专利名称：风扇的电源监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源监测装置，特别是涉及一种应用于风扇的电源监测装置。
背景技术：
电子系统通常都装有风扇用来散热，以维持该电子系统的正常操作。该风扇可由电子系统或者由一外部电源提供一输入电压作为动力来源，但是如果该电子系统或者该电源所产生的输入电压异常时(如输入电压过高或者过低时)，将会损坏该风扇。举例来说，当该输入电压过低时，将导致电流上升而产生电流过载(over current)现象，可能会造成该风扇的内部组件损坏，反之，当该输入电压过高时，可能超出该风扇可承受的电压，而导致该风扇的内部组件烧毁。针对上述问题，现有的技术采用一个模拟式控制芯片作为保护机构，以进行电压异常探测。
如图1所示，已知的电源监测装置1接收外部的输入电压91作为风扇10的动力来源，首先由模拟式控制芯片11测量该输入电压91的大小，当输入电压91正常时，电源监测装置1的启动单元12启动风扇10，反之当该输入电压91低于风扇10的最低启动电压或高于风扇10的最大承受电压时，模拟式控制芯片11关闭启动单元12以停止启动风扇10，来防止损坏风扇10的内部组件。但是上述的方式，只针对输入电压91低于最低启动电压或是高于最大承受电压时，进行的保护动作，但是有时输入电压91并未低于最低启动电压或者高于最大承受电压时，此时风扇10仍可启动，但是使用者无法得知目前风扇的启动电压异常，因此可能导致风扇发生不可预知的误动作，影响风扇的可靠性。
因此，本发明是提供一种风扇的电源监测装置，来改进上述的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风扇的电源监测装置，当输入电压异常时，发出一警示信号，提示目前风扇输入电压异常，以利于进行维修和处理。
为了达到上述目的，依据本发明的一种风扇的电源监测装置，其接收一外部的输入电压，风扇的电源监测装置包括一启动单元以及一电压探测单元。其中，启动单元接收输入电压，且依据输入电压来启动风扇；电压探测单元电连接启动单元，当输入电压不等于参考值时，产生一警示信号。
本发明的另外的目的是提供一种风扇的电源监测装置，当输入电压低于风扇的最低启动电压或者高于风扇的最大承受电压时，关闭风扇，以达到电压保护的功能。
为达到上述目的，依据本发明的另一种风扇的电源监测装置，是接收一外部的输入电压。风扇的电源监测装置包括一启动单元、一电压探测单元以及一电压检测单元。其中，启动单元接收输入电压，且依据输入电压启动风扇；电压探测单元电连接启动单元，当输入电压不等于第一参考值时，产生一警示信号；电压检测单元接收输入电压且电连接启动单元，当在输入电压不等于第二参考值时，电压检测单元关闭启动单元。
综上所述，依据本发明的一种风扇的电源监测装置是利用电压探测单元来检测输入电压是否异常，并在输入电压异常时，发出一警示信号，提示目前输入电压异常，以便于后面的改进。本发明还用于当输入电压低于风扇的最低启动电压或者高于风扇的最大承受电压时，关闭风扇，以达到电压保护的目的。
图1为现有的风扇的电源监测装置的方块图；图2为本发明的风扇的电源监测装置的较佳实施例的方块图；图3为本发明的风扇的电源监测装置的较佳实施例的电路图；图4为本发明的风扇的电源监测装置的另一较佳实施例的电路图；以及图5为本发明的风扇的电源监测装置的又一较佳实施例的电路图。
具体实施例方式
以下将参考相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种风扇的电源监测装置。其中相同的组件将以相同的符号加以说明。
如图2以及图3所示，为本发明的一种风扇的电源监测装置的较佳实施例。
如图2所示，本实施例的一种风扇的电源监测装置2包括一启动单元21以及一电压探测单元22。电源监测装置2是接收一外部的输入电压91，并且与一风扇10、一外部系统20相连接。
输入电压91是作为动力来源，使后面的电路工作。本实施例的电源监测装置2可在输入电压91异常时，发出一警示信号92送到外部系统20，外部系统20接收警示信号92后，则开始响应用来提示进行改进，例如提高或降低输入电压91的电压值，在此外部系统20可以是一计算机系统或控制装置，为了方便说明，本实施例是以输入电压不足的情况加以说明的。
如图3所示，本实施例的启动单元21具有二个第一二极管D1、二个电阻器R1和R2、一个第一开关组件Q1、一个第二开关组件Q2、一个第二二极管D2、一个齐纳二极管D3与一个电容器C1。其中，第一开关组件Q1与第二开关组件Q2分别可为晶体管或其它具有开关功能的电子组件。
其中第一二极管D1为并联连接，且其一端接收输入电压91，本实施例的第一二极管D1可为肖特基二极管(Schottky Diode)，用以防止逆向电流。电阻器R1的一端电连接第一二极管D1的另一端。
本实施例的第一开关组件Q1为一PMOS晶体管，第二开关组件Q2为一NMOS晶体管，第一开关组件Q1的源极S电连接第一二极管D1的另一端以接收输入电压91，第二开关组件Q2的漏极D通过电阻器R1电连接第一二极管D1的另一端，并且第一开关组件Q1的漏极D电连接风扇10。
另外，第二开关组件Q2的漏极D通过第二二极管D2电连接第一开关组件Q1的栅极G，用以控制第一开关组件Q1。齐纳二极管D3的一端电连接第一开关组件Q1的源极S，以及另一端电连接第二二极管D2。电容器C1的一端电连接第一开关组件Q1的源极S，电阻器R2的一端电连接电容器C1的另一端，并且电阻器R2另一端接地。
本实施例的启动单元21工作方式如下第一二极管D1的一端接收输入电压91后，电容器C1开始充电，直到当电容器C1的电压值达到第一开关组件Q1的开启电压时，第一开关组件Q1开启，使风扇10开始工作。此外，本实施例是采用电容器C1与电阻器R2的充电电路，使得流经风扇10的电流以较为缓慢的速率增加，使其达到软启动(soft-start)的功能。
本实施例的电压探测单元22具有一个第一比较器U1、一个第三开关组件Q3、一个电阻器R3、二个齐纳二极管D4和D5以及一个第一分压单元221。其中，第三开关组件Q3可为一晶体管或其它具有开关功能的电子组件。
第一分压单元221具有二个电阻器R4和R5，电阻器R4的一端接收输入电压91，且电阻器R5的一端电连接电阻器R4的另一端，且电阻器R5的另一端接地，形成一分压电路，以产生一分压后的输入电压91′，由于输入电压91可能为一较大电压，经过第一分压单元221后，可获得较低电压值的输入电压91′，以利于后面的启动，其中输入电压91′的大小，可依据需求，通过调整电阻器R4和R5的比值来获得。
第一比较器U1具有一个第一输入端input1、一个第二输入端input2与一个输出端output。第一输入端input1为一正相输入端，并且电连接电阻器R4的另一端，以接收分压后的输入电压91′。
第三电阻器R3的一端电连接一外部电压Vcc，齐纳二极管D4的一端电连接第三电阻器R3的另一端，在此，利用齐纳二极管D4的稳压特性，产生一第一参考值Vref1，第一参考值Vref1可依据需求而定，在此不加以限定。
第二输入端input2为一反相输入端，其是电连接齐纳二极管D4的一端以接收第一参考值Vref1。
第三开关组件Q3具有一基极B、一集电极C与一发射极E，基极B电连接输出端output，集电极C接收输入电压91，发射极E接地。齐纳二极管D5的一端电连接集电极C，且另一端接地。
本实施例的电源监测装置2工作方式如下当启动单元21接收到输入电压91后，第二开关组件Q2以及第一开关组件Q1开启，使风扇10开始工作。此时第一比较器U1将分压后的输入电压91′与第一参考值Vref1进行比较，当分压后的输入电压91′高于第一参考值Vref1时，输出端output输出一正电压值，使第三开关组件Q3开启，外部系统20接收到一低电压信号，即判断输入电压91正常。
反之，当分压后的输入电压91′低于第一参考值Vref1时，输出端output输出一负电压值，使第三开关组件Q3关闭，外部系统20接收到一高电压信号，外部系统20以高电压信号为警示信号92，此时外部系统20判断输入电压91异常，即可以采用例如声响或影像提示电压不足的讯息。
本实施例虽以警示信号92为高电压信号说明的，但不限于此，警示信号92也可为一低电压信号，在此警示信号92是依据外部系统20设计而定。此外，第一比较器U1的第一输入端input1也可直接接收输入电压91，进行后面的比较动作，其比较动作如上所述，在此不加以赘述。
另外，第一比较器U1的第一输入端input1也可为一反相输入端，第一比较器的第二输入端input2则为一正相输入端，因此当分压后的输入电压91′高于第一参考值Vref1时，输出端output输出一负电压值，使第三开关组件Q3关闭，外部系统20接收到高电压信号，此时外部系统20判断输入电压91异常，即可以采用例如声响或影像提示电压过高的讯息。
如图4所示，为本发明另一较佳实施例的电源监测装置3的电路图。其中，与图3中的相同组件给予相同符号名称，并且不加以赘述。
本实施例的一种电源监测装置3包括一启动单元21、一电压探测单元22以及一电压检测单元23。
本实施例的电压检测单元23具有一第二比较器U2、一齐纳二极管D6以及一第二分压单元231。
第二分压单元231具有二电阻器R7和R8，电阻器R7的一端接收输入电压91，电阻器R8的一端电连接电阻器R7的另一端，且电阻器R8的另一端接地，形成一分压电路，以产生一分压后的输入电压91″，由于输入电压91可能为一较大电压，经过第二分压单元231后，可获得较低电压值的输入电压91″，以利于后面的工作，其中输入电压91″的大小，可依据需求，通过调整电阻器R7和R8的比值来获得。
其中，齐纳二极管D6用来产生一第二参考值Vref2，在此第二参考值Vref2的电压值为风扇10的最低启动电压的参考值。第二比较器U2具有一第一输入端input1、一第二输入端input2.与一输出端output。其中，第一输入端input1为一正相输入端用以接收输入电压91″，第二输入端input2为一反相输入端，其是接收第二参考值Vref2，输出端output是由一电阻器R6电连接到启动单元21的第二开关组件Q2，来控制第二开关组件Q2开启或关闭。
本实施例的电源监测装置3的工作方式如下当电压检测单元23接收到输入电压91后，电压检测单元23的第二比较器U2将分压后的输入电压91″与第二参考值Vref2进行比较，当分压后的输入电压91″低于第二参考值Vref2时，即判定输入电压91低于风扇10的最低启动电压，因此输出端output输出一负电压值，使第二开关组件Q2与第一开关组件Q1关闭，使风扇10停止工作，以达到电压异常保护的功能。
反之，当分压后的输入电压91″高于第二参考值Vref2时，第二开关组件Q2开启，第一开关组件Q1开启，使风扇3开始工作。同时使电压探测单元22开始工作，这样，使用者即可得知目前风扇10的工作电压是否正常或者不足，以达到完全保护风扇10的目的。此外，第二比较器U2的第一输入端input1也可直接接收输入电压91，进行后面的比较动作，其比较动作如上所述，在此不加以赘述。
此外，第二比较器的第一输入端input1也可为一反相输入端，第二比较器的第二输入端input2则为一正相输入端，并假设第二参考值Vref2的电压值为风扇10的最大承受电压的参考值。因此，当分压后的输入电压91″高于第二参考值Vref2时，即判定输入电压91高于风扇10的最大承受电压，因此输出端output输出一负电压值，使第二开关组件Q2与第一开关组件Q1关闭，使风扇10停止工作，以达到电压保护的功能，需要注意的是，第二参考值可依据使用者想要探测的电压值，设定为风扇10的最大承受电压的参考值或者最低启动电压的参考值。
另外，如图5所示，为本发明的电源监测装置3′的又一较佳实施例。其中，与图4中的相同组件给予相同符号名称，并且不加以赘述。
本实施例的一种电源监测装置3′具有一启动单元21、一电压探测单元22以及一电压检测单元23′。本实施例的电源监测装置3′与图4中的电源监测装置3不同之处在于，本实施例的电压检测单元23′可为一模拟式控制芯片，其接收输入电压91，当输入电压91异常时，即关闭启动单元21，以达到电压保护的功能。参考值可以是例如参考电压或参考电流。
综上所述，依据本发明的一种风扇的电源监测装置是利用电压探测单元以检测输入电压是否异常，并在输入电压异常时，发出一警示信号来作为提示。与已有的技术相比较，本发明的风扇的电源监测装置除了在输入电压低于风扇的最低启动电压或高于风扇的最大承受电压时，关闭风扇以达到电压保护的功能外，还可在输入电压异常时提供警示的功能，以利于进行维修和处理，达到更为完整的保护功能。
以上所述仅为举例，而不限于此。任何没有脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或改变，均应包含于后附的权利要求的范围中。
权利要求
1.一种风扇的电源监测装置，其接收一外部的输入电压，风扇的电源监测装置包括一启动单元，其接收输入电压，且依据输入电压启动风扇以及一电压探测单元，其电连接启动单元，当输入电压不等于第一参考值时，产生一警示信号。
2.如权利要求1所述的风扇的电源监测装置，其中启动单元包括一第一开关组件，其一端接收输入电压以启动风扇；以及一第二开关组件，其电连接第一开关组件，以控制第一开关组件。
3.如权利要求2所述的风扇的电源监测装置，其中启动单元还包括一电容器，其一端电连接第一开关组件。
4.如权利要求2所述的风扇的电源监测装置，其中启动单元还包括至少一个二极管，其一端接收输入电压，且另一端电连接第一开关组件。
5.如权利要求4所述的风扇的电源监测装置，其中第一开关组件以及第二开关组件分别为一晶体管，第一开关组件的源极电连接二极管的另一端，第二开关组件的漏极也电连接二极管的另一端，第一开关组件的漏极电连接风扇。
6.如权利要求5所述的风扇的电源监测装置，其中第一开关组件为一PMOS晶体管，第二开关组件为一NMOS晶体管。
7.如权利要求第1项所述的风扇的电源监测装置，其中电压探测单元包括一比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中第一输入端接收输入电压，第二输入端接收第一参考值；当输入电压不等于第一参考值时，输出端输出警示信号。
8.如权利要求7所述的风扇的电源监测装置，其中电压探测单元还包括一第一齐纳二极管，其一端电连接第二输入端，其另一端接地。
9.如权利要求7所述的风扇的电源监测装置，其中第一输入端为比较器的正相输入端，第二输入端为比较器的反相输入端，当输入电压低于第一参考值时，输出端输出警示信号。
10.如权利要求7所述的风扇的电源监测装置，其中第一输入端为比较器的反相输入端，第二输入端为比较器的正相输入端，当输入电压高于第一参考值时，输出端输出警示信号。
11.如权利要求7所述的风扇的电源监测装置，其中电压探测单元还包括一第三开关组件，其电连接比较器的输出端，当输入电压不等于第一参考值时，第三开关组件关闭，并得以输出警示信号。
12.如权利要求11所述的风扇的电源监测装置，其中第三开关组件为一晶体管。
13.如权利要求12所述的风扇的电源监测装置，其中电压探测单元还包括一第二齐纳二极管，其一端电连接第三开关组件的集电极，且另一端接地，当输入电压不等于第一参考值时，第二齐纳二极管的一端产生警示信号。
14.如权利要求1所述的风扇的电源监测装置，其中电压探测单元包括一分压单元，其接收输入电压，且产生一分压后的输入电压；以及一比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，其中第一输入端接收分压后的输入电压，第二输入端接收第一参考值；当分压后的输入电压不等于第一参考值时，输出端输出警示信号。
15.如权利要求14所述的风扇的电源监测装置，其中分压单元具有一第一电阻器以及一第二电阻器，第一电阻器的一端接收输入电压，且另一端电连接第一输入端，第二电阻器的一端电连接第一电阻器的另一端，且另一端接地。
16.如权利要求1所述的风扇的电源监测装置，其还可与一外部系统连接，且外部系统用以接收并反应警示信号。
17.如权利要求1所述的风扇的电源监测装置，还包括一电压检测单元，其接收输入电压并电连接启动单元，当输入电压不等于第二参考值时，电压检测单元关闭启动单元。
18.如权利要求17所述的风扇的电源监测装置，其中电压检测单元包括一第二比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，其中第一输入端接收输入电压，第二输入端接收第二参考值，输出端电连接启动单元。
19.如权利要求1项所述的风扇的电源监测装置，其中第一输入端为第二比较器的一正相输入端，第二输入端为第二比较器的反相输入端，当输入电压低于第二参考值时，电压检测单元关闭启动单元。
20.如权利要求18所述的风扇的电源监测装置，其中第一输入端为第二比较器的一反相输入端，第二输入端为第二比较器的正相输入端，当输入电压高于一第二参考值时，电压检测单元关闭启动单元。
21.如权利要求17所述的风扇的电源监测装置，其中电压检测单元包括一分压单元，其接收输入电压，且产生一分压后的输入电压；以及一第二比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，第一输入端接收分压后的输入电压，第二输入端接收第二参考值，输出端电连接启动单元。
22.如权利要求17所述的风扇的电源监测装置，其中电压检测单元为一模拟式控制芯片。
全文摘要
本发明涉及一种风扇的电源监测装置，其接收一外部的输入电压，该电源监测装置包括一启动单元以及一电压探测单元。其中，该启动单元接收该输入电压，且依据该输入电压启动该风扇；该电压探测单元电连接到该启动单元，当该输入电压不等于第一参考值时，产生一警示信号。
文档编号H02H7/09GK1909318SQ20051008910
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月2日 优先权日2005年8月2日
发明者陈建桦, 黄文喜 申请人:台达电子工业股份有限公司