專利名稱：計算機(jī)部件加熱裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機(jī)部件加熱的裝置和方法。具體地，其涉及一種計算機(jī)部件加熱的自動裝置和方法。
背景技術(shù)：
與臺式計算機(jī)不同，便攜式計算設(shè)備可能暴露在各種惡劣的工作環(huán)境中，例如潮濕環(huán)境、碰撞和溫度環(huán)境等。
在計算機(jī)的部件中，硬盤和LCD顯示器對于低溫特別敏感；對硬盤來說，熱脹冷縮會影響讀寫頭跟硬盤盤片之間非常小的空間，或者當(dāng)盤片的轉(zhuǎn)速達(dá)到7200rpm時，熱脹冷縮還會影響盤片的平衡。這些變化會降低讀取質(zhì)量甚至?xí)?dǎo)致讀寫頭或者盤片表面的損壞。
對LCD顯示器來說，液晶的特性通常是溫度相關(guān)的，在溫度極限值時液晶的這種特性將導(dǎo)致顯示質(zhì)量下降。
此外，便攜計算機(jī)中的一些化學(xué)電池同樣也具有適宜的工作/存儲溫度范圍；例如，鋰離子電池和鎳/金屬氫化物電池典型推薦工作于-20℃到+40℃之間。
對于上面的問題，該領(lǐng)域內(nèi)一個公知的解決方案就是在計算機(jī)部件的內(nèi)部提供加熱器。當(dāng)溫度低于溫度極限值達(dá)到最長的時間周期時(例如，16個小時，這個時間間隔通常是一個工作日的結(jié)束和下個工作日的開始)，該加熱器便會被打開。
對于車載設(shè)備，加熱器還需要有電池保護(hù)臨界點(diǎn)，這樣當(dāng)給加熱器供電的車載電池的電壓隨著時間消耗至低于某個電壓值時，加熱器便會關(guān)閉以保護(hù)電池，防止隨后無法發(fā)動汽車。
然而，需要考慮的電池電源的質(zhì)量和溫度的嚴(yán)苛程度是一些無法預(yù)測的量，這樣上述的加熱器便是不精確的解決方案。
本發(fā)明的目的就是要解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種工作連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，所述功率控制器可以根據(jù)加熱器的電源電壓自動的改變占空比。
有利的是，使用PWM功率控制器可通過調(diào)整占空比，在很大程度上與該電源無關(guān)地控制該加熱器的輸出。
第一個方面，本發(fā)明提供了一種工作連接至PWM功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，其在權(quán)利要求1中進(jìn)行了聲明。
第二個方面，本發(fā)明提供了一種加熱計算機(jī)部件的方法，其在權(quán)利要求15中進(jìn)行了聲明。
本發(fā)明的其它特征均在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行了定義。
將通過示例，并參考


本發(fā)明的各實施例。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例，工作連接至PWM功率控制器的計算機(jī)部件加熱器的示意圖。
具體實施例方式
參考圖1，公開了一種計算機(jī)部件加熱器工作連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器的裝置100。
加熱器120工作連接至PWM功率控制器110。
在本發(fā)明的實施例中，加熱器120包括兩個加熱單元(122，124)和溫度傳感器126，例如熱敏電阻。
每個加熱單元(122，124)的電阻是10歐姆，±10％，這樣加熱器的電阻就近似為20歐姆。與該領(lǐng)域公知的加熱器(典型值為70歐姆)相比，這樣的低電阻有利于產(chǎn)生更高的功率消耗。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，任何低于70歐姆的阻值都可以實現(xiàn)上述的優(yōu)點(diǎn)，例如從10歐姆到50歐姆。
PWM功率控制器110包括PWM控制信號112，該P(yáng)WM控制信號通過開關(guān)裝置132來打開或者關(guān)閉來自電源130的供電，裝置132通常是功率晶體管。
電源130可以通過需要加熱的計算機(jī)部件使用，但是最好是獨(dú)立地使用，這樣不管那些與其相連的計算機(jī)部件當(dāng)前是否有電，PWM功率控制器110都能夠控制從電源130到加熱器120的供電。
PWM功率控制器110的使用中還會接收輸入114和輸入116的信號，輸入114用來指示電源130的電壓，輸入116用來指示由溫度傳感器126所測得的溫度。
在本發(fā)明的實施例中，PWM功率控制器110利用電源130的電壓根據(jù)PWM電源控制機(jī)制來決定占空比(電源‘打開’時間的百分比，或者脈沖寬度)。通過這種方式可以把占空比跟電源電壓聯(lián)系聯(lián)系在一起，PWM功率控制器110在使用過程中根據(jù)為加熱器120供電的電源130的電壓自動的改變占空比。
下面的表1是對照表實例，該表用于控制作為車載電池電壓(例如電源130)和加熱器120輸出(功率消耗)函數(shù)的占空比，后者通常取決于測得的溫度(例如，當(dāng)前溫度和計算機(jī)部件的最小規(guī)范溫度的差)或者用戶偏愛(例如，最大功率)

表1用于控制作為車載電池電壓和加熱器功率函數(shù)的占空比的對照表實例作為選擇，也可以使用占空比、電源電壓和加熱器輸出(或者當(dāng)前溫度與期望溫度的差值)關(guān)系的參數(shù)描述。
PWM功率控制器110通過比加熱單元(122，124)熱循環(huán)(熱和冷卻)頻率更高的開/關(guān)振蕩頻率來驅(qū)動信號112，從而控制加熱器120的輸出(瓦特)。因此，占空比的任何變化都具有控制加熱單元的時間平均功率的作用。降低振蕩頻率也是可能的，但是由于熱循環(huán)是其因數(shù)，所以加熱單元的溫度會在需要的均值附近明顯的變化，并且在峰值溫度時可能發(fā)生損害。
大量可操作參數(shù)的典型默認(rèn)值會提供給PWM功率控制器用于其編程，這些參數(shù)包括
i.激活加熱器120的溫度門限；ii.激活/停止加熱器120的溫度門限的遲滯程度；iii.最大的加熱持續(xù)時間；和iv.電池保護(hù)電壓門限。
另外，上述所有操作參數(shù)都可以根據(jù)用戶的偏好來修改。
遲滯量定義了計算機(jī)部件所需的加熱范圍，下界是激活加熱器120的溫度門限，上界是在不必要加熱部件之前停止加熱器的溫度門限。例如，硬盤的遲滯窗口可能是從5攝氏度到7攝氏度，這樣就可以保持硬盤的平均溫度比最小的規(guī)范溫度4攝氏度高兩度。
很清楚，加熱單元(122，124)要放置在計算機(jī)部件(例如，LCD顯示器，硬盤或者Li/NiMH電池)的內(nèi)部或者跟其熱接觸，PWM功率控制器即可以跟計算機(jī)部件相分離，也可以在計算機(jī)部件中包含所述的PWM功率控制器。通過多個輸入和/或輸出，可以設(shè)想用一個PWM功率控制器來控制多個加熱器。
還提供了一種加熱計算機(jī)部件的方法，典型的步驟有；i.將計算機(jī)部件加熱器可操作地連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器；和ii.功率控制器根據(jù)給加熱器供電的電源電壓自動地改變占空比。
可以理解，計算機(jī)部件加熱器如上所述可操作地與PWM功率控制器連到一起，可以至少產(chǎn)生一條或多條下述的優(yōu)勢i.根據(jù)電源的電壓來控制加熱器；ii.可編程的加熱器控制可以實現(xiàn)包括用戶的偏好，從而避免在不同氣候下改動硬件。
iii.自適應(yīng)控制器的使用可以消減在維持目標(biāo)溫度時部件變化所帶來的影響。
權(quán)利要求
1.一種可操作地連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，所述的功率控制器可以根據(jù)為所述加熱器供電的電源的電壓來改變PWM占空比。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，PWM占空比通過對照表與加熱器電源的電壓關(guān)聯(lián)。
3.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，功率控制器可操作地根據(jù)用戶偏愛的加熱器功率消耗來進(jìn)一步改變占空比。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，功率控制器可以根據(jù)依賴于加熱器瓦數(shù)的溫度來進(jìn)一步改變占空比。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，加熱器包括兩個加熱單元，其總電阻值在10至50歐姆之間。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述PWM功率控制器可操作地控制加熱器的電源，而不管目前與其聯(lián)的計算機(jī)部件是否有電。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，該裝置是可操作的，用戶可以選擇溫度門限來激活加熱器。
8.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，該裝置是可操作的，用戶可以在激活和停止加熱器的溫度門限之間選擇遲滯度。
9.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，該裝置是可操作的，用戶可以選擇最大的加熱持續(xù)時間。
10.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，該裝置是可操作的，用戶可以選擇電池保護(hù)電壓門限。
11.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中，加熱器的電源包括車載電池。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的一種連接至PWM功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，其中，計算機(jī)部件是下面的任意一種i.硬盤；ii.LCD顯示器；和iii.電池。
13.如權(quán)利要求12所述的一種連接至PWM功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，其中，計算機(jī)部件包括加熱器。
14.如權(quán)利要求12到13任一條所述的一種連接至PWM功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，其中，計算機(jī)部件包括PWM功率控制器。
15.一種加熱計算機(jī)部件的方法，特征在于以下步驟i.將計算機(jī)部件加熱器工作連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器；和ii.功率控制器根據(jù)給加熱器供電的電源電壓自動地改變占空比。
16.如權(quán)利要求1所述的并根據(jù)附圖進(jìn)行充分說明的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連接至脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率控制器的計算機(jī)部件加熱器，所述功率控制器可以根據(jù)向加熱器供電的電源的電壓自動地改變占空比。
文檔編號G06F1/20GK1886709SQ200480034882
公開日2006年12月27日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者伊扎克·梅尤查斯, 費(fèi)利克斯·巴爾莫夫, 雅各布·默澤里, 優(yōu)素?！な┠蔚?申請人:摩托羅拉公司