計算機電源供應器的風扇轉速控制方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種計算機電源供應器的風扇轉速控制方法及其裝置，包括一溫控模塊、一熱源檢測單元及一供電模塊，溫控模塊分別與熱源檢測單元及供電模塊電性連接，并控制一風扇的運轉狀態(tài)，熱源檢測單元檢測工作環(huán)境溫度并持續(xù)回報至溫控模塊，在溫度上升的情況下采兩階段提高轉速的模式，將風扇由靜止狀態(tài)提升至第一轉速和第二轉速；在溫度下降的情況下采兩階段延遲降低轉速的模式，將風扇由第二轉速逐次降低至第一轉速和靜止狀態(tài)；可以避免積熱的問題發(fā)生并且減少風扇的啟閉次數(shù)，改善風扇的使用壽命。
【專利說明】計算機電源供應器的風扇轉速控制方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明有關一種應用于風扇控制，尤指一種計算機電源供應器的風扇轉速控制方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]風扇裝置是目前電子裝置中常見且不可或缺的一種配備，由于電子裝置如計算機機體內(nèi)，其電子零件越來越小型化，但其發(fā)熱量卻因為技術及材料影響而越來越大，因此經(jīng)由風扇的轉動協(xié)助下，使機體內(nèi)部的空氣產(chǎn)生流動，在空氣產(chǎn)生對流的情況下，使機體內(nèi)部得以進行散熱作用。
[0003]因此，風扇的運用在整體散熱對策中，已經(jīng)變成簡單又實用的一項選擇，也因此透過風扇進行散熱作用變成目前最多使用的一項策略；而面對電子組件不斷增加其發(fā)熱量，因此選擇提高風扇的轉速來提升整體熱對流的散熱效率，加速熱冷空氣的替換，本為是理所當然的作法，然而，持續(xù)保持風扇的高速運轉下，所產(chǎn)生的則是風扇的提早耗損、持續(xù)耗能及噪音問題。
[0004]因此，如何一方面保持風扇的散熱效率，另一方面又能兼具符合節(jié)能及環(huán)保要求，變成風扇散熱的一種目標，針對這樣的目標，透過溫度檢測來控制風扇轉動及轉速大小是目前常見的作法，如圖1所示，習知的計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置主要包括一控制模塊10、一溫度檢測單元20及一供電模塊30，其中控制模塊10分別與溫度檢測單元20及供電模塊30電性連接，另控制模塊10直接與一風扇40電性連接，配合圖2的溫度與轉速曲線圖所示，當溫度檢測單元20檢測機體內(nèi)部的溫度達到第一臨界溫度Tl時但小于第二臨界溫度T2時啟動風扇40,此時風扇40以一較低的固定轉速Ulrpm運轉,而溫度檢測單元20持續(xù)檢測機體內(nèi)部的溫度直到第二臨界溫度T2，控制模塊10收到其命令后，并依其機體內(nèi)部的溫度上升，使風扇40的轉速與溫度成線性的關系運轉，直到溫度上升至最大值Tmax,風扇轉速亦到達最大值Umax ;溫度因風扇40的散熱作用而使機體內(nèi)的溫度開始下降時，此時還沒到達第二臨界溫度T2之前，風扇40的轉速仍與溫度成線性運轉，直到低于第二臨界溫度T2時，風扇40將其轉速降到Ulrpm的狀態(tài)并保持其轉速，直到溫度檢測單元20檢測機體內(nèi)部的溫度降到第一臨界溫度Tl時，則控制模塊10直接將風扇40關閉。
[0005]雖然前述的風扇控制方法可以改善原有習知技術風扇持續(xù)最大轉速的耗能、耗損及噪音問題，然而，前述技術中是依第二臨界溫度T2決定是以固定轉速或是線性模式調(diào)整風扇40的轉速，而風扇40的停止則是依第一臨界溫度Tl來決定，若機體內(nèi)的溫度游移于第一臨界溫度Tl與第二臨界溫度T2，則風扇40仍會持續(xù)轉動，而且當機體溫度降至第一臨界溫度Tl即直接關閉風扇40，由于機體仍在運作而且存在積熱不易散發(fā)的問題，則機體的溫度很容易的就會再上升到達第一臨界溫度Tl，致使風扇40才剛關閉又很快的重新啟動，會增加風扇40的開關次數(shù)影響其使用壽命，其問題仍與先前風扇控制技術所產(chǎn)生的問題，包括耗能、耗損及噪音問題仍會繼續(xù)存在。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出了一種計算機電源供應器的風扇轉速控制方法，可以避免積熱的問題，以及減少風扇的啟閉次數(shù)。依據(jù)本發(fā)明的控制方法的實施例，是在工作環(huán)境溫度上升的情況下采兩階段提高轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度的溫度值將風扇由靜止狀態(tài)提升至第一轉速和第二轉速，其中第一轉速和第二轉速皆為固定轉速；在溫度下降的情況下采兩階段延遲降低轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度的溫度值將風扇由第二轉速逐次降低至第一轉速和靜止狀態(tài)。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中計算機電源供應器的風扇轉速控制方法包括:
[0008]A.設定數(shù)個臨界溫度值，包含:第一臨界溫度值Tl、第二臨界溫度值T2、第三臨界溫度值T3和第四臨界溫度值T4 ；
[0009]B.檢測工作環(huán)境溫度；
[0010]C.當工作環(huán)境溫度由低于第一臨界溫度值Tl上升至第一臨界溫度值Tl時，并且工作環(huán)境溫度低于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第一轉速運轉；
[0011]D.當工作環(huán)境溫度由高于第一臨界溫度值Tl上升至第二臨界溫度值T2時，并且工作環(huán)境溫度高于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第二轉速運轉；
[0012]E.當工作環(huán)境溫度由高于第三臨界溫度值T3下降至臨界溫度值T3時，并且工作環(huán)境溫度高于第四臨界溫度值T4，將風扇轉速由第二轉速降低至第一轉速；以及
[0013]F.當工作環(huán)境溫度由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4，停止風扇運轉；其中第一轉速和第二轉速皆為固定轉速。
[0014]依據(jù)本發(fā)明的控制方法的一實施例，其中數(shù)個臨界溫度值由低至高依序為:第四臨界溫度值T4、第一臨界溫度值Tl、第三臨界溫度值T3和第二臨界溫度值T2。
[0015]依據(jù)本發(fā)明的控制方法的一實施例，其中數(shù)個臨界溫度值由低至高依序為:第四臨界溫度值T4、第三臨界溫度值T3、第一臨界溫度值Tl和第二臨界溫度值T2。
[0016]本發(fā)明的另一方面還提出了一種實現(xiàn)上述控制方法的裝置。
[0017]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置，包括:
[0018]一供電模塊，提供風扇轉速控制裝置及驅動風扇所需的電源；
[0019]一熱源檢測單元，用以檢測工作環(huán)境溫度，并將檢測獲得的工作環(huán)境溫度轉換為相應的溫度訊號；以及
[0020]一溫控模塊，溫控模塊分別與熱源檢測單元及供電模塊電性連接，溫控模塊接收熱源檢測單元產(chǎn)生的溫度訊號，并控制風扇的運轉狀態(tài)，溫控模塊內(nèi)預設數(shù)個臨界溫度值分別為第一臨界溫度值Tl、第二臨界溫度值T2、第三臨界溫度值T3和第四臨界溫度值T4，當工作環(huán)境溫度由低于第一臨界溫度值Tl上升至第一臨界溫度值Tl時，并且工作環(huán)境溫度低于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第一轉速運轉；當工作環(huán)境溫度由高于第一臨界溫度值Tl上升至第二臨界溫度值T2時，并且工作環(huán)境溫度高于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第二轉速運轉；當工作環(huán)境溫度由高于第三臨界溫度值T3下降至第三臨界溫度值T3時，并且工作環(huán)境溫度高于第四臨界溫度值T4，將風扇轉速由第二轉速降低至第一轉速；以及當工作環(huán)境溫度由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4，停止風扇運轉。[0021]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中供電模塊是以不同電壓供應風扇以第一轉速和第二轉速運轉。
[0022]由前述本發(fā)明的內(nèi)容可以了解，在工作環(huán)境溫度上升的情況下采兩階段提高轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度的溫度值將風扇由靜止狀態(tài)提升至第一轉速和第二轉速；在溫度下降的情況下采兩階段延遲降低轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度的溫度值將風扇由第二轉速逐次降低至第一轉速和靜止狀態(tài)功效，可以避免積熱的問題，改善散熱效果，以及減少風扇的啟閉次數(shù)，達到低制造成本、低噪音、低耗能及低耗損的環(huán)保要求。
[0023]為讓本發(fā)明的上述技術特征和其它功效及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為習知的計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置方塊圖。
[0025]圖2為習知的風扇依據(jù)溫度與轉速的工作時序圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的一實施例，顯示控制裝置的結構方塊圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的一實施例的狀態(tài)操作流程圖。
[0028]圖5為本發(fā)明的一實施例，顯示風扇依據(jù)溫度與轉速的工作時序圖。
[0029]圖6為本發(fā)明的另一實施例，顯示風扇依據(jù)溫度與轉速的工作時序圖。
[0030]圖7為本發(fā)明的一實施例，顯示計算機電源供應器的風扇轉速控制方法的步驟。
[0031]主要組件符號說明
[0032](習知)
[0033]10 控制模塊
[0034]20 溫度檢測單元
[0035]30 供電模塊
[0036]40 風扇
[0037]Tl 第一臨界溫度
[0038]T2 第二臨界溫度
[0039]Tmax溫度最大值
[0040]Umax轉速最大值
[0041](本發(fā)明)
[0042]I 供電模塊
[0043]2 熱源檢測單元
[0044]3 溫控模塊
[0045]31 溫度控制單元
[0046]32 風扇控制單元
[0047]4 風扇
[0048]Tl 第一臨界溫度值
[0049]T2 第二臨界溫度值
[0050]T3 第三臨界溫度值
[0051]T4 第四臨界溫度值【具體實施方式】
[0052]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，如圖7所示，其中計算機電源供應器的風扇轉速控制方法包括:
[0053]A.設定數(shù)個臨界溫度值，包含:第一臨界溫度值Tl、第二臨界溫度值T2、第三臨界溫度值T3和第四臨界溫度值T4 ；
[0054]B.檢測工作環(huán)境溫度；
[0055]C.當工作環(huán)境溫度由低于第一臨界溫度值Tl上升至第一臨界溫度值Tl時，并且工作環(huán)境溫度低于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第一轉速運轉；
[0056]D.當工作環(huán)境溫度由高于第一臨界溫度值Tl上升至第二臨界溫度值T2時，并且工作環(huán)境溫度高于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第二轉速運轉；
[0057]E.當工作環(huán)境溫度由高于第三臨界溫度值T3下降至第三臨界溫度值T3時，并且工作環(huán)境溫度高于第四臨界溫度值T4，將風扇轉速由第二轉速降低至第一轉速；以及
[0058]F.當工作環(huán)境溫度由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4，停止風扇運轉；其中第一轉速和第二轉速皆為固定轉速。
[0059]請參閱圖3，為本發(fā)明計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置的一實施例的結構方塊圖。包括:
[0060]一供電模塊I，提供風扇轉速控制裝置及驅動風扇4所需的電源；
[0061]一熱源檢測單元2，熱源檢測單元2用以檢測工作環(huán)境溫度，并將檢測獲得的工作環(huán)境溫度轉換為相應的溫度訊號；以及
[0062]一溫控模塊3，溫控模塊3分別與熱源檢測單元2及供電模塊I電性連接，溫控模塊3接收熱源檢測單元2產(chǎn)生的溫度訊號，并控制風扇4的運轉，溫控模塊3之中預設數(shù)個臨界溫度值分別為一第一臨界溫度值Tl、一第二臨界溫度值T2、一第三臨界溫度值T3和一第四臨界溫度值T4，當工作環(huán)境溫度由低于第一臨界溫度值Tl上升至第一臨界溫度值Tl時，并且工作環(huán)境溫度低于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第一轉速運轉；當工作環(huán)境溫度由高于第一臨界溫度值Tl上升至第二臨界溫度值T2時，并且工作環(huán)境溫度高于第二臨界溫度值T2，啟動風扇以一第二轉速運轉；當工作環(huán)境溫度由高于第三臨界溫度值T3下降至第三臨界溫度值T3時，并且工作環(huán)境溫度高于第四臨界溫度值T4，將風扇轉速由第二轉速降低至第一轉速；以及當工作環(huán)境溫度由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4，停止風扇運轉。
[0063]其中溫控模塊3更包括一溫度控制單元31及一風扇控制單元32，溫度控制單元31與風扇控制單元32相互電性連接，溫度控制單元31之中預設數(shù)個臨界溫度值分別為一第一臨界溫度值Tl、一第二臨界溫度值T2、一第三臨界溫度值T3和一第四臨界溫度值T4，溫度控制單元31用以接收熱源檢測單元2產(chǎn)生的溫度訊號，并依溫度訊號和前述第一臨界溫度值Tl、第二臨界溫度值T2、第三臨界溫度值T3和第四臨界溫度值T4進行分析后產(chǎn)生一控制指令，用以控制風扇4的運轉狀態(tài)；又，風扇控制單元32電性連接至少一風扇4,接受溫度控制單元31的控制指令以進行風扇4的電源及轉速的控制。[0064]請參閱圖4、圖5及圖6的狀態(tài)操作流程圖及風扇4依據(jù)溫度與風扇轉速的工作時序圖。當計算機初開機時的初始狀態(tài)，計算機電源供應器的風扇4為靜止的狀態(tài)，如圖所示，熱源檢測單元2負責檢測工作環(huán)境溫度，并持續(xù)回報給溫度控制單元31，隨著開機時間的增加，工作環(huán)境溫度會逐漸升高，當熱源檢測單元2檢測的工作環(huán)境溫度未到達第一臨界溫度值Tl，風扇4仍保持靜止的狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的控制方法的實施例，是在工作環(huán)境溫度上升的情況下采兩階段提高轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度將風扇4由靜止狀態(tài)提升至第一轉速和第二轉速；在溫度下降的情況下采兩階段延遲降低轉速的模式，依據(jù)工作環(huán)境溫度將風扇4由第二轉速逐次降低至第一轉速和靜止狀態(tài)。
[0065]其中，在工作環(huán)境溫度上升的情況下采兩階段提高轉速的模式，包括:
[0066]第一階段提高轉速:當工作環(huán)境溫度由低于第一臨界溫度值Tl上升至第一臨界溫度值Tl時，并且工作環(huán)境溫度低于第二臨界溫度值T2，溫度控制單元31即透過風扇控制單元32啟動風扇4以一第一轉速運轉；以及
[0067]第二階段提高轉速:當工作環(huán)境溫度由高于第一臨界溫度值Tl上升至第二臨界溫度值T2時，并且工作環(huán)境溫度高于第二臨界溫度值T2，溫度控制單元31即透過風扇控制單元32啟動風扇4以一第二轉速運轉。
[0068]其中，在溫度下降的情況下采兩階段延遲降低轉速的模式，包括:
[0069]第一階段延遲降低轉速:當工作環(huán)境溫度由高于第三臨界溫度值T3下降至臨界溫度值T3時，并且工作環(huán)境溫度高于第四臨界溫度值T4，溫度控制單元31即透過風扇控制單元32將風扇轉速由第二轉速降低至第一轉速；以及
[0070]第二階段延遲降低轉速:當工作環(huán)境溫度由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4，溫度控制單元31即透過風扇控制單元32停止風扇4的運轉。
[0071]依據(jù)本發(fā)明的控制方法的一實施例，如圖5所示，其中數(shù)個臨界溫度值由低至高依序為:第四臨界溫度值T4、第一臨界溫度值Tl、第三臨界溫度值T3和第二臨界溫度值T2。
[0072]依據(jù)本發(fā)明的控制方法的另一實施例，如圖6所示，其中數(shù)個臨界溫度值由低至高依序為:第四臨界溫度值T4、第三臨界溫度值T3、第一臨界溫度值Tl和第二臨界溫度值T2。
[0073]原則上，若是在第一階段提高風扇40的轉速之后，工作環(huán)境溫度就開始持續(xù)下降，便不會再進入第二階段提高風扇4的轉速，以圖5為例，當工作環(huán)境溫度在高于第一臨界溫度值Tl之后就開始持續(xù)下降，甚至下降至低于第一臨界溫度值Tl，風扇4仍會維持在第一轉速一段時，工作環(huán)境溫度如果持續(xù)下降，由高于第四臨界溫度值T4且低于第三臨界溫度值T3下降至第四臨界溫度值T4時，并且工作環(huán)境溫度低于第四臨界溫度值T4 (如圖4狀態(tài)操作流程圖的右下方所示)，溫度控制單元31即透過風扇控制單元32停止風扇運轉，這就是本發(fā)明所稱的延遲降低轉速的模式，藉此可以避免積熱的問題，改善散熱效果，以及減少風扇的啟閉次數(shù)。
[0074]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中供電模塊可供應不同電壓，由風扇控制單元32以不同的電壓驅動風扇4以第一轉速和第二轉速運轉，如圖4的一種實施例，其中是以5V電壓驅動風扇4以第一轉速運轉，以12V電壓驅動風扇4以第二轉速運轉。[0075]以上所述的實施方式，是為較佳的實施實例，當不能以此限定本發(fā)明實施范圍，若依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化或修飾，皆應屬本發(fā)明的專利涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種計算機電源供應器的風扇轉速控制方法，其特征在于，步驟包括: a.設定數(shù)個臨界溫度值，包含:一第一臨界溫度值、一第二臨界溫度值、一第三臨界溫度值和一第四臨界溫度值； b.檢測工作環(huán)境溫度； c.當該工作環(huán)境溫度由低于該第一臨界溫度值上升至該第一臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度低于該第二臨界溫度值，啟動風扇以一第一轉速運轉； d.當該工作環(huán)境溫度由高于該第一臨界溫度值上升至該第二臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度高于該第二臨界溫度值，啟動該風扇以一第二轉速運轉； e.當該工作環(huán)境溫度由高于該第三臨界溫度值下降至該第三臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度高于該第四臨界溫度值，將該風扇轉速由該第二轉速降低至該第一轉速；以及 f.當該工作環(huán)境溫度由高于該第四臨界溫度值且低于該第三臨界溫度值下降至該第四臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度低于該第四臨界溫度值，停止該風扇運轉；其中該第一轉速和該第二轉速皆為固定轉速。
2.如權利要求1所述的計算機電源供應器的風扇轉速控制方法，其特征在于:該些臨界溫度值由低至高依序為:該第四臨界溫度值、該第一臨界溫度值、該第三臨界溫度值和該第二臨界溫度值。
3.如權利要求1所述的計算機電源供應器的風扇轉速控制方法，其特征在于:該些臨界溫度值由低至高依序為:該第四臨界溫度值、該第三臨界溫度值、該第一臨界溫度值和該第二臨界溫度值。
4.一種計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置，用以控制一風扇轉速，其特征在于，該裝置包括: 一供電模塊，提供該風扇轉速控制裝置及驅動該風扇所需的電源； 一熱源檢測單元，該熱源檢測單元用以檢測工作環(huán)境溫度，并將檢測獲得的該工作環(huán)境溫度轉換為相應的一溫度訊號；以及 一溫控模塊，該溫控模塊分別與該熱源檢測單元及該供電模塊電性連接，該溫控模塊接收該熱源檢測單元產(chǎn)生的該溫度訊號，并控制該風扇的運轉，該溫控模塊之中預設數(shù)個臨界溫度值分別為一第一臨界溫度值、一第二臨界溫度值、一第三臨界溫度值和一第四臨界溫度值，當該工作環(huán)境溫度由低于該第一臨界溫度值上升至該第一臨界溫度值時，并且工作環(huán)境溫度低于該第二臨界溫度值，啟動該風扇以一第一轉速運轉；當該工作環(huán)境溫度由高于該第一臨界溫度值上升至該第二臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度高于該第二臨界溫度值，啟動該風扇以一第二轉速運轉；當該工作環(huán)境溫度由高于該第三臨界溫度值下降至該臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度高于該第四臨界溫度值，將該風扇的轉速由該第二轉速降低至該第一轉速；以及當該工作環(huán)境溫度由高于該第四臨界溫度值且低于該第三臨界溫度值下降至該第四臨界溫度值時，并且該工作環(huán)境溫度低于該第四臨界溫度值，停止該風扇運轉。
5.如權利要求4所述的計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置，其特征在于，該溫控模塊更包括:一溫度控制單元及一風扇控制單元，該溫度控制單元與該風扇控制單元相互電性連接，該溫度控制單元之中預設該第一臨界溫度值、該第二臨界溫度值、該第三臨界溫度值和該第四臨界溫度值，該溫度控制單元用以接收該溫度訊號，并依該溫度訊號和該第一臨界溫度值、該第二臨界溫度值、該第三臨界溫度值和該第四臨界溫度值進行分析后產(chǎn)生一控制指令，用以控制該風扇的運轉狀態(tài)；該風扇控制單元電性連接至少一該風扇，接受該溫度控制單元的控制指令控制該風扇的轉速。
6.如權利要求5所述的計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置，其特征在于:該供電模塊可供應不同電壓，由該風扇控制單元以不同電壓驅動該風扇以該第一轉速和該第二轉速運轉。
7.如權利要求4 所述的計算機電源供應器的風扇轉速控制裝置，其特征在于:該供電模塊是以不同電壓供應該風扇以該第一轉速和該第二轉速運轉。
【文檔編號】F04D27/00GK103671185SQ201210349991
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權日:2012年9月19日
【發(fā)明者】劉國泉, 蔡宗彥 申請人:振華電腦有限公司