溫度控制裝置和變速風扇的制作方法

本發明涉及電器領域，具體而言，涉及一種溫度控制裝置和變速風扇。

背景技術：

現有技術中，四針自動調速風扇能夠通過測量芯片工作電壓的不同狀態實現調速，但是它需要用戶手動進行調節，不夠智能也難以達到最佳散熱效果，為了解決該問題，在四針自動調速風扇上增加溫度探頭，但是在增加溫度探頭后，溫度探頭必須與散熱片接觸，由于灰塵造成的熱傳導不良以及溫度滯后的問題，也使得四針自動調速風扇的散熱效果不佳。現有技術中還提供了一種PWM溫控風扇，該PWM溫控風扇可以根據處理器的溫度輸出脈寬調制信號，以改變風扇轉速，但PWM溫控風扇的信號強度不好，通過脈寬調制信號無法直接驅動風扇，也無法達到最佳散熱效果。其中，PWM(Pulse Width Modulation，即脈寬調制)是一種對模擬信號電平進行數字編號的方法，它通過高分辨率計數器的使用，使方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編號，也是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。

針對上述現有的變速風扇的散熱效果差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種溫度控制裝置和變速風扇，以至少解決現有的變速風扇的散熱效果差的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種溫度控制裝置，包括：紅外線測溫電路，設置在處理器的輻射路線上，用于根據所述處理器的紅外輻射信號獲取所述處理器的實時溫度；風扇控制電路，與所述紅外線測溫電路連接，用于根據所述實時溫度生成轉速控制信號；變頻電機，與所述風扇控制電路連接，用于在所述轉速控制信號的觸發下旋轉。

進一步地，所述紅外線測溫電路包括：光學器件，設置在所述處理器的輻射路線上；調制電機，與所述光學器件連接，用于將進入所述光學器件的處理器的紅外輻射信號調制成交變輻射信號；探測器，與所述光學器件連接，用于將所述光學器件輸出的所述交變輻射信號轉變成電信號；處理電路，與所述探測器連接，用于對所述電信號進行信號處理，得到所述實時溫度。

進一步地，所述處理電路包括：信號處理電路，與所述探測器連接，用于獲取所述電信號對應的初始溫度；補償電路，與所述信號處理電路連接，用于對所述初始溫度進行目標發射率校正，得到所述實時溫度。

進一步地，所述溫度控制裝置包括：監控電路，包括轉速檢測電路和報警電路，其中，所述轉速檢測電路與所述變頻電機連接，用于檢測所述變頻電機的轉速；所述報警電路與所述轉速檢測電路連接，用于在所述轉速不在預定轉速范圍內時報警。

進一步地，所述報警電路與所述處理器連接，用于在所述轉速不在預定轉速范圍內時生成停機信號，所述停機信號用于指示所述處理器停止工作。

進一步地，所述溫度控制裝置包括：霍爾器件，與所述變頻電機連接，用于檢測轉子位置和轉速；所述風扇控制電路與所述霍爾器件連接，用于根據所述轉子位置和所述轉速對所述轉速控制信號進行調整。

進一步地，所述風扇控制電路包括：存儲器，用于存儲預定閾值；比較器，分別與所述紅外線測溫電路和所述存儲器連接，用于比較所述實時溫度與所述預定閾值的大小，輸出比較結果；信號生成器，與所述比較器連接，用于輸出與所述比較結果對應的轉速控制信號。

進一步地，其特征在于，所述溫度控制裝置還包括：灰塵檢測器，與扇葉連接，用于檢測所述扇葉上的灰塵；所述風扇控制電路與所述灰塵檢測器連接，用于在所述扇葉上的灰塵達到清灰條件時生成清灰指令，其中，所述變頻電機在所述清灰指令的驅動下，在預定時間段按照預定轉速運轉。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種變速風扇，該變速風扇包括：上述的溫度控制裝置。

進一步地，所述變速風扇還包括處理器和扇葉。

在本發明實施例中，在處理器的輻射路線上設置有紅外線測溫電路，用于根據處理器的紅外輻射信號獲取處理器的實時溫度，通過與紅外線測溫電路連接的風扇控制電路根據實時溫度生成轉速控制信號，在轉速控制信號的觸發下，與風扇控制電路連接的變頻電機旋轉。通過上述實施例，溫度控制裝置可以根據紅外線測溫電路獲取處理器的實時溫度對電腦風扇轉速進行實時調節，不同于傳統的四針自動調速風扇和PWM溫控風扇，有效的提升了電腦風扇的散熱性能，降低了電腦系統功耗，進而解決了現有的變速風扇的散熱效果差的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的一種溫度控制裝置的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的一種溫度控制裝置的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的一種可選的溫度控制裝置的示意圖；

圖4是根據本發明實施例的又一種溫度控制裝置的示意圖；

圖5是根據本發明實施例的另一種溫度控制裝置的示意圖；

圖6是根據本發明實施例的又一種可選的溫度控制裝置的示意圖；

圖7是根據本發明實施例的另一種可選的溫度控制裝置的示意圖；

圖8是根據本發明實施例的一種變速風扇的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的過程、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、產品或設備固有的其它單元。

圖1是根據本發明實施例的一種溫度控制裝置的示意圖，如圖1所示，該裝置包括：紅外線測溫電路11，風扇控制電路13以及變頻電機15。

其中，紅外線測溫電路11，設置在處理器16的輻射路線上，用于根據處理器的紅外輻射信號獲取處理器的實時溫度；

風扇控制電路13，與紅外線測溫電路11連接，用于根據實時溫度生成轉速控制信號；

變頻電機15，與風扇控制電路13連接，用于在轉速控制信號的觸發下旋轉。

采用本發明實施例，在處理器的輻射路線上設置有紅外線測溫電路，用于根據處理器的紅外輻射信號獲取處理器的實時溫度，通過與紅外線測溫電路連接的風扇控制電路根據實時溫度生成轉速控制信號，在轉速控制信號的觸發下，與風扇控制電路連接的變頻電機旋轉。通過上述實施例，溫度控制裝置可以根據紅外線測溫電路獲取處理器的實時溫度對電腦風扇轉速進行實時調節，不同于傳統的四針自動調速風扇和PWM溫控風扇，有效的提升了電腦風扇的散熱性能，降低了電腦系統功耗，進而解決了現有的變速風扇散熱效果差的技術問題。

進一步地，紅外線測溫電路包括：光學器件，設置在處理器的輻射路線上；調制電機，與光學器件連接，用于將進入光學器件的處理器的紅外輻射信號調制成交變輻射信號；探測器，與光學器件連接，用于將光學器件輸出的交變輻射信號轉變成電信號；處理電路，與探測器連接，用于對電信號進行信號處理，得到實時溫度。

如圖2所示，紅外線測溫電路11包括：光學器件21，設置在處理器的輻射路線上；調制電機22，與光學器件21連接，用于將進入光學器件的處理器的紅外輻射信號調制成交變輻射信號；探測器23，與光學器件連接，用于將光學器件輸出的交變輻射信號轉變成電信號；處理電路24，與探測器23連接，用于對電信號進行信號處理，得到實時溫度26。

可選地，其中紅外線測溫電路中，紅外測溫采用逐點分析的方式，即電腦的CPU(Central Processing Unit，即中央處理器)作為輻射體發出紅外輻射后進入光學器件，然后經調制電機把紅外輻射調制成交變輻射，再由探測器把交變輻射轉變成相應的電信號,該電信號再通過補償電路和信號處理電路的處理后，按照儀器內的算法和目標發射率校正后轉變為電腦CPU的實時溫度數據。

其中，光學器件是指由透鏡、反射鏡、棱鏡以及光闌等多種光學元件按照一定次序組合而成的系統，通常用來成像或做光學信息處理。交變輻射是指波形從零到極大值，再回到零值的變化，等于半個周期。電信號是指隨著時間而變化的電壓或電流，因此在數學上可將它表示為時間的函數，并可畫出其波形。

進一步地，處理電路包括：信號處理電路，與探測器連接，用于獲取電信號對應的初始溫度；補償電路，與信號處理電路連接，用于對初始溫度進行目標發射率校正，得到實時溫度。

如圖3所示，處理電路24包括：信號處理電路31和補償電路33，其中，信號處理電路31通過處理電路24與探測器23連接，用于獲取電信號對應的初始溫度；補償電路33，與信號處理電路31連接，用于對初始溫度進行目標發射率校正，得到實時溫度26。

進一步地，溫度控制裝置包括：監控電路41，包括轉速檢測電路和報警電路，其中，轉速檢測電路與變頻電機連接，用于檢測變頻電機的轉速；報警電路與轉速檢測電路連接，用于在轉速不在預定轉速范圍內時報警。

具體地，如圖4所示，溫度控制裝置包括：監控電路41，其中監控電路41包括轉速檢測電路410和報警電路411，其中，轉速檢測電路410與變頻電機15連接，用于檢測變頻電機15的轉速；報警電路411與轉速檢測電路410連接，用于在轉速不在預定轉速范圍內時報警。

可選地，監控電路用來監測風扇轉速，對風扇電機的運行狀況進行實時監控，并可實現報警和電腦的自動停機，以防止因風扇停轉而燒毀CPU或其他器件的情況出現。

進一步地，報警電路411與處理器連接，用于在轉速不在預定轉速范圍內時生成停機信號，停機信號用于指示處理器停止工作。

可選地，監控電路和報警電路具有故障檢測功能，可以在風扇發生故障時產生告警，有效的保護電腦CPU。

進一步地，溫度控制裝置包括：霍爾器件，與變頻電機連接，用于檢測轉子位置和轉速；風扇控制電路與霍爾器件連接，用于根據轉子位置和轉速對轉速控制信號進行調整。

具體地，如圖5所示，溫度控制裝置包括：霍爾器件51，與變頻電機15連接，用于檢測轉子位置和轉速；風扇控制電路13與霍爾器件51連接，用于根據轉子位置和轉速對轉速控制信號進行調整。

可選地，為了實現精確控制效果，必須向風扇控制電路輸入反映轉子位置的信號，因此使用了霍爾器件進行風扇位置和轉速的檢測。變頻電機利用霍爾器件測量轉子的相對位置，所獲得的信號輸入來驅動電機旋轉。

其中，霍爾器件是利用霍爾效應的固態電子器件，霍爾效應定義了磁場和感應電壓之間的關系，當電流通過一個位于磁場中的導體的時候，磁場會對導體中的電子產生一個橫向的作用力，從而在導體中的兩端產生電壓差。

進一步地，風扇控制電路包括：存儲器，用于存儲預定閾值；比較器，分別與紅外線測溫電路和存儲器連接，用于比較實時溫度與預定閾值的大小，輸出比較結果；信號生成器，與比較器連接，用于輸出與比較結果對應的轉速控制信號。

具體地，如圖6所示，風扇控制電路13包括：存儲器61，比較器62以及信號生成器63。其中，存儲器61，用于存儲預定閾值；比較器62，分別與紅外線測溫電路11和存儲器61連接，用于比較實時溫度與預定閾值的大小，輸出比較結果；信號生成器63，與比較器62連接，用于輸出與比較結果對應的轉速控制信號。

其中，比較器是通過比較兩個輸入端的電流或電壓的大小，在輸出端輸出不同電壓結果的電子元件。

可選地，風扇控制電路根據所設定的溫度-轉速對應關系來智能調節風扇轉速。進一步地，首先設定一個閾值，如36℃，當CPU溫度小于36℃時風扇以較低的轉速轉動，當CPU溫度大于36℃時風扇就以設定的加速度(如5m/s²)增加轉速直至全速運轉，此時散熱性能達到最大。反之CPU溫度小于36℃時風扇轉速就以設定的加速度開始遞減，直至最低速甚至停止運轉，此時風扇功耗也降到最低值。

可選地，紅外線測溫電路進行溫度檢測，精確度更高，對風扇轉速的調節更加靈敏，對電腦溫度的控制更加及時和準確。

可選地，風扇控制電路通過設定閾值來控制風扇的轉速，延長了風扇的使用壽命，另外，通過這種方式也可以減少電腦風扇高速運轉的時間，進而降低了風扇高速運轉產生的噪音。

進一步地，溫度控制裝置還包括：灰塵檢測器，與扇葉連接，用于檢測扇葉上的灰塵；風扇控制電路與灰塵檢測器連接，用于在扇葉上的灰塵達到清灰條件時生成清灰指令，其中，變頻電機在清灰指令的驅動下，在預定時間段按照預定轉速運轉。

如圖7所示，溫度控制裝置還包括：灰塵檢測器71，與扇葉72連接，用于檢測扇葉上的灰塵；風扇控制電路13與灰塵檢測器71連接，用于在扇葉上的灰塵達到清灰條件時生成清灰指令，其中，變頻電機在清灰指令的驅動下，在預定時間段按照預定轉速運轉。

具體地，風扇控制電路中可以設定風扇啟動清灰模式，使風扇在特定時間內高速運轉，如在需要清灰的狀態下，把風扇設置為一個小時內以300r/min的轉速運轉，以達到清灰的目的，也即減少風扇上覆蓋灰塵的面積，降低灰塵停留在風扇上的概率。

圖8是根據本發明實施例的一種變速風扇的示意圖，如圖8所示，該變速風扇包括上述的溫度控制裝置。

進一步地，變速風扇還包括處理器16和扇葉72。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。