專利名稱：一種風(fēng)扇檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備中的風(fēng)扇檢測(cè)電路。
技術(shù)背景一些通信設(shè)備因功耗較大，經(jīng)常需要風(fēng)冷散熱，因此會(huì)用到風(fēng)扇。在低 端通信設(shè)備上因成本關(guān)系，風(fēng)扇一般只有風(fēng)扇電源和地接線，對(duì)于這種風(fēng)扇 的狀態(tài)監(jiān)控，只能通過(guò)監(jiān)控風(fēng)扇電源電流實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有風(fēng)扇狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)較多，可通過(guò)檢測(cè)風(fēng)扇電機(jī)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)，如果風(fēng)扇只才是供電源和地引線，則大多通過(guò);f全測(cè)電源電流實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)ADC或者比 較器實(shí)現(xiàn)對(duì)電源狀態(tài)的檢測(cè)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種高可靠性、超低成本的風(fēng)扇檢測(cè) 電路。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種風(fēng)扇檢測(cè)電路，包括兩端分別與風(fēng) 扇電源和風(fēng)扇接口第一端相連的一過(guò)流保護(hù)器件，其特征在于，還包括連接 在風(fēng)扇接口第二端和地之間的一鉗位電路和一分壓電路，以及控制端連接到 所述分壓電路中間接點(diǎn)的一電子開(kāi)關(guān)器件，所述風(fēng)扇接口連通或斷開(kāi)時(shí)，所 述分壓電路中間接點(diǎn)的輸出電壓控制所述電子開(kāi)關(guān)器件輸出不同的數(shù)字信 號(hào)值。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，還包括一濾波電容Cl,該電 容C1連接在所述過(guò)流保護(hù)器件與所述風(fēng)扇接口相連的 一端與地之間。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，所述鉗位電路包括一個(gè)二極管 或相互串聯(lián)的多個(gè)二極管，且最后一個(gè)二極管的陰極接地，所述風(fēng)扇接口連
通時(shí)，所述二極管正向?qū)〞r(shí)的鉗位電壓經(jīng)所述分壓電路分壓，在所述中間 接點(diǎn)的電壓值高于所述電子開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)啟電壓。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，所述分壓電路包括多個(gè)串聯(lián)的 電阻，所述風(fēng)扇接口連通時(shí)，所述鉗位電^各的鉗位電壓經(jīng)所述多個(gè)電阻分壓 后，在所述中間接點(diǎn)的電壓值高于所述電子開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)啟電壓。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，還包括兩個(gè)鐵氧體磁珠，分別 與所述風(fēng)扇接口的第 一端和第二端直接相連，其中與所述風(fēng)扇<^妄口第 一端相 連的鐵氧體磁珠的另 一端連接到所述過(guò)流保護(hù)器件，與所述風(fēng)扇接口第二端 相連的鐵氧體磁J朱的另 一端連接到所述鉗位電路和分壓電^各。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，所述電子開(kāi)關(guān)器件為雙極型三 極管或金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，所述電子開(kāi)關(guān)器件為雙極型三極管，其基極連接到所述分壓電路的中間接點(diǎn)，其集電極經(jīng)一電阻R4與第 二電源VCC2相連，其發(fā)射極接地，輸出的數(shù)字信號(hào)從該三極管的集電極引 出。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，還包括穩(wěn)壓二極管D3,該穩(wěn) 壓二極管D3連接在所述電子開(kāi)關(guān)器件的控制端與地之間。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，還包括一電容C2，該電容C2 連接在所述電子開(kāi)關(guān)器件的控制端與地之間，用于濾除所述控制端電壓噪聲。進(jìn)一步的，上述電路還可具有以下特點(diǎn)，所述電容C2的取值范圍是 luF 0.01uF?？梢钥闯?，本發(fā)明通過(guò)對(duì)風(fēng)扇電源電流的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇狀態(tài)的檢測(cè)； 利用二極管的正向?qū)〞r(shí)的鉗位電壓，判斷風(fēng)扇是否在位，是否有短路或者 短路故障；利用雙極型三極管或者M(jìn)OSFET (金屬-氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)的開(kāi) 啟特性，將風(fēng)扇工作狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，供系統(tǒng)監(jiān)控用。另外，考慮到系統(tǒng) 的可靠性與安規(guī)，設(shè)計(jì)中考慮風(fēng)扇短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、噪聲隔離等需求。 因此，本發(fā)明采用最簡(jiǎn)單的分立器件，實(shí)現(xiàn)了基本的風(fēng)扇狀態(tài)檢測(cè)功能，可 靠性高，成本低。


圖1是本發(fā)明風(fēng)扇檢測(cè)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及應(yīng)用實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。 圖1所示是本實(shí)施例的風(fēng)扇檢測(cè)電路，下面對(duì)電路中的器件作簡(jiǎn)單說(shuō)明Fl為保險(xiǎn)絲，用于過(guò)流安規(guī)防護(hù)； Cl為濾波電容，用于電源濾波；L1和L2為鐵氧體磁珠，用于隔離風(fēng)扇工作時(shí)的電氣噪聲，防止噪聲通 過(guò)電源和地線等途徑耦合到系統(tǒng)內(nèi)部，干擾系統(tǒng)工作；Dl和D2為二極管，構(gòu)成一鉗位電路，二極管的正向電流必須大于風(fēng)扇 工作時(shí)候的峰值電流，鉗位電壓約0.7V;我們的應(yīng)用中，采用的二極管最 大正向工作電流為1A,風(fēng)扇正常工作范圍內(nèi)，測(cè)量出的二極管鉗位電壓為 760mV左右，Dl, D2串聯(lián)的鉗位電壓約1.5V;Tl為雙極型三極管，但也可采用MOSFET等其它的電子開(kāi)關(guān)器件。Rl為選焊的Oohm電阻，當(dāng)Dl的鉗位電壓能夠可靠開(kāi)啟三極管Tl的 時(shí)候，焊接R1， Dl的鉗位電壓是否能可靠開(kāi)啟三極管Tl，取決于Dl和 Tl的參數(shù)；當(dāng)Dl不能可靠開(kāi)啟VI的時(shí)候，不焊Rl,此時(shí)D1和D2的開(kāi) 啟電壓之和能夠可靠開(kāi)啟Tl;本實(shí)施例中，Rl是不焊接的，也即Dl和D2 均有壓降。C2為電容，1uF 0.01uF都可以，用于濾除T1基極電壓的噪聲，降低誤 判幾率；R2和R3構(gòu)成分壓電路，保證三極管基極在風(fēng)扇的不同狀態(tài)下可靠的開(kāi) 啟和關(guān)閉；我們的應(yīng)用中R2=536ohm, R3=lkohm,不同應(yīng)用中R2和R3與 Tl的開(kāi)啟電壓和Dl, D2的正向壓降相關(guān)，阻值選取會(huì)有所不同。D3為穩(wěn)壓二極管，反向擊穿電壓不得高于三極管Tl基極能夠容忍的最 高電壓，用于風(fēng)扇連接器短路時(shí)對(duì)三極管的防護(hù)。在我們的應(yīng)用中，風(fēng)扇電源VCC1為12V，數(shù)字系統(tǒng)電源VCC2為3.3V。下面對(duì)以上器件的連接關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求 中中的"相連"可以指直接相連，也可以指間隔相連。如圖l所示，二極管 Dl和D2串聯(lián)，D2陰極接地，電阻Rl (可選)連接在Dl和D2的接點(diǎn)與 地之間。Dl陽(yáng)極經(jīng)鐵氧體磁珠L(zhǎng)2與風(fēng)扇接口的第二端相連，風(fēng)扇接口的第 一端依次經(jīng)氧體^茲J朱L1、保險(xiǎn)絲Fl與風(fēng)扇電源VCC1相連，濾波電容C1 連接在F1和L1的接點(diǎn)與地之間；電阻R2 、 R3串聯(lián)在D1陽(yáng)極和地之間， 其中間接點(diǎn)與三極管Tl基極相連，Tl集電極經(jīng)電阻R4與第二電源VCC2 相連，其發(fā)射極接地，電容C2和穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)在T1基極與地之間， 輸出的數(shù)字信號(hào)FAN—OK從Tl集電極引出。電路工作原理參看圖1,風(fēng)扇在位并工作正常的時(shí)候，電流會(huì)經(jīng)由Fl, LI, L2, Dl, D2流向地，R2支路由于分流較小，可以忽略。如果風(fēng)扇功耗約為1W， 則Dl和D2上的電流在100mA左右，正向壓降Vdl+Vd2約1.5V，因二極 管特殊的伏安特性，此電壓比較穩(wěn)定，受風(fēng)扇電流波動(dòng)影響較小。因Dl ,D2正向?qū)?，此時(shí)Tl的基極電壓Vb卜Vdl+Vd2 )*R3/( R2+R3 ), 按照Vdl+Vd2=1.5V， R3=lkohm， R2=536ohm,計(jì)算Vb-0.97V，大于所選 三極管T1 (型號(hào)PMBT3904)的飽和基射電壓Vbe-sat 0.85V，能夠保證開(kāi) 關(guān)三極管T1充分飽和，Tl飽和時(shí)的集電極-射極電壓為約Vce=0.3V,集電 極電流Ic= (Vcc2-Vce) /R4=0.3mA, R4=10kohm， Vcc2=3.3V, Tl耗散功 率大約為Vce*Ic=0.1mW,遠(yuǎn)小于三極管最大耗散功率250mW。風(fēng)扇不在位或者風(fēng)扇內(nèi)部毀壞造成斷路，不消耗電流的情況下，Tl基 極電勢(shì)為0 (此時(shí)Tl基極處于高阻狀態(tài))，工作在截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)FAN—OK 相當(dāng)于直4妄通過(guò)R4上拉到Vcc2,不考慮FAN—OK扇出負(fù)載電流的情況下， FAN—OK電平約為Vcc2。另外，電路的設(shè)計(jì)考慮到了風(fēng)扇短路的故障情況，能夠保證風(fēng)扇毀壞不 引起除監(jiān)控系統(tǒng)以外的電路的整體失效。保險(xiǎn)管Fl在風(fēng)扇過(guò)流的情況下會(huì) 熔斷，保證電源部分的故障隔離；如果保險(xiǎn)管沒(méi)有熔斷，則D3能起到對(duì)后 級(jí)電路的保護(hù)作用，D3為穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值必須低于三極管Tl的基極-射極最大容限電壓，保護(hù)三極管T1，防止T1因基極電壓過(guò)高被擊穿后12V 直接與FAN一OK網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)通的情況出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)部分的故障隔離。我們的 設(shè)計(jì)中D3齊納擊穿穩(wěn)壓2.4V, Tl基極最大容限電壓為6V。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種風(fēng)扇檢測(cè)電路，包括兩端分別與風(fēng)扇電源和風(fēng)扇接口第一端相連的一過(guò)流保護(hù)器件，其特征在于，還包括連接在風(fēng)扇接口第二端和地之間的一鉗位電路和一分壓電路，以及控制端連接到所述分壓電路中間接點(diǎn)的一電子開(kāi)關(guān)器件，所述風(fēng)扇接口連通或斷開(kāi)時(shí)，所述分壓電路中間接點(diǎn)的輸出電壓控制所述電子開(kāi)關(guān)器件輸出不同的數(shù)字信號(hào)值。
2、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于還包括一濾波電容Cl,該電容Cl連接在所述過(guò)流保護(hù)器件與所述風(fēng)扇 接口相連的 一端與地之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于所述鉗位電路包括一個(gè)二極管或相互串聯(lián)的多個(gè)二極管，且最后一個(gè)二 極管的陰極接地，所述風(fēng)扇接口連通時(shí)，所述二極管正向?qū)〞r(shí)的鉗位電壓 經(jīng)所述分壓電路分壓，在所述中間接點(diǎn)的電壓值高于所述電子開(kāi)關(guān)器件的開(kāi) 啟電壓。
4、 如權(quán)利要求1或3所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于 所述分壓電路包括多個(gè)串聯(lián)的電阻，所述風(fēng)扇接口連通時(shí)，所述鉗位電路的鉗位電壓經(jīng)所述多個(gè)電阻分壓后，在所述中間接點(diǎn)的電壓值高于所述電 子開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)啟電壓。
5、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于還包括兩個(gè)鐵氧體-茲珠，分別與所述風(fēng)扇接口的第一端和第二端直接相 連，其中與所述風(fēng)扇接口第 一端相連的鐵氧體磁珠的另 一端連接到所述過(guò)流 保護(hù)器件，與所述風(fēng)扇接口第二端相連的鐵氧體磁珠的另 一端連接到所述鉗 位電路和分壓電路。
6、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于 所述電子開(kāi)關(guān)器件為雙極型三極管或金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管。
7、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于所述電子開(kāi)關(guān)器件為雙極型三極管，其基極連接到所述分壓電路的中間 接點(diǎn)，其集電極經(jīng)一電阻R4與第二電源VCC2相連，其發(fā)射極接地，輸出 的數(shù)字信號(hào)從該三極管的集電極引出。
8、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于還包括穩(wěn)壓二極管D3，該穩(wěn)壓二極管D3連接在所述電子開(kāi)關(guān)器件的控 制端與i也之間。
9、 如權(quán)利要求l、 2或8所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于還包括一電容C2，該電容C2連接在所述電子開(kāi)關(guān)器件的控制端與地之 間，用于濾除所述控制端電壓噪聲。
10、 如權(quán)利要求9所述的風(fēng)扇檢測(cè)電路，其特征在于 所述電容C2的取值范圍是1uF 0.01uF。
全文摘要
一種風(fēng)扇檢測(cè)電路，包括兩端分別與風(fēng)扇電源和風(fēng)扇接口第一端相連的一過(guò)流保護(hù)器件，其特征在于，還包括連接在風(fēng)扇接口第二端和地之間的一鉗位電路和一分壓電路，以及控制端連接到所述分壓電路中間接點(diǎn)的一電子開(kāi)關(guān)器件，所述風(fēng)扇接口連通或斷開(kāi)時(shí)，所述分壓電路中間接點(diǎn)的輸出電壓控制所述電子開(kāi)關(guān)器件輸出不同的數(shù)字信號(hào)值。本發(fā)明采用最簡(jiǎn)單的分立器件，實(shí)現(xiàn)了基本的風(fēng)扇狀態(tài)檢測(cè)功能，可靠性高，成本低。
文檔編號(hào)G01R19/145GK101113992SQ20071012985
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者李新雙 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司