[实用新型]一种家用低成本冗余风扇

说明书

技术领域

本实用新型设计一种家用低成本冗余风扇，通过风扇检测与控制模块自动控制主风扇和冗余备份风扇的工作。 

背景技术

在计算机工作过程中，会随着CPU的不断运算及其他部件工作，产生高温，因此需要将这些温度排出计算机外，现有的计算机散热系统中，通常以风扇作为散热主体，但风扇散热存在几个问题，风扇是持续性散热，处于不停工作状态，所以风扇属于易损件，在计算机工作过程中，如果风扇损坏不能及时更换，其他发热元件无法散热可能导致整个计算机硬件不可修复性的损坏，因此需要提供一种辅助主风扇的冗余风扇，当主风扇出问题损坏设备，可以给主风扇作为专门备用的风扇，主风扇出问题后冗余风扇自动启用；因此亟待研发出一款家用低成本冗余风扇。 

发明内容

为了解决计算机的主风扇损坏，影响其它部件工作的问题，本实用新型提出了一种家用低成本冗余风扇。 

本实用新型的技术方案是，包括驱动电源模块，风扇检测与控制模块，主风扇模块，冗余备份风扇模块；所述驱动电源模块由变压电路、整流桥电路、电容滤波电路、12v稳压电路和5v稳压电路依次电连接构成；所述12v稳压电路输出电连接主风扇模块和冗余备份风扇模块；所述5v稳压电路输出电连接风扇检测与控制模块；所述风扇检测与控制模块由内置数模转换功能的单片机及单片机外围电路构成；所述主风扇模块和冗余备份风扇模块输出端分别电连接有第一采样电阻和第二采样电阻；所述第一采样电阻和第二采样电阻另一端连接到地端；所述单片机的一端口电连接第一采样电阻和主风扇模块连接处；所述单片机的另一端口电连接第二采样电阻和冗余风扇模块连接处；所述主风扇模块由主电机和第一三极管驱动电路构成，所述冗余备份风扇模块由冗余电机和第二三极管驱动电路构成；所述第一三极管驱动电路和第二三极管驱动电路分别电连接到单片机的端口。 

进一步地，所述单片机还电连接有声光报警装置。 

进一步地，所述第一采样电阻和第二采样电阻阻值为0.22欧姆。 

进一步地，所述12v稳压电路和5v稳压电路分别由稳压芯片7812和稳压芯片7805构成。 

进一步地，所述单片机及单片机外围电路由增强型单片机12C5A60S2和时钟电路构成。 

本实用新型的有益效果：本实用新型的家用低成本冗余风扇，可以交流电源直接供电，可监测冗余风扇的短路与断路；监测到主风扇M1回路电流异常，判断风扇发生短路或者开路故障，关闭主风扇脉宽调制信号，强制关闭主风扇后，开启冗余风扇脉宽调制输出，并声光提示主风扇已损坏。 

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。 

图中：U1：稳压芯片7812；U2：稳压芯片7805；T1：变压器；U3：增强型单片机12C5A60S2；M1：主风扇；M2：冗余备份风扇；D1~D4：整流二极管；Q1:第一三极管驱动电路；Q2：第二三极管驱动电路；R1：第一采样电阻；R2：第二采样电阻。 

具体实施方式

如图1所示，交流信号输入驱动电源模块，变压电路T1先将220V交流降为低压交流，低压交流经过4个整流二极管D1、D2、D3和D4组成的整流桥电路变成脉动的直流电，脉动的直流再经过电容滤波电路CL变成低压直流电，送入稳压芯片7812进行12V稳压，为主风扇和冗余风扇提供12v电力支持，稳压芯片7815的输出再送入稳压芯片7805进行二次稳压，为风扇检测与控制模块提供电力支持；所述冗余风扇检测部分采用增强型单片机12C5A60S2，增强型单片机12C5A60S2集成片内10位数模转换；利用片内10位数模转换，通过0.22欧姆的采样电阻，采样风扇回路电流，当电流为0时判断风扇回路断路，当电流值很大时判断风扇回路断路，当增强型单片机12C5A60S2监测到主风扇出现故障时，关闭主风扇的脉宽调制输出，启用冗余备份风扇，并声光提示主风扇已经故障。 

其中，稳压芯片7815的1脚和2脚；稳压芯片7815的3脚接三端稳压芯片7805的1脚，稳压芯片7815的2脚接稳压芯片7805的2脚，三端稳压芯片7805的3脚接增强型单片机12C5A60S2的31脚与40脚，三端稳压芯片7805的2脚接增强型单片机12C5A60S2的20脚，所述单片机及单片机外围电路由单片机12C5A60S2引脚18、19两端接一个12M晶振Y1，两端各接一个22pF的电容C2、C3至地端；第一三极管驱动电路Q1的基极接增强型单片机12C5A60S2的1脚；第一三极管驱动电路Q1的集电极接三端稳压芯片7805的1脚，第一三极管驱动电路Q1的发射极串接风扇M1和0.22欧姆第一采样电阻R1至三端稳压芯片7805的2脚；第二三极管驱动电路Q2的集电极接三端稳压芯片7805的1脚；第二三极管驱动电路Q2的基极接增强型单片机12C5A60S2的1脚，第一三极管驱动电路Q1的发射极串接风扇M2和0.22欧姆的第二采样电阻R2至稳压芯片7805的2脚；风扇M1与0.22欧姆的第一采样电阻R1的中间节点接增强型单片机12C5A60S2的2脚，风扇M2与电阻R2中间节点接增强型单片机12C5A60S2的3脚,增强型单片机12C5A60S2的5脚与稳压芯片7805的2脚之间；所述声光报警装置由发光整流二极管LED1和蜂鸣器LS1构成；发光整流二极管LED1和蜂鸣器LS1的一端分别有单片机的两个端口，另一端连接到地端。