抗電磁干擾的PWM風(fēng)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(fēng)扇制冷速度控制器系列產(chǎn)品，用于無(wú)刷直流風(fēng)扇（參考文獻1）。為了利用PWM波形的占空比來(lái)控制風(fēng)扇速度，可以使用外部 NTC（負溫度系數）熱敏電阻或微芯公司的一種PIC微控制器及其 SMBus 串行數據總線(xiàn)。圖1示出了TC664 和 TC665 控制器數據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(fēng)扇控制器IC1產(chǎn)生一個(gè)PWM脈沖串，它的標稱(chēng)頻率為30 Hz，依賴(lài)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（它驅動(dòng)風(fēng)扇）的功耗，但 100 mA 方波電機驅動(dòng)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(gè)問(wèn)題。一個(gè)額外的驅動(dòng)晶體管Q1以及一個(gè)由C3和R3組成的RC 網(wǎng)絡(luò )構成了一個(gè)簡(jiǎn)單的PWM到線(xiàn)性轉換器。還可以使用另一個(gè)PWM到線(xiàn)性轉換電路，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驅動(dòng)輸出波形的占空比之間關(guān)系圖。施加到風(fēng)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(fēng)扇兩端出現了穩定的電壓，風(fēng)扇電機的換向產(chǎn)生的電流脈沖仍然會(huì )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(gè)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(wú)刷風(fēng)扇有效?？墒褂靡粋€(gè)通用NPN晶體管（比如 2N2222）作為驅動(dòng)晶體管Q1，并使用一個(gè)NPN晶體管［比如飛兆(Fairchild)半導體公司的PZT2222A，功耗為風(fēng)扇最大功耗的三分之一］作為Q2。請注意：通過(guò)改變CF的值，可在15 Hz ~ 35 Hz范圍內改變 PWM 的標稱(chēng)頻率。