的基極連接有若干條并聯(lián)的隔離電路，每條隔離電路后均連接有告警電路。

進(jìn)一步的，所述三極管Q2的基極還與光耦U2的副邊管腳4連接，光耦U2的副邊管腳3接地，其原邊管腳1連接電源VCC，原邊管腳2連接三極管Q3的集電極，三極管Q3的發(fā)射極接風(fēng)扇地FAN3-，其基極連接有告警電路。

進(jìn)一步的，連接在同一隔離電路下進(jìn)行故障檢測(cè)的若干風(fēng)扇采用共風(fēng)扇地設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述每個(gè)三極管的基極與發(fā)射極之間均分別并聯(lián)有一電阻和一電容。

進(jìn)一步的，所述繼電器RLY1線包兩端并聯(lián)有二極管D5，其中二極管D5的陰極與電源VCC連接。

進(jìn)一步的，所述每個(gè)三極管的基極均串聯(lián)有一限流電阻。

進(jìn)一步的，所述每個(gè)光耦的原副邊與電源VCC之間均串聯(lián)有電阻，每個(gè)發(fā)光二極管與電源VCC之間均設(shè)置有限流電阻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益的技術(shù)效果，利用發(fā)光二極管的單向?qū)ㄇ覍?dǎo)通后發(fā)光的特性，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)扇狀態(tài)并輸出報(bào)警信號(hào)的功能，電路簡(jiǎn)單可靠，元器件成本低，使用方便，光電耦合器可將風(fēng)扇的地與風(fēng)扇板供電地隔離開(kāi)，便于實(shí)現(xiàn)多路風(fēng)扇故障檢測(cè)。

進(jìn)一步的，三極管Q1的基極連接有若干路并聯(lián)的告警電路，每一條告警電路檢測(cè)一個(gè)風(fēng)扇，所有風(fēng)扇共風(fēng)扇地設(shè)置，其中，所有的發(fā)光二極管陰極與三極管Q1的基極連接，每一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極分別與對(duì)應(yīng)的電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)相連，可以通過(guò)發(fā)光二極管定位故障風(fēng)扇位置。

進(jìn)一步的，三極管Q2的基極連接有若干條并聯(lián)的隔離電路，每條隔離電路后均連接有告警電路，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路風(fēng)扇故障檢測(cè)，其中任何一路風(fēng)扇報(bào)故障，故障經(jīng)過(guò)繼電器RLY1匯總后都會(huì)報(bào)出故障。

進(jìn)一步的，因?yàn)椴煌娫垂╇姷娘L(fēng)扇地是隔離的，如果將不同電源供電的風(fēng)扇接在同一隔離電路下進(jìn)行故障檢測(cè)，會(huì)使不同風(fēng)扇的供電地連接在一起，導(dǎo)致風(fēng)扇供電電路工作不正常，因此連接在同一隔離電路下進(jìn)行故障檢測(cè)的若干風(fēng)扇采用共風(fēng)扇地設(shè)置。

進(jìn)一步的，每個(gè)三極管的基極與發(fā)射極之間均分別并聯(lián)有一電阻和一電容，可濾除干擾，避免三極管誤動(dòng)作。

進(jìn)一步的，繼電器RLY1線包兩端并聯(lián)有二極管D5，其中二極管D5的陰極與電源VCC連接，可鉗位三極管Q2關(guān)斷時(shí)的Vce(發(fā)射極與集電極之間的電壓)電壓尖峰，避免三極管Q2損壞。

進(jìn)一步的，每個(gè)三極管的基極均串聯(lián)有一限流電阻，為三極管提供合適的基極電流，使三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

進(jìn)一步的，每個(gè)光耦的原副邊與電源VCC之間均串聯(lián)有電阻，每個(gè)發(fā)光二極管與電源VCC之間均設(shè)置有限流電阻，風(fēng)扇正常工作時(shí)，電阻起限流作用，電阻上電流流過(guò)風(fēng)扇內(nèi)部三極管，保護(hù)內(nèi)部三極管，以免集電極電流過(guò)大而損壞，風(fēng)扇故障時(shí)，電阻為三極管Q1以及三極管Q3基極電流回路的一部分。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的電路圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的電路圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的電路圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、隔離電路和用于檢測(cè)風(fēng)扇FAN1的告警電路；其中，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括繼電器RLY1，繼電器RLY1的管腳3連接有故障信號(hào)FAN_FAIL，繼電器RLY1管腳6連接有故障信號(hào)地GND1，所述繼電器RLY1的線包一端連接電源VCC，另一端連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接地且其基極通過(guò)電阻R5與隔離電路連接，隔離電路包括光耦U1和三極管Q1，其中，光耦U1的副邊管腳4分別與三極管Q2的基極以及電源VCC連接，光耦U1的副邊管腳4與電源VCC之間設(shè)置有電阻R4，其副邊管腳3接地，其原邊管腳1通過(guò)電阻R3與電源VCC連接，原邊管腳2與三極管Q1集電極連接，三極管Q1的發(fā)射極與風(fēng)扇地FAN1-連接，基極通過(guò)電阻R2與告警電路連接，告警電路包括發(fā)光二極管D1和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN1_BAD，其中，發(fā)光二極管D1的陰極與三極管Q1的基極連接，發(fā)光二極管D1的陽(yáng)極分別與電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN1_BAD相連，發(fā)光二極管D1的陽(yáng)極與電源VCC之間連接有電阻R1；

參照?qǐng)D1，本發(fā)明中，F(xiàn)AN1_BAD和FAN1-分別為風(fēng)扇1的風(fēng)扇告警信號(hào)和風(fēng)扇地，風(fēng)扇正常工作時(shí)，電阻R1起限流作用，電阻R1上電流流過(guò)風(fēng)扇內(nèi)部三極管，保護(hù)內(nèi)部三極管，以免集電極電流過(guò)大而損壞，風(fēng)扇故障時(shí)，電阻R1為三極管Q1基極電流回路電阻一部分，電阻R2連接發(fā)光二極管D1的陰極和三極管Q1的基極，電阻R2為三極管Q1提供合適的基極電流，三極管Q1用來(lái)做邏輯轉(zhuǎn)換，發(fā)光二極管D1起到反堵和定位故障風(fēng)扇的作用；

風(fēng)扇正常工作時(shí)，發(fā)光二極管D1是不導(dǎo)通的，風(fēng)扇故障時(shí)發(fā)光二極管D1導(dǎo)通進(jìn)而發(fā)光，光耦U1將風(fēng)扇地與風(fēng)扇板供電地隔離開(kāi)，便于后續(xù)多路風(fēng)扇故障檢測(cè)，電阻R3串聯(lián)在光耦U1原邊管腳1與電源VCC之間，使光耦U1和Q1工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，電阻R4連接光耦U1的副邊管腳4和電源VCC，對(duì)光耦U1副邊起到上拉作用，電阻R5串聯(lián)在光耦U1的副邊管腳4和三極管Q2的基極之間，為三極管Q2基極提供合適的偏置電流，三極管Q2的集電極與繼電器RLY1的線包管腳2連接，繼電器RLY1線包的管腳5與電源VCC連接，通過(guò)三極管Q2的通斷，可使繼電器RLY1線包得電或失電；繼電器RLY1的管腳6與管腳3對(duì)外輸出干節(jié)點(diǎn)，繼電器線包得電時(shí)輸出常閉干節(jié)點(diǎn)，即故障信號(hào)FAN_FAIL與故障信號(hào)地GND1同電位，繼電器線包斷電時(shí)，輸出常開(kāi)干節(jié)點(diǎn)，即故障信號(hào)FAN_FAIL與故障信號(hào)地GND1斷開(kāi)；

當(dāng)風(fēng)扇正常工作時(shí)，F(xiàn)AN1_BAD對(duì)FAN1-為低電平，發(fā)光二極管D1陽(yáng)極為低電平，發(fā)光二極管D1關(guān)斷，不發(fā)光，三極管Q1關(guān)斷，光電耦合器U1原邊不導(dǎo)通，副邊開(kāi)路，三極管Q2基極為高電平，三極管Q2導(dǎo)通，三極管Q2導(dǎo)通后繼電器RLY1線包得電，繼電器吸合后，對(duì)外輸出常閉干節(jié)點(diǎn)，報(bào)風(fēng)扇正常告警信號(hào)；

當(dāng)風(fēng)扇故障時(shí)，F(xiàn)AN1_BAD對(duì)FAN1-為高電平，發(fā)光二極管D1導(dǎo)通，發(fā)光，發(fā)光二極管D1導(dǎo)通后三極管Q1導(dǎo)通，三極管Q1導(dǎo)通后光電耦合器U1原邊導(dǎo)通，光耦副邊為低電平，即三極管Q2的基極被拉到低電平，三極管Q2關(guān)斷，繼電器RLY1線包失電，繼電器不動(dòng)作，對(duì)外輸出常開(kāi)干節(jié)點(diǎn)，報(bào)風(fēng)扇故障告警信號(hào)；

當(dāng)風(fēng)扇停轉(zhuǎn)時(shí)，即風(fēng)扇沒(méi)有供電電壓，電源VCC對(duì)FAN1-電壓是低電平，發(fā)光二極管D1關(guān)斷，不發(fā)光，三極管Q1關(guān)斷，光電耦合器U1不導(dǎo)通，三極管Q2為高電平，三極管Q2導(dǎo)通，繼電器RLY1吸合，對(duì)外輸出常閉干節(jié)點(diǎn)，報(bào)風(fēng)扇正常告警信號(hào)；

當(dāng)風(fēng)扇板供電掉電(即電源VCC對(duì)GND)時(shí)，發(fā)光二極管D1關(guān)斷，三極管Q1關(guān)斷，發(fā)光二極管D1不發(fā)光，光電耦合器U1和繼電器RLY1線包都掉電，繼電器RLY1對(duì)外輸出常開(kāi)干節(jié)點(diǎn)，報(bào)風(fēng)扇故障告警信號(hào)，此種故障可以告知維修人員去檢查線路是否斷開(kāi)或者輸入電源VCC是否掉電。

實(shí)施例2：

參照?qǐng)D2，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，增加了一路隔離電路和一路檢測(cè)風(fēng)扇FAN3的告警電路，新增的隔離電路包括光耦U2和三極管Q3，光耦U2的副邊管腳4連接U1的副邊管腳4，其副邊管腳3接地，其原邊管腳1通過(guò)電阻R9與電源VCC連接，原邊管腳2與三極管Q3集電極連接，三極管Q3的發(fā)射極與風(fēng)扇地FAN3-連接，基極通過(guò)電阻R10與告警電路連接，所述告警電路包括發(fā)光二極管D3和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN3_BAD，其中，發(fā)光二極管D3的陰極與三極管Q3的基極連接，發(fā)光二極管D3的陽(yáng)極分別與電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN3_BAD相連，發(fā)光二極管D3的陽(yáng)極與電源VCC之間設(shè)置有限流電阻R7；

本實(shí)施例的電路工作原理與實(shí)施例1相同，其中任何一路風(fēng)扇報(bào)故障，故障經(jīng)過(guò)繼電器RLY1匯總后都會(huì)報(bào)出來(lái)，且可通過(guò)發(fā)光二極管定位故障風(fēng)扇。

實(shí)施例3：

參照?qǐng)D3，本實(shí)施例在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，新增兩路告警電路，分別是用來(lái)檢測(cè)風(fēng)扇FAN2的第二告警電路和用于檢測(cè)風(fēng)扇FAN4的第四告警電路，其中，風(fēng)扇FAN2與風(fēng)扇FAN1共風(fēng)扇地FAN1-，風(fēng)扇FAN3與風(fēng)扇FAN4共風(fēng)扇地FAN3-，即連接在同一隔離電路下進(jìn)行故障檢測(cè)的若干風(fēng)扇采用共風(fēng)扇地的設(shè)置；

第二告警電路包括發(fā)光二極管D2和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN2_BAD，第四告警電路包括發(fā)光二極管D4和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN4_BAD，其中，發(fā)光二極管D2的陰極通過(guò)電阻R2與三極管Q1基極連接，陽(yáng)極分別與電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN2_BAD相連，發(fā)光二極管D2與電源VCC之間設(shè)置有限流電阻R6，即風(fēng)扇FAN1與風(fēng)扇FAN2的告警電路并聯(lián)后共同接入光耦U1組成的隔離電路；發(fā)光二極管D4的陰極與三極管Q3基極連接，陽(yáng)極分別與電源VCC和風(fēng)扇告警信號(hào)FAN4_BAD相連，發(fā)光二極管D4與電源VCC之間設(shè)置有限流電阻R8，即風(fēng)扇FAN3與風(fēng)扇FAN4的告警電路并聯(lián)后共同接入光耦U2組成的隔離電路。

本實(shí)施例的電路工作原理與實(shí)施例2相同，其中任何一路風(fēng)扇報(bào)故障，故障經(jīng)過(guò)繼電器RLY1匯總后都會(huì)報(bào)出來(lái)，且可通過(guò)發(fā)光二極管定位故障風(fēng)扇；本實(shí)施例中，光耦U1組成的隔離電路與光耦U2組成的隔離電路為并聯(lián)后接入信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，在其他實(shí)施例中，可以有更多的隔離電路進(jìn)行并聯(lián)，并且，在滿足同一隔離電路下進(jìn)行故障檢測(cè)的若干風(fēng)扇采用共風(fēng)扇地的設(shè)置的前提下，本發(fā)明中同一隔離電路下可以并聯(lián)更多的風(fēng)扇進(jìn)行故障檢測(cè)。

實(shí)施例4：

參照?qǐng)D4，本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，在繼電器RLY1線包兩端并聯(lián)一只二極管D5，其中二極管D5的陰極與電源VCC連接，可鉗位三極管Q2關(guān)斷時(shí)c(集電極)-e(發(fā)射極)間的電壓尖峰，保護(hù)三極管Q2，三極管Q1的基-射極間并聯(lián)電阻R11和電容C1，可濾除干擾，避免三極管Q1誤動(dòng)作，三極管Q2的基-射極間并聯(lián)電阻R13和電容C3可濾除干擾，避免三極管Q2誤動(dòng)作，三極管Q3的基-射極間并聯(lián)電阻R12和電容C2，可濾除干擾避免三極管Q3誤動(dòng)作。