[实用新型]散热风扇的故障检测装置及散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及故障检测技术领域，尤其涉及一种散热风扇的故障检测装置及散热装置。

背景技术

现有的电力电子设备，由于自身具有不低的损耗，因此，需经常使用散热风扇对设备进行冷却。以风力发电机组(以下简称机组)的电控柜为例，电控柜中应用了各类电子器件如变频器、固态继电器、变压器、整流模块等，使得柜内温度越来越高。过高的温度会降低电子器件的使用寿命，甚至造成损坏。进一步影响到机组的运行及可利用率。常用方法即是使用散热风扇进行散热，以使柜内温度保持在正常值范围内。

然而，由于各种原因会导致散热风扇故障，常见的散热风扇故障有断路、堵转、老化、欠润滑等。散热风扇故障会使电控柜内温度升高，进而影响机组安全运行。因此，散热风扇的故障检测具有十分重要的意义。目前，对于散热风扇故障的检测，主要有以下四种方法：一是选用带告警功能的风扇；二是对风扇的转速进行检测；三是采集风扇的电流值，通过电流值的大小判断风扇运转是否正常；四是使用采样电压与基准电压进行比较，并输出开关量进行报警。

然而，上述四种方法具有以下不足之处：首先，第一种方法中的风扇价格较高，仅能对风扇是否转动进行检测；其次，第二种方法虽可实现对风扇故障检测，但需增加测速装置，同时需对风扇进行改造或选用自带转速输出功能风扇，使得成本升高；再次，第三种方法需在电路中增加A/D采集功能以实现电流值的采集，且需要使用嵌入式芯片进行运算处理。另外，由于风扇类型不同，正常运行时电流值可能会不同，所以在风扇类型改变后，需改变嵌入式芯片程序或报警参数。如果不使用嵌入式芯片，而采用主控制器直接采集，又需要增加模拟量测量通道，这些均会增加装置的复杂度和成本；最后，第四种方法中由于不同风扇的额定电流不同，所以风扇类型改变后，电子器件的参数也要随之变化，使得该方法通用性不强。此外，基准电压的选取较为困难，选取较高值，仅能检测风扇是否堵转，还可能造成故障漏判，而选取较低值，一旦电流、电压值发生漂移，容易产生误检测。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于，提供一种散热风扇的故障检测装置及散热装置，以实现准确、快速地对散热风扇的故障检测，且结构简单，成本低，通用性强。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例提供了一种散热风扇的故障检测装置，包括：依次连接的电压信号检测电路、PWM信号生成电路和控制器，其中，所述电压信号检测电路的输入端接入散热风扇的供电回路中；所述PWM信号生成电路用于根据所述电压信号检测电路输出的检测电压信号生成PWM信号，所述控制器用于根据所述PWM信号的占空比确定所述散热风扇的故障类型。

优选地，所述电压信号检测电路包括并联的采样电阻和放大电路，其中，所述采样电阻接入所述散热风扇的供电回路中，所述放大电路的输出端连接所述PWM信号生成电路。

优选地，所述PWM信号生成电路包括斜波信号生成电路和比较电路，其中，所述斜波信号生成电路的输出端和所述放大电路的输出端分别与所述比较电路的输入端相连接，所述比较电路的输出端与所述控制器相连接。

优选地，所述放大电路包括：放大器、第一电阻和第二电阻；所述放大器的同相输入端与所述散热风扇连接且通过所述采样电阻接地；所述放大器的反相输入端通过所述第一电阻连接所述放大器的输出端，且通过所述第二电阻接地；所述放大器的输出端为所述放大电路的输出端。

优选地，所述斜波信号生成电路包括：定时器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容和三极管；所述定时器的电源端通过依次连接的所述第三电阻、第四电阻及第二电容接地；所述定时器的触发输入端、阈值端和放电端通过所述第二电容接地；所述定时器的控制端通过所述第一电容接地；所述第五电阻的一端连接所述第四电阻与所述第二电容之间的节点，另一端与所述三极管的基极相连；所述三极管的集电极与第一直流电源相连；所述三极管的发射极通过所述第六电阻接地，且通过所述第三电容连接所述第三电阻与第四电阻之间的节点。

优选地，所述比较电路包括比较器和第七电阻，所述比较器的反相输入端与所述三极管的发射极相连；所述比较器的同相输入端连接所述放大电路的输出端，且通过所述第七电阻连接所述比较电路的输出端。

优选地，所述故障检测装置还包括：串联在所述控制器与所述比较电路的输出端之间的第八电阻。

本实用新型的实施例还提供了一种散热装置，包括：散热风扇以及如前述实施例所述的散热风扇的故障检测装置，所述散热风扇与所述散热风扇的故障检测装置电连接。