CN101369806A - 风扇与风扇系统及其滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种滤波器，电性连接于一风扇或设置在一风扇内，且该滤波器更电性连接于一第一电源端及一第二电源端，该滤波器包括一放大元件、一电容器及一分压电路。该放大元件具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇的一电源回路，该电容器电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间，该分压电路电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇与风扇系统及其滤波器。
背景技术
随着电气、电子产品的发展，其对散热的需求也相对增加，所以散热技术也成为计算机技术的发展重点之一。其中，由于风扇具有低成本、技术成熟等优点，因此，也普遍被用来作为产品中的散热装置。
由于风扇乃为电力驱动磁性元件而运转的装置，因此必须考虑到噪声(Noise)的干扰，尤其电子噪声中的电磁干扰EMI(ElectromagneticInterference)可经由电力回路去干扰其它电子产品正常的运作，因此有关于电子产品当中电磁干扰的规范种类相当的多，例如针对风扇电路设计当中需符合ETSI EN 300 132-2规范(ETSI：European TelecommunicationsStandards Insitute)，其乃是要求低频(25Hz-20KHz)的电磁干扰必须在一规范值以下。
请参照图1至图3所示，目前常见的风扇系统包含一滤波器10及一风扇20，其中，该滤波器10电性连接于电源端与该风扇20之间，特别是电性连接于该风扇20中的电源回路，藉以作为电源输入至该风扇20的低频噪声处理。其中，如图1所示，该滤波器10乃由一电感器L与一电容器C组成(L型滤波器)，而如图2所示，该滤波器10乃由一电感器L与二电容器C组成(π型滤波器)，而如图3所示，该滤波器10乃由二电感器L与一电容器C组成(T型滤波器)，上述三种不同实施态样的现有滤波器，其乃是利用低频率的信号对于电容或电感元件会产生感抗较小、容抗较大而造成对低频率信号有一定程度的衰减量，使得所需信号与噪声的比值提高，而达到噪声干扰防制的效果。
然而，目前风扇系统若要符合上述抑制低频电磁干扰的需求，其必须选用具有较大的电感值及电容值的电感器及电容器，相对于选用的电感器及电容器的体积皆较大，因此若仅供应单一风扇使用，大多以外接方式实施，若是供应予例如由数个风扇所组成的风扇盘(Fan Tray)当中，则必须占用非常多的空间来摆放，因此对于愈来愈讲究微型化的结构设计来说，现有风扇系统及其滤波器已有改善的必要。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种新颖的滤波器设计，其可大幅缩小体积，而使得组设该滤波器的风扇或风扇系统的体积亦大幅减少。
为达上述目的，本发明提供一种滤波器，电性连接于一风扇或设置在一风扇内，且该滤波器更电性连接于一第一电源端及一第二电源端，该滤波器包括一放大元件、一电容器及一分压电路，该放大元件具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇的一电源回路，该电容器电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间，该分压电路电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
再者，为达上述目的，本发明更提供一风扇，其中，该风扇中具有上述该滤波器。
另外，为达上述目的，本发明更提供一风扇系统，其包括一第一电源端、一第二电源端、一风扇及一滤波器，其中，该滤波器包括一放大元件、一电容器及一分压电路，该放大元件具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇的一电源回路，该电容器电性连接于该放大元件的该第三端与该第二电源端之间，该分压电路电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
承上所述，本发明的滤波器藉由放大元件的特性使得电阻器的电阻值减小，进而得以达成抑制电磁干扰的噪声，且由于放大元件的放大作用，使得挑选的电阻器及电容器的规格都不若以往现有技术的电感器如此的大，因而得有效缩减占用的体积，此滤波器与一风扇结合为一风扇系统后，其占用体积减小，甚至该滤波器小到足以整合至一风扇当中，其空间利用性较佳，也更为符合经济成本，实为一极佳的设计。
附图说明
图1为第一种现有风扇系统的示意图；
图2为第二种现有风扇系统的示意图；
图3为第三种现有风扇系统的示意图；
图4A为依据本发明第一较佳实施例的滤波器应用于一风扇系统的示意图。
图4B为图4A的等效示意图。
图5为依据本发明第一较佳实施例的滤波器应用于一风扇的示意图。
图6为依据本发明第二较佳实施例的滤波器应用于一风扇系统的示意图。
图7为依据本发明第二较佳实施例的滤波器应用于一风扇的示意图。
附图符号说明：
10：滤波器 20：风扇
30：滤波器 31：分压电路
40：风扇 50：风扇
60：滤波器 70：风扇
A：分压节点 C：电容器
L：电感器 R：电阻器
R1：电阻器 R2：电阻器
Q：放大元件。
实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明的滤波器及具有滤波器的风扇及风扇系统。
请参阅图4A所示为依据本发明第一较佳实施例的滤波器应用于一风扇系统的示意图，其中，该风扇系统包括有一滤波器30及一风扇40，且该滤波器30电性连接于一第一电源端VIN及一第二电源端VGND，而该风扇40则电性连接于该滤波器30。
该风扇40至少具有一电源回路、一马达及一驱动电路，其中，该电源回路提供该马达及该驱动电路所需的电源，而该驱动电路用于驱动控制该马达运转。
该滤波器30包括一放大元件Q、一电容器C及一分压电路31，该放大元件Q具有一第一端、一第二端及一第三端，其中，该第三端电性连接于该风扇40的该电源回路，该电容器C电性连接于该放大元件Q的该第三端与该第二电源端VGND之间，该分压电路31电性连接于该第一电源端VIN与该第二电源端VGND之间，且其具有一分压节点A电性连接于该放大元件Q的该第二端。
在本实施例当中，该放大元件Q是一晶体管，尤其可实施为一PNP型双极结型晶体管(BJT)，其一集极电性连接于该风扇40，而该分压电路31则电性连接于该晶体管的一射极与一基极；另外，在本实施例当中，该分压电路31是由一第一电阻器R1与一第二电阻器R2所组成，且该分压节点A即位于第一电阻器R1与该第二电阻器R2之间，而该分压节点A即电性连接于该晶体管的该基极。
图4A所示的滤波器30的该分压节点A的电压值VA＝VIN(R2/(R1+R2))，而流经该第二电阻器R2的电流值IB＝VA/R2，且βIB<IC(β：电流增益)，因此使得该放大元件Q得于放大区操作，并得以等效为如图4B所示的滤波器30′，其中，该等效电阻器R′＝(R1*R2/(R1+R2))/(1+β)，如此一来，等效电路当中该电阻值大幅下降，进而得以对电磁干扰达到抑制的效果，特别是可符合ETSI EN 300 132-2的规范。
图5所示为依据本发明第一较佳实施例的滤波器应用于一风扇的示意图，其中，前述的该滤波器30可整合至一风扇50当中，接收电源并作电磁干扰的处理，由于其结构组成及可达成功效已在前述完整详述，故在此不另作赘述。
图6所示为依据本发明第二较佳实施例的滤波器应用于一风扇系统的示意图，其中，该风扇系统包括有一滤波器60及一风扇40，且该滤波器60电性连接于一第一电源端VGND及一第二电源端VIN，而该风扇40则电性连接于该滤波器60。
该滤波器60包括有一放大元件Q、一电容器C及一分压电路61，该放大元件Q具有一第一端、一第二端及一第三端，其中，该第三端电性连接于该风扇40的该电源回路，该电容器C电性连接于该放大元件Q的该第三端与该第二电源端VIN之间，该分压电路31电性连接于该第一电源端VIN与该第二电源端VGND之间，且其具有一分压节点A电性连接于该放大元件Q的该第二端。
在本实施例当中，该放大元件Q是一晶体管，尤其可实施为一NPN型双极结型晶体管(BJT)，其一集极电性连接于该风扇40，而该分压电路61则电性连接于该晶体管的一射极与一基极；另外，该分压电路61由一第一电阻器R1与一第二电阻器R2所组成，且该分压节点A即位于第一电阻器R1与该第二电阻器R2之间，而该分压节点A即电性连接于该晶体管的该基极。
图6所示的滤波器60的该分压电路61亦可等效为一等效电阻器R′＝(R1*R2/(R1+R2))/(1+β)，如此一来，等效电路当中该电阻值大幅下降，进而得以对电磁干扰达到抑制的效果，特别是可符合ETSI EN 300 132-2的规范。
图7所示为依据本发明第二较佳实施例的滤波器应用于一风扇的示意图，其中，前述该滤波器60可整合至一风扇70当中，接收电源并作电磁干扰的处理，由于其结构组成及可达成功效已在前述完整详述，故在此不另作赘述。
综上所述，本发明的滤波器藉由放大元件的特性使得电阻器的电阻值减小，进而得以达成抑制电磁干扰的噪声，且由于放大元件的放大作用，使得挑选的电阻器及电容器的规格都不若以往现有技术选用电感器如此的大，因而得有效缩减占用的体积，此滤波器与一风扇结合为一风扇系统后，其占用体积减小，甚至该滤波器小到足以整合至一风扇当中，其空间利用性较佳，也更为符合经济成本，实为一极佳的设计。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的申请专利范围中。
Claims (18)
1.一种滤波器，电性连接于一风扇、一第一电源端及一第二电源端，其包括：
一放大元件，具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第一端电性连接于该第一电源端，而该第三端电性连接于该风扇的一电源回路；
一电容器，电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间；以及
一分压电路，电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
2.一种滤波器，设置在一风扇内，且该风扇电性连接于一第一电源端及一第二电源端，其中，该滤波器包括：
一放大元件，具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇的一电源回路；
一电容器，电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间；以及
一分压电路，电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
3.如权利要求1或2所述的滤波器，其中，该放大元件为一晶体管、一PNP型双极结型晶体管或一NPN型双极结型晶体管。
4.如权利要求3所述的滤波器，其中，该晶体管的一集极电性连接于该风扇，且该分压电路电性连接于该晶体管的一射极与一基极。
5.如权利要求3所述的滤波器，其中，当该晶体管为一PNP型双极结型晶体管时，该第二电源端为一接地端，当该晶体管为一NPN型双极结型晶体管时，该第一电源端为一接地端。
6.如权利要求1或2所述的滤波器，其中，该分压电路具有一第一电阻器及一第二电阻器，其中，该二电阻器之间的该分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
7.一种风扇，具有一第一电源端、一第二电源端及一滤波器，其中，该滤波器包括：
一放大元件，具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇的一电源回路；
一电容器，电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间；以及
一分压电路，电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
8.如权利要求7所述的风扇，其中，该风扇更具有一马达及一驱动电路，而该电源回路提供该马达及该驱动电路所需电源。
9.如权利要求7所述的风扇，其中，该放大元件为一晶体管、一PNP型双极结型晶体管或一NPN型双极结型晶体管。
10.如权利要求9所述的风扇，其中，该晶体管的一集极电性连接于该风扇，且该分压电路电性连接于该晶体管的一射极与一基极。
11.如权利要求9所述的风扇，其中，当该晶体管为一PNP型双极结型晶体管时，该第二电源端为一接地端，当该晶体管为一NPN型双极结型晶体管时，该第一电源端为一接地端。
12.如权利要求7所述的风扇，其中，该分压电路具有一第一电阻器及一第二电阻器，其中，该二电阻器之间的该分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
13.一种风扇系统，包括：
一第一电源端；
一第二电源端；
一风扇；以及
一滤波器，包括：
一放大元件，具有一第一端、一第二端及一第三端，且其中该第三端电性连接于该风扇；
一电容器，电性连接于该放大元件的该第三端及该第二电源端之间；以及
一分压电路，电性连接于该第一电源端及该第二电源端之间，且其中一分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
14.如权利要求13所述的风扇系统，其中，该风扇更具有一马达及一驱动电路，而该电源回路提供该马达及该驱动电路所需电源。
15.如权利要求13所述的风扇系统，其中，该放大元件为一晶体管、一PNP型双极结型晶体管或一NPN型双极结型晶体管。
16.如权利要求14所述的风扇系统，其中，该晶体管的一集极电性连接于该风扇，且该分压电路电性连接于该晶体管的一射极与一基极。
17.如权利要求14所述的风扇系统，其中，当该晶体管为一PNP型双极结型晶体管，而该第二电源端为一接地端，当该晶体管为一NPN型双极结型晶体管时，该第一电源端为一接地端。
18.如权利要求13所述的风扇系统，其中，该分压电路具有一第一电阻器及一第二电阻器，其中，该二电阻器之间的该分压节点电性连接于该放大元件的该第二端。
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