一种风扇控制装置及风扇控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子应用领域中的控制电路技术，尤其涉及一种风扇控制装置及风扇控制系统。

背景技术：

2.目前，为了避免汽车中的机器工作时温度过高，通常配置风扇实现冷却。然而，车机供电系统通常提供的电压为9-16v，但是风扇供电的需求电压通常在7-13v之间，因此，采用车机供电为风扇供电容易出现电压过大，从而导致风扇损毁的问题。

技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于提供一种风扇控制装置及风扇控制系统，其优势在于，设置有控制风扇的工作电压不超过电压阈值的限压电路，从而对风扇实现了过压保护，避免风扇损毁。
4.本实用新型的另一个目的在于提供一种风扇控制装置及风扇控制系统，其优势在于，设置有检测风扇是否堵转的检测电路，从而在检测到堵转现象的情况下，可以及时控制风扇关闭，避免风扇损毁。
5.本实用新型的另一个目的在于提供一种风扇控制装置及风扇控制系统，其优势在于，设置有对风扇进行过流硬件断电保护的pmos管，可以避免风扇在大电流下工作，保护风扇的硬件安全。
6.本实用新型的另一个目的在于提供一种风扇控制装置及风扇控制系统，其优势在于，设置有开关电路，利用开关电路可以灵活的实现风扇开关的控制，开关电路的结构简单，便于部署。
7.本实用新型提供了一种风扇控制装置，包括：控制风扇的工作电压不超过电压阈值的限压电路；
8.所述限压电路包括：第一npn型三极管和稳压电路，所述稳压电路控制所述第一npn型三极管的发射极的输出电压不超过所述电压阈值；
9.所述稳压电路接入供电电源；
10.所述第一npn型三极管的基极与所述稳压电路连接，所述第一npn型三极管的集电极接入所述供电电源，所述第一npn型三极管的发射极与所述风扇的供电引脚连接。
11.本实用新型提供了一种风扇控制系统，包括：
12.风扇、供电电源，以及上述风扇控制装置，其中，所述风扇控制装置与所述风扇和所述供电电源分别连接；
13.所述风扇控制装置，将所述供电电源提供的电压转换为不超过电压阈值的电压后提供给所述风扇。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例提供的一种风扇控制装置的结构示意图一；
15.图2为本实用新型实施例提供的一种风扇控制装置的结构示意图二；
16.图3为本实用新型实施例提供的一种风扇控制系统的结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例提供的一种示例性的风扇控制方法的流程示意图。
具体实施方式
18.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
19.下面将通过实施例并结合附图具体地对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
20.另外，本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
21.本实用新型实施例提供了一种风扇控制装置。图1为本实用新型实施例提供的一种风扇控制装置的结构示意图一。图2为本实用新型实施例提供的一种风扇控制装置的结构示意图二。参考图1和图2，风扇控制装置1主要包括：控制风扇2的工作电压不超过电压阈值的限压电路10；
22.限压电路10包括：第一npn型三极管q1和稳压电路101，稳压电路101控制第一npn型三极管q1的发射极的输出电压不超过电压阈值；
23.稳压电路101接入供电电源3；
24.第一npn型三极管q1的基极与稳压电路101连接，第一npn型三极管q1的集电极接入供电电源3，第一npn型三极管q1的发射极与风扇2的供电引脚a连接。
25.可以理解的是，在本实用新型的实施例中，风扇控制装置1中的限压电路10，可以控制风扇2的工作电压不超过电压阈值，从而对风扇2实现了过压保护，避免风扇2损毁。
26.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，电压阈值具体可以是风扇2正常工作的最大电压值，例如，风扇2正常工作的电压范围通常在7-13v，电压阈值即可设定为13v。此外，电压阈值也可以是风扇2正常工作的电压范围中某一特定值。具体的电压阈值可以根据风扇2的实际特性和应用场景确定，本实用新型的实施例不作限定。
27.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，参见图1和图2，限压电路10包括第一npn型三级管和稳压电路101。第一npn型三级管的发射极与风扇2的供电引脚a连接，通过控制第一npn型三级管的发射极的输出电压小于电压阈值，即可实现控制风扇2的工作电压小于电压阈值。稳压电路101接入供电电源3，第一npn型三级管的基极与稳压电路101连接，集电极接入供电电源3，基于该电路结构，在稳压电路101的作用下，第一npn型三级管的发射极的输出电压将不超过电压阈值。
28.在本实用新型的实施例中，如图2所示，稳压电路101包括：稳压二极管d1，以及与稳压二级管d1匹配的匹配电路1011；
29.稳压二极管d1的阴极与第一npn型三极管q1的基极连接，稳压二极管d1的阳极接地；
30.匹配电路1011接入供电电源3，且与稳压二极管d1连接。
31.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，稳压电路101包括一个稳压二极管d1，以及与该稳压二极管d1匹配的匹配电路1011，其中，匹配电路1011包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一电容c1；第一电阻r1的一端接入供电电源3，另一端与稳压二极管d1的阴极连接；第二电阻r2的一端与稳压二极管d1的阴极连接，另一端接地；第一电容c1的一端与稳压二极管d1的阴极连接，另一端接地。
32.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，稳压二极管d1起到稳压作用，如果供电电源3提供的电压过大，稳压二极管d1击穿导通，在稳压二极管d1的作用下，即可控制第一npn型三极管q1的发射极的输出电压不超过电压阈值。例如，供电电压为25v，其远远超过电压阈值13v，此时，稳压二极管d1击穿导通，从而第一npn型三极管q1的基极被稳压二极管d1稳定在13v，则第一npn型三极管q1的发射极的输出电压即可限制在13-0.7＝12.3v，实现了风扇2的过压保护。
33.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，与稳压二极管d1匹配的匹配电路1011，一方面可以在稳压二极管d1击穿导通后，限制稳压二极管d1的电流不超过允许值，保护稳压二极管d1不会损坏，另一方面可以实现供电滤波。
34.在本实用新型的实施例中，如图2所示，风扇控制装置1还包括：控制风扇2开关的开关电路20；
35.开关电路20连接于供电电源3与稳压电路101之间。
36.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，风扇控制装置1还包括开关电路20，通过开关电路20可以灵活的实现风扇2的开关控制。
37.在本实用新型的实施例中，如图2所示，开关电路20包括：第二npn型三极管q2、第二pnp型三极管q3、第三电阻r3和第四电阻r4；
38.第三电阻r3的一端接入开关控制信号，另一端与第二npn型三极管q2的基极连接；
39.第四电阻r4的一端与第二npn型三极管q2的集电极连接，另一端与第二pnp型三极管q3的基极连接；
40.第二npn型三极管q2的发射极接地，第二pnp型三极管q3的发射极接入供电电源3，第二pnp型三极管q3的集电极与稳压电路101连接。
41.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，开关控制信号可以为高电平或者低电平，如图2所示，在开关控制信号为高电平的情况下，第二npn型三极管q2导通，此时，第二pnp型三极管q3的基极为低电平，第二pnp型三极管q3导通，稳压电路101接入供电电源3，这样，第二pnp型三极管q3的基极为高电平，第二pnp型三极管q3导通，从第一npn型三极管q1的发射极输出电压为风扇2供电，风扇2开启；在开关控制信号为低电平的情况下，第二npn型三极管q2截止，相应的，第二pnp型三极管q3截止，稳压电路101未接入供电电源3，这样，第二pnp型三极管q3也截止，停止为风扇2供电，风扇2关闭。
42.可以理解的是，在本实用新型的实施例中，只需将开关控制信号输入开关电路20，即可灵活的实现风扇2开关的控制，开关电路20的结构简单，便于部署。
43.在本实用新型的实施例中，如图2所示，风扇控制装置1还包括：检测风扇2是否堵转的检测电路30；
44.检测电路30，包括：采样电路301和输出电路302，其中，采样电路301采集与限压电
路10输出电流对应的反馈电压，输出电路302根据反馈电压，输出表征风扇2是否堵转的电平信号；
45.采样电路301的输入端与第一npn型三极管q1的发射极连接，采样电路301的输出端与风扇2的供电引脚a连接；
46.输出电路302与采样电路301连接。
47.需要说明的是，风扇2由于长时间运行逐渐老化，可能会出现堵转问题，针对于此，在本实用新型的实施例中，风扇控制装置1还设计有检测电路30，通过检测电路30即可检测风扇2是否堵转，从而在检测出风扇2堵转的情况下，可以进一步提供相应的措施进行改善。
48.可以理解的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，由于采样电路301的输入端与第一npn型三极管q1的发射极连接，而第一npn型三极管q1的发射极实际上就是限压电路10的输出端，因此，采样电路301可以采集到与限压电路10的输出电流对应的反馈电压，反馈电压实际上表征限压电路10的输出电流大小。
49.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，采样电路301实际上连接于第一npn型三极管q1的发射极和风扇2的供电引脚a之间，第一npn型三极管q1的发射极的输出电压可以经过采样电路301为风扇2供电。
50.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，采样电路301包括：第五电阻r5和第六电阻r6，第五电阻r5和第六电阻r6串联；
51.输出电路302包括：第二pnp型三极管q4、第三npn型三极管q5、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9；
52.第七电阻r7的一端与第二pnp型三极管q4的基极连接，另一端与采样电路301的输出端连接；
53.第八电阻r8的一端与第二pnp型三极管q4的集电极连接，另一端接地；
54.第二pnp型三极管q4的发射极与采样电路301的输入端连接；
55.第三npn型三极管q5的基极与第二pnp型三极管q4的集电极连接，第三npn型三极管q5的发射极接地，第三npn型三极管q5的集电极与第九电阻r9的一端连接，第九电阻r9的另一端接入高电平；
56.第三npn型三极管q5的集电极输出表征风扇2是否堵转的电平信号。
57.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，针对采样电路301，在出现过流现象的情况下，例如，超过300ma，第五电阻r5和第六电阻r6分压电压将超过0.6v，第二pnp型三极管q4导通，此时，第三npn型三极管q5导通，第三npn型三极管q5的集电极将由高电平变成低电平，从第三npn型三极管q5的集电极输出低电平，从而表征风扇2堵转。在未出现过流现象的情况下，第二pnp型三极管q4截止，此时，第三npn型三极管q5的集电极将持续输出高电平，从而表征风扇2未堵转。
58.在本实用新型的实施例中，风扇控制装置1还包括：pmos管q6，pmos管q6对风扇2进行过流硬件断电保护，pmos管q6连接于采样电路301的输出端与风扇2的供电引脚a之间；
59.pmos管q6的源极与采样电路301的输出端连接，pmos管q6的漏极与风扇2的供电引脚a连接；
60.pmos管q6的栅极与第二pnp型三极管q4的集电极连接。
61.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，风扇控制装置1还包括可以对风扇2进
行过流硬件断电保护的pmos管q6，在出现过流现象的情况下，pmos管q6断开，使得风扇2断电，从而避免风扇2一直大电流运行，避免风扇2损毁。
62.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，如图2所示，风扇控制装置1中还可以包括电容c2和电容c3，用于实现供电滤波，以达到稳定良好的供电效果。此外，风扇2还包括引脚b、引脚c和引脚d，其中，引脚b为接地引脚，引脚c和引脚d中，引脚d用于输出表征风扇2转速的信号，引脚c用于输出风扇2出现错误异常的信号，第十电阻r10和第十一电阻r11为两个上拉电阻。
63.本实用新型实施例还提供了一种风扇控制系统。图3为本实用新型实施例提供的一种风扇控制系统的结构示意图。如图3所示，风扇控制系统包括：风扇2、供电电源3，以及风扇控制装置1，其中，风扇控制装置1与风扇2和供电电源3分别连接；
64.风扇控制装置1，将供电电源3提供的电压转换为不超过电压阈值的电压后提供给风扇2。
65.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，风扇控制系统2包括风扇2、供电电源3和风扇控制装置1，供电电源3提供的电压输入风扇控制装置1，由风扇控制装置1将供电电源3提供的电压转换为不超过电压阈值的电压，风扇控制装置1将该转换后的电压输出给风扇2，从而供风扇2工作。
66.在本实用新型的实施例中，风扇控制系统还包括：控制芯片(图中未示出)，控制芯片包括：接收端口、发送端口和处理器，其中，接收端口与风扇控制装置1中检测电路30连接，处理器与接收端口和发送端口分别连接，发送端口与风扇控制装置1中开关电路20连接；
67.接收端口，接收检测电路30提供的表征风扇2是否堵转的电平信号；
68.处理器根据电平信号生成开关控制信号；
69.发送端口，向开关电路20发送开关控制信号。
70.需要说明的是，在本实用新型的实施例中，风扇控制系统还包括控制芯片，其中，接收端口可以接收风扇控制装置1中检测电路所输出的表征风扇是否堵转的电平信号，在该电平信号为表征风扇2堵转的低电平时，处理器可以生成控制风扇2关闭的开关控制信号，在该电平信号为表征风扇2堵转的高电平时，处理器可以生成控制风扇2开启的开关控制信号，发送端口将该电平信号发送给风扇控制装置1的开关电路20，从而可以触发开关电路20对风扇2进行相应的开关控制。其中根据上述开关电路20的结构可知，控制风扇2开启的开关控制信号具体可以是高电平，控制风扇2关闭的开关控制信号具体可以是低电平。
71.可以理解的是，在本实用新型的实施例中，控制芯片根据表征风扇2是否堵转的电平信号生成开关控制信号，对风扇2进行了适时的开关控制，提高了风扇2控制的准确性，在风扇2堵转时可以尽快的关闭风扇2，避免风扇2损毁。
72.图4为本实用新型实施例提供的一种示例性的风扇控制方法的流程示意图。如图4所示，在开始为风扇供电后，控制芯片的处理器可以根据检测电路30输出的电平信号，判断是否存在堵转，如果判定堵转，可以等待预设时长，如果根据检测电路30后续输出的电平信号仍判定堵转，则生成控制风扇2关闭的开关控制信号发送给开关电路20，从而控制停止供电，关闭风扇2。
73.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关
的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
74.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
75.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
76.上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
77.另外，在本技术各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
78.本技术所提供的几个电路实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的电路实施例。
79.本技术所提供的几个设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的设备实施例。
80.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种风扇控制装置，其特征在于，包括：控制风扇的工作电压不超过电压阈值的限压电路；所述限压电路包括：第一npn型三极管和稳压电路，所述稳压电路控制所述第一npn型三极管的发射极的输出电压不超过所述电压阈值；所述稳压电路接入供电电源；所述第一npn型三极管的基极与所述稳压电路连接，所述第一npn型三极管的集电极接入所述供电电源，所述第一npn型三极管的发射极与所述风扇的供电引脚连接。2.根据权利要求1所述的风扇控制装置，其特征在于，所述稳压电路包括：稳压二极管，以及与所述稳压二级管匹配的匹配电路；所述稳压二极管的阴极与所述第一npn型三极管的基极连接，所述稳压二极管的阳极接地；所述匹配电路接入所述供电电源，且与所述稳压二极管连接。3.根据权利要求2所述的风扇控制装置，其特征在于，所述匹配电路包括：第一电阻、第二电阻和第一电容；所述第一电阻的一端接入所述供电电源，另一端与所述稳压二极管的阴极连接；所述第二电阻的一端与所述稳压二极管的阴极连接，另一端接地；所述第一电容的一端与所述稳压二极管的阴极连接，另一端接地。4.根据权利要求1-3任一项所述的风扇控制装置，其特征在于，所述风扇控制装置还包括：控制所述风扇开关的开关电路；所述开关电路连接于所述供电电源与所述稳压电路之间。5.根据权利要求4所述的风扇控制装置，其特征在于，所述开关电路包括：第二npn型三极管、第一pnp型三极管、第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端接入开关控制信号，另一端与所述第二npn型三极管的基极连接；所述第四电阻的一端与所述第二npn型三极管的集电极连接，另一端与所述第一pnp型三极管的基极连接；所述第二npn型三极管的发射极接地，所述第一pnp型三极管的发射极接入所述供电电源，所述第一pnp型三极管的集电极与所述稳压电路连接。6.根据权利要求1-3任一项所述的风扇控制装置，其特征在于，所述风扇控制装置还包括：检测所述风扇是否堵转的检测电路；所述检测电路，包括：采样电路和输出电路，其中，所述采样电路采集与所述限压电路输出电流对应的反馈电压，所述输出电路根据所述反馈电压，输出表征所述风扇是否堵转的电平信号；所述采样电路的输入端与所述第一npn型三极管的发射极连接，所述采样电路的输出端与所述风扇的供电引脚连接；所述输出电路与所述采样电路连接。7.根据权利要求6所述的风扇控制装置，其特征在于，所述采样电路包括：第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和所述第六电阻串联；所述输出电路包括：第二pnp型三极管、第三npn型三极管、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
所述第七电阻的一端与所述第二pnp型三极管的基极连接，另一端与所述采样电路的输出端连接；所述第八电阻的一端与所述第二pnp型三极管的集电极连接，另一端接地；所述第二pnp型三极管的发射极与所述采样电路的输入端连接；所述第三npn型三极管的基极与所述第二pnp型三极管的集电极连接，所述第三npn型三极管的发射极接地，所述第三npn型三极管的集电极与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端接入高电平；所述第三npn型三极管的集电极输出表征所述风扇是否堵转的电平信号。8.根据权利要求7所述的风扇控制装置，其特征在于，所述风扇控制装置还包括：pmos管，所述pmos管对所述风扇进行过流硬件断电保护，所述pmos管连接于所述采样电路的输出端与所述风扇的供电引脚之间；所述pmos管的源极与所述采样电路的输出端连接，所述pmos管的漏极与所述风扇的供电引脚连接；所述pmos管的栅极与所述第二pnp型三极管的集电极连接。9.一种风扇控制系统，其特征在于，包括：风扇、供电电源，以及权利要求1-8任一项所述的风扇控制装置，其中，所述风扇控制装置与所述风扇和所述供电电源分别连接；所述风扇控制装置，将所述供电电源提供的电压转换为不超过电压阈值的电压后提供给所述风扇。10.根据权利要求9所述风扇控制系统，其特征在于，所述风扇控制系统还包括：控制芯片，所述控制芯片包括：接收端口、发送端口和处理器，其中，所述接收端口与所述风扇控制装置中检测电路连接，所述处理器与所述接收端口和所述发送端口分别连接，所述发送端口与所述风扇控制装置中开关电路连接；所述接收端口，接收所述检测电路提供的表征所述风扇是否堵转的电平信号；所述处理器根据所述电平信号生成开关控制信号；所述发送端口，向所述开关电路发送开关控制信号。

技术总结

本实用新型实施例公开了一种风扇控制装置及风扇控制系统，风扇控制装置包括：控制风扇的工作电压不超过电压阈值的限压电路；限压电路包括：第一NPN型三极管和稳压电路，稳压电路控制第一NPN型三极管的发射极的输出电压不超过电压阈值；稳压电路接入供电电源；第一NPN型三极管的基极与稳压电路连接，第一NPN型三极管的集电极接入供电电源，第一NPN型三极管的发射极与风扇的供电引脚连接。的发射极与风扇的供电引脚连接。的发射极与风扇的供电引脚连接。