特别是用于电压供应装置的具有过温信号化的通风机调节电路 【技术领域】
本发明涉及到在组件中的通风机调节电路。
背景技术
通常将通风机调节电路构成为集成电路并且在芯片中提供。其中该芯片具有多个也被称为管脚(Pin)的连接点，其在内部与集成电路的几个元件相连接和在外部引向其他电路或引向电压供应。通风机调节电路与集成的电压控制振荡器共同从在管脚之一上的取次于温度的信号中产生可以改变的脉冲信号，以便改变转速。在此，取决于温度的信号通常是由简单的具有负温度系数(NTC)的温度测量电阻产生的。在此电压控制振荡器同样常常与一个引向外部RC元件的芯片管脚相连接，通过该RC元件可以调整电压控制振荡器的脉冲信号的基本频率。
将由电压控制振荡器生成的脉冲信号输送给转速调整块，转速调整块将通风机地当前转速与转速额定值进行比较并将相应的模拟调节信号输出给外部的通风机。在此额定转速用可以改变的脉冲信号表示。通风机转速的当前值通过芯片内的其他电路用适当的方法从通风机电流曲线形状中求出。在此将通风机转速同样作为数字输出信号从芯片中输出。
因此，这种集成电路依赖于温度测量电阻进行通风机转速调节。有意义的是，特别是利用这种集成电路调节计算机电压供应装置的通风机。其中将温度测量电阻安装在电压供应装置内并测量电压供应装置的消耗功率或者热功率。此外提供：当温度升高时不仅改变通风机转速，而且在相应高的温度时发送过温信号。当电压供应装置内的温度更高时适宜的是，产生针对所连接的计算机的关闭信号，以保护电压供应装置不受损坏。
为此在通常情况下人们在芯片上设置额外的管脚。然而在所使用的8-管脚组件中已经占用了所有管脚，因此在使用其他管脚的情况下迄今为止的8-管脚壳体就不够用了。然而有较高数目的连接触点的壳体造成更高成本并且也许还引起意味着其他费用的生产调整。
【发明内容】
因此本发明的任务是规定一种调节电路，这种调节电路不仅发送过温警报信号而且发送过温关闭信号并且只需要尽可能少的数目的连接管脚。
此任务利用独立权利要求的主题来解决。
通风机调节电路在其内部包括第一和第二信号输出端、控制输出端以及第一和第二信号输入端。在该调节电路中设置了转速额定值电路，用于控制转速额定值确定，该转速额定值确定具有至少一个输入端，用于将取决于温度的信号输送给第一信号输入端，并被构造用于将数值连续的或者模拟的控制信号输出给通风机调节电路的电压控制振荡器，该控制信号依赖于第一信号输入端上的取决于温度的信号。因此转速额定值电路从取决于温度的信号中产生代表转速额定值的数值连续的控制信号。电压控制振荡器具有一个输出端，用于输出依赖于数值连续的控制信号的脉冲信号。此外在通风机调节电路上设置了脉冲识别电路，该脉冲识别电路与第二信号输入端相连接并被构造用于从施加在通风机调节电路的第二信号输入端上的信号中确定通风机转速值。因此该脉冲识别电路从第二信号输入端上的对应于通风机转速的信号中优选地产生数字信号。此外通风机调节电路具有一个调整块，该调整块具有第一输入端和脉冲信号输入端。该第一输入端与脉冲识别电路的输出端相连并被构造用于输送通风机转速值。该调整块的脉冲信号输入端与电压控制振荡器的输出端相连。该调整块包括一个输出端，这个输出端通过可以开关的逆变器与通风机调节电路的信号输出端相耦合。此外它还包括第二输出端，这个输出端与通风机调节电路的控制输出端相耦合。调整块被构造用于将代表通风机转速的转速信号输出给第一输出端和将通风机控制信号输出给通风机调节电路的控制输出端。最后通风机调节电路具有一个比较电路，该比较电路具有两个阈值。该比较电路被构造用于将在第一信号输入端上的取决于温度的信号与两个阈值进行比较。当超过第一个阈值时它输出一个信号给可以开关的逆变器，用于反转通风机转速信号，和当超过第二个阈值时它在通风机调节电路的第二信号输出端上产生过温信号。
因此按照本发明的通风机调节电路通过将通风机转速值信号进行反转而产生过温警报。在第二阈值时应通过通风机冷却的装置存在危险，当超过第二个温度阈值时，通风机调节电路向第二信号输出端输出优选地用于关闭整个装置的过温信号。因此按照本发明的通风机调节装置产生两个附加信号，而此时不必设置附加的端子。优选地，按照本发明的通风机调节电路可以集成在只有八个外部触点的已有的组件中，这样节约成本地继续使用该组件。通风机调节电路的信号输出端或者信号输入端由该组件的外部触点或者管脚构成。
在本发明优选的安排中通风机调节电路的电压控制振荡器有一个输入端，这个输入端通过第二信号输出端与用于调整基本脉冲的外部电路相耦合。优选的是其中频率调整装置有一个电容和一个欧姆电阻。因此它们构成RC元件。这样构造电压控制振荡器，使得其借助与第二信号输入端相连接的RC元件和借助转速额定值电路的数值连续的控制信号在其输出端上产生脉冲信号。
电压控制振荡器通过这种具有外部RC元件的构造可以调整基本频率。这能够使整个通风机调节电路具有比较高的灵活性。
在本发明的改进方案中，通风机调节电路具有与转速额定值电路的第二输入端相连接的第三信号输入端。转速额定值电路现在被构造用于依赖于施加在第二输入端上的信号将数值连续的控制信号输出给电压控制振荡器。当取决于温度的信号施加在第一信号输入端期间，此时将第三信号输入端优选地用于例如计算机母板的外部转速设定。转速额定值电路依赖于在通风机调节电路的第一和第三信号输入端上施加的两个信号产生数值连续的控制信号。即使利用第三信号输入端，外部触点的数目也不会被扩大到超过八个。
在其他优选的安排中，调节块与通风机调节电路的控制输出端的耦合是通过另一个电路进行的，该电路优选地被构造用于在过温信号施加在第二信号输出端上的同时将最大的通风机控制信号输出给通风机调节电路的控制输出端。由此在通风机调节电路的控制输出端上不依赖于调节块的输出信号而产生通风机转速的最大控制信号。如果在施加过温信号时调节块以及电压控制振荡器是关闭的并且不输出最大的通风机控制信号，那么这是特别有利的。由此避免在过温信号时由于故障通风机被关闭，然而电压供应保持继续运行。
在本发明的改进方案中过温信号是由供电电势构成的。替代地，在本发明的另一个改进方案中过温信号是由参考电势、优选地是由接地电势构成的。
优选地，在具有电流供应装置的计算机系统中使用通风机调节电路，其中电流供应装置包括至少一个通风机装置和一个温度测量装置。在此取决于温度的信号由温度测量装置产生并且输送到通风机调节电路的第一信号输入端。将通风机调节电路的第二信号输出端上的过温信号用于关闭计算机系统的电流供应装置。按照本发明的通风机调节电路可以这样在不需要比较大的改动的情况下在已有的计算机系统中实现。同时可以继续使用已有的8-管脚壳体。
【附图说明】
下面借助实施例详细叙述本发明。其中：
附图1示出了本发明第一个实施例的框图，
附图2示出了第二个实施例的框图，
附图3示出了具有按照本发明的通风机调节电路的计算机系统。
【具体实施方式】
在附图1中可以看到按照本发明的通风机调节电路。将其使用在由点划线表示的包括八个管脚的组件中，其中每个管脚与通风机调节电路1的一个信号输入端或者一个信号输出端相连接。该组件的两个管脚被构造用于输送在本实施例中为12V的供电电势VDD和接地电势VSS。这两个管脚通过两个输入端8或9示意性地示出。
通风机调节电路包括具有两个输入端的转速额定值确定11。转速额定值确定的一个输入端是与通风机调节电路的第一信号输入端4相连的，这个信号输入端引向包括温度测量电阻的分压器。转速额定值确定的第二输入端引向信号输入端7，在该信号输入端7上施加用于外部转速设定的信号FanC。这个信号例如由计算机母板输出。此外，转速额定值电路11具有与电压控制振荡器12相连的输出端114。
电压控制振荡器包括另一个信号输出端，这个信号输出端引向第二信号输出端3并构成振荡器管脚。第二信号输出端3或者振荡器管脚在通风机调节电路内通过开关与供电电势VDD相耦合。在通风机调节电路和壳体之外，将该第二信号输出端连接到二极管D1、电容器C1以及电阻R1上，该电阻的另一端子同样与电势VDD相连。
输出端121上的脉冲信号频率可以通过在电压控制振荡器控制输入端123上的转速额定值电路11的控制信号进行调整。
将输出端121上的脉冲信号输入到数字调整块14的输入端142。该数字调整块此外包括第二输入端141，这个输入端与脉冲识别电路13相连。该脉冲识别电路连接在通风机调节电路的第5号输入管脚上。将代表通风机L1的电流曲线形状的信号RSIN输送给第5号输入管脚。脉冲识别电路13用适当方法从信号RSIN中求出通风机的转速并将代表转速的数字信号继续传送到调整块14的第一输入端上。该调整块14将输入端141上代表通风机当前转速的信号与输入端142上通过脉冲信号设定的所希望的转速进行比较。该调整块14产生模拟控制信号并将其在输出端144上输出。
输出端144是与电路17相连的，该电路17将在其输出端上的控制信号通过电阻输送到场效应晶体管T的栅极端子。晶体管T的栅极控制导电性，因此在通风机调节电路的控制输出端6上在VDD和VSS之间调整电势。该电势产生信号TRSOUT并被用于调节通过与通风机L1连接的PNP双极性晶体管的电流。因此输出端6上的信号TRSOUT控制通风机的转速。
此外信号输入端4与比较电路16相连。该比较电路16具有两个输出端161和162。输出端161通向逆变器15，该逆变器用其输入端与调整块14的输出端143相连。该逆变器15的输出端通向通风机调节电路的信号输出端2，在其上可以截取通风机的数字转速信号FanM。该数字信号FanM由调整块14产生并依赖于比较电路16的控制信号通过逆变器15在输出端161上反转。
该比较电路16的第二输出端一方面通向晶体管控制17并且另外一方面通向开关S1。因此，依赖于在比较电路16的输出端162上的控制信号将电势VDD通过开关S1传送到通风机调节电路的振荡器管脚3上。由此同时这样接通晶体管控制17，使得在其输出端上输出用于晶体管T的栅极端子的控制信号，因此该晶体管过渡到尽可能低欧姆的状态。输出端6上的控制信号TRSOUT被拉到VSS。
按照本发明的通风机调节电路在计算机中运行时，温度信号输入端4与温度测量电阻NTC相连。这样布置该温度测量电阻，使得它尽可能准确地进行计算机电压供应装置的温度测量。在本实施例中温度测量电阻是具有负温度系数的取决于温度的电阻。因此当温度升高时，其电阻减小。在本实施例中在通风机调节电路的温度测量输入端4上的电压信号直到温度为70℃时大约为供电电势VDD的10％。超过70℃时信号输入端上的电势继续下降。同时信号FanC施加在信号输入端7上，该信号可以在外部附加地提高转速。转速额定值电路11从两个信号中产生一个控制信号并将该控制信号通过其输出端114输送到电压控制振荡器12。
电压控制振荡器12具有第二输入端122，其连接在振荡器管脚3上并与由电阻R1和电容器C1构成的外部RC元件相连。此外在振荡器管脚3上还提供过温关闭信号。为了处理过温信号设有与没有示出的计算机电压供应装置的过电压信号输入端相耦合的二极管D1。通过输入端123上的控制信号改变电压控制振荡器的输出端121上的脉冲信号。由此也改变振荡器管脚3上的电压信号。然而这样调整该电压信号，使得当正常运行时二极管D1继续截止，于是不发送电压供应装置过电压信号。
此外，电压控制振荡器的输出端121上的脉冲信号代表通风机转速调节的转速设定。为了这个目的，将脉冲信号输送到数字转速调整块。该数字转速调整块14将振荡器的脉冲信号与通过脉冲识别电路求出的通风机转速进行比较。如果由脉冲信号设定的转速大于通风机的实际转速，则该数字转速调整块在其输出端144上产生控制信号，这个控制信号被输送到电路17并且这样调节晶体管T的栅极端子，使得通风机调节电路的输出端6上的输出电压降低。由此提高晶体管TE的导电性，并且使通风机L1的转速提高。如果在相反的情况下转速被降低，那么通过调整块14这样调整晶体管T的栅极端子上的信号，使得其电阻提高。由此使输出端6上的控制电压提高和使通风机的转速降低。
同时调整块向其输出端143输出数字信号。这个通风机转速信号FanM代表当前的通风机转速。它是脉冲长度大约为1至4毫秒和占空因数为17％或更小的周期性的脉冲信号。与通风机转速输出端2耦合的适当的处理电子电路对信号进行处理并因此得到通风机转速的量度或者温度测量电阻的温度的量度。
同时将温度管脚4上的电压信号输送到比较电路16。该比较电路具有两个阈值。第一个阈值被用于发送过温警报信号，以及第二个阈值被用于发送过温关闭信号。如果温度管脚4上的温度信号低于过温警报的阈值时，那么比较电路16在输出端161上输出激活逆变器电路15的信号。
然后将通风机转速信号FanM进行反转，因此现在占空因数为83％或者更高。很容易将这种状态与没有温度警报的状态、即占空因数为17％或更小区别开来。与以前一样也用反转的占空因数发送通风机转速信号。当在没有温度警报的情况下关闭通风机时，通风机转速信号FanM持续为逻辑0，当关闭通风机时在输出端2上通过反转持续发送逻辑1信号。因此数字处理电路可以用简单方法执行附加的保护措施，例如通知用户。
当温度继续上升时，通风机调节电路的温度测量管脚4上的信号降低到低于比较电路16的第二个阈值。该阈值发送过温信号，自该过温起应关闭电压供应装置，以便阻止持久的损坏。比较电路16在其输出端162上输出过温信号。这个过温信号接通开关S1，于是现在在振荡器管脚3上可以截取供电电势VDD。二极管D1在正常工作模式下处于不导电状态，而现在它过渡到导电状态，并且在电流供应装置的过电压识别的输入端上近似地施加电势VDD并由此施加过温信号UBTP。由此关闭电流供应装置。同时将该信号输送到电路17，该电路不依赖于调节电路14的输出端144上的控制信号而通过晶体管T的栅极端子将晶体管接通为持续导电状态。因此控制输出端6上的通风机控制信号始终是最大的。如果由于故障没有关闭电压供应，则通风机因此以全转速继续运行。当在通风机被冷却或过温信号被降低之前重新接通电压供应时，这特别有意义。此外通过逆变器15将通风机转速信号FanM持续地接通为逻辑0。这同样向外发送过温关闭信号。
利用这些措施，可以在花费不多的实施情况下在现有的具有8管脚的壳体中附加地发送两种过温信息。
在按照附图2的本发明的另一种安排中，将比较电路16实现在转速额定值电路11中。此外还将逆变器15实现在调整块14中。因此转速额定值电路除了产生用于电压控制振荡器12的控制信号之外还产生两个其他的附加信号。过温警报信号被输送到调整块14，然后调整块在输出端2上将其转速输出信号进行反转。过温关闭信号从转速额定值电路输送到电压控制振荡器，电压控制振荡器然后闭合开关S1并将供电电势VDD施加到振荡器管脚3上。
优选地将按照本发明的组件1应用在计算机中，如附图3所示。计算机C包括可由信号TRSOUT控制的通风机L、作为检测器的取决于温度的电阻NTC和与管脚3耦合的网络部分PS。通过管脚3上的过温信号UETP将网络部分关闭。总之分别在组件的管脚2或者管脚3上输出附加需要的过温警报和过温信号UETP。继续利用已经使用的组件壳体。
附图标记列表
1：通风机调节电路
2：通风机转速计管脚
3：振荡器管脚
4：温度测量管脚
5：转速管脚
6：控制管脚
7：外部转速设定
8：供电电势管脚
9：接地管脚
11：转速额定值电路
12：电压控制振荡器
13：脉冲识别电路
14：调整块
15：逆变器
16：比较电路
17：电路
S1：开关
R1：电阻
C1：电容器
D1：齐纳二极管
T：晶体管
TE：外部晶体管
FanM：通风机转速信号
NTC：温度测量电阻
VDD：供电电势
VSS：接地电势
L1：通风机