[发明专利]无段式温控风扇转速的装置及其控制方法

说明书

本发明有关于一种控制风扇转速的装置及其控制方法，特别是一种无段式温控风扇转速的装置及其控制方法，其能够直接对散热用的风扇进行无段式的转速控制，藉此可以在随时性和机动性地调整风扇的转速，使其在足够散热的最低转速下工作，以达到散热和耗电两者间的最佳状态。

一般设备在运作时都产生热量，特别像是高速运作的电子装置，例如高速微处理(high-speed miroprocessor)，更可能在操作时出现极高温的现象。为了防止温度过高而导致的各种问题，如元件寿命变短或是动作错误等等，一般电子设备都会装某些散热装置来降低操作时的温度。

目前常见的散热方式有两种。第一种散热方式是以机械结构来达到散热的功能，一般较常见的如加装散热片或是导流板等等。一般散热片或导流板结构的散热效果与其接触面积有相当程度的关连性，一般来说，散热片接触面积愈大散热效果愈好，反之则散热较差。因此，这种机械机构的散热方式存在局限性，对于元件体积要求严格的可携式电子装置(如笔记型电脑)，就无法完全利用机械散热结构来达到所需要的降温效果，特别是当可携式电子装置的操作速度非常快的情况，有限散热面积的散热是无法达到完全散热的目的。第二种散热方式则是利用风扇或其他冷却装置来达到散的目的。由于风扇体积较小，因此大多数需要快速散热的可携式电子装置主要都是以风扇来进行散热。

目前大多数散热用风扇都是采用定电压控制，亦即风扇可以在开动或关闭的两种状态，而由系统的控制机制来决定是否进行散热。不过，习知风扇在运作时仍存在缺点。首先，风扇不像散热片，在进行散热时必须消耗电能，而风扇在运作时为了达到最大的散热效果，大都是采用最大转速，所以风扇在使用时会消耗相当的电力，这对于需要严格控制电力消耗的可携式电子装置而言，显然是个负数。另外，风扇在运作时会发出噪音，在高速运转时特别明显。由此可知，习知风扇的两段式控制显然有相当的缺点，有必要提出改进的方案。

本发明的主要目的在于提出一种无段式温控风扇转速的装置及其控制方法，其可以根据电子装置内的温度状态，动态地调整风扇转速来达到所需要的散热效果。

为达到上述目的本发明采取如下措施：

本发明提出的第一种无段式风扇转速的控制装置，包括(1)控制电压产生电路，其具有可用来感测设备温度的温度感测元件，如热敏电阻(termister)，控制电压产生电路则根据此温度感测元件对于温度的感应，产生对应的控制电压；(2)脉冲调制电路，如脉冲宽度调制器(pulse width modulator)，其连接于控制电压产生电路，并且接收一调制时钟信号，脉冲调制则根据所接收到的控制电压，对调制时钟信号进行脉冲调制，并且产生对应的脉冲调制信号；以及(3)风扇转速驱动电路，其连接于脉冲调制电路，风扇转速驱动电路则根据脉冲调制信号，调整风扇的转速，藉此来调整风扇的散热作用，在仅消耗适当电力和产生较低噪音的情况下，达到系统所需要的散热效果。

另外，在上述的装置中，温度感测元件可以由数个数区域温度感测元件所构成，这些区域温度感测元件分布在设备的不同位置上以感测温度，而所产生的控制电压则可以对应于此设备各位置的平均温度。

第二种无段式自动温控风扇转速的控制装置包括：(1)数个控制电压产生电路，每一个控制电压产生电路分别具有对应的温度感测元件，分布在设备的各对应位置上，来感测在此对应位置上的温度，而每一个控制电压产生电路根据其温度感测元件对于温度的感应，产生对应的控制电压；(2)总合加权电路，连接于上述控制电压产生电路，可以接收控制电压产生电路所产生的所有控制电压，利用各控制电压所对应的加权系数总合处理后，产生总的控制电压；(3)脉冲调制电路，连接于总加权电路，并且接收一调制时钟信号，其根据总控制电压，对于调制时钟信号进行脉冲调制，藉此产生对应的脉冲调制信号；以及(4)风扇转速驱动电路，连接于脉冲调制电路，其根据脉冲调制信号调整风扇的转速，藉此来调整风扇的散热效率，在仅消耗适当电力和产生较低噪音的情况下，达到系统所需要的散热效果。

本发明采取如下结构：

本发明的一种无段式温控风扇转速的装置，包括：一控制电压产生电路及一风扇转速驱动电路；

还包括：一脉冲调制电路；

控制电压产生电路具有用以感测设备温度的温度感测元件，控制电压产生电路根据温度感测元件对于温度的感应，产生一对应的控制电压；

脉冲调制电路连接控制电压产生电路，并且接收一调制时钟信号，根据控制电压，对于调制时钟信号进行脉冲调制，并且产生一对应的脉冲调制信号；