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風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置

671   編輯:管理員   來源:東方博沃(北京)科技有限公司  
2024-03-12 17:03:57
權(quán)利要求書: 1.一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置,其特征在于,所述裝置包括信號(hào)采集模塊、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊和電壓調(diào)節(jié)模塊,所述信號(hào)采集模塊的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸出端與所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接,所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與直流風(fēng)機(jī)連接;

所述信號(hào)采集模塊,用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào),并將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào),以及采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),并將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電壓信號(hào);

所述信號(hào)采集模塊,用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào);

所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊,用于根據(jù)所述目標(biāo)電壓信號(hào)和預(yù)設(shè)的三角波型電壓信號(hào)輸出電壓方波信號(hào);

所述電壓調(diào)節(jié)模塊,用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)兩端的電壓調(diào)節(jié)至目標(biāo)工作電壓,以使所述直流風(fēng)機(jī)在所述目標(biāo)工作電壓下運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述信號(hào)采集模塊包括第一電壓信號(hào)采集子模塊、第二電壓信號(hào)采集子模塊和信號(hào)比較子模塊;

所述第一電壓信號(hào)采集子模塊包括電流傳感器、第一下拉電阻和第一運(yùn)算放大器,所述電流傳感器和所述第一下拉電阻構(gòu)成電流信號(hào)采集電路,所述電流信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào),所述第一運(yùn)算放大器用于將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號(hào);

所述第二電壓信號(hào)采集子模塊包括溫度傳感器、第一供電電源、第二下拉電阻和第二運(yùn)算放大器,所述溫度傳感器、所述第一供電電源和所述第二下拉電阻構(gòu)成溫度信號(hào)采集電路,所述溫度信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),所述第二運(yùn)算放大器用于將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號(hào);

所述信號(hào)比較子模塊包括第一二極管和第二二極管,所述第一二極管和所述第二二極管用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述電流傳感器的輸出端分別與所述第一下拉電阻的第一端、所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述第一二極管的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第一二極管的正極連接,所述第一下拉電阻的第二端接地;

所述第一供電電源的輸出端與所述溫度傳感器的輸入端連接,所述溫度傳感器的輸出端分別與所述第二下拉電阻的第一端、所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接,所述第二下拉電阻的第二端接地,所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述第二二極管的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二二極管的正極連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊包括三角波發(fā)生器、比較器、上拉電阻和第二供電電源,所述比較器、所述上拉電阻和所述第二供電電源構(gòu)成比較電路,所述三角波發(fā)生器用于發(fā)出三角波型電壓信號(hào),所述比較電路用于根據(jù)所述三角波型電壓信號(hào)與所述目標(biāo)電壓信號(hào)輸出所述電壓方波信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述三角波發(fā)生器的輸出端與所述比較器的反相輸入端連接,所述比較器的正向輸入端與所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接,所述比較器的輸出端分別與所述上拉電阻的第一端、所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接,所述上拉電阻的第二端與所述第二供電電源連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括第三供電電源和buck降壓電路,所述第三供電電源用于提供所述風(fēng)機(jī)額定電壓,所述buck降壓電路用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和所述風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)的工作電壓調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)工作電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述電壓調(diào)節(jié)模塊還包括第一電阻,所述第一電阻的第一端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸出端連接,所述第一電阻的第二端與所述buck降壓電路的第一輸入端連接,所述buck降壓電路的第二輸入端與所述第三供電電源連接,所述buck降壓電路的輸出正極與所述直流風(fēng)機(jī)的正極連接,所述buck降壓電路的輸出負(fù)極與所述直流風(fēng)機(jī)的負(fù)極連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括濾波傳輸模塊,所述濾波傳輸模塊的輸入端與所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接,所述濾波傳輸模塊的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述濾波傳輸模塊用于對(duì)所述目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述濾波傳輸模塊包括第三下拉電阻、第二電阻、第一電容器和第三運(yùn)算放大器,所述第三下拉電阻的第一端分別與所述信號(hào)采集模塊的輸出端、所述第二電阻的第一端連接,所述第二電阻的第二端分別與所述第一電容器的第一端、所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接,所述第三下拉電阻的第二端分別與所述第一電容器的第二端、大地連接,所述第三運(yùn)算放大器的反向輸入端和輸出端均與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述電流傳感器為霍爾電流傳感器,所述溫度傳感器為NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。

說明書: 一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域,具體而言,涉及一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置。背景技術(shù)[0002] 隨著電網(wǎng)的大力發(fā)展,配電柜隨處可見,對(duì)于一個(gè)相對(duì)密封的機(jī)柜來說,散熱是一個(gè)很重要的問題,最終目的是幫助其在密閉的空間內(nèi)讓柜內(nèi)主要功能元件運(yùn)行產(chǎn)生的熱量通過散熱系統(tǒng)排放出去,保證整個(gè)配電柜內(nèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)電網(wǎng)要求,大電流開關(guān)柜必須使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷。如果不使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷,隨著負(fù)荷的增大,開關(guān)柜內(nèi)的溫度會(huì)逐漸升高,在開關(guān)柜長(zhǎng)期運(yùn)行并持續(xù)發(fā)熱的狀態(tài)下,柜內(nèi)絕緣件的性能會(huì)被破壞,開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的壽命也會(huì)受到很大的影響。這樣的情況對(duì)開關(guān)柜的安全運(yùn)行埋下了隱患,如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn),容易導(dǎo)致起火或爆炸事故。[0003] 常規(guī)的,柜內(nèi)散熱風(fēng)機(jī)適用于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景,散熱風(fēng)機(jī)可以給正在工作中的機(jī)器降溫,以免溫度過高影響零部件;而且安裝散熱風(fēng)機(jī)易于實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)單快捷,大大解決了柜內(nèi)發(fā)熱這一問題。[0004] 目前業(yè)內(nèi)通常使用溫度控制器來控制風(fēng)機(jī)的啟停,這類產(chǎn)品通常內(nèi)置一個(gè)控制器,通過該控制器可設(shè)定風(fēng)機(jī)啟停的溫度保護(hù)點(diǎn),通過外置的溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控,通過控制器的繼電器輸出口來控制風(fēng)機(jī)的啟停達(dá)到風(fēng)機(jī)溫控的效果。例如通過設(shè)置超過35度來啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、低于30度停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。[0005] 發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn),通過上述方法對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí),僅能夠根據(jù)由溫度傳感器采集到的溫度信號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟用或者是停用,而當(dāng)出現(xiàn)其他物理量對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行干擾或者是溫度傳感器出現(xiàn)異常時(shí),就無法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精確控制,同時(shí)由于僅能控制風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)和停用兩個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行切換,使風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)力或者不輸出風(fēng)力,同樣也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精確控制。發(fā)明內(nèi)容[0006] 有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置,以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精確控制。[0007] 第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置,所述裝置包括信號(hào)采集模塊、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊和電壓調(diào)節(jié)模塊,所述信號(hào)采集模塊的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸出端與所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接,所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與直流風(fēng)機(jī)連接;[0008] 所述信號(hào)采集模塊,用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào),并將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào),以及采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),并將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電壓信號(hào);[0009] 所述信號(hào)采集模塊,用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào);[0010] 所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊,用于根據(jù)所述目標(biāo)電壓信號(hào)和預(yù)設(shè)的三角波型電壓信號(hào)輸出電壓方波信號(hào);[0011] 所述電壓調(diào)節(jié)模塊,用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)兩端的電壓調(diào)節(jié)至目標(biāo)工作電壓,以使所述直流風(fēng)機(jī)在所述目標(biāo)工作電壓下運(yùn)行。[0012] 可選地,所述信號(hào)采集模塊包括第一電壓信號(hào)采集子模塊、第二電壓信號(hào)采集子模塊和信號(hào)比較子模塊;[0013] 所述第一電壓信號(hào)采集子模塊包括電流傳感器、第一下拉電阻和第一運(yùn)算放大器,所述電流傳感器和所述第一下拉電阻構(gòu)成電流信號(hào)采集電路,所述電流信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào),所述第一運(yùn)算放大器用于將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號(hào);[0014] 所述第二電壓信號(hào)采集子模塊包括溫度傳感器、第一供電電源、第二下拉電阻和第二運(yùn)算放大器,所述溫度傳感器、所述第一供電電源和所述第二下拉電阻構(gòu)成溫度信號(hào)采集電路,所述溫度信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),所述第二運(yùn)算放大器用于將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號(hào);[0015] 所述信號(hào)比較子模塊包括第一二極管和第二二極管,所述第一二極管和所述第二二極管用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)。[0016] 可選地,所述電流傳感器的輸出端分別與所述第一下拉電阻的第一端、所述第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述第一二極管的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第一二極管的正極連接,所述第一下拉電阻的第二端接地;[0017] 所述第一供電電源的輸出端與所述溫度傳感器的輸入端連接,所述溫度傳感器的輸出端分別與所述第二下拉電阻的第一端、所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接,所述第二下拉電阻的第二端接地,所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述第二二極管的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二二極管的正極連接。[0018] 可選地,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊包括三角波發(fā)生器、比較器、上拉電阻和第二供電電源,所述比較器、所述上拉電阻和所述第二供電電源構(gòu)成比較電路,所述三角波發(fā)生器用于發(fā)出三角波型電壓信號(hào),所述比較電路用于根據(jù)所述三角波型電壓信號(hào)與所述目標(biāo)電壓信號(hào)輸出所述電壓方波信號(hào)。[0019] 可選地,所述三角波發(fā)生器的輸出端與所述比較器的反相輸入端連接,所述比較器的正向輸入端與所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接,所述比較器的輸出端分別與所述上拉電阻的第一端、所述電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接,所述上拉電阻的第二端與所述第二供電電源連接。[0020] 可選地,所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括第三供電電源和buck降壓電路,所述第三供電電源用于提供所述風(fēng)機(jī)額定電壓,所述buck降壓電路用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和所述風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)的工作電壓調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)工作電壓。[0021] 可選地,所述電壓調(diào)節(jié)模塊還包括第一電阻,所述第一電阻的第一端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸出端連接,所述第一電阻的第二端與所述buck降壓電路的第一輸入端連接,所述buck降壓電路的第二輸入端與所述第三供電電源連接,所述buck降壓電路的輸出正極與所述直流風(fēng)機(jī)的正極連接,所述buck降壓電路的輸出負(fù)極與所述直流風(fēng)機(jī)的負(fù)極連接。[0022] 可選地,所述裝置還包括濾波傳輸模塊,所述濾波傳輸模塊的輸入端與所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接,所述濾波傳輸模塊的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接,所述濾波傳輸模塊用于對(duì)所述目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波。[0023] 可選地,所述濾波傳輸模塊包括第三下拉電阻、第二電阻、第一電容器和第三運(yùn)算放大器,所述第三下拉電阻的第一端分別與所述信號(hào)采集模塊的輸出端、所述第二電阻的第一端連接,所述第二電阻的第二端分別與所述第一電容器的第一端、所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接,所述第三下拉電阻的第二端分別與所述第一電容器的第二端、大地連接,所述第三運(yùn)算放大器的反向輸入端和輸出端均與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊的輸入端連接。[0024] 可選地,所述電流傳感器為霍爾電流傳感器,所述溫度傳感器為NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。[0025] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案包括但不限于以下有益效果:[0026] 信號(hào)采集模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)物理量的信號(hào)采集,并將影響最大的信號(hào)作為目標(biāo)電壓信號(hào)輸入至驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊,驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊根據(jù)三角波信號(hào)和目標(biāo)電壓信號(hào)得到用于對(duì)直流風(fēng)機(jī)兩端的工作電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的電壓方波信號(hào),電壓調(diào)節(jié)信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)電壓方波信號(hào)對(duì)直流風(fēng)機(jī)兩端的工作電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),以使直流風(fēng)機(jī)能夠在調(diào)節(jié)后工作電壓下運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)直流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變,以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精確控制。[0027] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。附圖說明[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。[0029] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0030] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第二種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0031] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第三種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0032] 圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第四種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0033] 圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第五種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0034] 圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第六種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0035] 圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第七種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0036] 附圖標(biāo)記說明:1?信號(hào)采集模塊;2?驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊;3?電壓調(diào)節(jié)模塊;4?直流風(fēng)機(jī);5?濾波傳輸模塊;111?電流傳感器;112?第一下拉電阻;113?第一運(yùn)算放大器;121?溫度傳感器;122?第一供電電源;123?第二下拉電阻;124?第二運(yùn)算放大器;131?第一二極管;132?第二二極管;21?三角波發(fā)生器;22?比較器;23?上拉電阻;24?第二供電電源;31?第三供電電源;32?buck降壓電路;33?第一電阻;321?第二電容器;322?MOS管;323?第三二極管;

324?第三電容器;325?電感線圈;51?第三下拉電阻;52?第二電阻;53?第一電容器;54?第三運(yùn)算放大器。

具體實(shí)施方式[0037] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0038] 實(shí)施例一[0039] 為便于對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行理解,下面結(jié)合圖1示出的本發(fā)明實(shí)施例一所提供的一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖描述的內(nèi)容對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例一進(jìn)行詳細(xì)說明。[0040] 參見圖1所示,圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述裝置包括信號(hào)采集模塊1、驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2和電壓調(diào)節(jié)模塊3,所述信號(hào)采集模塊1的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸入端連接,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸出端與所述電壓調(diào)節(jié)模塊3的輸入端連接,所述電壓調(diào)節(jié)模塊3的輸出端與直流風(fēng)機(jī)4連接;[0041] 所述信號(hào)采集模塊1,用于采集所述直流風(fēng)機(jī)4在工作時(shí)的電流信號(hào),并將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào),以及采集所述直流風(fēng)機(jī)4在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),并將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電壓信號(hào)。[0042] 具體的,信號(hào)采集模塊通過模擬電路采集需要對(duì)散熱系統(tǒng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)的物理量,比如溫度、裝置運(yùn)行電流等,除了采集直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào)和目標(biāo)位置處的溫度信號(hào)外,還可以通過加入其他模擬電路采集直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的濕度信號(hào),噪音信號(hào)等,以在對(duì)直流風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整時(shí)同時(shí)參考上述所有物理量。[0043] 所述信號(hào)采集模塊1,用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)。[0044] 具體的,當(dāng)?shù)谝浑妷盒盘?hào)所指示的電壓值大于第二電壓信號(hào)所指示的電壓值時(shí),將第一電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)輸出至下一模塊,當(dāng)?shù)诙妷盒盘?hào)所指示的電壓值大于第一電壓信號(hào)所指示的電壓值時(shí),將第二電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)輸出至下一模塊;也就是說,選擇影響轉(zhuǎn)速的最大控制因素的電壓信號(hào)作為下一環(huán)節(jié)的輸入。[0045] 所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2,用于根據(jù)所述目標(biāo)電壓信號(hào)和預(yù)設(shè)的三角波型電壓信號(hào)輸出電壓方波信號(hào)。[0046] 具體的,將三角波型電壓信號(hào)與目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行比較,當(dāng)目標(biāo)電壓信號(hào)的電壓值高過三角波型電壓信號(hào)的電壓值時(shí),輸出高電平,當(dāng)目標(biāo)電壓信號(hào)的電壓值低于三角波型電壓信號(hào)的電壓值時(shí),輸出低電平;以時(shí)間為自變量(橫軸),電平值為因變量(縱軸),可以得到一個(gè)方波信號(hào)。[0047] 在本方案設(shè)計(jì)中,三角波型電壓信號(hào)的最大電壓值等于小于目標(biāo)電壓信號(hào)的最大值。[0048] 所述電壓調(diào)節(jié)模塊3,用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)4兩端的電壓調(diào)節(jié)至目標(biāo)工作電壓,以使所述直流風(fēng)機(jī)4在所述目標(biāo)工作電壓下運(yùn)行。[0049] 具體的,電壓調(diào)節(jié)模塊以驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊輸出的電壓方波信號(hào)作為控制信號(hào),以提供風(fēng)機(jī)額定電壓的供電電源作為電能來源,對(duì)直流風(fēng)機(jī)兩端的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)后直流風(fēng)機(jī)的目標(biāo)工作電壓為電壓方波信號(hào)的占空比與風(fēng)機(jī)額定電壓的電壓值的乘積。[0050] 在目標(biāo)位置處設(shè)置有散熱器,直流風(fēng)機(jī)輸出的風(fēng)力能夠作用到散熱器表面,在散熱器表面設(shè)置有能夠采集溫度信號(hào)的測(cè)溫設(shè)備,該設(shè)備用于采集直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào)。[0051] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,所述信號(hào)采集模塊包括第一電壓信號(hào)采集子模塊、第二電壓信號(hào)采集子模塊和信號(hào)比較子模塊。[0052] 所述第一電壓信號(hào)采集子模塊包括電流傳感器、第一下拉電阻和第一運(yùn)算放大器,所述電流傳感器和所述第一下拉電阻構(gòu)成電流信號(hào)采集電路,所述電流信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)的電流信號(hào),所述第一運(yùn)算放大器用于將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號(hào)。[0053] 所述第二電壓信號(hào)采集子模塊包括溫度傳感器、第一供電電源、第二下拉電阻和第二運(yùn)算放大器,所述溫度傳感器、所述第一供電電源和所述第二下拉電阻構(gòu)成溫度信號(hào)采集電路,所述溫度信號(hào)采集電路用于采集所述直流風(fēng)機(jī)在工作時(shí)目標(biāo)位置處的溫度信號(hào),所述第二運(yùn)算放大器用于將所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號(hào)。[0054] 所述信號(hào)比較子模塊包括第一二極管和第二二極管,所述第一二極管和所述第二二極管用于將所述第一電壓信號(hào)和所述第二電壓信號(hào)中的電壓值最大的電壓信號(hào)確定為目標(biāo)電壓信號(hào)。[0055] 具體的,在第一運(yùn)算放大器、第一二極管以及第二運(yùn)算放大器、第二二極管的配合下,能夠?qū)崿F(xiàn)將第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)中電壓值大的進(jìn)行輸出;即,將第一電壓信號(hào)的電壓值記為i,將第二電壓信號(hào)的電壓值記為t時(shí),當(dāng)t>i時(shí),將t作為目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行輸出,當(dāng)t<i,時(shí)將i作為目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行輸出。[0056] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,參見圖2所述,圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第二種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述電流傳感器111的輸出端分別與所述第一下拉電阻112的第一端、所述第一運(yùn)算放大器113的同向輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器113的反相輸入端分別與所述第一二極管131的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸入端連接,所述第一運(yùn)算放大器113的輸出端與所述第一二極管131的正極連接,所述第一下拉電阻112的第二端接地。

[0057] 具體的,將第一下拉電阻的電阻值記為R1,預(yù)設(shè)的電流變送器輸出電流值的有效值(通常取4~20mA)記為I,則i需滿足i=R1×I。[0058] 所述第一供電電源122的輸出端與所述溫度傳感器121的輸入端連接,所述溫度傳感器121的輸出端分別與所述第二下拉電阻123的第一端、所述第二運(yùn)算放大器124的同相輸入端連接,所述第二下拉電阻123的第二端接地,所述第二運(yùn)算放大器124的反相輸入端分別與所述第二二極管132的負(fù)極、所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸入端連接,所述第二運(yùn)算放大器124的輸出端與所述第二二極管132的正極連接。[0059] 具體的,將第一供電電源的供電電壓(基準(zhǔn)電壓值)記為ref(通常選擇5或者3),溫度傳感器的電阻值記為Rt,第二下拉電阻的電阻值記為R2,則t需要滿足t=R2÷(R2+Rt)×ref。[0060] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊包括三角波發(fā)生器、比較器、上拉電阻和第二供電電源,所述比較器、所述上拉電阻和所述第二供電電源構(gòu)成比較電路,所述三角波發(fā)生器用于發(fā)出三角波型電壓信號(hào),所述比較電路用于根據(jù)所述三角波型電壓信號(hào)與所述目標(biāo)電壓信號(hào)輸出所述電壓方波信號(hào)。[0061] 具體的,比較器、上拉電阻和第二供電電源組成的比較電路能夠?qū)崿F(xiàn)將三角波型電壓信號(hào)與目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行比較,當(dāng)目標(biāo)電壓信號(hào)的電壓值高過三角波型電壓信號(hào)的電壓值時(shí),輸出高電平,當(dāng)目標(biāo)電壓信號(hào)的電壓值低于三角波型電壓信號(hào)的電壓值時(shí),輸出低電平,將電平信號(hào)根據(jù)時(shí)間進(jìn)行整合后能夠得到電壓方波信號(hào)。[0062] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,參見圖3所述,圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第三種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述三角波發(fā)生器21的輸出端與所述比較器22的反相輸入端連接,所述比較器22的正向輸入端與所述信號(hào)采集模塊1的輸出端連接,所述比較器22的輸出端分別與所述上拉電阻23的第一端、所述電壓調(diào)節(jié)模塊3的輸入端連接,所述上拉電阻23的第二端與所述第二供電電源24連接。

[0063] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括第三供電電源和buck降壓電路,所述第三供電電源用于提供所述風(fēng)機(jī)額定電壓,所述buck降壓電路用于根據(jù)所述電壓方波信號(hào)和所述風(fēng)機(jī)額定電壓將所述直流風(fēng)機(jī)的工作電壓調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)工作電壓。[0064] 具體的,buck降壓電路是一種降壓式變換電路;將直流風(fēng)機(jī)運(yùn)行的最小工作電壓記為fmin,額定工作(最大工作電壓)記為fmax,在本方案設(shè)計(jì)中需要將第三供電電源的供電電壓(記為dc)設(shè)計(jì)為dc=fmax,當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊輸出的電壓方波信號(hào)的占空比為滿占空比時(shí),風(fēng)機(jī)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速;除此之外,在電路設(shè)計(jì)時(shí),需要確保驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊輸出的電壓方波信號(hào)的占空比D滿足D≥fmin÷fmax。[0065] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,參見圖4所述,圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第四種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述電壓調(diào)節(jié)模塊3還包括第一電阻33,所述第一電阻33的第一端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸出端連接,所述第一電阻33的第二端與所述buck降壓電路32的第一輸入端連接,所述buck降壓電路32的第二輸入端與所述第三供電電源31連接,所述buck降壓電路32的輸出正極與所述直流風(fēng)機(jī)4的正極連接,所述buck降壓電路32的輸出負(fù)極與所述直流風(fēng)機(jī)4的負(fù)極連接。[0066] 參見圖5所述,圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第五種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述buck降壓電路32包括第二電容器321、MOS管322、第三二極管323、第三電容器324和電感線圈325,所述MOS管322的柵極分別與所述第一電阻33的第二端、所述第二電容器321的第一端連接,所述MOS管322的漏極與所述第三供電電源31連接,所述MOS管322的源極分別與所述第三二極管323的負(fù)極、所述電感線圈325的第一端連接,所述電感線圈325的第二端分別與所述第三電容器324的第一端、所述直流風(fēng)機(jī)4的正極連接,所述第三電容器324的第二端分別與所述直流風(fēng)機(jī)4的負(fù)極、大地連接,所述第二電容器321的第二端、所述第三二極管323的正極均與大地連接。

[0067] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,參見圖6所述,圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第六種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述裝置還包括濾波傳輸模塊5,所述濾波傳輸模塊5的輸入端與所述信號(hào)采集模塊1的輸出端連接,所述濾波傳輸模塊5的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸入端連接,所述濾波傳輸模塊5用于對(duì)所述目標(biāo)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波。[0068] 具體的,該模塊由低通有源濾波實(shí)現(xiàn),將第信號(hào)采集模塊輸出的模擬量進(jìn)行濾波、平滑信號(hào)波動(dòng)以及過濾干擾信號(hào)。[0069] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,參見圖7所述,圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第七種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述濾波傳輸模塊5包括第三下拉電阻51、第二電阻52、第一電容器53和第三運(yùn)算放大器54,所述第三下拉電阻51的第一端分別與所述信號(hào)采集模塊1的輸出端、所述第二電阻52的第一端連接,所述第二電阻52的第二端分別與所述第一電容器53的第一端、所述第三運(yùn)算放大器54的同相輸入端連接,所述第三下拉電阻51的第二端分別與所述第一電容器53的第二端、大地連接,所述第三運(yùn)算放大器54的反向輸入端和輸出端均與所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生模塊2的輸入端連接。[0070] 在一個(gè)可行的實(shí)施方案中,所述電流傳感器為霍爾電流傳感器,所述溫度傳感器為NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。[0071] 具體的,NTC(NegativeTemperatureCoefficient,負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻器為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,電流傳感器和溫度傳感器的選擇可以根據(jù)實(shí)際需求和運(yùn)用環(huán)境進(jìn)行。[0072] 在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露裝置和方法,可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,又例如,多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。[0073] 所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。[0074] 另外,在本發(fā)明提供的實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。[0075] 所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read?OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

[0076] 應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋,此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。[0077] 最后應(yīng)說明的是:以上所述實(shí)施例,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改、變化或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。



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