全文摘要
本实用新型涉及一种风扇调速装置和应急电源，包括转数计数模块、信号处理模块和调速模块；所述转数计数模块包括分压电阻、稳压管和第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述信号处理模块连接，以将转速信号发送到所述信号处理模块中；所述调速模块的一端与所述信号处理模块连接，另一端与所述风扇接口的负极连接；所述调速模块包括与所述信号处理模块连接的第二三极管和与所述第二三极管连接的MOS管；所述信号处理模块根据所述转速信号产生一脉冲信号，所述脉冲信号控制所述第二三极管以一定频率通断，并进而控制所述MOS管以一定频率通断，从而对所述风扇进行调速。本实用新型可在不同模式下自动调节风扇的转速。
主设计要求
1.一种风扇调速装置，所述风扇设置于应急电源内，具有一风扇接口，其特征在于：所述风扇调速装置包括转数计数模块、信号处理模块和调速模块；所述风扇接口的正极连接一第一正极电源，负极连接所述调速模块；所述转数计数模块包括分压电阻、稳压管和第一三极管，所述第一正极电源通过所述分压电阻连接到所述风扇接口的转速信号引脚，并通过一第一电阻和稳压管连接到所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极通过第二电阻连接一第二正极电源，发射极接地；所述集电极还与所述信号处理模块连接，以将转速信号发送到所述信号处理模块中；所述调速模块的一端与所述信号处理模块连接，另一端与所述风扇接口的负极连接；所述调速模块包括与所述信号处理模块连接的第二三极管、与所述第二三极管连接的MOS管，以及分别并联于所述MOS管两端的第四电阻，所述第二三极管的基极通过一第十电阻与所述信号处理模块连接，用于接收调速信号，所述第二三极管的发射极接地设置；所述MOS管的栅极分别连接一第三正极电源和所述第二三极管的集电极，漏极连接所述风扇接口的负极，源极接地；所述信号处理模块根据所述转速信号产生一脉冲信号，所述脉冲信号控制所述第二三极管以一定频率通断，并进而控制所述MOS管以一定频率通断，从而对所述风扇进行调速。
设计方案
1.一种风扇调速装置，所述风扇设置于应急电源内，具有一风扇接口，其特征在于：所述风扇调速装置包括转数计数模块、信号处理模块和调速模块；
所述风扇接口的正极连接一第一正极电源，负极连接所述调速模块；
所述转数计数模块包括分压电阻、稳压管和第一三极管，所述第一正极电源通过所述分压电阻连接到所述风扇接口的转速信号引脚，并通过一第一电阻和稳压管连接到所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极通过第二电阻连接一第二正极电源，发射极接地；所述集电极还与所述信号处理模块连接，以将转速信号发送到所述信号处理模块中；
所述调速模块的一端与所述信号处理模块连接，另一端与所述风扇接口的负极连接；
所述调速模块包括与所述信号处理模块连接的第二三极管、与所述第二三极管连接的MOS管，以及分别并联于所述MOS管两端的第四电阻，所述第二三极管的基极通过一第十电阻与所述信号处理模块连接，用于接收调速信号，所述第二三极管的发射极接地设置；所述MOS管的栅极分别连接一第三正极电源和所述第二三极管的集电极，漏极连接所述风扇接口的负极，源极接地；所述信号处理模块根据所述转速信号产生一脉冲信号，所述脉冲信号控制所述第二三极管以一定频率通断，并进而控制所述MOS管以一定频率通断，从而对所述风扇进行调速。
2.如权利要求1所述的风扇调速装置，其特征在于：所述第一三极管的基极与发射极之间连接有一RC并联电路。
3.如权利要求1所述的风扇调速装置，其特征在于：所述MOS管还并联有第五电阻和第六电阻。
4.如权利要求1所述的风扇调速装置，其特征在于：所述MOS管的栅极与第三正极电源之间还设置有一第七电阻。
5.如权利要求4所述的风扇调速装置，其特征在于：所述MOS管的栅极通过一第八电阻接地。
6.如权利要求1所述的风扇调速装置，其特征在于：所述第一正极电源和第三正极电源为12V。
7.如权利要求1所述的风扇调速装置，其特征在于：所述第二正极电源为5V。
8.一种应急电源，包括风扇，具有一风扇接口，其特征在于：还包括如权利要求1～7任一项中所述的风扇调速装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种风扇调速装置和应急电源。
背景技术
应急电源(Emergency Power Supply，EPS)是一种含有蓄电池蓄能装置，以逆变器为主要单元的电源保护设备，应急电源一般都带有风扇。
风扇是一种用于散热的电器，理论上讲风扇的转速越快散热效果就越好，但风扇的转速越快产生的噪音也就越大。应急电源的工作模式包括市电工作模式和电池工作模式，当在市电工作模式时，其产生的热量较少，而在电池工作模式时，通常电池工作模式下的器件产生的热量较多，从而温度高于在市电工作模式下的器件温度。如果在产生热量较少的市电工作模式时风扇仍然高速运转，就会导致电能的浪费，如果不对风扇进行调速，风扇长时间高速运行，不但影响风扇的使用寿命，带来不必要的噪音问题，而且还会浪费电能。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种风扇调速装置和应急电源，可在不同模式下自动调速风扇的转速，使应急电源既能保证充足的散热风量，又不会因长时间调速运转而产生不必要的噪音，并且能有效延长产品的使用寿命。
为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案。
本实用新型提供一种风扇调速装置，所述风扇设置于应急电源内，具有一风扇接口，所述风扇调速装置包括转数计数模块、信号处理模块和调速模块；
所述风扇接口的正极连接一第一正极电源，负极连接所述调速模块；
所述转数计数模块包括分压电阻、稳压管和第一三极管，所述第一正极电源通过所述分压电阻连接到所述风扇接口的转速信号引脚，并同时通过一第一电阻和稳压管连接到所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极通过第二电阻连接一第二正极电源，发射极接地；所述集电极还与所述信号处理模块连接，以将转速信号发送到所述信号处理模块中；
所述调速模块的一端与所述信号处理模块连接，另一端与所述风扇接口的负极连接；
所述调速模块包括与所述信号处理模块连接的第二三极管、与所述第二三极管连接的MOS管，以及分别并联于所述MOS管两端的第四电阻，所述第二三极管的基极通过一第十电阻与所述信号处理模块连接，用于接收调速信号，所述第二三极管的发射极接地设置；所述MOS管的栅极分别连接一第三正极电源和所述第二三极管的集电极，漏极连接所述风扇接口的负极，源极接地；所述信号处理模块根据所述转速信号产生一脉冲信号，所述脉冲信号控制所述第二三极管以一定频率通断，并进而控制所述MOS管以一定频率通断，从而对所述风扇进行调速。
优选地，所述第一三极管的基极与发射极之间连接有一RC并联电路。
优选地，所述MOS管还并联有第五电阻和第六电阻。
优选地，所述MOS管的栅极与第三正极电源之间还设置有一第七电阻。
优选地，所述MOS管的栅极通过一第八电阻接地。
优选地，所述第一正极电源和第三正极电源为12V。
优选地，所述第二正极电源为5V。
本实用新型还提供一种应急电源，包括风扇，具有一风扇接口，以及上述风扇调速装置，用于对所述风扇的转速进行自动调节。
本实用新型的转数计数模块可实时采集风扇的转速，并输入到信号处理模块中，信号处理模块根据当前的工作模式判断所需的风扇转速，并输出一脉冲信号到所述调速模块中，使调速模块对风扇的转速进行自动调节，使其达到所需的转速。这样便实现了在不同模式下自动调速风扇的转速的目的，使应急电源既能保证充足的散热风量，又不会因长时间调速运转而产生不必要的噪音，并且能有效延长产品的使用寿命。
附图说明
图1为本实施例中风扇调速装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种风扇调速装置和具有该风扇调速装置的应急电源，该风扇调速装置用于自动调节应急电源内的风扇的转速，主要包括转数计数模块、信号处理模块和调速模块。
具体地，所述风扇具有一风扇接口，该风扇接口包括正极、负极和转速信号引脚三个引脚，其中，正极引脚连接一第一正极电源，负极引脚连接所述调速模块，第一正极电源的电流经所述正极进入风扇，从所述负极流出，从而驱动所述风扇转动，风扇的转速主要取决于风扇中流过的电流或者风扇两端的电压，因此，为了控制风扇的转速，可以通过控制该电流或电压来实现。
所述转数计数模块包括分压电阻R11、稳压管ZD1和第一三极管Q1，本实施例中，所述第一正极电源为12V，其通过所述分压电阻R11连接到所述风扇接口的转速信号引脚，并通过一第一电阻R1和稳压管ZD1连接到所述第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的集电极通过第二电阻R2连接一第二正极电源，发射极接地，该第二正极电源为5V；所述集电极还与所述信号处理模块连接，以将转速信号发送到所述信号处理模块中。
其原理是，当风扇不工作时，风扇的转速信号脚为高阻态，当风扇工作时，风扇的转速信号引脚由高阻态变为低电平，低电平变又为高阻态……往复循环，从而输出一脉冲信号，当脉冲信号的峰值超过稳压管ZD1的阀值时，稳压管ZD1导通，从而使第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极为低电平，信号处理模块收到的转速信号为低电平，否则，转速信号为高电平，使第一三级管Q1的集电极在高、低电平间不断变换，从而形成风扇的转速信号，该转速信号也为脉冲信号。
所述调速模块具有两个输入端和一个输出端，两个一端与所述信号处理模块连接，另一端与所述风扇接口的负极连接；还具有一个输出端，该输出端接地。
具体地，所述调速模块包括与所述信号处理模块连接的第二三极管Q2、与所述第二三极管Q2连接的MOS管Q3，以及分别并联于所述MOS管Q3两端的第四电阻R4，所述第二三极管Q2的基极通过一第十电阻R10与所述信号处理模块连接，用于接收调速信号，所述第二三极管Q2的发射极接地设置。
所述MOS管Q3的栅极G分别连接一12V的第三正极电源和所述第二三极管Q2的集电极，漏极D连接所述风扇接口的负极引脚，源极S接地；所述信号处理模块根据所述转速信号产生一脉冲信号，即上述调速信号，该调速信号控制所述第二三极管Q2以一定频率通断，并进而控制所述MOS管Q3以一定频率通断。如需增加风扇的转数，可通过增大调速信号的频率来实现。
其原理是，当MOS管Q3接通时，风扇接口的负极直接接地，风扇两端的电压最大，转速达到最高；当MOS管Q3截止时，风扇接口的负极经所述高阻值的第四电阻R4后再接地，此时，风扇被分压后两端的电压最小，转速达到最低。当调速信号的频率越高时，其空占比就越高，经过第二三极管Q2和MOS管Q3的开闭后，也产生一脉冲信号，且该脉冲信号与上述调速信号的频率相关，当调速信号的频率越高时，该脉冲信号的空占比也越高，从而使风扇两端的平均电压越高，从而转速也就越高。
此外，所述第一三极管Q1的基极与发射极之间连接有一RC并联电路，该RC并联电路由第三电阻R3和电容C组成，以滤除杂波信号，避免第一三极管Q1被意外导通或关断。
所述稳压管ZD1是为了使转速信号脚产生的脉冲信号经过稳压管ZD1后得到较好的边沿信号，具有优良的上升沿和下降沿，以便于第一三极管Q1的有效导通和关断。本实施例中，稳压管ZD1的阀值电压为7.5V，当风扇的转速信号引脚输出的脉冲信号的峰值超过7.5V时，稳压管ZD1导通，当风扇的转速信号引脚输出的脉冲信号的峰值未达到7.5V时，稳压管ZD1保持截止，从而使到达第一三极管Q1基极的信号为一个良好的边沿信号，便于转速信号输出完美的波形。
为避免第四电阻R4长时间通电意外烧断，所述MOS管Q3还并联有第五电阻R5和第六电阻R6两个高阻值电阻。
同时，所述MOS管的栅极与第三正极电源之间还设置有一第七电阻R7，以保持第二三极管Q 2的集电极上的始终为高电平。
本实施例中，所述MOS管Q3的栅极还通过一第八电阻接地，以保证在第二三极管Q2断开时，MOS管Q3的栅极为高电平，从而使MOS管Q3能正常导通。
本实用新型还提供一种应急电源，包括风扇，具有一风扇接口，以及上述风扇调速装置，用于对所述风扇的转速进行自动调节。
综上所述，本实用新型的转数计数模块可实时采集风扇的转速，并输入到信号处理模块中，信号处理模块根据当前的工作模式判断所需的风扇转速，并输出一脉冲信号到所述调速模块中，使调速模块对风扇的转速进行自动调节，使其达到所需的转速。这样便实现了在不同模式下自动调速风扇的转速的目的，使应急电源既能保证充足的散热风量，又不会因长时间调速运转而产生不必要的噪音，并且能有效延长产品的使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920016388.2
申请日:2019-01-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209308995U
授权时间:20190827
主分类号:F04D 27/00
专利分类号:F04D27/00;H05K7/20
范畴分类:28D;
申请人:深圳市科奥信电源技术有限公司
第一申请人:深圳市科奥信电源技术有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙华区观澜街道樟坑径社区双吓山1号威信达电子公司四层
发明人:戴杨;戴建华;周清鸿;徐海
第一发明人:戴杨
当前权利人:深圳市科奥信电源技术有限公司
代理人:刘杰
代理机构:11570
代理机构编号:北京众达德权知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：应急电源论文; 稳压管论文; mos管论文; 接地保护论文; 接地模块论文; 电源论文; 集电极论文; 信号处理论文;