專利名稱：以供電模式控制風扇運轉的方法
技術領域：
本發明為一種控制散熱風扇的轉速的方法，特別是有關于一種利用便攜式電子裝置不同的電源供應源以控制散熱風扇的轉速的方法，以在不同的電源供應狀況下提升便攜式電子裝置的散熱能力或是延長電池電力的使用時間。
背景技術：
由于目前便攜式電子裝置的體積越來越小、功能越來越強、內部所產生的溫度越來越高、以及耗電量越來越大，因此如何營造良好的散熱環境并同時延長電池電力的使用時間對便攜式電子裝置來說將是一個重要的課題。
在便攜式電子裝置中，往往利用散熱風扇作為提供散熱功能的主要組件，以將便攜式電子裝置內部所產生的熱量排出或是將便攜式電子裝置外部的冷空氣吸入，避免便攜式電子裝置內的組件因過熱而發生功率降低或是毀損的缺陷，其中便攜式電子裝置包含筆記型計算機及平板計算機。傳統控制散熱風扇的方式為利用一溫度與散熱風扇轉速的對應控制表以通過控制散熱風扇的轉速而控制便攜式電子裝置內部的溫度，其中此溫度為一處理器(Processor)的溫度。由于處理器為便攜式電子裝置內部最容易發出熱量且最容易因為溫度過高而損毀的組件，因此散熱風扇往往會針對處理器進行散熱的程序。
為了避免散熱風扇持續維持高轉速而帶來不需要的噪音，通常散熱風扇的轉速都會隨著處理器的溫度而階段性的提高或是降低，以隨著處理器的溫度而提供適當的散熱能力并避免產生過大的噪音而造成使用者的困擾。但是利用單一的溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制使攜式電子裝置的散熱風扇，將容易導致便攜式電子裝置在使用電池模式時，因提供過度的散熱能力而降低電池電力的使用時間。當便攜式電子裝置利用其電池作為電源供應源時，處理器的頻率往往會自動降低以避免產生過多的熱量。此時若持續利用原有的溫度與散熱風扇的轉速對應控制表控制散熱風扇的轉速將會提供過度的散熱能力而降低電池電力的使用時間。此狀況同時也會增加散熱風扇所產生的噪音。
參照圖1所示，此為利用公知技術控制散熱風扇的轉速的示意圖，且為申請人于93年08月17日申請一臺灣專利(申請號93124620；名稱自動微調散熱風扇的轉速的方法)。此公知技術為利用單一溫度與散熱風扇轉速的對應控制表微調散熱風扇的轉速，以平衡散熱風扇的散熱效率與散熱風扇所產生的噪音。當處理器的溫度升高且散熱風扇的轉速低于溫度與散熱風扇轉速的對應控制表中的轉速標準值時，則逐步提高散熱風扇的轉速以提升處理器的散熱能力并避免突發的噪音的發生(620)。當處理器的溫度降低且散熱風扇的轉速高于溫度與散熱風扇轉速的對應控制表中的轉速標準值時，則逐步降低散熱風扇的轉速節省電力的消耗(626)。運用此公知技術控制風扇的轉速雖然也能達到節省電力消耗的目的，但是因其僅利用單一溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇的轉速，因此仍會產生過度消耗電池電力的缺陷。
發明內容
有鑒于利用傳統的散熱風扇控制方法將容易增加便攜式電子裝置在使用電池電力時的噪音且容易降低電池電力的使用時間，本發明提供一種利用便攜式電子裝置的不同的電源供應源以控制散熱風扇的轉速的方法。依據便攜式電子裝置的電源供應狀態更換所需應用的溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇的轉速，以延長便攜式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電力使用時間。
本發明的另一目的為依據便攜式電子裝置的電源供應狀態更換所需應用的溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇的轉速，以延長散熱風扇的使用壽命。
本發明的再一目的為依據便攜式電子裝置的電源供應狀態更換所需應用的溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇的轉速，以減少散熱風扇所產生的噪音。
根據上述的目的，本發明提供一種利用便攜式電子裝置的不同的電源供應源以控制散熱風扇的轉速的方法。首先利用嵌入式控制器(EmbeddedController；EC)偵測便攜式電子裝置的電源供應源的狀態。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用一外接電源時，嵌入式控制器會采用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以提高便攜式電子裝置的散熱能力。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用電池電源時，嵌入式控制器會采用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以延長電池電力的使用時間。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表可為處理器溫度與散熱風扇轉速的對應控制表或是處理器溫度與散熱風扇的供應電壓的對應控制表以根據處理器的溫度或是便攜式電子裝置內部的溫度控制散熱風扇的轉速。利用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力高于利用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表可儲存在一內存內，其中此內存可為嵌入式控制器內的內存、其它位置的閃存(Flash Memory)、或是其它位置的只讀存儲器(Read-Only Memory；ROM)。本發明的方法可延長便攜式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電力使用時間并可延長散熱風扇的使用壽命。本發明的方法還可減少散熱風扇所產生的噪音。
圖1為利用公知技術控制散熱風扇的轉速的示意圖。
圖2為本發明的控制方法的流程示意圖。
圖3A為在本實施例中在利用外接電源作為電源供應來源的狀態下所使用的第一散熱風扇控制表的示意圖。
圖3B為在本實施例中在利用電池電力作為電源供應來源的狀態下所使的第二散熱風扇控制表的示意圖。
具體實施例方式
參照圖2所示，此為本發明的控制方法的流程示意圖。首先利用嵌入式控制器(Embedded Controller；EC)偵測并判斷移動電子裝置的電源供應來源(210)。當判斷此電源供應來源為一外接電源時，則嵌入式控制器隨即采用第一散熱風扇控制表以隨著處理器溫度的高低而控制散熱風扇的轉速(220)并達到便攜式電子裝置運作時所需的散熱效率。當嵌入式控制器判斷此電源供應來源為電池電力時，則嵌入式控制器隨即會采用第二散熱風扇控制表(230)以隨著處理器溫度的高低而控制風扇的轉速。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表均為處理器溫度與散熱風扇轉速的對應控制表或是處理器溫度與散熱風扇的供應電壓的對應控制表以根據處理器的溫度控制散熱風扇的轉速。當處理器的溫度升高或是降低時，散熱風扇的轉速也會隨著升高或是降低以提供一相對應的散熱能力。由于處理器通常為便攜式電子裝置內部最大的發熱源，因此散熱風扇的轉速往往會隨著處理器的溫度進行調整以提供相對應的散熱能力。但是隨著產品需求的不同，上述的處理器溫度也可以轉換為便攜式電子裝置的內部溫度。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表通常儲存在嵌入式控制器內的內存、其它位置的閃存(FlashMemory)內、或是其它位置的只讀存儲器內(Read-Only Memory；ROM)。
第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表的差異在于風扇激活的時機不同或是在相同溫度下所對應的散熱風扇的轉速的不同。在相同溫度之下，利用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力高于利用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力。一般當電子裝置的電源供應來源使用外接電源時，在充足的電源供應下，電子裝置內的處理器的會適時的提高時脈而增進電子裝置處理數據的效率。隨著處理器的消耗功率提升，處理器溫度也會伴隨著快速地提高，因而需要使用較佳散熱能力的第一散熱風扇控制表，以避免便攜式電子裝置因過熱發生損毀的現象。當便攜式電子裝置使用電池電源時，為了延長電池電力的使用時間，便攜式電子裝置內的處理器往往會降低其時脈以避免消耗大量的電池電力。此時因處理器的消耗功率減少，處理器的工作溫度便不會迅速地增加，因而可采用散熱能力較低的第二散熱風扇控制表控制風扇轉速，以利用風扇激活的時機延遲而延長電池電力的使用時間。
由于目前便攜式電子裝置的功能越來越多且內部組件所產生的熱量越來越多，因此便攜式電子裝置內部往往需要多數個風扇以針對便攜式電子裝置提供適當的散熱能力。以下的實施例為便攜式電子裝置利用散熱風扇系統與兩散熱風扇控制表針對不同的電源供應狀態下采用不同的散熱風扇控制表進行散熱程序的實施例，但是并不限制本發明的范圍，其中散熱風扇系統包含一第一散熱風扇與一第二散熱風扇。參照圖3A所示，此為在本實施例中在利用外接電源作為電源供應來源的狀態下所使用的第一散熱風扇控制表的示意圖。參照圖3B所示，此為在本實施例中在利用電池電力作為電源供應來源的狀態下所使的第二散熱風扇控制表的示意圖。
首先利用嵌入式控制器偵測并判斷移動電子裝置的電源供應來源。當判斷此電源供應來源為一外接電源時，則嵌入式控制器隨即采用第一散熱風扇控制表以隨著處理器溫度的高低而控制散熱風扇的轉速并達到便攜式電子裝置運作時所需的散熱效率。在第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表中，嵌入式控制器通過所偵測到的處理器溫度而控制散熱風扇的輸入電壓，進而控制散熱風扇的轉速。在本實施例中，散熱風扇的輸入電壓會隨著所感測的處理器的溫度而分為六個階段進行調整，進而控制散熱風扇的轉速。當處理器的溫度在57℃以下時，散熱風扇系統激活第一散熱風扇以維持散熱風扇系統的第一階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為3伏特。當處理器的溫度高于57℃時，散熱風扇系統開始激活第二散熱風扇并維持第一散熱風扇的轉速以進入散熱風扇系統的第二階段散熱程序，其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為3伏特。當處理器的溫度高于63℃時，散熱風扇系統同時提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓以提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的轉速并進入散熱風扇系統的第三階段散熱程序，其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為3.5伏特。當處理器的溫度高于70℃時，散熱風扇系統同時提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓以提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的轉速并進入散熱風扇系統的第四階段散熱程序，其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為4伏特。當處理器的溫度高于75℃時，散熱風扇系統提高第一散熱風扇的輸入電壓并維持第二散熱風扇轉速以散熱風扇系統的散熱能力并進入散熱風扇系統的第五階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為5伏特且第二散熱風扇的輸入電壓為4伏特。當處理器的溫度高于78℃時，散熱風扇系統同時提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓以提高第一散熱風扇與第二散熱風扇的轉速并進入散熱風扇系統的第六階段散熱程序，其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為5伏特。當處理器的溫度高于82℃時，由于處理器已到達一損毀臨界溫度，因此操作系統(OS)會發生當機的現象以避免處理器發生損毀。此時，第一散熱風扇與第二散熱風扇仍舊維持第六階段的轉速以提供最大的散熱能力。
當判斷此電源供應來源為一電池電力時，則嵌入式控制器隨即采用第二散熱風扇控制表以隨著處理器溫度的高低而控制散熱風扇的轉速并達到便攜式電子裝置運作時所需的散熱效率。當處理器的溫度在57℃以下時，散熱風扇系統激活第一散熱風扇以維持散熱風扇系統的第一階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為3伏特且此時并不激活第二散熱風扇。當處理器的溫度高于63℃時，散熱風扇系統進入第二階段散熱程序。此時第一散熱風扇的轉速仍舊與第一階段散熱程序相同且依然不激活第二散熱風扇，其中第一散熱風扇的輸入電壓為3伏特。當處理器的溫度高于63℃時，散熱風扇系統提高第一散熱風扇的輸入電壓以提高第一散熱風扇的轉速并進入散熱風扇系統的第三階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為3.5伏特且此時第二散熱風扇依舊不被激活。當處理器的溫度高于70℃時，散熱風扇系統提高第一散熱風扇的輸入電壓以提高第一散熱風扇的轉速并進入散熱風扇系統的第四階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為4伏特且此時第二散熱風扇依舊不被激活。當處理器的溫度高于75℃時，散熱風扇系統開始激活第二散熱風扇并提高第一散熱風扇的轉速以提高散熱風扇系統的散熱能力并進入散熱風扇系統的第五階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓均為5伏特且第二散熱風扇的輸入電壓均為3伏特。當處理器的溫度高于78℃時，散熱風扇系統提高第二散熱風扇的輸入電壓并維持第一散熱風扇的轉速以提高散熱風扇系統的散熱能力并進入散熱風扇系統的第六階段散熱程序，其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為5伏特。當處理器的溫度高于82℃時，由于處理器已到達一損毀臨界溫度，因此操作系統(OS)會發生當機的現象以避免處理器發生損毀。在此第七階段的散熱程序中，第一散熱風扇與第二散熱風扇仍舊維持第六階段的轉速以提供最大的散熱能力。
在本實施例中，第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表最大的差異在于第二散熱風扇的激活時機。當便攜式電子裝置采用外接電源做為電源供應源且使用第一散熱風扇控制表時，由于沒有電源供應量的限制，因此處理器可發揮其最大的效能。此時所產生的熱量將會較采用電池電力為電源供應源時高而導致散熱風扇系統需提供較佳的散熱能力以避免處理器發生損毀的缺陷。第二散熱風扇在第二階段的散熱程序中即被激活即是為了提供較佳的散熱能力。當便攜式電子裝置采用電池電力做為電源供應源時，由于有電源供應量的限制，因此處理器通常會降低其操作頻率以節省電力。此時所產生的熱量將會較采用外接電源為電源供應源低而導致散熱風扇系統僅需提供適當的散熱能力即可避免處理器發生損毀的缺陷。第二散熱風扇在第五階段的散熱程序中才被激活即是為了在提供適當的散熱能力的同時延長電池電力的使用時間。由于采用第二散熱風扇控制表控制風扇時將會大幅降低散熱風扇的使用率，因此利用本發明的方法將可降低散熱風扇運轉時所產生的噪音量并延長散熱風扇的使用壽命。在本實施例中，雖然第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表的最大差異點在于第二散熱風扇控制表的風扇激活時機晚于第一散熱風扇控制表的激活時機，但是并不限制本發明的范圍。當處理器的溫度相同時，第二散熱風扇控制表所對應的散熱風扇轉速可低于第一散熱風扇控制表所對應的散熱風扇轉速以延長電池電力的使用時間。
綜合上述，本發明提供一種利用便攜式電子裝置的不同的電源供應源以控制散熱風扇的轉速的方法。首先利用嵌入式控制器(Embedded Controller；EC)偵測便攜式電子裝置的電源供應源的狀態。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用一外接電源時，嵌入式控制器會采用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以提高便攜式電子裝置的散熱能力。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用電池電源時，嵌入式控制器會采用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以延長電池電力的使用時間。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表可為處理器溫度與散熱風扇轉速的對應控制表或是處理器溫度與散熱風扇的供應電壓的對應控制表以根據處理器的溫度或是便攜式電子裝置內部的溫度控制散熱風扇的轉速。利用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力高于利用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速所提供的散熱能力。第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表可儲存在一內存內，其中此內存可為嵌入式控制器內的內存、其它位置的閃存(FlashMemory)、或是其它位置的只讀存儲器(Read-Only Memory；ROM)。本發明的方法可延長便攜式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電力使用時間并可延長散熱風扇的使用壽命。本發明的方法還可減少散熱風扇所產生的噪音。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當根據本發明權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種用在一便攜式電子裝置上以控制一散熱風扇系統的轉速的方法，該便攜式電子裝置具有一嵌入式控制器、一第一散熱風扇控制表、以及一第二散熱風扇控制表，該第一散熱風扇控制表及該第二散熱風扇控制表均儲存于一內存內，其特征在于(1)利用該嵌入式控制器偵測并判斷該便攜式電子裝置的一供電來源；(2)當該供電來源為一外接電源時，利用該第一散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統；以及(3)當該供電來源為一電池電力時，利用該第二散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統，以延長該便攜式電子裝置的一電池電力使用時間，其中利用該第一散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統所提供的散熱能力高于利用該第二散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統所提供的散熱能力。
2.如權利要求1所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于便攜式電子裝置包含一處理器。
3.如權利要求2所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于該第一散熱風扇控制表為該處理器的溫度與該散熱風扇系統的散熱風扇轉速的對應控制表。
4.如權利要求2所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于該第二散熱風扇控制表為該處理器的溫度與該散熱風扇系統的散熱風扇輸入電壓的對應控制表。
5.如權利要求1所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于該第一散熱風扇控制表為該便攜式電子裝置的內部溫度與該散熱風扇系統的散熱風扇輸入電壓的對應控制表。
6.如權利要求1所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于該第二散熱風扇控制表為該便攜式電子裝置的內部溫度與該散熱風扇系統的散熱風扇轉速的對應控制表。
7.如權利要求2所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于利用該第一散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的處理器溫度低于利用該第二散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的處理器溫度。
8.如權利要求1所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于利用該第一散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的便攜式電子裝置內部溫度低于利用該第二散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的處理器溫度。
9.如權利要求1所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于該散熱風扇系統包含多數個風扇。
10.如權利要求9所述的控制散熱風扇系統的轉速的方法，其特征在于當利用該第一散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統的時，該多數個風扇中的一風扇的激活時機將早于利用該第二散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統時的該風扇激活時機。
全文摘要
本發明為一種控制散熱風扇的轉速的方法，特別是有關于一種利用便攜式電子裝置不同的電源供應源以控制散熱風扇的轉速的方法。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用一外接電源時，嵌入式控制器會采用第一散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以提高便攜式電子裝置的散熱能力。當嵌入式控制器偵測便攜式電子裝置使用電池電源時，嵌入式控制器會采用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇的轉速以延長電池電力的使用時間。本發明以解決便攜式電子裝置在使用電池電力時，更換所需應用的溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇的轉速，從而延長便攜式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電力使用時間。
文檔編號G05B19/04GK1854957SQ20051006601
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月19日 優先權日2005年4月19日
發明者王炫證, 林春宏, 林啟新 申請人:仁寶電腦工業股份有限公司