抗電磁干擾的PWM風扇控制器原理及應用
微芯科技(Microchip )公司提供一種工作于PWM模式的風扇制冷速度控制器系列產(chǎn)品,用于無刷直流風扇(參考文獻1)。為了利用PWM波形的占空比來控制風扇速度,可以使用外部 NTC(負溫度系數(shù))熱敏電阻或微芯公司的一種PIC微控制器及其 SMBus 串行數(shù)據(jù)總線。圖1示出了TC664 和 TC665 控制器數(shù)據(jù)資料描述的一種典型應用(參考文獻2)。利用電容值為1mF的頻率控制電容器CF和風扇控制器IC1產(chǎn)生一個PWM脈沖串,它的標稱頻率為30 Hz,依賴于溫度或命令的占空比變化范圍是30%~100%。
雖然使用PWM模式的控制器可以降低晶體管QA(它驅(qū)動風扇)的功耗,但 100 mA 方波電機驅(qū)動電流可能對附近的高靈敏度音頻電路導致不需要的干擾。圖2中的電路解決了這個問題。一個額外的驅(qū)動晶體管Q1以及一個由C3和R3組成的RC 網(wǎng)絡構(gòu)成了一個簡單的PWM到線性轉(zhuǎn)換器。還可以使用另一個PWM到線性轉(zhuǎn)換電路,比如基于運算放大器的積分器。
圖3示出了Q2的集電極的直流電壓與IC1的PWM驅(qū)動輸出波形的占空比之間關(guān)系圖。施加到風扇的電壓對應于Q2的集電極電壓和12V電源電壓之間的差值。即使風扇兩端出現(xiàn)了穩(wěn)定的電壓,風扇電機的換向產(chǎn)生的電流脈沖仍然會在連接到Q2的發(fā)射極的電流檢測電阻器RSENSE兩端產(chǎn)生一個電壓,并且 IC1的所有保護和警告特性均保持可用狀態(tài)。
列出的元件值對100 mA/12 V 無刷風扇有效。可使用一個通用NPN晶體管(比如 2N2222)作為驅(qū)動晶體管Q1,并使用一個NPN晶體管[比如飛兆(Fairchild)半導體公司的PZT2222A,功耗為風扇最大功耗的三分之一]作為Q2。請注意:通過改變CF的值,可在15 Hz ~ 35 Hz范圍內(nèi)改變 PWM 的標稱頻率。
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