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SMBus温度传感器IC对电扇的操控规划

SMBus温度传感器IC对风扇的控制设计-大多数DC无刷风扇的通用驱动电压是+5V和+12Vdc。全速运行的风扇会产生令人讨厌的噪声,因此,尽可能降低风扇的速度就很重要。在降压下运行直流风扇且随着风扇的老化,风扇启动电压会成为一个限制因素,因为轴承磨损会导致所要求的启动电压增加。

在许多产品中,低或中速运转的电扇已足以散热,一起答应保存最高速形式以敷衍最糟糕的景象。本文论述的电路运用线性电压操控,并经过以低于厂商满额外电压的直流电压来运转电扇到达下降电扇速度然后下降噪声的意图。

SMBus温度传感器IC

市场上能够买到的SMBus温度传感器IC包含丈量IC周围环境温度的传感器以及支撑一个或多个外部传感器(即一些廉价的、与二极管相连的三极管)的器材。

SMBu通讯接口为体系微操控器供给简洁的衔接,而经过可写寄存器可对温度传感器的丈量参数进行装备。

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图1:本文操控电路设定的温度和电扇速度的联系。

许多SMBus温度传感器具有一个或两个输出,当温度超越的某一极限值(已编程到IC寄存器内),它们就会起效果(典型状况是变低电平)。规划工程师有望取得1到3°C的典型传感器精度和精密到1/8 °C的分辨率。

大多数DC无刷电扇的通用驱动电压是+5V和+12Vdc。全速运转的电扇会发生令人讨厌的噪声,因而,尽或许下降电扇的速度就很重要。在降压下运转直流电扇且跟着电扇的老化,电扇发动电压会成为一个约束要素,因为轴承磨损会导致所要求的发动电压添加。

电扇的实际作业电压规模改变很大。某厂商额外+5V的电扇或许用2Vdc就能够发动,而相同尺度和标准的另一台电扇或许需求4Vdc才干发动。当所选电扇的作业电压低于厂商的额外值时,至关重要的是提取电扇特征并参加一些裕量,这是考虑到磨损状况及电扇之间存在差异。

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图2:两个三极管完成5V电扇驱动。

智能操控

1.两个三极管完成5V电扇驱动:

图2所示的电路关于+3.3V和+5V供电的电扇产品很有用。当温度低于两个极限设置时,开漏输出Out1和Out2被置为高,使R1和R2拉高P沟道FET Q1和Q2的栅极,将它们封闭。当温度超越图1中的极限值1时,Out1变为低,翻开Q1并经过肖特基二极管D1向电扇施加大约3V的电压。当Out2变低时,Q2翻开并向电扇施加5V的电压。D2保证5V电源不会经过Q1反向效果于3.3V电源。

该电路成效很高,因为三极管基极不耗费电流,它的效果是开关,直接将电扇衔接到电源轨上。挑选Ron《 0.75Ω@ Vgs=3V的P沟道FET能够坚持电压降和功耗较低。低功耗就容许电扇选用小外形SOT-23器材来做到400mA@5V的额外电流。

2.单个三极管完成5V电扇驱动

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图3:单个三极管完成5V电扇驱动

图3所示的电路选用一个PNP三极管来操控电扇的三个速度:停转、中速和高速。当温度低于两个极限设置时,Out1和Out2都变高。Q1的基极没有电流流过,因而它封闭且电扇电压为0V。

当温度超越极限值1时,Out1驱动变低且电阻分配器R1/R2将Q1基极的电压设为1.8V。因基极电压为Vbe,发射极电压将比Vbe高0.7V,然后使电扇电压为2.5V(满幅电压的50%)。

当Out2变低时,它将Q1基极拉低到地电平,基极电流遭到IC输出最大吸收才能的约束,典型值为@Vol=0.4V“》6-8mA@Vol=0.4V。因为基极电流有限,Q1的增益应大于100以保证最小电压降及强壮的三极管驱动才能。输出器材和Q1之间的电压降将最大电扇电压约束为4.1V(满幅电压的82%)。

3.单个三极管完成12V电扇驱动

图4所示的电路与单个三极管电路略微不同,能够驱动电扇以低速、中速和高速运转。这样的组织容许12V电扇由输出最高电压为5V的IC所操控。

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图4:单个三极管完成12V电扇驱动。

IC两个输出都为高时,低速由电阻R1和R3设置。R1/R3电压分配器将Q1基极电压设置为5.0V,然后为电扇供给大约6.3V的电压(满幅电压的52%)。当Out1变为低时,能够完成中速,经过R2吸收电流来设置基极电压为2.5V、电扇电压为8.8V(满幅电压的73%)。当Out2变低时,高速电压到达11.1V(满幅电压的92%)。

本文小结

选用SMBus温度传感器能够操控电扇的三个速度,其体系规划灵活性很高,本钱很低。经过选用较低的两个电扇速度完成正常和高于均匀功耗景象的运转,电扇速度能够被设置用于静音运转。最高速度能够专用于极点温度条件下的运转,此刻冷却效果优先于静音运转。

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