一种直流双相风扇的驱动电路及驱动芯片

摘要

本发明提供一种直流双相风扇的驱动电路及驱动芯片中，该驱动电路包括：一电源与输出短路检测电路，其检测所述驱动芯片的电源端口与输出端口是否短路并根据检测结果输出一驱动能力控制信号；一包括输出驱动管的输出驱动控制电路，其根据一驱动开关控制信号控制所述输出驱动管导通或截止，并在所述输出驱动管导通时，根据所述驱动能力控制信号控制所述输出驱动管是否限流。本发明能够降低风扇启动时的峰值电流，并且可以有效的解决驱动芯片的电源端口与输出端口短路会烧芯片的问题，同时不会增加输出驱动管正常工作的导通电阻，大大增强了可靠性。

权利要求

1.一种直流双相风扇的驱动电路，其设置在一直流双相风扇的驱动芯片中，其特征在于，该驱动电路包括：一电源与输出短路检测电路，其检测所述驱动芯片的电源端口与输出端口是否短路并根据检测结果输出一驱动能力控制信号；

一包括输出驱动管的输出驱动控制电路，其根据一驱动开关控制信号控制所述输出驱动管导通或截止，并在所述输出驱动管导通时，根据所述驱动能力控制信号控制所述输出驱动管是否限流；

其中，所述电源与输出短路检测电路包括分压电路、输出电压采样电路、比较器、D触发器、计数器以及上电复位电路，其中，所述分压电路的输入端接一内部电源端，接地端接地；

所述输出电压采样电路的数据输入端接所述驱动芯片的输出端口，时钟输入端接一第一时钟信号端，接地端接地；

所述比较器的正相输入端接所述分压电路的输出端，负相输入端接所述输出电压采样电路的输出端；

所述D触发器的数据输入端接所述比较器的输出端，时钟输入端接一第二时钟信号端，复位端接所述第一时钟信号端；

所述计数器的输入端接所述D触发器的输出端，复位端接所述上电复位电路，输出端接所述输出驱动控制电路，并向所述输出驱动控制电路输出所述驱动能力控制信号。

2.根据权利要求1所述的直流双相风扇的驱动电路，其特征在于，所述输出驱动控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五NMOS管、或非门、与非门、第一电流镜、第二电流镜和第三PMOS管，其中，所述第一反相器的输入端接收所述驱动开关控制信号；

所述第二反相器的输入端接收所述驱动能力控制信号，输出端接所述第三PMOS的栅极；

与非门的第一输入端接收所述驱动能力控制信号，第二输入端接收所述驱动开关控制信号；

或非门的第一输入端接收所述驱动能力控制信号，第二输入端接所述第一反相器的输出端；

所述第三反相器的输入端接所述或非门的输出端，输出端接所述第五NMOS管的栅极；

所述第四反相器的输入端接所述与非门的输出端，输出端接所述第二电流镜的放电端；

所述第一电流镜的输入端接一电流源端，输出端接所述第二电流镜的输入端；

所述第二电流镜的输出端接所述驱动芯片的输出端口，充电端接一内部电源端；

所述第三PMOS管的漏极接所述电流源端，源极与背栅极接所述内部电源端；

所述第五NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输入端，源极与背栅极接地。

3.根据权利要求2所述的直流双相风扇的驱动电路，其特征在于，所述第一电流镜单包括第一PMOS管和第二PMOS管，其中，所述第一PMOS管的源极与背栅极接所述内部电源端，栅极与漏极接所述第一电流镜的输入端；

所述第二PMOS管的源极与背栅极接所述内部电源端，栅极接所述第一电流镜的输入端，漏极接所述第一电流镜的输出端。

4.根据权利要求2所述的直流双相风扇的驱动电路，其特征在于，所述第二电流镜包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和输出电阻，其中，所述输出电阻的一端接所述第二电流镜的放电端；

所述第一NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输入端，源极与背栅极接地，栅极接所述第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的源极与背栅极、以及输出电阻的另一端；

所述第二NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输出端，源极与背栅极接地；

所述第三NMOS管的漏极接所述第二电流镜的充电端，栅极接所述第二电流镜的输入端。

5.根据权利要求1所述的直流双相风扇的驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括第二电阻和第三电阻，其中，所述第二电阻的一端接所述分压电路的输出端，另一端接所述分压电路的接地端；

所述第三电阻的一端接所述分压电路的输入端，另一端接所述分压电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的直流双相风扇的驱动电路，其特征在于，所述输出电压采样电路包括第一电阻和第四NMOS管，其中，所述第一电阻的一端接所述输出电压采样电路的输出端，另一端接地；

所述第四NMOS管的漏极接所述输出电压采样电路的数据输入端，源极与背栅极接所述述输出电压采样电路的输出端，栅极接所述述输出电压采样电路的时钟输入端。

7.一种直流双相风扇的驱动芯片，包括稳压器、过温保护电路、位置检测电路、逻辑控制电路和驱动电路，其特征在于，所述驱动电路为权利要求1-6中任一项所述的直流双相风扇的驱动电路，且其接一电流源。

说明书

一种直流双相风扇的驱动电路及驱动芯片

技术领域

[0001] 本发明涉及直流双相风扇驱动领域，尤其涉及一种直流双相风扇的驱动电路及驱动芯片。

背景技术

[0002] 直流双相风扇被普遍应用于台式机、服务器等电子设备的散热系统当中。工作时，风扇线圈存在的寄生电感会使驱动电路的输出驱动电流缓慢地增加。由于风扇启动时转速比较慢，输出驱动管的导通时间比较长，所以启动时的驱动电流比正常转动时大。启动时，驱动电路更加容易因为大电流而烧坏。

[0003] 如果直流双相风扇驱动芯片的输出端口与电源端口靠得比较近，经常会出现输出端口与电源端口短路的情况：比如，生产过程中输出端口与电源端口被焊锡短路；由于环境潮湿且风扇长期没有使用导致输出端口与电源端口短路；风扇线包损坏导致输出端口与电源端口短路等等。如果没有特别的保护措施，驱动芯片很容易因为短路而烧坏。

[0004] 下面用SIP4封装的直流双相风扇驱动芯片的应用情况来举例说明这一问题。图1为SIP4封装的采用MOS工艺设计的双相直流风扇驱动芯片的电路框图，设有4个端口：VDD、GND、OUT1、OUT2。在图1中，芯片内部的稳压器将VDD输入的高电源电压转变成低的内部电源电压VREG，以给芯片中其它模块供电。位置检测电路1′用于检测风扇扇叶的位置，其包含Hall(霍尔元件)、AMP(放大器)和HYS(迟滞比较器)。霍尔元件Hall可以将磁场信号转变成电压信号，通过感应风扇扇叶的磁场，将扇叶的位置信号转变成电压信号。放大器AMP将霍尔元件Hall感应的电压信号放大，再输出给迟滞比较器HYS进行比较。驱动电路2′中设有两个输出驱动管NM1′、NM2′，驱动电路工作时，通过MOS管PM0′、PM1′、NM3′、NM4′控制输出驱动管NM1′、NM2′轮流导通，驱动风扇扇叶转动。当NM1′或者NM2′导通时，PM0′或者PM1′导通，将NM1′或者NM2′的栅极电压提升到与内部电源电压VREG相等；当NM1′或者NM2′截止时，NM3′或者NM4导通，将NM1′或者NM2′的栅极电压拉低到与GND电压相等。逻辑控制电路通过迟滞比较器HYS的输出信号判断风扇扇叶的位置，决定哪一个输出驱动管需要导通。过温保护电路OTP可以在芯片温度过高时，通过逻辑控制电路将两个输出驱动管NM1′、NM2′都关断，确保芯片不会因为高温而烧坏。

[0005] 图1A为图1所示芯片的典型应用图，由图可以看出VDD端口与OUT1端口相邻。若VDD端口与OUT1端口出现短路，相当于OUT端口被直接连到了电源。OUT1端口对应的输出驱动管NM1′导通时，NM1′的栅极电压等于稳压器输出的VREG电压。一般情况下，VREG电压会比输出驱动管NM1′的阈值电压大很多，因此输出驱动管NM1′会在导通的瞬间产生很大的电流。这个大电流导致芯片温度急速上升，在过温保护电路OTP关断输出驱动管NM1′之前，将芯片烧坏。

[0006] 如果驱动芯片采用bipolar(双极型)工艺设计，即如图2所示，输出驱动管改为采用双极型三极管Q1、Q2，则可以通过限制输出驱动管的基极电流来限制驱动管的驱动电流，从而保护芯片不被烧坏。但是，在MOS工艺中，因为MOS管的驱动能力与栅源电压VGS有关，想要限制MOS驱动管的电流能力必须减小MOS管的栅源电压。减小MOS管的栅源电压VGS会导致MOS管的导通电阻增加，这样会大大增加驱动芯片工作时产生的功耗。因此，在业内采用MOS工艺做的双相直流风扇驱动电路还没有好的办法去解决电源与输出短路会烧芯片的问题。

[0007] 另外，虽然采用bipolar工艺能够在输出端口与电源端口出现短路的情况下，保护芯片不被烧坏，但其与MOS工艺相比存在以下不足：1)bipolar工艺的器件面积比较大，相同功能的驱动电路，用bipolar工艺实现要比用MOS工艺实现面积大很多；2)Bipolar工艺跟MOS工艺相比，很难实现比较复杂的逻辑电路，因此对于一些功能比较多、逻辑复杂的风扇驱动电路，一般都采用MOS工艺设计；3)MOS工艺通过消失调的技术可以将位置传感器的精度做的比bipolar工艺精确很多，使风扇驱动电路的性能好很多。

发明内容

[0008] 针对上述现有技术中的问题，本发明提供一种适用于基于MOS工艺的直流双相风扇的驱动电路及驱动芯片，以降低风扇启动时的峰值电流，并且可以有效的解决驱动芯片的电源端口与输出端口短路会烧芯片的问题，同时不会增加输出驱动管正常工作的导通电阻，大大增强了可靠性。

[0009] 为了实现上述目的，本发明一方面提供一种直流双相风扇的驱动电路，其设置在一直流双相风扇的驱动芯片中，该驱动电路包括：

[0010] 一电源与输出短路检测电路，其检测所述驱动芯片的电源端口与输出端口是否短路并根据检测结果输出一驱动能力控制信号；

[0011] 一包括输出驱动管的输出驱动控制电路，其根据一驱动开关控制信号控制所述输出驱动管导通或截止，并在所述输出驱动管导通时，根据所述驱动能力控制信号控制所述输出驱动管是否限流。

[0012] 进一步地，所述输出驱动控制电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五NMOS管、或非门、与非门、第一电流镜、第二电流镜和第三PMOS管，其中，[0013] 所述第一反相器的输入端接收所述驱动开关控制信号；

[0014] 所述第二反相器的输入端接收所述驱动能力控制信号，输出端接所述第三PMOS的栅极；

[0015] 与非门的第一输入端接收所述驱动能力控制信号，第二输入端接收所述驱动开关控制信号；

[0016] 或非门的第一输入端接收所述驱动能力控制信号，第二输入端接所述第一反相器的输出端；

[0017] 所述第三反相器的输入端接所述或非门的输出端，输出端接所述第五NMOS管的栅极；

[0018] 所述第四反相器的输入端接所述与非门的输出端，输出端接所述第二电流镜的放电端；

[0019] 所述第一电流镜的输入端接一电流源端，输出端接所述第二电流镜的输入端；

[0020] 所述第二电流镜的输出端接所述驱动芯片的输出端口，充电端接一内部电源端；

[0021] 所述第三PMOS管的漏极接所述电流源端，源极与背栅极接所述内部电源端；

[0022] 所述第五NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输入端，源极与背栅极接地。

[0023] 进一步地，所述第一电流镜单包括第一PMOS管和第二PMOSS管，其中，

[0024] 所述第一PMOS管的源极与背栅极接所述内部电源端，栅极与漏极接所述第一电流镜的输入端；

[0025] 所述第二PMOS管的源极与背栅极接所述内部电源端，栅极接所述第一电流镜的输入端，漏极接所述第一电流镜的输出端。

[0026] 进一步地，所述第二电流镜包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和输出电阻，其中，

[0027] 所述输出电阻的一端接所述第二电流镜的放电端；

[0028] 所述第一NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输入端，源极与背栅极接地，栅极接所述第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的源极与背栅极、以及输出电阻的另一端；

[0029] 所述第二NMOS管的漏极接所述第二电流镜的输出端，源极与背栅极接地；

[0030] 所述第三NMOS管的漏极接所述第二电流镜的充电端，栅极接所述第二电流镜的输入端。

[0031] 进一步地，所述电源与输出短路检测电路包括分压电路、输出电压采样电路、比较器、D触发器、计数器以及上电复位电路，其中，

[0032] 所述分压电路的输入端接所述内部电源端，接地端接地；

[0033] 所述输出电压采样电路的数据输入端接所述驱动芯片的输出端口，时钟输入端接一第一时钟信号端，接地端接地；

[0034] 所述比较器的正相输入端接所述分压电路的输出端，负相输入端接所述输出电压采样电路的输出端；

[0035] 所述D触发器的数据输入端接所述比较器的输出端，时钟输入端接一第二时钟信号端，复位端接所述第一时钟信号端；

[0036] 所述计数器的输入端接所述D触发器的输出端，复位端接所述上电复位电路，输出端接所述输出驱动控制电路，并向所述输出驱动控制电路输出所述驱动能力控制信号。

[0037] 进一步地，所述分压电路包括第二电阻和第三电阻，其中，

[0038] 所述第二电阻的一端接所述分压电路的输出端，另一端接所述分压电路的接地端；

[0039] 所述第三电阻的一端接所述分压电路的输入端，另一端接所述分压电路的输出端。

[0040] 进一步地，所述输出电压采样电路包括第一电阻和第四NMOS管，其中，

[0041] 所述第一电阻的一端接所述输出电压采样电路的输出端，另一端接地；

[0042] 所述第四NMOS管的漏极接所述输出电压采样电路的数据输入端，源极与背栅极接所述述输出电压采样电路的输出端，栅极接所述述输出电压采样电路的时钟输入端。

[0043] 本发明另一方面提供一种双相直流风扇的驱动芯片，包括稳压器、过温保护电路、位置检测电路、逻辑控制电路和驱动电路，所述驱动电路为前述的双相直流风扇的驱动电路，且其接一电流源。

[0044] 通过采用上述技术方案，本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

[0045] 本发明在驱动电路里增加了输出驱动能力控制功能，通过控制输出驱动管的栅极电压，实现对输出驱动管驱动能力的控制。现有技术没有这一功能，输出驱动管导通时，栅极电压始终等于芯片内部电源电压。而本发明在输出驱动管导通时，栅极电压可以有两种状态，一种状态是栅极电压等于芯片内部电源电压，输出驱动管处于不限流状态；另一种状态是栅极电压小于内部电源电压，这种状态下，输出驱动管的最大电流能力远小于栅极电压等于内部电源电压的状态，输出驱动管处于限流状态。输出驱动管处于限流状态时，由于流过的电流小，即使驱动芯片的输出端口与电源端口短接时，芯片也不会出现瞬间高温烧坏的情况。因此，驱动芯片中的过温保护电路有足够的反应时间，确保在高温状态下，关断输出驱动管，保护芯片不被烧坏。

附图说明

[0046] 图1为现有基于MOS工艺的双相直流风扇的驱动芯片的电路原理图；

[0047] 图1A为双相直流风扇驱动芯片的应用图电路图；

[0048] 图2为现有基于bipolar工艺的双相直流风扇的驱动芯片的电路原理图；

[0049] 图3为本发明双相直流风扇的驱动电路的电路原理图；

[0050] 图4为本发明在正常情况下各路信号的波形；

[0051] 图5为本发明在异常情况下各路信号的波形；

[0052] 图6为本发明双相直流风扇的驱动芯片的电路原理图。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

[0054] 图3示出了本发明双相直流风扇的驱动电路，如图3所示，该电路为驱动芯片一路输出端口的驱动电路，若有多路输出，则其它路输出的驱动电路完全相同。另外，图中反相器、或非门等没有标明供电电源的模块，均由驱动芯片内部电源电压VREG供电。

[0055] 再次参阅图3，本发明双相直流风扇的驱动电路包括输出驱动控制电路1和电源与输出短路检测电路2，其中，输出短路检测电路2用于检测驱动芯片的电源端口与输出端口是否短路并根据检测结果输出一驱动能力控制信号CTR；输出驱动控制电路2包括一输出驱动管NM2，其用于根据一驱动开关控制信号DR控制输出驱动管NM2导通或截止，并在输出驱动管NM2导通时，根据驱动能力控制信号CTR控制输出驱动管NM2是否限流.

[0056] 下面对两部分电路进行详细描述：

[0057] 输出驱动控制电路1包含输出驱动管NM2，第一、第三、第五NMOS管NM1、NM3和NM5，第一、第二、第三PMMOS管PM1、PM2和PM3，第一、第二、第三、第四反相器3、4、5、6，或非门8，与非门7，输出电阻R0。其中，反相器3的输入端接驱动开关控制端，接收一驱动开关控制信号DR，输出端接或非门8。反相器4的输入端接驱动能力控制端，接收一驱动能力控制信号CTR，输出端接PMOS管PM3的栅极。与非门7的第一输入端接驱动能力控制端，接收驱动能力控制信号CTR，第二输入端接驱动开关控制端，接收驱动开关控制信号DR，输出端接反相器6的输入端。或非门8的第一输入端接驱动能力控制端，接收驱动能力控制信号CTR，第二输入端接反相器3的输出端。反相器5的输入端接或非门8的输出端，输出端接NMOS管NM5的栅极。反相器6的输入端接与非门7的输出端，输出端接电阻R0的一端。PMOS管PM1的源极与背栅极、PMOS管PM2的源极与背栅极、PMOS管PM3的源极与背栅极、NMOS管NM3的漏极接内部电源端，接收一内部电源电压VREG。PMOS管PM1的栅极与漏极、PMOS管PM2的栅极、PMOS管PM3的漏极接到电流源端，接收一电流信号IB。NMOS管NM1的漏极、NMOS管NM3的栅极、NMOS管NM5的漏极、PMOS管PM2的漏极相连。NMOS管NM1的栅极、NMOS管NM2的栅极、NMOS管NM3的源极与背栅极与电阻R0的另一端相连。NMOS管NM1的源极与背栅极、NMOS管NM2的源极与背栅极、NMOS管NM5的源极与背栅极与GND相连。NMOS管NM2的漏极与输出端口OUT相连。

[0058] 在输出驱动控制电路1中，输出驱动管NM2是风扇驱动电路中的驱动器件，NM2导通时，在风扇线圈上产生的电流可以驱动扇叶转动。PMOS管PM1、PM2构成第一电流镜电路。NMOS管NM1、NM2、NM3、电阻R0构成第二电流镜电路，其中NM3可以对NM1、NM2栅极进行快速充电，加快电第二流镜反应速度，电阻R0为NM1、NM2栅极提供一个放电通路，NM1、NM2栅极电压过高时，可以通过电阻R0进行放电，使NM1、NM2栅极电压降低。通过第二电流镜电路，可以使输出驱动管NM2的栅极电压稳定在小于内部电源电压的一个值，实现对输出驱动管NM2限流的功能。假设PM1与PM2的宽长比比例为1：M1，NM1与NM2的宽长比比例为1：M2，连接电流源端的电流信号大小为I1。输出驱动管NM2限流状态下，导通时可以流过的最大电流为I1*M1*M2。反相器4、PMOS管PM3用于控制电流镜PM1、PM2是否工作。当CTR为低电平时，反相器4输出为高电平，PMOS管PM3截止，电流镜PM1、PM2工作，而当CTR为高电平时，反相器4输出为低电平，PMOS管PM3导通，将PM1、PM2的栅极电压拉到与源极电压相同。PM1、PM2处于截止状态，PM1、PM2构成的电流镜不工作。或非门8、反相器5、NMOS管NM5用于控制NM1、NM2、NM3、R构成的电流镜是否工作。当CTR为高电平时，或非门8的输出为低电平，反相器5的输出为高电平，NM5导通，节点NET2的电压被NM5拉低至GND的电压，NM1、NM2、NM3、R0构成的第二电流镜不工作。当CTR为低电平时，或非门8的输出由DR信号与反相器3决定：DR为高电平时，反相器3输出为低电平，或非门8输出为高电平，反相器5输出为低电平，NM5截止，PM2的电流将NET2的电压拉高，NM1、NM2、NM3、R0构成的第二电流镜工作；DR为低电平时，反相器输出为高电平，或非门8的输出为低电平，由上面的分析可知，此时NM1、NM2、NM3、R0构成的电流镜不工作。
与非门7、反相器6用于控制节点NET1的电压，当CTR、DR都为高电平时，节点NET1的电压与芯片内部电源电压相同，NET1再通过电阻R0将输出驱动管的NM2的栅极电压拉高至内部电源电压，此时NM2管进入不限流导通状态。当DR为低电平时，节点NET1的电压为GND电压，并且NM1、NM2、NM3、R0构成的电流镜不工作，输出驱动管NM2截止。当DR为高压平，而CTR为低电平时，节点NET1的电压为GND电压，PM1、PM2构成的电流镜和NM1、NM2、NM3、R0构成的电流镜工作，输出驱动管NM2工作在限流导通状态。

[0059] 表1给出了输出驱动控制电路1的工作状态(其中L表示低电平，H表示高电平)。

[0060] 表1输出驱动控制电路的工作状态

[0061]

[0062] 根据上述分析可知，DR信号可以控制输出驱动管NM2的开关，DR为高电平时，输出驱动管NM2导通，DR为低电平时，输出驱动管NM2截止。CTR信号可以控制输出驱动管NM2的电流能力，CTR为高电平时，输出驱动管NM2的电流能力不受限制，CTR为低电平时，输出驱动管的电流能力由电流源电流IB、PMOS管PM1与PM2的比例、NMOS管NM1与NM2的比例决定。

[0063] 再次参阅图3，电源与输出短路检测电路包括上电复位电路9、D触发器11、计数器12、比较器13、第四NMOS管NM4和第一、第二、第三电阻R1、R2、R3。其中，NMOS管NM4的漏极接输出端口OUT，用于采样输出端口OUT的电压。电阻R1的一端接GND，另一端和NMOS管NM4的源极与背栅极一起接比较器13的负相输入端。电阻R2的一端接GND，另一端接一基准电压端，接收一基准电压VREF。电阻R3的一端接内部电源端，另一端接基准电压端。比较器13的正相输入端接基准电压端，比较器13的输出端接D触发器11的数据输入端。D触发器11的复位端RN与NMOS管NM4的栅极接第一时钟信号端，接收一第一时钟信号CLK1；D触发器11的时钟输入端CK接第二时钟信号端，接收一第发给时钟信号CLK2。D触发器11的输出端Q与计数器12的输入端相连。计数器12的输出端接驱动能力控制端，输出驱动能力控制信号CTR。上电复位电路9的输出端接计数器12的复位端RN。

[0064] 在电源与输出短路检测电路中，电阻R1、R2、R3，NMOS管NM4，比较器13，D触发器11用于输出端口OUT的电压检测。电阻R2、R3将内部电源电压VREG进行分压，产生一个基准电压VREF，为比较器13提供一个比较参考电压。NMOS管NM4与电阻R1构成OUT端口的输出电压采样电路，当CLK1为低电平时，NM4截止，采样电路不工作，当CLK1为高电平时，NM4导通，采样电路工作，此时节点NET3的电压就为OUT端口的电压。比较器13将OUT的采样电压与基准电压VREF进行比较：当电源与输出短路时，OUT的采样电压比基准电压VREF大，比较器13的输出O_D为低电平；当芯片工作在正常状态时，采样时，OUT的采样电压比基准电压VREF小，比较器13的输出O_D为高电平。D触发器用于保存比较器13的比较结果。每次在不采样时，CLK1为低电平，D触发器的输出CO被CLK1置成低电平。采样时，CLK1变成高电平，此后CLK2会输入一个上升沿，将比较器13的输出D_O保存至D触发器的输出CO。如果风扇工作正常状态，采样时，比较器13的输出D_O为高电平，当CLK2输入上升沿时，D触发器的输出C0会从低电平变成高电平，每采样一次，D触发器的输出CO就会变化一次；如果风扇发生输出端口与电源端口短路的情况，采样时，比较器13的输出D_O为低电平，当CLK2输入上升沿时，D触发器的输出CO会保持低电平不变，不管采样几次，CO都不会发生变化。计数器12用于记录D触发器的输出CO变化的次数，CO从低电平变为高电平一次，计数器12所记录的数值会增加一。当记数器12所记录的数值增加到指定值后，记数器的输出CTR变就会从低电平变成高电平。上电复位电路POR用于对记数器12清零，在芯片上电的初期，POR会输出一个低电平，这个低电平可以将记数器12所记录的数值置成零，并且将记数器12的输出CTR置成低电平。因此每次芯片上电时，CTR都为低电平。如果芯片出现输出端口与电源端口短路的情况，CTR为一直保持为低电平，如果芯片工作无异常，经过几个周期之后，记数器记录的数值增加至指定值，CTR就变成高电平。图4、图5给出了正常情况和异常情况下各信号的波形，用于说明各信号的关系。

[0065] 经过上述分析可知，本发明与现有技术相比，增加了一个输出电压检测电路R1和NM4，用于检测输出驱动管导NM2通时驱动芯片的输出电压是否正常；增加了一个计数器11，如果输出驱动管NM2导通时输出电压正常，则输出驱动管NM2导通一次，计数器11存储的数值会在原来的基础上增加一；如果输出驱动管NM2导通时输出电压不正常，则输出驱动管NM2导通一次，计数器存储的数值不发生改变。每次电源上电时，计数器11存储的数值会被置成零。输出驱动管NM2导通时工作在限流状态，只有当计数器11存储的数值增加到指定数值后，输出驱动管NM2才会切换到不限流状态。因此，每次电源上电，风扇启动时，由于输出驱动管NM2工作在限流状态，输出驱动管NM2的最大电流能力比现有技术的驱动电路小很多，有效的降低了风扇启动时的峰值电流。当风扇正常转动几个周期，计数器11存储的数值增加到指定数值后，输出驱动管NM2切换到不限流状态，此后本发明风扇驱动电路的工作情况与现有技术工作情况完全相同。如果风扇驱动电路出现输出端口与电源端口短路的异常情况，电源上电后，计数器存储的数值一直为零，输出驱动管NM2一直工作在限流状态，保证芯片不会出现因为瞬间大电流而烧坏。

[0066] 综上所述，上电时CTR为低电平，电路工作在限流状态，当风扇转过几个周期后，CTR变为高电平，电路取消限流状态。由于上电后的几个周期内电路处于限流状态，所以可以减小风扇启动时的峰值电流，起到软启动的作用。在驱动芯片的电源端口与输出端口短路的情况下，CTR一直保持低电平，电路一直工作在限流状态下，避免芯片被大电流烧坏。

[0067] 本发明的另一方面提供一种双相直流风扇的驱动芯片，如图6所示，包括稳压器、过温保护电路OTP、位置检测电路、逻辑控制电路和驱动电路，其中，此处的稳压器、OTP、位置检测电路、逻辑控制电路与图1中的稳压器、OTP、位置检测电路、逻辑控制电路相同，此处的驱动电路为图3中的驱动电路且其电流源端接一电流源，稳压器的输出端接前述内部电源端，逻辑控制器的第一、第二、第三输出端分别接前述驱动开关控制端、第一时钟信号端和第二时钟信号端。

[0068] 以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。