專利名稱：風扇的電源監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電源監(jiān)測裝置，特別是涉及一種應用于風扇的電源監(jiān)測裝置。
背景技術：
電子系統(tǒng)通常都裝有風扇用來散熱，以維持該電子系統(tǒng)的正常操作。該風扇可由電子系統(tǒng)或者由一外部電源提供一輸入電壓作為動力來源，但是如果該電子系統(tǒng)或者該電源所產(chǎn)生的輸入電壓異常時(如輸入電壓過高或者過低時)，將會損壞該風扇。舉例來說，當該輸入電壓過低時，將導致電流上升而產(chǎn)生電流過載(over current)現(xiàn)象，可能會造成該風扇的內(nèi)部組件損壞，反之，當該輸入電壓過高時，可能超出該風扇可承受的電壓，而導致該風扇的內(nèi)部組件燒毀。針對上述問題，現(xiàn)有的技術采用一個模擬式控制芯片作為保護機構，以進行電壓異常探測。
如圖1所示，已知的電源監(jiān)測裝置1接收外部的輸入電壓91作為風扇10的動力來源，首先由模擬式控制芯片11測量該輸入電壓91的大小，當輸入電壓91正常時，電源監(jiān)測裝置1的啟動單元12啟動風扇10，反之當該輸入電壓91低于風扇10的最低啟動電壓或高于風扇10的最大承受電壓時，模擬式控制芯片11關閉啟動單元12以停止啟動風扇10，來防止損壞風扇10的內(nèi)部組件。但是上述的方式，只針對輸入電壓91低于最低啟動電壓或是高于最大承受電壓時，進行的保護動作，但是有時輸入電壓91并未低于最低啟動電壓或者高于最大承受電壓時，此時風扇10仍可啟動，但是使用者無法得知目前風扇的啟動電壓異常，因此可能導致風扇發(fā)生不可預知的誤動作，影響風扇的可靠性。
因此，本發(fā)明是提供一種風扇的電源監(jiān)測裝置，來改進上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風扇的電源監(jiān)測裝置，當輸入電壓異常時，發(fā)出一警示信號，提示目前風扇輸入電壓異常，以利于進行維修和處理。
為了達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種風扇的電源監(jiān)測裝置，其接收一外部的輸入電壓，風扇的電源監(jiān)測裝置包括一啟動單元以及一電壓探測單元。其中，啟動單元接收輸入電壓，且依據(jù)輸入電壓來啟動風扇；電壓探測單元電連接啟動單元，當輸入電壓不等于參考值時，產(chǎn)生一警示信號。
本發(fā)明的另外的目的是提供一種風扇的電源監(jiān)測裝置，當輸入電壓低于風扇的最低啟動電壓或者高于風扇的最大承受電壓時，關閉風扇，以達到電壓保護的功能。
為達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的另一種風扇的電源監(jiān)測裝置，是接收一外部的輸入電壓。風扇的電源監(jiān)測裝置包括一啟動單元、一電壓探測單元以及一電壓檢測單元。其中，啟動單元接收輸入電壓，且依據(jù)輸入電壓啟動風扇；電壓探測單元電連接啟動單元，當輸入電壓不等于第一參考值時，產(chǎn)生一警示信號；電壓檢測單元接收輸入電壓且電連接啟動單元，當在輸入電壓不等于第二參考值時，電壓檢測單元關閉啟動單元。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種風扇的電源監(jiān)測裝置是利用電壓探測單元來檢測輸入電壓是否異常，并在輸入電壓異常時，發(fā)出一警示信號，提示目前輸入電壓異常，以便于后面的改進。本發(fā)明還用于當輸入電壓低于風扇的最低啟動電壓或者高于風扇的最大承受電壓時，關閉風扇，以達到電壓保護的目的。


圖1為現(xiàn)有的風扇的電源監(jiān)測裝置的方塊圖；圖2為本發(fā)明的風扇的電源監(jiān)測裝置的較佳實施例的方塊圖；圖3為本發(fā)明的風扇的電源監(jiān)測裝置的較佳實施例的電路圖；圖4為本發(fā)明的風扇的電源監(jiān)測裝置的另一較佳實施例的電路圖；以及圖5為本發(fā)明的風扇的電源監(jiān)測裝置的又一較佳實施例的電路圖。
具體實施例方式
以下將參考相關附圖，說明依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種風扇的電源監(jiān)測裝置。其中相同的組件將以相同的符號加以說明。
如圖2以及圖3所示，為本發(fā)明的一種風扇的電源監(jiān)測裝置的較佳實施例。
如圖2所示，本實施例的一種風扇的電源監(jiān)測裝置2包括一啟動單元21以及一電壓探測單元22。電源監(jiān)測裝置2是接收一外部的輸入電壓91，并且與一風扇10、一外部系統(tǒng)20相連接。
輸入電壓91是作為動力來源，使后面的電路工作。本實施例的電源監(jiān)測裝置2可在輸入電壓91異常時，發(fā)出一警示信號92送到外部系統(tǒng)20，外部系統(tǒng)20接收警示信號92后，則開始響應用來提示進行改進，例如提高或降低輸入電壓91的電壓值，在此外部系統(tǒng)20可以是一計算機系統(tǒng)或控制裝置，為了方便說明，本實施例是以輸入電壓不足的情況加以說明的。
如圖3所示，本實施例的啟動單元21具有二個第一二極管D1、二個電阻器R1和R2、一個第一開關組件Q1、一個第二開關組件Q2、一個第二二極管D2、一個齊納二極管D3與一個電容器C1。其中，第一開關組件Q1與第二開關組件Q2分別可為晶體管或其它具有開關功能的電子組件。
其中第一二極管D1為并聯(lián)連接，且其一端接收輸入電壓91，本實施例的第一二極管D1可為肖特基二極管(Schottky Diode)，用以防止逆向電流。電阻器R1的一端電連接第一二極管D1的另一端。
本實施例的第一開關組件Q1為一PMOS晶體管，第二開關組件Q2為一NMOS晶體管，第一開關組件Q1的源極S電連接第一二極管D1的另一端以接收輸入電壓91，第二開關組件Q2的漏極D通過電阻器R1電連接第一二極管D1的另一端，并且第一開關組件Q1的漏極D電連接風扇10。
另外，第二開關組件Q2的漏極D通過第二二極管D2電連接第一開關組件Q1的柵極G，用以控制第一開關組件Q1。齊納二極管D3的一端電連接第一開關組件Q1的源極S，以及另一端電連接第二二極管D2。電容器C1的一端電連接第一開關組件Q1的源極S，電阻器R2的一端電連接電容器C1的另一端，并且電阻器R2另一端接地。
本實施例的啟動單元21工作方式如下第一二極管D1的一端接收輸入電壓91后，電容器C1開始充電，直到當電容器C1的電壓值達到第一開關組件Q1的開啟電壓時，第一開關組件Q1開啟，使風扇10開始工作。此外，本實施例是采用電容器C1與電阻器R2的充電電路，使得流經(jīng)風扇10的電流以較為緩慢的速率增加，使其達到軟啟動(soft-start)的功能。
本實施例的電壓探測單元22具有一個第一比較器U1、一個第三開關組件Q3、一個電阻器R3、二個齊納二極管D4和D5以及一個第一分壓單元221。其中，第三開關組件Q3可為一晶體管或其它具有開關功能的電子組件。
第一分壓單元221具有二個電阻器R4和R5，電阻器R4的一端接收輸入電壓91，且電阻器R5的一端電連接電阻器R4的另一端，且電阻器R5的另一端接地，形成一分壓電路，以產(chǎn)生一分壓后的輸入電壓91′，由于輸入電壓91可能為一較大電壓，經(jīng)過第一分壓單元221后，可獲得較低電壓值的輸入電壓91′，以利于后面的啟動，其中輸入電壓91′的大小，可依據(jù)需求，通過調(diào)整電阻器R4和R5的比值來獲得。
第一比較器U1具有一個第一輸入端input1、一個第二輸入端input2與一個輸出端output。第一輸入端input1為一正相輸入端，并且電連接電阻器R4的另一端，以接收分壓后的輸入電壓91′。
第三電阻器R3的一端電連接一外部電壓Vcc，齊納二極管D4的一端電連接第三電阻器R3的另一端，在此，利用齊納二極管D4的穩(wěn)壓特性，產(chǎn)生一第一參考值Vref1，第一參考值Vref1可依據(jù)需求而定，在此不加以限定。
第二輸入端input2為一反相輸入端，其是電連接齊納二極管D4的一端以接收第一參考值Vref1。
第三開關組件Q3具有一基極B、一集電極C與一發(fā)射極E，基極B電連接輸出端output，集電極C接收輸入電壓91，發(fā)射極E接地。齊納二極管D5的一端電連接集電極C，且另一端接地。
本實施例的電源監(jiān)測裝置2工作方式如下當啟動單元21接收到輸入電壓91后，第二開關組件Q2以及第一開關組件Q1開啟，使風扇10開始工作。此時第一比較器U1將分壓后的輸入電壓91′與第一參考值Vref1進行比較，當分壓后的輸入電壓91′高于第一參考值Vref1時，輸出端output輸出一正電壓值，使第三開關組件Q3開啟，外部系統(tǒng)20接收到一低電壓信號，即判斷輸入電壓91正常。
反之，當分壓后的輸入電壓91′低于第一參考值Vref1時，輸出端output輸出一負電壓值，使第三開關組件Q3關閉，外部系統(tǒng)20接收到一高電壓信號，外部系統(tǒng)20以高電壓信號為警示信號92，此時外部系統(tǒng)20判斷輸入電壓91異常，即可以采用例如聲響或影像提示電壓不足的訊息。
本實施例雖以警示信號92為高電壓信號說明的，但不限于此，警示信號92也可為一低電壓信號，在此警示信號92是依據(jù)外部系統(tǒng)20設計而定。此外，第一比較器U1的第一輸入端input1也可直接接收輸入電壓91，進行后面的比較動作，其比較動作如上所述，在此不加以贅述。
另外，第一比較器U1的第一輸入端input1也可為一反相輸入端，第一比較器的第二輸入端input2則為一正相輸入端，因此當分壓后的輸入電壓91′高于第一參考值Vref1時，輸出端output輸出一負電壓值，使第三開關組件Q3關閉，外部系統(tǒng)20接收到高電壓信號，此時外部系統(tǒng)20判斷輸入電壓91異常，即可以采用例如聲響或影像提示電壓過高的訊息。
如圖4所示，為本發(fā)明另一較佳實施例的電源監(jiān)測裝置3的電路圖。其中，與圖3中的相同組件給予相同符號名稱，并且不加以贅述。
本實施例的一種電源監(jiān)測裝置3包括一啟動單元21、一電壓探測單元22以及一電壓檢測單元23。
本實施例的電壓檢測單元23具有一第二比較器U2、一齊納二極管D6以及一第二分壓單元231。
第二分壓單元231具有二電阻器R7和R8，電阻器R7的一端接收輸入電壓91，電阻器R8的一端電連接電阻器R7的另一端，且電阻器R8的另一端接地，形成一分壓電路，以產(chǎn)生一分壓后的輸入電壓91″，由于輸入電壓91可能為一較大電壓，經(jīng)過第二分壓單元231后，可獲得較低電壓值的輸入電壓91″，以利于后面的工作，其中輸入電壓91″的大小，可依據(jù)需求，通過調(diào)整電阻器R7和R8的比值來獲得。
其中，齊納二極管D6用來產(chǎn)生一第二參考值Vref2，在此第二參考值Vref2的電壓值為風扇10的最低啟動電壓的參考值。第二比較器U2具有一第一輸入端input1、一第二輸入端input2.與一輸出端output。其中，第一輸入端input1為一正相輸入端用以接收輸入電壓91″，第二輸入端input2為一反相輸入端，其是接收第二參考值Vref2，輸出端output是由一電阻器R6電連接到啟動單元21的第二開關組件Q2，來控制第二開關組件Q2開啟或關閉。
本實施例的電源監(jiān)測裝置3的工作方式如下當電壓檢測單元23接收到輸入電壓91后，電壓檢測單元23的第二比較器U2將分壓后的輸入電壓91″與第二參考值Vref2進行比較，當分壓后的輸入電壓91″低于第二參考值Vref2時，即判定輸入電壓91低于風扇10的最低啟動電壓，因此輸出端output輸出一負電壓值，使第二開關組件Q2與第一開關組件Q1關閉，使風扇10停止工作，以達到電壓異常保護的功能。
反之，當分壓后的輸入電壓91″高于第二參考值Vref2時，第二開關組件Q2開啟，第一開關組件Q1開啟，使風扇3開始工作。同時使電壓探測單元22開始工作，這樣，使用者即可得知目前風扇10的工作電壓是否正常或者不足，以達到完全保護風扇10的目的。此外，第二比較器U2的第一輸入端input1也可直接接收輸入電壓91，進行后面的比較動作，其比較動作如上所述，在此不加以贅述。
此外，第二比較器的第一輸入端input1也可為一反相輸入端，第二比較器的第二輸入端input2則為一正相輸入端，并假設第二參考值Vref2的電壓值為風扇10的最大承受電壓的參考值。因此，當分壓后的輸入電壓91″高于第二參考值Vref2時，即判定輸入電壓91高于風扇10的最大承受電壓，因此輸出端output輸出一負電壓值，使第二開關組件Q2與第一開關組件Q1關閉，使風扇10停止工作，以達到電壓保護的功能，需要注意的是，第二參考值可依據(jù)使用者想要探測的電壓值，設定為風扇10的最大承受電壓的參考值或者最低啟動電壓的參考值。
另外，如圖5所示，為本發(fā)明的電源監(jiān)測裝置3′的又一較佳實施例。其中，與圖4中的相同組件給予相同符號名稱，并且不加以贅述。
本實施例的一種電源監(jiān)測裝置3′具有一啟動單元21、一電壓探測單元22以及一電壓檢測單元23′。本實施例的電源監(jiān)測裝置3′與圖4中的電源監(jiān)測裝置3不同之處在于，本實施例的電壓檢測單元23′可為一模擬式控制芯片，其接收輸入電壓91，當輸入電壓91異常時，即關閉啟動單元21，以達到電壓保護的功能。參考值可以是例如參考電壓或參考電流。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種風扇的電源監(jiān)測裝置是利用電壓探測單元以檢測輸入電壓是否異常，并在輸入電壓異常時，發(fā)出一警示信號來作為提示。與已有的技術相比較，本發(fā)明的風扇的電源監(jiān)測裝置除了在輸入電壓低于風扇的最低啟動電壓或高于風扇的最大承受電壓時，關閉風扇以達到電壓保護的功能外，還可在輸入電壓異常時提供警示的功能，以利于進行維修和處理，達到更為完整的保護功能。
以上所述僅為舉例，而不限于此。任何沒有脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或改變，均應包含于后附的權利要求的范圍中。
權利要求
1.一種風扇的電源監(jiān)測裝置，其接收一外部的輸入電壓，風扇的電源監(jiān)測裝置包括一啟動單元，其接收輸入電壓，且依據(jù)輸入電壓啟動風扇以及一電壓探測單元，其電連接啟動單元，當輸入電壓不等于第一參考值時，產(chǎn)生一警示信號。
2.如權利要求1所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中啟動單元包括一第一開關組件，其一端接收輸入電壓以啟動風扇；以及一第二開關組件，其電連接第一開關組件，以控制第一開關組件。
3.如權利要求2所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中啟動單元還包括一電容器，其一端電連接第一開關組件。
4.如權利要求2所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中啟動單元還包括至少一個二極管，其一端接收輸入電壓，且另一端電連接第一開關組件。
5.如權利要求4所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一開關組件以及第二開關組件分別為一晶體管，第一開關組件的源極電連接二極管的另一端，第二開關組件的漏極也電連接二極管的另一端，第一開關組件的漏極電連接風扇。
6.如權利要求5所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一開關組件為一PMOS晶體管，第二開關組件為一NMOS晶體管。
7.如權利要求第1項所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓探測單元包括一比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，其中第一輸入端接收輸入電壓，第二輸入端接收第一參考值；當輸入電壓不等于第一參考值時，輸出端輸出警示信號。
8.如權利要求7所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓探測單元還包括一第一齊納二極管，其一端電連接第二輸入端，其另一端接地。
9.如權利要求7所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一輸入端為比較器的正相輸入端，第二輸入端為比較器的反相輸入端，當輸入電壓低于第一參考值時，輸出端輸出警示信號。
10.如權利要求7所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一輸入端為比較器的反相輸入端，第二輸入端為比較器的正相輸入端，當輸入電壓高于第一參考值時，輸出端輸出警示信號。
11.如權利要求7所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓探測單元還包括一第三開關組件，其電連接比較器的輸出端，當輸入電壓不等于第一參考值時，第三開關組件關閉，并得以輸出警示信號。
12.如權利要求11所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第三開關組件為一晶體管。
13.如權利要求12所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓探測單元還包括一第二齊納二極管，其一端電連接第三開關組件的集電極，且另一端接地，當輸入電壓不等于第一參考值時，第二齊納二極管的一端產(chǎn)生警示信號。
14.如權利要求1所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓探測單元包括一分壓單元，其接收輸入電壓，且產(chǎn)生一分壓后的輸入電壓；以及一比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中第一輸入端接收分壓后的輸入電壓，第二輸入端接收第一參考值；當分壓后的輸入電壓不等于第一參考值時，輸出端輸出警示信號。
15.如權利要求14所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中分壓單元具有一第一電阻器以及一第二電阻器，第一電阻器的一端接收輸入電壓，且另一端電連接第一輸入端，第二電阻器的一端電連接第一電阻器的另一端，且另一端接地。
16.如權利要求1所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其還可與一外部系統(tǒng)連接，且外部系統(tǒng)用以接收并反應警示信號。
17.如權利要求1所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，還包括一電壓檢測單元，其接收輸入電壓并電連接啟動單元，當輸入電壓不等于第二參考值時，電壓檢測單元關閉啟動單元。
18.如權利要求17所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓檢測單元包括一第二比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中第一輸入端接收輸入電壓，第二輸入端接收第二參考值，輸出端電連接啟動單元。
19.如權利要求1項所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一輸入端為第二比較器的一正相輸入端，第二輸入端為第二比較器的反相輸入端，當輸入電壓低于第二參考值時，電壓檢測單元關閉啟動單元。
20.如權利要求18所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中第一輸入端為第二比較器的一反相輸入端，第二輸入端為第二比較器的正相輸入端，當輸入電壓高于一第二參考值時，電壓檢測單元關閉啟動單元。
21.如權利要求17所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓檢測單元包括一分壓單元，其接收輸入電壓，且產(chǎn)生一分壓后的輸入電壓；以及一第二比較器，其具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，第一輸入端接收分壓后的輸入電壓，第二輸入端接收第二參考值，輸出端電連接啟動單元。
22.如權利要求17所述的風扇的電源監(jiān)測裝置，其中電壓檢測單元為一模擬式控制芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風扇的電源監(jiān)測裝置，其接收一外部的輸入電壓，該電源監(jiān)測裝置包括一啟動單元以及一電壓探測單元。其中，該啟動單元接收該輸入電壓，且依據(jù)該輸入電壓啟動該風扇；該電壓探測單元電連接到該啟動單元，當該輸入電壓不等于第一參考值時，產(chǎn)生一警示信號。
文檔編號H02H7/09GK1909318SQ20051008910
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權日2005年8月2日
發(fā)明者陳建樺, 黃文喜 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司