專利名稱：電腦風扇控制電路及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電腦風扇控制電路及一種電腦風扇控制方法。
技術背景隨著電腦技術的飛速發(fā)展，電腦系統(tǒng)通常要進行大量的運算處理，任務繁忙時所產生的 熱量也逐漸增加，單憑散熱孔和散熱片無法解決散熱問題，在主動散熱設備上，性價比較高 的風冷技術一直是電腦系統(tǒng)最常采用的散熱方式，然而風扇雖然經濟實用，卻也存在很多缺 陷隨著轉速的增加，風扇在高速運轉中產生的噪音也逐漸增大；長時間的高速運轉，不但 會縮短風扇使用壽命，而且風扇本身也會產生很大熱量。如果風扇能在系統(tǒng)繁忙時高速運轉，在系統(tǒng)運轉平緩時降低轉速甚至停止，就可以得到 最合理的使用，不但提高了風扇的使用壽命，而且能減少不必要的熱量產生?，F有的一種智 能風扇(Smart Fan)技術正是為實現風扇的合理使用而研發(fā)的，它利用Intel的脈沖寬度調制 (Pulse Width Modulation, P麗)規(guī)范，根據輸入輸出控制芯片(Super 1/0， SIO)控制 PWM的占空比來控制風扇的轉速。由于PWM變化的依據是中央處理器內部的二極管讀取的溫度 數據，其精確程度超過熱敏電阻，所以依據PWM的脈沖寬度的占空比調整風扇轉速，其控制 精度也很高。通過Smart Fan技術，用戶可以在基本輸入輸出系統(tǒng)(Basic Input Output System, BIOS)中自主設置CPU和主板的溫度限制，當風扇通過PWM脈沖判斷溫度超過所設限制，就會 自動運轉，并可根據所產生的熱量大小調控轉速；相反，當溫度未超過設定的限制，風扇則 會適當休息。但是，現有的風扇中只有4Pin風扇可以通過PWM實現Smart Fan功能，而3Pin風扇由于沒 有對應的引腳因此無法接收PWM信號，因此3Pin風扇仍需利用改變其工作電壓大小來控制轉 速。目前市場上支持Smart Fan的主板紛紜芫雜，但是都存在一個共同的缺陷，只能支持 3Pin或者4Pin風扇中的一種。這樣對客戶而言，對風扇的選擇給他們帶來不便，同樣對于 制造商而言，由于主板對風扇類型的局限性，對風扇連接器的選擇也提出了不同要求，增加 了元件采購難度。如果能把3Pin和4Pin風扇所需控制線路集成，使主板能夠自動分辨風 扇類型并對其轉速進行控制，那么諸如此類問題將不再發(fā)生。發(fā)明內容鑒于以上內容，有必要提供一種電腦風扇控制方法，以分辨風扇類型，并根據分辨結果 選擇不同的控制方式，選擇性提供不同類型風扇的轉速控制功能。此外，還提供一種電腦風扇控制電路，可選擇性控制不同型號風扇的轉速。 一種電腦風扇控制方法，包括通過一轉速計數器測量一風扇的轉速；改變傳輸到所述 風扇的一脈沖寬度調制信號的占空比；通過所述轉速計數器測量脈沖寬度調制信號占空比改 變后所述風扇的轉速；比較脈沖寬度調制信號占空比改變前后風扇的轉速，若轉速發(fā)生改變 則所述風扇為第一類風扇，若轉速未發(fā)生改變則所述風扇為第二類風扇；若所述風扇為第一 類風扇，則通過一輸入輸出控制芯片控制脈沖寬度調制信號的占空比來控制所述風扇的轉速 ;和若所述風扇為第二類風扇，則通過一風扇控制電路調整傳輸到風扇的電壓大小來控制風 扇轉速。一種電腦風扇控制電路，包括 一電子開關，包括第一、第二和第三端，其第一端接收 一第一控制信號，第二端接收一第二控制信號，第三端依次通過一積分電阻及積分電容接地 ; 一運算放大器，包括一同向輸入端、 一反向輸入端及一輸出端，其同向輸入端通過一分壓 電阻接地，反向輸入端連接于所述積分電阻和積分電容之間，并通過所述積分電阻與一第一 電源連接； 一電流控制器，包括第一、第二和第三端，其第一端與所述運算放大器的輸出端 連接，第二端與一第二電源連接，第三端通過另一分壓電阻與所述運算放大器的同向輸入端 連接，所述第三端輸出一風扇控制信號，所述風扇控制信號由所述電流控制器第一端的輸入 控制；和一輸出端，分別接收所述第一控制信號及所述風扇控制信號。上述電腦電腦風扇控制方法能夠分辨風扇類型，并根據分別結果自動選擇控制方式，可 選擇性提供不同類型風扇的轉速控制功能，上述風扇控制電路集成了不同型號風扇的轉速控 制電路，可根據風扇類型選擇合適的線路對風扇轉速進行控制。
下面結合附圖及較佳實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述 圖l是本發(fā)明電腦風扇控制方法較佳實施方式的流程圖。 圖2是本發(fā)明電腦風扇控制電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式
參考圖l，本發(fā)明電腦風扇控制方法的較佳實施方式包括步驟l，通過一轉速計數器測 量一風扇的轉速，并將測量結果發(fā)送到一基本輸入輸出系統(tǒng)內進行記錄；步驟2，通過一輸 入輸出控制芯片改變傳輸到所述風扇的一脈沖寬度調制信號的占空比，使其降低一半；步驟3，通過所述轉速計數器測量脈沖寬度調制信號占空比改變后所述風扇的轉速，并將測量結 果發(fā)送到基本輸入輸出系統(tǒng)；步驟4，基本輸入輸出系統(tǒng)比較脈沖寬度調制信號占空比改變 前后風扇的轉速，由于4Pin風扇轉速由脈沖寬度調制信號占空比控制，而3Pin風扇沒有此功 能，因此若轉速對應脈沖寬度調制信號占空比降低一半則所述風扇為4Pin風扇，若轉速未發(fā) 生改變則所述風扇為3Pin風扇；步驟5，若所述風扇為4Pin風扇，則可通過所述輸入輸出控 制芯片控制脈沖寬度調制信號的占空比來控制所述風扇的轉速；和步驟6，若所述風扇為 3Pin風扇，則通過一風扇控制電路調整傳輸到風扇的電壓大小來控制風扇轉速。再參考圖2，本發(fā)明風扇控制電路的較佳實施方式包括 一電子開關Q1、 一運算放大器 U、 一電流控制器Q2和一輸出端F。所述電子開關Q1包括第一、第二和第三端，其第一端接收 一第一控制信號GPIO，第二端接收一第二控制信號PWM，第三端依次通過一積分電阻R1及積 分電容C接地；所述運算放大器U包括一同向輸入端+、 一反向輸入端-及一輸出端，其同向輸 入端+通過一分壓電阻R2接地，反向輸入端-連接于所述積分電阻R1和積分電容C之間，并通 過所述積分電阻R1與一5V電源連接；所述電流控制器Q2包括第一、第二和第三端，其第一端 通過一限流電阻R3與所述運算放大器U的輸出端連接，第二端與一12V電源連接，第三端通過 另一分壓電阻R4與所述運算放大器U的同向輸入端+連接，所述第三端輸出一風扇控制信號； 所述輸出端F接收所述第二控制信號PWM及所述風扇控制信號，所述輸出端F與一風扇連接器 連接。其中，所述第二控制信號PWM對應所述風扇連接器的第四引腳，所述風扇控制信號對 應所述風扇連接器的第二引腳。在本較佳實施方式中，所述電子開關Q1為一N溝道M0SFET，其第一、第二和第三端分別 為柵極、源極和漏極；所述電流控制器Q2為一PNP三極管，其第一、第二和第三端分別為基 極、發(fā)射極和集電極；所述第一控制信號GPIO由基本輸入輸出系統(tǒng)產生；所述第二控制信號 PWM由輸入輸出控制芯片產生。此外，所述電子開關Q1的第一端和第二端還分別通過一上拉 電阻與所述5V電源連接。電腦開機后，基本輸入輸出系統(tǒng)輸出低電平信號即所述第一控制信號GPIO為低電平，此 時電子開關Q1呈截止狀態(tài)，同時基本輸入輸出系統(tǒng)會控制輸入輸出控制芯片發(fā)送一個占空比 為10(F。的第二控制信號PWM，提供給風扇連接器，此時基本輸入輸出系統(tǒng)將所述轉速計數器 測得的風扇轉速數據儲存在一個寄存器中。隨后，基本輸入輸出系統(tǒng)控制所述輸入輸出控制芯片發(fā)出一個占空比為50%的第二控制 信號PWM，基本輸入輸出系統(tǒng)會將此時的風扇轉速數據存儲到另一個寄存器中。由于在 4Pin風扇上其第4 Pin為脈沖寬度調制信號控制端，所以所述第二控制信號PWM占空比變化的前后，風扇的轉速會發(fā)生明顯的變化，會變成接近原來的l/2;而對于3Pin風扇，由于其不 存在第四引腳，則根本無法接收到該第二控制信號PWM，所以風扇的轉速不會有明顯的變化 ，即轉速基本上維持不變。此時基本輸入輸出系統(tǒng)會把兩個寄存器前后記錄的數據進行對比 ，如果后一數據大約為前一數據的一半，則判定此時連接的風扇類型為4 Pin風扇，若兩數 據大致相同則判定此時連接的風扇類型為3 Pin風扇。一旦基本輸入輸出系統(tǒng)判定所用風扇的類型為4 Pin，即會維持其輸出的第一控制信號 GPIO為低電平信號，使所述電子開關Q1保持截止。此時，隨著中央處理器溫度變化，輸入 輸出控制芯片會直接發(fā)送相對應的第二控制信號PWM信號給風扇的第4 Pin，自動改變第二控 制信號PWM的占空比，以此改變風扇的轉速，實現Smart Fan功能。由于4 Pin風扇內部已經 集成脈沖寬度調制信號控制線路，這里不再贅述。當判定所述風扇為3Pin時，所述基本輸入輸出系統(tǒng)發(fā)出高電平信號即所述第一控制信號 GPI0為高電平。此時電子開關Q1導通，所述第二控制信號PWM可通過所述電子開關Ql，其再 通過積分電阻R1及積分電容C組成的RC積分電路將離散的數字信號轉換為電壓連續(xù)的線性平 滑的模擬信號，然后再由運算放大器U將信號放大，經限流電阻R3轉換為所述電流控制器Q2 基極電流，通過電流的變化，改變電流控制器Q2的靜態(tài)工作點，從而控制集電極的輸出電 壓，以此改變3Pin風扇的轉速，實現Smart Fan功能。
權利要求
1.一種電腦風扇控制方法，包括通過一轉速計數器測量一風扇的轉速；改變傳輸到所述風扇的脈沖寬度調制信號的占空比；通過所述轉速計數器測量脈沖寬度調制信號占空比改變后所述風扇的轉速；比較脈沖寬度調制信號占空比改變前后風扇的轉速，若轉速發(fā)生改變則所述風扇為第一類風扇，若轉速未發(fā)生改變則所述風扇為第二類風扇；若所述風扇為第一類風扇，則通過一輸入輸出控制芯片控制脈沖寬度調制信號的占空比來控制所述風扇的轉速；和若所述風扇為第二類風扇，則通過一風扇控制電路調整傳輸到風扇的電壓大小來控制風扇轉速。
2.如權利要求l所述的電腦風扇控制方法，其特征在于所述改變 脈沖寬度調制信號占空比的步驟中，所述脈沖寬度調制信號的占空比被降低一半。
3.如權利要求2所述的電腦風扇控制方法，其特征在于所述比較 脈沖寬度調制信號占空比改變前后的風扇轉速步驟中，所述第一類風扇改變后的轉速約為改 變前的一半。
4.如權利要求l所述的電腦風扇控制方法，其特征在于所述第一類風扇和第二類風扇分別為4Pin風扇和3Pin風扇。
5. 一種電腦風扇控制電路，包括一電子開關，包括第一、第二和第三端，其第一端接收一第一控制信號，第二端接收 一第二控制信號，第三端依次通過一積分電阻及積分電容接地；一運算放大器，包括一同向輸入端、 一反向輸入端及一輸出端，其同向輸入端通過一 分壓電阻接地，反向輸入端連接于所述積分電阻和積分電容之間，并通過所述積分電阻與一 第一電源連接；一電流控制器，包括第一、第二和第三端，其第一端通過一限流電阻與所述運算放大器的輸出端連接，第二端與一第二電源連接，第三端通過另一分壓電阻與所述運算放大器的 同向輸入端連接，所述第三端輸出一風扇控制信號；和一輸出端，用于接收所述第二控制信號及所述風扇控制信號。權利要求6如權利要求5所述的電腦風扇控制電路，其特征在于所述第二 控制信號為一脈沖寬度調制信號。權利要求7如權利要求5所述的電腦風扇控制電路，其特征在于所述電流 控制器為一PNP型三極管。權利要求8如權利要求5所述的電腦風扇控制電路，其特征在于當所述第 一控制信號為低電平信號時，所述電子開關關閉。權利要求9如權利要求5所述的電腦風扇控制電路，其特征在于當所述第一控制信號為高電平信號時，所述電子開關導通。
全文摘要
一種電腦風扇控制方法，通過測量及比較脈沖寬度調制信號占空比改變前后風扇的轉速，確定風扇類型，并通過對應電路控制風扇轉速。以及一種電腦風扇控制電路，當風扇為4Pin風扇時，通過脈沖寬度調制信號控制風扇轉速，當風扇為3Pin風扇時，對脈沖寬度調制進行數模轉換，利用轉換得到的模擬信號控制風扇的電壓大小，從而控制風扇轉速。
文檔編號G05D13/62GK101334673SQ20071020096
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權日2007年6月29日
發(fā)明者何鳳龍, 維 王, 華 鄒 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司