(57)【要約】【課題】  電子機器内の温度と電源電圧の変動とに応じてファンを制御し、効率良く電子機器内を冷却できる電子機器の冷却装置を提供する。【解決手段】  機器内を冷却するファンと、電源トランスと、電源トランスから供給される電圧を整流平滑した電源電圧を出力する整流平滑回路と、機器の内部温度を検出して温度に応じて検出電圧を出力する温度検出回路と、電源電圧又は検出電圧のうちいずれか高い電圧を出力するＯＲ回路と、ＯＲ回路から出力される電源電圧又は検出電圧と基準電圧とを比較し、電源電圧及び検出電圧が基準電圧未満である場合に第１比較電圧を出力し、電源電圧又は検出電圧が基準電圧以上である場合に第２比較電圧を出力する比較回路と、第１比較電圧が入力された場合にファンを第１動作モードに制御する第１駆動電圧を出力し、第２比較電圧が入力された場合にファンを第２動作モードに制御する第２駆動電圧を出力する駆動回路とを有する。【選択図】  図１
2010010633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器内を冷却するファンと、
電源トランスと、
該電源トランスから供給される電圧を整流及び平滑し、電源電圧を出力する整流平滑回路と、
機器の内部温度を検出し、該温度に応じて検出電圧を出力する温度検出回路と、
該電源電圧又は該検出電圧のうちいずれか高い電圧を出力するＯＲ回路と、
該ＯＲ回路から出力される該電源電圧又は該検出電圧と第１の基準電圧とを比較し、該電源電圧及び該検出電圧が該第１の基準電圧未満である場合に第１の比較電圧を出力し、該電源電圧又は該検出電圧が該第１の基準電圧以上である場合に第２の比較電圧を出力する第１の比較回路と、
該第１の比較電圧が入力された場合に該ファンを第１の動作モードに制御する第１の駆動電圧を出力し、該第２の比較電圧が入力された場合に該ファンを第２の動作モードに制御する第２の駆動電圧を出力する駆動回路とを有する、電子機器の冷却装置。
【請求項２】
前記ＯＲ回路から出力される前記電源電圧又は前記検出電圧と、前記第１の基準電圧よりも低い電圧である第２の基準電圧とを比較して、該電源電圧及び該検出電圧が該第２の基準電圧未満である場合に第３の比較電圧を出力し、該電源電圧又は該検出電圧が該第２の基準電圧以上である場合に第４の比較電圧を出力する第２の比較回路をさらに有し；
前記駆動回路が、
前記第１の比較回路から前記第１の比較電圧及び該第２の比較回路から該第３の比較電圧が入力された場合、前記ファンを第３の動作モードに制御する第３の駆動電圧を出力し、
該第１の比較回路から該第１の比較電圧及び該第２の比較回路から該第４の比較電圧が入力された場合、該ファンを第４の動作モードに制御する第４の駆動電圧を出力し、
該第１の比較回路から該第２の比較電圧及び該第２の比較回路から該第４の比較電圧が入力された場合、該ファンを第５の動作モードに制御する第５の駆動電圧を出力する、請求項１に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項３】
前記第１の比較回路が、
前記電源電圧又は前記検出電圧が前記第１の基準電圧以上になった場合、基準電圧を該第１の基準電圧より所定の電圧だけ低い第３の基準電圧に設定し、
該電源電圧又は該検出電圧が該第３の基準電圧未満になれば、基準電圧を該第１の基準電圧に戻す、請求項１又は２に記載の電子機器の冷却装置。
【請求項４】
前記第２の比較回路が、
前記電源電圧又は前記検出電圧が前記第２の基準電圧以上になった場合、基準電圧を該第２の基準電圧より所定の電圧だけ低い第４の基準電圧に設定し、
該電源電圧又は該検出電圧が該第４の基準電圧未満になれば、基準電圧を該第２の基準電圧に戻す、請求項２に記載の電子機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却用ファンを備える電子機器の冷却装置に関する。詳細には、電源電圧の変動と電子機器内の温度変化とを検知して冷却ファンを制御する電子機器の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器が備える冷却用ファンの制御は、アンプの出力や電子機器内の温度変化を検知することにより行っている。電子機器内の複数個所について温度のモニタリングを行えば、電子機器内の温度変化に応じてファンを制御することができ、効率良く電子機器内を冷却することができるが、その分だけ温度センサー等が必要となり、コストアップ等の問題は避けられない。従って、大抵の場合、電子機器内の温度検知は、温度上昇の激しいアンプのヒートシンクのみを対象とすることが多い。しかし、電子機器の使用条件等により、電子機器内において大きく温度上昇する箇所が他にも局所的に発生する。例えば、電子機器がオーディオアンプの場合、小音量出力時には、アンプのヒートシンクの温度上昇は低いが、商用電源の電源環境が悪く電源電圧が上昇すると、レギュレータ付近の天面カバーや、電源回路の基板面の温度が高くなる場合がある。これを想定して、アンプのヒートシンクの低い温度上昇でファンを回転させることが考えられるが、ファンの動作音等の別の問題が生じる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２１８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子機器内の温度変化と電源電圧の変動とに応じてファンを制御し、効率良く電子機器内を冷却することができる電子機器の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置は、機器内を冷却するファンと、電源トランスと、該電源トランスから供給される電圧を整流及び平滑し、電源電圧を出力する整流平滑回路と、機器の内部温度を検出し、該温度に応じて検出電圧を出力する温度検出回路と、該電源電圧又は該検出電圧のうちいずれか高い電圧を出力するＯＲ回路と、該ＯＲ回路から出力される該電源電圧又は該検出電圧と第１の基準電圧とを比較し、該電源電圧及び該検出電圧が該第１の基準電圧未満である場合に第１の比較電圧を出力し、該電源電圧又は該検出電圧が該第１の基準電圧以上である場合に第２の比較電圧を出力する第１の比較回路と、該第１の比較電圧が入力された場合に該ファンを第１の動作モードに制御する第１の駆動電圧を出力し、該第２の比較電圧が入力された場合に該ファンを第２の動作モードに制御する第２の駆動電圧を出力する駆動回路とを有する。
【０００６】
電源電圧及び検出電圧が第１の基準電圧未満である場合と、電源電圧又は検出電圧が第１の基準電圧以上である場合とにおいて、駆動回路から出力する駆動電圧を変える。これにより、電子機器内の温度変化のみでなく、電源電圧の変動に応じてファンを制御し、効率良くかつ簡単な回路構成によって電子機器内を冷却することができる。
【０００７】
さらに好ましい実施形態においては、上記ＯＲ回路から出力される上記電源電圧又は上記検出電圧と、上記第１の基準電圧よりも低い電圧である第２の基準電圧とを比較して、該電源電圧及び該検出電圧が該第２の基準電圧未満である場合に第３の比較電圧を出力し、該電源電圧又は該検出電圧が該第２の基準電圧以上である場合に第４の比較電圧を出力する第２の比較回路をさらに有し；上記駆動回路が、上記第１の比較回路から上記第１の比較電圧及び該第２の比較回路から該第３の比較電圧が入力された場合、上記ファンを第３の動作モードに制御する第３の駆動電圧を出力し、該第１の比較回路から該第１の比較電圧及び該第２の比較回路から該第４の比較電圧が入力された場合、該ファンを第４の動作モードに制御する第４の駆動電圧を出力し、該第１の比較回路から該第２の比較電圧及び該第２の比較回路から該第４の比較電圧が入力された場合、該ファンを第５の動作モードに制御する第５の駆動電圧を出力する。
【０００８】
第２の比較回路をさらに有し、電源電圧及び検出電圧が第１の基準電圧未満かつ第２の基準電圧未満である場合と、電源電圧又は検出電圧が第１の基準電圧未満かつ第２の基準以上である場合と、電源電圧又は検出電圧が第１の基準電圧以上かつ第２の基準以上である場合とにおいて、駆動回路から出力する駆動電圧を変える。これにより、電子機器内の温度変化と電源電圧の変動とに応じてより細かくファンを制御し、効率良く電子機器内を冷却することができる。
【０００９】
さらに好ましい実施形態においては、上記第１の比較回路が、上記電源電圧又は上記検出電圧が上記第１の基準電圧以上になった場合、基準電圧を該第１の基準電圧より所定の電圧だけ低い第３の基準電圧に設定し、該電源電圧又は該検出電圧が該第３の基準電圧未満になれば、基準電圧を該第１の基準電圧に戻す。
【００１０】
さらに好ましい実施形態においては、上記第２の比較回路が、上記電源電圧又は上記検出電圧が上記第２の基準電圧以上になった場合、基準電圧を該第２の基準電圧より所定の電圧だけ低い第４の基準電圧に設定し、該電源電圧又は該検出電圧が該第４の基準電圧未満になれば、基準電圧を該第２の基準電圧に戻す。
【００１１】
電源電圧又は検出電圧が基準電圧を超えれば、基準電圧を所定の電圧だけ低く設定する。その後、電源電圧又は検出電圧が、低く設定した基準電圧未満になれば基準電圧を元の基準電圧に戻す。これによって、電源電圧のリップル等のノイズ成分が原因で、基準電圧付近で  第１の比較回路及び／又は第２の比較回路の出力が細かく切り替わるチャタリングが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電子機器内の温度変化のみでなく、電源電圧の変動に応じてファンを制御し、効率良く電子機器内を冷却することができる電子機器の冷却装置を簡単な回路構成によって提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を援用する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の電子機器の冷却装置１の回路構成を説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置１を示す概略回路図である。
【００１５】
電子機器の冷却装置１は、トランス２と、整流平滑回路３と、温度検出回路４と、ＯＲ回路５と、比較回路６と、駆動回路７と、ファン８とを備える。冷却装置１は、電子機器内の温度変化と電源電圧の変動とを検知し、それらに基づいてファン８を制御する。
【００１６】
トランス２は、商用交流電源に接続され一次交流電圧が入力される一次巻線２Ａと、一次巻線２Ａとの巻数比に基づいて一次交流電圧を二次交流電圧に変換して出力する二次巻線２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ…とを有する。二次巻線２Ｂから出力される二次交流電圧は、例えば電子機器の各種回路を制御するマイコン（図示せず）に供給する電源電圧として用いられる。二次巻線２Ｃ、２Ｄ…から出力される二次交流電圧は、アンプ回路（図示せず）等の電源電圧として用いられる。
【００１７】
整流平滑回路３は、トランス２の二次巻線２Ｂから二次交流電圧が供給され、二次交流電圧を整流及び平滑して、ＯＲ回路５に出力する直流の電源電圧（以下、単に電源電圧Ｖａという）を生成する。整流平滑回路３は、整流ダイオードＤ１３、Ｄ１４と平滑コンデンサＣ１２とを有し、二次巻線２Ｂから供給される二次交流電圧を、二次巻線２Ｂと接続される整流ダイオードＤ１３、Ｄ１４によって全波整流電圧に整流し、コンデンサＣ１２によって平滑して電源電圧Ｖａを出力する。整流ダイオードＤ１３、Ｄ１４のカソード側端子は互いに接続され、アノード側端子は二次巻線２Ｂに接続される。コンデンサＣ１２は、正極側端子が整流ダイオードＤ１３、Ｄ１４のカソード側端子に接続され、負極側端子は接地される。
【００１８】
抵抗Ｒ１１、Ｒ１２は、整流平滑回路３から出力される電源電圧Ｖａを電圧調整する役割を有し、抵抗Ｒ１２の一端がダイオードＤ１３、Ｄ１４のカソード側に接続され、他端がＯＲ回路５に接続される。抵抗Ｒ１１は、その一端が抵抗Ｒ１２とＯＲ回路５との接続ノードに接続され、他端は接地される。また、コンデンサＣ１１は、電源電圧Ｖａのノイズ成分をカットする役割を有し、一端が抵抗Ｒ１２とＯＲ回路５との接続ノードに接続され、他端側が接地される。
【００１９】
温度検出回路４は、電子機器内の温度を検出し、検出した温度に応じて検出電圧Ｖｂを後述のＯＲ回路４に出力する。例えば、温度検出回路４は、温度検出素子であるサーミスタ（図示せず）を含み、サーミスタはアンプ回路が有する発熱素子であるトランジスタに取り付けられたヒートシンクに取り付けられる。そして、サーミスタはアンプ回路の温度を検出し、その温度を電圧として変換して出力する。本実施例では、検出する温度が高いほど検出電圧Ｖｂは高くなる。
【００２０】
ＯＲ回路５は、整流平滑回路３から出力される電源電圧Ｖａ、又は、温度検出回路４から入力される検出電圧Ｖｂのうちのいずれか高い方の電圧を出力する。ＯＲ回路５は、ダイオードＤ１０、Ｄ１１を含み、ダイオードＤ１０のアノード側端子が温度検出回路４に接続されて検出電圧Ｖｂが入力される。また、ダイオードＤ１１のアノード側端子は整流平滑回路３に接続されて電源電圧Ｖａが入力される。そして、ダイオードＤ１０及びダイオードＤ１１のカソード端子が互いに接続されてダイオードＯＲ回路を構成し、比較回路６に接続される。
【００２１】
抵抗Ｒ１０は、回路の動作を安定させる役割を有し、その一端がＯＲ回路５の出力端と比較回路６との接続ノードに接続され、他端が接地される。また、コンデンサＣ１０は、ＯＲ回路５の出力電圧のノイズ成分をカットする役割を有し、一端がダイオードＤ１０、Ｄ１１のカソード端子と比較回路６との接続ノードに接続され、他端側が接地される。
【００２２】
比較回路６は、ＯＲ回路５から出力される電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂと、基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、その比較に基づいてハイレベル又はローレベルの比較電圧Ｖｃ１を出力する。具体的には、比較回路６は、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合に、ローレベルの比較電圧Ｖｃ１を出力する。また、比較回路６は、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合に、ハイレベルの比較電圧Ｖｃ１を出力する。比較回路６は、オープンドレイン型のコンパレータＱ２を有しており、その反転入力端子にＯＲ回路５が接続され、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが入力される。また、非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力される。基準電圧Ｖｒｅｆ１は、電源電圧Ｖｄ１を抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧した電圧である。コンパレータＱ２の出力端は、抵抗Ｒ４を介して電源電圧Ｖｄ１（例えば、＋３．３Ｖ）の電源ラインと接続され、さらに抵抗Ｒ７を介して非反転入力端子と接続される。これによってコンパレータＱ２はヒステリシスを有する。コンパレータＱ２は、非反転入力端子に入力される電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合、オープン状態であり、ハイレベルの比較電圧Ｖｃ１を出力する。ここでいうハイレベルの比較電圧Ｖｃ１とは、後述の駆動回路７に含まれるトランジスタＱ１をオン状態にさせることができる程度の電圧のことをいう。また、非反転入力端子に入力される電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合、コンパレータＱ２はショート状態であり、ローレベルの比較電圧Ｖｃ１を出力する。ローレベルの比較電圧Ｖｃ１とは、駆動回路７に含まれるトランジスタＱ１をオン状態にさせない程度の電圧のことをいう。
【００２３】
抵抗Ｒ１、Ｒ２は、コンパレータＱ２から出力される比較電圧Ｖｃ１の電圧を調整する役割を有し、抵抗Ｒ１の一端が比較回路６の出力端に接続され、他端が駆動回路７に接続される。抵抗Ｒ２は、その一端がコンパレータＱ２の出力端と駆動回路７との接続ノードに接続され、他端は接地される。
【００２４】
駆動回路７は、比較回路６から出力される比較電圧Ｖｃ１に応じてファン８を駆動させる駆動電圧Ｖｆを出力する。駆動回路７は、トランジスタＱ１、Ｑ２１を有する。トランジスタＱ２１のベース端子は、抵抗Ｒ２２、Ｒ３を介して電源電圧Ｖｅ（例えば、＋１２Ｖ）の電源ラインと接続され、また、一端が接地されたコンデンサＣ２２と接続される。このコンデンサＣ２２に生じる電圧が、トランジスタＱ２１のベース電圧となる。トランジスタＱ２１のコレクタ端子もまた電源電圧Ｖｅの電源ラインと接続される。トランジスタＱ２１のエミッタ端子はファン８と接続される。トランジスタＱ１のベース端子は比較回路６と接続され、比較電圧Ｖｃ１が入力される。トランジスタＱ１のコレクタ端子は、抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ３との接続ノードに接続され、エミッタ端子は接地される。トランジスタＱ１のベース電圧がローレベルでトランジスタＱ１がオフ状態である場合、電源電圧Ｖｅの電源によって生じるコンデンサＣ２２の電圧が所定の電圧以上（ハイレベル）となり、トランジスタＱ２１がオン状態となる。その結果、駆動回路７はトランジスタＱ２１からファン８へハイレベルの駆動電圧Ｖｆを出力する。トランジスタＱ１のベース電圧がハイレベルでトランジスタＱ１がオン状態である場合、コンデンサＣ２２の電圧は所定の電圧未満（ローレベル）になり、トランジスタＱ２１はオフ状態となる。その結果、駆動回路７はトランジスタＱ２１からファン８へローレベルの駆動電圧Ｖｆを出力する。
【００２５】
抵抗Ｒ２２、Ｒ３は、トランジスタＱ１がオン状態のときに、トランジスタＱ１に大電流が流れないようにする役割を有し、抵抗Ｒ３の一端が電源電圧Ｖｅの電源ラインに接続され、他端がトランジスタＱ１のコレクタ端子に接続される。抵抗Ｒ２２は、一端が抵抗Ｒ３とトランジスタＱ１のコレクタとの接続ノードに接続され、他端がトランジスタＱ２１のベース端子に接続される。また、コンデンサＣ２１は、駆動電圧Ｖｆのノイズ成分をカットする機能を有し、その正極端がトランジスタＱ２１のエミッタ端子に接続され、他端が接地される。なお、コンデンサＣ２２は、トランジスタＱ２１のベース電圧を安定させる機能を有する。
【００２６】
ファン８は、電子機器内の所定の位置に取り付けられ、発熱部品の冷却や、電子機器内の温度を下げるための冷却ファンである。ファン８は、駆動回路７から出力される駆動電圧Ｖｆに応じて回転数が変化し、高い駆動電圧ほど回転速度が速くなる。本実施例の場合、駆動回路７からハイレベルの駆動電圧Ｖｆが入力されると、ファン８はオン状態となり所定の回転速度で回転し、ローレベルの駆動電圧Ｖｆが入力されると、ファン８はオフ状態となり動作を停止する。
【００２７】
次に、以上の構成から成る電子機器の冷却装置１の動作について図２を参照して説明する。図２は、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂに応じた、コンパレータＱ２、トランジスタＱ１、Ｑ２１及びファン８の動作を示す図である。冷却装置１は、電子機器内の温度変化と電源電圧の変動とを検知し、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満であればファン８をオフ状態にして停止し、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上であればファン８をオン状態にして所定の速度で回転させる。以下、具体的に説明する。
【００２８】
電源電圧Ｖａが変動して検出電圧Ｖｂよりも高くなれば、ＯＲ回路５から電源電圧Ｖａが出力され、比較回路６で基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較される。電子機器内の温度が高くなり、温度検出回路４から出力される検出電圧Ｖｂが電源電圧Ｖａよりも高ければ、ＯＲ回路５から検出電圧Ｖｂが出力され、比較回路６で基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較される。電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合、比較回路６のコンパレータＱ２はオープン状態となり、その結果比較回路６からハイレベルの比較電圧Ｖｃ１が出力される。そして、駆動回路７において、トランジスタＱ１のベース電圧がハイレベルの比較電圧Ｖｃ１となるのでトランジスタＱ１はオン状態となる。トランジスタＱ１がオン状態になると、コンデンサＣ２２の電圧は所定の電圧未満となり、トランジスタＱ２１のベース電圧がローレベルになるので、トランジスタＱ２１はオフ状態となる。つまり、駆動回路７が出力する駆動電圧Ｖｆがローレベルとなり、その結果ファン８はオフ状態となり動作を停止する。電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合、比較回路６のコンパレータＱ２はショート状態となり、その結果比較回路６からローレベルの比較電圧Ｖｃ１が出力される。そして、駆動回路７において、トランジスタＱ１のベース電圧がローレベルの比較電圧Ｖｃ１となるので、トランジスタＱ１はオフ状態となる。トランジスタＱ１がオフ状態になると、コンデンサＣ２２の電圧が所定の電圧以上となり、トランジスタＱ２１のベース電圧がハイレベルとなるので、トランジスタＱ２１はオン状態となる。つまり、駆動回路７が出力する駆動電圧Ｖｆがハイレベルとなり、その結果ファン８がオン状態となり所定の速度で回転する。
【００２９】
なお、コンパレータＱ２はヒステリシスを有し、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１を超えれば、基準電圧Ｖｒｅｆ１が所定の電圧だけ低くなる。このヒステリシスは電源電圧Ｖａのリップル等のノイズ成分よりも大きくなるように抵抗Ｒ４、Ｒ７で調整される。その後、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂがその低く設定した基準電圧未満になれば、基準電圧が元の基準電圧Ｖｒｅｆ１に戻る。これによって、電源電圧Ｖａのリップル等のノイズ成分が原因で、基準電圧Ｖｒｅｆ１付近で  コンパレータＱ２の出力が細かく切り替わるチャタリングが発生することを防止することができる。
【００３０】
次に、本発明の別の実施形態である電子機器内の冷却装置１０について説明する。前述の冷却装置１との違いは、冷却装置１は、比較回路６が電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、比較電圧Ｖｃ１に応じてファン８の駆動／停止を制御するのに対し、冷却装置１０は、比較回路９をさらに有し、この比較回路９及び比較回路６で電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂを２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１及びＶｒｅｆ２と比較して、ファン８を３つの動作モードで制御する。ここでいう３つの動作モードとは、ファン８の回転速度が低速のローモード、回転速度が高速のハイモード、ローモードよりも速く、ハイモードよりも遅い回転速度のミドルモードである。
【００３１】
図３を参照して、本発明の電子機器の冷却装置１０の回路構成を説明する。図３は、本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置１０を示す概略回路図である。冷却装置１と違う点のみを説明すると、冷却装置１０は、コンパレータＱ３２を含む比較回路９をさらに有する。コンパレータＱ３２の基準電圧Ｖｒｅｆ２はコンパレータＱ２の基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも低く設定されている（Ｖｒｅｆ２＜Ｖｒｅｆ１）。コンパレータＱ３２は、コンパレータＱ２同様、反転入力端子にＯＲ回路５が接続され、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが入力される。また、非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力される。基準電圧Ｖｒｅｆ２は、電源電圧Ｖｄ２を抵抗Ｒ３５、Ｒ３６によって分圧した電圧である。コンパレータＱ３２の出力端は、抵抗Ｒ３４を介して電源電圧Ｖｄ２（例えば、＋３．３Ｖ）の電源ラインと接続され、さらに抵抗Ｒ３７を介して非反転入力端子と接続される。これによってコンパレータＱ２はヒステリシスを有する。コンパレータＱ３２は、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である場合、オープン状態であり、ハイレベルの比較電圧Ｖｃ２を出力する。また、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合、コンパレータＱ３２はショート状態であり、ローレベルの比較電圧Ｖｃ２を出力する。つまり、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である場合、比較回路９はハイレベルの比較電圧Ｖｃ２を出力し、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合、比較回路９はローレベルの比較電圧Ｖｃ２を出力する。
【００３２】
また、駆動回路７は、トランジスタＱ１、Ｑ２１に加えさらにトランジスタＱ３１を有する。トランジスタＱ３１のベース端子は、比較回路９と接続され、比較電圧Ｖｃ２が入力される。トランジスタＱ３１のコレクタ端子は、ツェナーダイオードＤ３１を介してトランジスタＱ２１のベース端子と接続されている。また、トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ２１のベース端子との間にツェナーダイオードＤ１が接続されている。ここで、本実施例において、ツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１は、ツェナーダイオードＤ３１のツェナー電圧Ｖｚ２よりも大きく、電源電圧Ｖｅよりも小さいものとする（Ｖｚ２＜Ｖｚ１＜Ｖｅ）。
【００３３】
トランジスタＱ１、Ｑ３１が共にオン状態になると、トランジスタＱ２１は、ツェナーダイオードＤ３１に発生するツェナー電圧Ｖｚ２（＜Ｖｚ１）によってオン状態となる。トランジスタＱ１がオン状態で、トランジスタＱ３１がオフ状態のとき、トランジスタＱ２１は、ツェナーダイオードＤ１に発生するツェナー電圧Ｖｚ１によってオン状態となる。トランジスタＱ１、Ｑ３１が共にオフ状態である場合は、トランジスタＱ２１は、電源ラインから供給される電源電圧Ｖｅによってオン状態となる。このように、トランジスタＱ１、Ｑ３１のオンオフ状態によって、トランジスタＱ２１のベース端子にかかる電圧が異なることにより、トランジスタＱ２１からの出力電圧も異なる。つまり、トランジスタＱ１、Ｑ３１が共にオン状態のときにトランジスタＱ２１が出力する駆動電圧Ｖｆ１と、トランジスタＱ１がオン状態でトランジスタＱ３１がオフ状態のときにトランジスタＱ２１が出力する駆動電圧Ｖｆ２と、トランジスタＱ１、Ｑ３１が共にオフ状態のときにトランジスタＱ２１が出力する駆動電圧Ｖｆ３との関係は、トランジスタＱ２１のベース電圧の基となるツェナー電圧Ｖｚ１、Ｖｚ２及び電源電圧Ｖｅの関係がＶｚ２＜Ｖｚ１＜Ｖｅであるので、Ｖｆ１＜Ｖｆ２＜Ｖｆ３となる。
【００３４】
次に、以上の構成から成る電子機器の冷却装置１０の動作について図２を参照して説明する。図２は、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂに応じた、コンパレータＱ２、Ｑ３２、トランジスタＱ１、Ｑ３１、Ｑ２１及びファン８の動作を示す図である。冷却装置１０は、電子機器内の温度変化と電源電圧の変動とを検知し、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２未満であればファン８をローモードで駆動し、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上であればファン８をミドルモードで駆動し、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上であればファン８をハイモードで駆動する。以下、具体的に説明する。
【００３５】
電源電圧Ｖａが変動して検出電圧Ｖｂよりも高ければ、ＯＲ回路５から電源電圧Ｖａが出力される。そして、その電源電圧Ｖａが比較回路６で基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較され、比較回路９で基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較される。また、電子機器内の温度が高くなり、温度検出回路４から出力される検出電圧Ｖｂが電源電圧Ｖａよりも高ければ、ＯＲ回路５から検出電圧Ｖｂが出力される。そして、その検出電圧Ｖｂが比較回路６で基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較され、比較回路９で基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較される。電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である場合、比較回路６のコンパレータＱ２及び比較回路９のコンパレータＱ３２はオープン状態となり、その結果、比較回路６からハイレベルの比較電圧Ｖｃ１が駆動回路７のトランジスタＱ１へ、比較回路９からハイレベルの比較電圧Ｖｃ２が駆動回路７のトランジスタＱ３１へ出力される。それにより、駆動回路７のトランジスタＱ１、Ｑ３１がオン状態となるので、トランジスタＱ２１は、ツェナーダイオードＤ３１に発生するツェナー電圧Ｖｚ２によってオン状態となる。その結果、駆動回路７はトランジスタＱ２１から駆動電圧Ｖｆ１を出力して、ファン８をローモードで駆動する。
【００３６】
電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合、比較回路６のコンパレータＱ２はオープン状態となり、比較回路９のコンパレータＱ３２はショート状態となり、その結果、比較回路６からハイレベルの比較電圧Ｖｃ１が駆動回路７のトランジスタＱ１へ、比較回路９からローレベルの比較電圧Ｖｃ２が駆動回路７のトランジスタＱ３１へ出力される。それにより、駆動回路７のトランジスタＱ１がオン状態、トランジスタＱ３１がオフ状態となるので、トランジスタＱ２１は、ツェナーダイオードＤ１に発生するツェナー電圧Ｖｚ１によってオン状態となる。その結果、駆動回路７はトランジスタＱ２１から駆動電圧Ｖｆ２を出力して、ファン８をミドルモードで駆動する。
【００３７】
電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合、比較回路６のコンパレータＱ２及び比較回路９のコンパレータＱ３２はショート状態となり、その結果、比較回路６からローレベルの比較電圧Ｖｃ１が駆動回路７のトランジスタＱ１へ、ローレベルの比較電圧Ｖｃ２が駆動回路７のトランジスタＱ３１へ出力される。それにより、駆動回路７のトランジスタＱ１、Ｑ３１がオフ状態となるので、トランジスタＱ２１は、電源ラインから供給される電源電圧Ｖｅによってオン状態となる。その結果、駆動回路７はトランジスタＱ２１から駆動電圧Ｖｆ３を出力して、ファン８をハイモードで駆動する。
【００３８】
なお、コンパレータＱ２、Ｑ３２はヒステリシスを有し、このヒステリシスは電源電圧Ｖａのリップル等のノイズ成分よりも大きくなるように抵抗Ｒ４、Ｒ７、Ｒ３４，Ｒ３７で調整されている。従って、コンパレータＱ２、Ｑ３２はヒステリシスを有することによって、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を超えれば、基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２が所定の電圧だけ低くなる。その後、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂがその低く設定した基準電圧未満になれば、基準電圧は元の基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に戻る。これによって、電源電圧Ｖａのリップル等のノイズ成分が原因で、基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２付近で  コンパレータＱ２、Ｑ３２の出力が細かく切り替わるチャタリングが発生することを防止することができる。
【００３９】
以上、本発明に係る電子機器の冷却装置は、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合と、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合とにおいて、駆動回路７から出力する駆動電圧Ｖｆを変える。さらに、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較し、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である場合と、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合と、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上かつ基準電圧Ｖｒｅｆ２以上である場合とにおいて、駆動回路７から出力する駆動電圧Ｖｆを変える。これにより、電子機器内の温度変化のみでなく、電源電圧の変動に応じてファンを制御し、効率良く電子機器内を冷却することができる電子機器の冷却装置を簡単な回路構成によって実現することができる。
【００４０】
なお、本発明に係る電子機器の冷却装置１において、電源電圧Ｖａ及び検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合と、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合とで、ファン８のオンオフ状態を制御するようにしたが、冷却装置１０のようにトランジスタＱ１のコレクタ端子にツェナーダイオードを接続すれば、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合と、電源電圧Ｖａ又は検出電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合とで、ファン８を停止させずに回転速度を制御することもできる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の電子機器の冷却装置は、あらゆる用途の電子機器に用いられ得るが、音響機器などに好適に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置を説明する回路図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置の動作を示す図である。
【図３】本発明の別の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置を説明する回路図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態による電子機器の冷却装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０  冷却装置
２  トランス
２Ａ  一次巻線
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  二次巻線
３  整流平滑回路
４  温度検出回路
５  ＯＲ回路
６、９  比較回路
７  駆動回路
８  ファン
【図１】
2010010633.tif 000003
【図２】
2010010633.tif 000004
【図３】
2010010633.tif 000005
【図４】
2010010633.tif 000006