專利名稱：電子元件的散熱風扇控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種風扇控制方法及裝置，特別是指一種電子元件的散熱 風扇控制方法及裝置。
背景技術：
參閱圖1，由于電子元件工作時往往會產生大量熱能，因此需要適當降 溫使電子元件能穩定的工作，以目前電腦系統采用的 一種中央處理器降溫裝
置9為例來說明，其包括一風扇控制器91及一散熱風扇92，主要是用來對 中央處理器90降溫，該風扇控制器91具有一運算單元911及一轉速控制單 元912。
該中央處理器降溫裝置9的散熱原理是中央處理器90輸出一溫度傳感 信號901給風扇控制器91的運算單元911,運算單元911通過溫度傳感信號 901檢測中央處理器90目前的溫度，然后運算單元911利用內置演算法命令 該轉速控制單元912輸出一驅動信號902控制散熱風扇92的轉速，當溫度過 高時，驅使散熱風扇92的轉速增加，當溫度穩定時，驅使散熱風扇92的轉 速減緩；同時，散熱風扇92亦會輸出一反饋信號903給運算單元911,如此 一來，運算單元911就可根據反饋信號903計算如何驅使散熱風扇92產生穩 定的氣流讓中央處理器90逐步降溫。
然而，現有的方法都是在中央處理器90已經產生熱能的狀態下，對于其 產熱結果，也就是溫度進行運算處理，卻無法推知系統可能產生多少熱能而 事先對風扇加以控制來避免電子元件過熱的情形發生。
發明內容
有鑒于電流正比于功率，功率又正比于產生的熱能，因此，檢測電流將 可達到預知未來可能產生的熱能。
因此，本發明的目的，即在提供一種利用負載電流控制散熱風扇運轉的 電子元件的散熱風扇控制方法及裝置。于是，本發明電子元件的散熱風扇控制方法包含下述步驟(a)檢測該電 子元件的溫度以輸出一第一控制信號；(b)接收該電子元件的負載電流，并將 其轉換為一第二控制信號；及(c)參考該第一控制信號及該第二控制信號以調 控該散熱風扇的轉速。
本發明電子元件的散熱風扇控制裝置包含一電流檢測模塊、 一溫度控制 電路及一邏輯電路單元。
該電流檢測模塊用以檢測該電子元件的一負載電流；該溫度控制電路用 以檢測該電子元件的溫度以輸出一第一控制信號；該邏輯電路單元具有一耦 接該電流檢測模塊的脈沖發生電路及一耦接該脈沖發生電路及該溫度控制電 路的控制器，該脈沖發生電路用以接收該電流檢測模塊的該負載電流，并將 其轉換為一第二控制信號，該控制器用以接收并參考該第一控制信號及該第 二控制信號以調控該散熱風扇的轉速。
由于本發明電子元件的散熱風扇控制方法及裝置是采用檢測該電子元件 的負載電流，并將負載電流轉換為控制信號后當作散熱風扇運轉依據，且配 合現行的溫度控制電路，因此可達到最佳的散熱功效。
圖l是一系統方塊圖，說明目前電腦系統采用的一種中央處理器降溫裝
置；
圖2是一流程圖，說明本發明電子元件的散熱風扇控制方法的較佳實施
例；
圖3是一系統方塊圖，說明本發明電子元件的散熱風扇控制裝置的較佳 實施例；及
圖4是一電路方塊圖，說明圖3的脈沖發生電路具有的元件。
主要元件符號說明
公知
9風扇降溫裝置 90 中央處理器 901溫度傳感信號 902驅動信號 903反饋信91風扇控制器
911運算單元
912轉速控制單元
92散熱風扇
本發明1散熱風扇控制裝置10中央處理器
101電源信號
102負載電流
103溫度傳感信號
104放大信號
106脈沖信號
111電流4企測才莫塊
112穩壓器
12溫度控制電路
13邏輯電路單元
131脈沖發生電路
132控制器
141放大器
142壓控振蕩器
143電平位移器
2散熱風扇201第一控制信號
202第二控制信號
203控制信號
501-503步驟
具體實施例方式
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖 的較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
本發明電子元件的散熱風扇控制方法的原理在于電子元件的負載電流正比于功率，功率又正比于產生的熱能，因此，使用負載電流當作控制散熱風 扇運轉的前驅信號將可具有預先控制的效果。
參閱圖2,本發明電子元件的散熱風扇控制方法的較佳實施例是檢測電 子元件的溫度以輸出一第一控制信號(步驟501),且接收該電子元件的負載 電流，并將其轉換為一第二控制信號(步驟502)，最后，參考第一控制信號 及第二控制信號來調控散熱風扇的轉速(步驟503)。
參閱圖3,本發明電子元件的散熱風扇控制裝置1的一較佳實施例應用 在現有的電腦系統中，配合已有的一散熱風扇2、 一中央處理器10及一穩壓 器(Voltage regulate modulator; VRM)112,并包含一電流4企測才莫塊111、 一溫度控制電路12及一邏輯電路單元13。
本較佳實施例中，散熱風扇控制裝置1是用來控制該散熱風扇2的轉速 以對中央處理器10進行降溫；此外，本例雖是以中央處理器10來說明，然 而也適用于工作時容易產生熱能而需要散熱的電子元件、高速工作的多組電 子元件，不以一組中央處理器10為限。
中央處理器IO是由穩壓器112供電，該穩壓器112是將外部電源轉換為 一電源信號101給中央處理器10及電流檢測模塊111,而電流檢測模塊111 是檢測電源信號101中供給中央處理器10的一負載電流102，本較佳實施例 的作用是取用該負載電流102當作控制散熱風扇2運轉的前驅信號，理由在 于負載電流102與電源信號101的電壓為正比例的關系，又負載電流102正 比于功率，功率又正比于產生的熱能，因此，使用負載電流102當作控制散 熱風扇2運轉的前驅信號將可具有預先控制的效果。
中央處理器10提供一溫度傳感信號103給溫度控制電路12，溫度控制 電路12則依據溫度傳感信號103換算出適當工作周期(Duty Cycle)并產生一 第一控制信號201給邏輯電路單元13,該工作周期的寬度可進一步控制散熱 風扇2的轉速，例如當寬度較寬時，則轉速變快，當寬度較窄時，則轉速 減緩。
邏輯電路單元13具有一耦接電流檢測模塊111的脈沖發生電路131及一 耦接脈沖發生電路131、溫度控制電路12及散熱風扇2的控制器132。
參閱圖3及圖4,該脈沖發生電路131用以接收電流檢測模塊111的負 載電流102，并將其轉換為一第二控制信號202予該控制器132;脈沖發生電 路131包括一放大器141、 一壓控振蕩器(VC0)142及一電平位移器143，放
6大器141將負載電流102轉換為一放大信號104,壓控振蕩器142將該放大 信號104轉換為一脈沖信號106，其轉換原理是依據放大信號104的不同斜 率轉換為不同寬度的脈沖信號106,電平位移器143則是將脈沖信號106的 電平位移(Level shift)后輸出第二控制信號202予控制器132,脈沖信號106 電平位移的目的在于轉換為控制器132可接受的電平，進而驅使控制器132 動作。
其中，控制器132的控制邏輯是參考第一控制信號201及第二控制信號 202的脈沖寬度來調控該散熱風扇2的轉速，例如當控制器132判斷第一 控制信號201及第二控制信號202 二者其中任一脈沖有較大寬度時，即表示 可能是溫度過熱或元件功耗增加，因此輸出該脈沖寬度較大的控制信號203 予散熱風扇2作為控制轉速的依據，然而，該控制方式僅為一種實施類型的 說明而已，本領域技術人員也可引入第二控制信號202但改變為不同演算法 的控制邏輯，因此不以前述實施類型為限制。
歸納上述，由于本發明電子元件的散熱風扇控制方法及裝置是采用檢測 該電子元件的負載電流，并將負載電流轉換為控制信號后當作散熱風扇運轉 依據，且配合現行的溫度控制電路，因此可達到最佳的散熱功效。
雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發明。任何 所屬技術領域中的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下， 可進行各種更動與修改。因此，本發明的保護范圍以所提出的權利要求的范 圍為準。
權利要求
1. 一種電子元件的散熱風扇控制方法，包含下述步驟(a)檢測該電子元件的溫度以輸出一第一控制信號；(b)接收該電子元件的負載電流，并將其轉換為一第二控制信號；及(c)參考該第一控制信號及該第二控制信號以調控該散熱風扇的轉速。
2. 依據權利要求1所述的電子元件的散熱風扇控制方法，其中，步驟 (c)是參考該第一控制信號及該第二控制信號的一脈沖寬度來調控該散熱風 扇的轉速，當判斷該第一控制信號及該第二控制信號二者其中任一脈沖有較 大寬度時，即輸出該脈沖寬度較大的控制信號予該散熱風扇作為控制轉速的 依據。
3. —種電子元件的散熱風扇控制裝置，包含 一電流檢測模塊，用以檢測該電子元件的一負載電流； 一溫度控制電路，用以檢測該電子元件的溫度以輸出一第一控制信號；及一邏輯電路單元，具有一耦接該電流4企測模塊的脈沖發生電路及一耦接 該脈沖發生電路及該溫度控制電路的控制器，該脈沖發生電路用以接收該電 流檢測模塊的該負載電流，并將其轉換為一第二控制信號，該控制器用以接 收并參考該第 一控制信號及該第二控制信號以調控該散熱風扇的轉速。
4. 依據權利要求3所述的電子元件的散熱風扇控制裝置，其中，該控 制器參考該第一控制信號及該第二控制信號的一脈沖寬度來調控該散熱風扇 的轉速。
5. 依據權利要求3所述的電子元件的散熱風扇控制裝置，其中，該脈 沖發生電路包括一放大器、 一壓控振蕩器及一電平位移器，該放大器將該負 載電流轉換為一放大信號，該壓控振蕩器將該放大信號轉換為一脈沖信號， 該電平位移器將該脈沖信號的電平位移后輸出該第二控制信號予該控制器。
全文摘要
一種電子元件的散熱風扇控制方法及裝置，其控制方法包含下述步驟(a)檢測該電子元件的溫度以輸出一第一控制信號；(b)接收該電子元件的負載電流，并將其轉換為一第二控制信號；及(c)參考該第一控制信號及該第二控制信號以調控該散熱風扇的轉速。由于本發明電子元件的散熱風扇控制方法及裝置是采用檢測該電子元件的負載電流，并將負載電流轉換為控制信號后當作散熱風扇運轉依據，且配合現行的溫度控制電路，因此可達到最佳的散熱功效。
文檔編號F04D27/00GK101446295SQ20071019348
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者廖年裕, 江宜東, 黃意惠 申請人:宏碁股份有限公司