[发明专利]基于温度感应和PWM控制的散热风扇

说明书

技术领域

本发明涉及电器控制领域，尤其涉及基于温度感应和PWM控制的散热风扇。

背景技术

散热风扇的工作原理是按能量转化来实现的，即：电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式，采用的电路不同，散热风扇的性能就会有差异。

散热风扇分为轴流风扇、离心风扇、混流风扇和贯流式风机。

轴流风扇的叶片推动空气以与轴相同的方向流动。轴流风扇的叶轮和螺旋桨有点类似，它在工作时，绝大部分气流的流向与轴平行，换句话说就是沿轴线方向。轴流风扇当入口气流是0静压的自由空气时，其功耗最低，当运转时会随着气流反压力的上升功耗也会增加。轴流风扇通常装在电气设备的机柜上，有时也整合在电机上，由于轴流风扇结构紧凑，可以节省很多空间，同时安装方便，因此得到广泛的应用。轴流风扇的特点是较高的流率、中等风压。

离心风扇工作时，叶片推动空气以与轴相垂直的方向（即径向）流动，进气是沿轴线方向，而出气却垂直于轴线方向。大多数情况下，使用轴流风扇就可以达到冷却效果，然而，有时候如果需要气流旋转90度排出或者需要较大的风压时，就必须选用离心风扇。风机严格而言，也属于离心风扇。离心风扇的特点是有限流率、高风压。

混流风扇又称对角线流向风扇，初一看，混流风扇和轴流风扇没什么不同，其实，混流风扇的进气是沿轴线的，然而出气却是沿轴线和垂轴线的对角线方向。这种风扇由于叶片和外罩称圆锥形，因此致使风压较高，在相同尺寸和其他可比性能下，与轴流风扇相比，离心风扇的噪声更低。混流风扇的特点是高流率和相对较高的风压。

贯流式风机能产生大面积的风流，通常用于冷却设备的大表面。这种风扇的进气和出气均垂直于轴线。贯流风机是使用一个比较长的圆桶状扇叶轮进行工作，这个圆桶状扇叶的口径都比较大，因为口径大，才能在保证整体空气循环量的基础上使用比较低的转速，从而，降低由于高速运转带来的噪音。贯流式风机的特点是低流率和低风压。

我们已经进入需要高性能和电路小型化的电子产品革命时代。电子系统性能的提高和尺寸的缩小已经导致功耗与散热的增加。因此，从个人电脑到高端服务器的不同解决方案频频出现热管理问题。系统冷却/热管理已成为所有高性能电子系统的关键任务。通常采用强制对流方式来实现热管理。强制对流方式通过转移热源内部及周围的空气来提高散热。采用无刷直流（BLDC）散热风扇能够轻松实现上述目的。此类散热风扇的转速取决于其RMS电压。 通过全速运行散热风扇可以实现热管理，但是散热风扇的高转速会导致以下问题：

1.提高可闻噪声；

2.增加功耗；

3.缩短使用寿命（机械磨损）；

4.增加堵塞（集尘）。

然而，散热风扇低于所需转速运行时又会导致冷却不足，从而造成组件过热。过热会造成组件故障。为了解决此类问题，必须根据环境条件（即：温度）控制散热风扇转速。

现有的散热风扇一般都是基于固定的风速运转，不能解决上述问题，要么浪费能源，要么散热功能有限。

专利“散热风扇”（申请号：201320815942.6申请日：2013-12-11）公开了一种散热风扇，包括交流供电电机驱动电路，交流供电电机驱动电路还包括依次串联的全桥整流电路、降压电路和电机控制电路、电机装置以及扇叶主体，其中：全桥整流电路包括整流器；电机控制电路与电机装置电连接；电机装置包括定子、线包、马达壳（铁壳、磁条）；扇叶主体与马达壳固定连接；线包有多个；多个线包成环形排布在定子上置于扇叶的马达壳内。

该实用新型提供的散热风扇，电路结构简单，并具有转速高、散热效果好；功率低、效率高、节能；适应更大范围的输入电压，输入交流电压范围大（110－240V）、输出直流电压都是24V、转速稳定；实用性广等特点，但是其不能根据实际的温度自动调节风扇的风速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的问题，提供一种基于温度感应和PWM控制的散热风扇。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于温度感应和PWM控制的散热风扇，包含散热风扇本体、温度传感器、PWM模块和控制模块，所述控制模块分别和PWM模块、温度传感器相连，所述散热风扇本体的电机和PWM模块相连；

所述温度感应器用于采集环境的温度信息并将其传递给控制模块；

所述PWM模块用于根据接收到的指令调整散热风扇本体的风速；

所述控制模块包含温度比较单元和指令发送单元；