[发明专利]用于主控芯片散热的风扇驱动芯片

说明书

技术领域

本发明涉及风扇驱动领域，尤其涉及主控散热风扇驱动芯片技术领域，具体是指一种用于主控芯片散热的风扇驱动芯片。

背景技术

现有技术中的风扇驱动芯片，往往容易造成电机噪音和损耗较大的问题，无法满足正常生产工作的需要。因此，需要一种性能更优异的集成化风扇驱动芯片。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现风扇平稳换相和低噪声高效率换相、有效地降低了风扇的音频噪声和使用寿命、并使得电能利用率更高的用于主控芯片散热的风扇驱动芯片。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该用于主控芯片散热的风扇驱动芯片，其主要特点是，所述的驱动芯片包括：

输入PWN检测模块，用以检测PWM输入占空比并调整风扇转速与PWM输入占空比呈线性关系；

输入MINSP检测模块，用以检测MINSP电压并设置风扇最小转速；

软启动模块，用以在输入PWM占空比高于设定值时限制启动电流；

软换相模块，用以结合HALL信号延长风扇换相时间；

HALL信号检测模块，用以检测HALL信号并根据HALL信号使风扇换相。

较佳地，所述的软换相时间为转矩周期的12.5％。

较佳地，所述的驱动芯片的内部PWM管脚和VREF管脚之间设置有10kΩ的上拉电阻。

较佳地，所述的风扇应用到温度控速时，所述的驱动芯片的内部PWM管脚接地，VREF管脚和MINSP管脚之间设置一负温度系数的电阻R1。

较佳地，所述的驱动芯片的内部MINSP管脚和地之间设置有参考电阻Rref。

较佳地，所述的驱动芯片内部还设置有防反接保护模块。

较佳地，所述的驱动芯片还包括AD转换模块，所述的AD转换模块用以将输入的MINSP电压的模拟信号转换为数字信号；

较佳地，所述的驱动芯片还包括输出模块，所述的输出模块用以将驱动数字信号放大后转换为方波输出。

较佳地，所述的驱动芯片还包括时钟发生器、测试控制模块、转子锁定保护模块和磁场阈值控制寄存器。

采用了该发明中的用于主控芯片散热的风扇驱动芯片，基于变频调制算法，采用PWM及模拟信号控制风扇转速的能力，根据环境的热负载控制和优化风扇的转速解决风扇节能设计问题，适合云计算等领域的主控芯片的散热；集成了软启动机制，可智能调节启动峰值电流。允许任何一种散热风扇在最低额定转速正常启动，同时，抑制了启动的峰值电流，提供了最大的灵活性和集成度，适用于解决从零速到额定转速出现很大的峰值或者堵转电流各种不同范围的散热风扇的应用，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明的用于主控芯片散热的风扇驱动芯片的结构框图。

图2为输入PWM和MINSP电位决定的输出PWM占空比为10％时，软启动时占空比的变化的示意图。

图3为输入PWM和MINSP电位决定输出PWM占空比为100％时，软启动时占空比的变化的示意图。

图4为软换相时间(6000rpm)的示意图。

图5为输入输出PWM占空比传输关系的示意图。

图6输入占空比10％、2kHz(黄色)；输出10％、30kHz(紫色)的示意图。

图7输入占空比10％、100kHz(黄色)；输出10％、30kHz(紫色)的示意图。

图8～9为最小速度设置MINSP的示意图。

图10为输入占空比调速模式的示意图。

图11为温度控速的示意图。

图12为速度控制模式的示意图。

图13为防反接电路的示意图。

图14为ADC模块的示意图。

图15为电路中的数模转换电路的示意图。

图16为输出级模块的示意图。

图17为输出级内部电路的示意图。

图18输出级中数字控制信号逻辑时序的示意图。

图19为A为放大器的放大倍数，X、Y为上下电容的比例的示意图。

图20为消失调放大器需不交叠时钟信号的示意图。

图21为输入PWM和MINSP电位决定的输出PWM占空比为10％时，软启动时占空比的变化的示意图。

图22为输入PWM和MINSP电位决定的输出PWM占空比为100％时，软启动时占空比的变化的示意图。

图23为软换相时间(6000rpm)的示意图。

具体实施方式