CN101131601A - 计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，该计算机装置配置一键盘控制器及一电力供应单元，该温度感测控温装置包括一温度感测电路、一基准信号产生电路、一控温判别电路与一加热装置，该温度感测电路具有一温度感测组件，以产生一实测温度信号，该基准信号产生电路可产生一基准信号，该控温判别电路具有一连接该温度感测电路的实测温度信号输入端及一连接基准信号产生电路的基准信号输入端，可将实测温度信号与基准信号予以比对，并在该控温判别电路的一控温信号输出端产生一控温信号至该键盘控制器，该加热装置连接该电力供应单元。

Description

计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置

技术领域

本发明关于一种温度感测控温装置，特别是关于一种能以省电方式来对计算机装置的数据储存装置进行加热或不加热的数据储存装置加热器。

背景技术

一般计算机装置均必须在一定的温度范围内工作，以确保使用者作业的正确性，然而，有些计算机装置则可能会在低温的环境下工作(例如军用的计算机装置、或是工业用的计算机装置)，因此必须使计算机装置保持在最低的环境温度以上。

若使用者在低温(例如摄氏零度以下)的环境下启动该计算机装置时，计算机装置有可能会因内部电路处于低温，而造成计算机装置启动时的问题，举例来说，一般的数据储存装置(硬盘驱动器)都设计在一定的工作温度范围下才能确保其正常的工作，若低于最低工作温度就有可能使数据储存装置产生误动作，造成数据的损失，更有可能会造成数据储存装置的损坏。

然而，计算机装置虽然在开机一段时间、且正常运作的情况下会在内部电路产生适合使用者作业的环境温度，但问题在于计算机装置在启动前，计算机装置的本身并未产生热能，此时，若周围的环境温度过低，则数据储存装置的温度自然也会降低，若使用者未作任何使数据储存装置保持在适合的温度下作业的防护措施而贸然启动计算机装置的话，则会让数据储存装置有发生损坏的危险。

因此，在有些应用场合的计算机装置即需配置有硬盘加热器。例如台湾专利公开号第I244884号中即揭露出一种计算机装置的加热装置，位于一计算机装置内，其包括一内嵌控制器及一加热暨控制单元，该内嵌控制器用以该计算机装置完成一开机程序之前输出一加热控制信号，以及该加热暨控制单元耦接至该内嵌控制器，用以依照该加热控制信号是否被致能而对该计算机装置的至少一储存装置进行加热。而加热的动作在于使用者先按下电源开关，此时，加热装置即会先预热计算机装置，使储存装置达到预定温度后再开机。因此，可以防止计算机装置因低温开机而造成储存装置的损坏。

现有技术中，硬盘加热器由于需要支持线性加热的特性(在单位时间内固定且持续缓慢)，故大部分由键盘控制器(Keyboard Controller)来控制加热的曲线，因此加重了键盘控制器的工作负担。更者，该键盘控制器除了需负担原本系统设计的工作之外，尚必须采定时轮询(polling)的方式来监测硬盘的温度，造成系统在环温时也不停地耗用系统的电池。

发明内容

鉴于上述问题，本发明所采用的技术手段在于一种计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，用以控制一连接于该计算机装置的数据储存单元于一预设温度范围内，该计算机装置配置有一键盘控制器及一电力供应单元，该温度感测控温装置包括：一具有一温度感测组件的温度感测电路、一由该电力供应单元取得一工作电压的基准信号产生电路、一具有一实测温度信号输入端及一基准信号输入端的控温判别电路与一连接于该电力供应单元并邻近配置于该数据储存单元的加热装置，该温度感测组件系用以侦测该计算机装置所在位置的环境温度，并可产生一实测温度信号，该基准信号产生电路可产生一预设电平的基准信号，该控温判别电路的实测温度信号输入端与该基准信号输入端系分别连接该温度感测电路及基准信号产生电路，以将该温度感测电路产生的实测温度信号与该基准信号产生电路产生的基准信号并予以比对，并在该控温判别电路的一控温信号输出端产生一控温信号至该键盘控制器的一信号输入端，该加热装置在接收到该键盘控制器所传送一加热信号时，对该数据储存单元作一加热。

该温度感测控温装置更可具有一反馈电路，该反馈电路一端连接于该控温判别电路的控温信号输出端，另一端则连接在该控温判别电路的基准信号输入端，用以产生输出一反馈信号至该控温判别电路的基准信号输入端。

本发明的主要目的即是提供一种计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，当一数据储存装置工作处于预设低温状态时，即可借由该控温装置触发该键盘控制器，使一数据储存装置加热器对该数据储存装置进行加热的动作。

本发明的另一目的是提供一种具有省电机制的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，该温度感测控温装置仅于计算机装置的数据储存单元处于预设的温度时才会送出一温控信号给键盘控制器，再由该键盘控制器控制该数据储存单元的加热与否。而在常温时，该键盘控制器则可以进入省电模式。

经由本发明所采用的技术手段，本发明改善了现有计算机装置的加热结构因在储存装置达到预定温度时仍不断的以轮询(Polling)的方式来监测储存装置的温度，造成系统仍不停的耗用系统的电力造成耗电量增加的缺失，透过本发明的设计，仅于低温时唤醒键盘控制器，来执行加热的动作，大大的节省了系统的耗电量，也减轻了键盘控制器的工作负荷。

附图说明

图1显示本发明温度感测控温装置结合于一计算机装置的第一实施例功能方块图

图2显示本发明温度感测控温装置配合键盘控制器的电路功能方块图

图3显示本发明温度感测控温装置的进一步电路图

图4显示本发明温度感测控温装置结合于一计算机装置的第二实施例功能方块图

具体实施方式

首先参阅图1所示，其显示本发明温度感测控温装置结合于一计算机装置的功能方块图。该计算机装置1包括有一中央处理单元11，其系统总线12连接有一第一桥接器13(亦称为主桥接器Host Bridge或称为北桥North Bridge)，一主存储器14经由该第一桥接器13而连接于该系统总线12。第一桥接器13亦连接有一计算机装置基本输出入系统15(System Basic Input/Output System，简称System BIOS)。

一PCI总线16(Peripheral Component Interconnect)连接于该第一桥接器13，并在该PCI总线16上可连结各种PCI装置17。一第二桥接器18(又称为南桥South Bridge)连接于该PCI总线16，然后再连接一扩充总线19(ExtendedBus)，例如ISA总线。

一键盘控制器2连接于该扩充总线19。该键盘控制器2连接一键盘装置21与连接有一键盘基本输出入系统22(Keyboard Basic Input/Output System，Keyboard BIOS)。

一数据储存单元10借一数据储存单元接口101连接于该扩充总线19，以用来储存使用者输入计算机装置1的数据。其中该数据储存单元10可为一连接于该计算机装置1的总线的硬盘驱动器或其它可储存计算机装置1数据的储存装置。

该计算机装置1如果是一笔记本计算机的话，一电力供应单元3(例如目前所常用的智能型电池Smart Battery)经由一电力供应单元侦测接口31连接至该键盘控制器2。

一加热装置4经由一开关组件41连接于该电力供应单元3，故该键盘控制器2可控制该开关组件41的开启或关闭，进而使该加热装置4对该数据储存单元10进行加热或停止加热的动作。该加热装置4配置在该数据储存单元10的邻近位置，例如可垫置在该数据储存单元10底面或覆设在该数据储存单元10。该加热装置4为线性加热的加热器，且该加热器可为一可调变的电阻组件。

为完成该键盘控制器2得以控制该加热装置4对该数据储存单元10进行加热或停止加热的动作，该键盘控制器2具有一信号输入端2a与一加热装置驱动信号输出端2b，其中该信号输入端2a连接于该温度感测控温装置5，可用来接收该温度感测控温装置5所发出的控温信号S1。该键盘控制器2依据该接收到的信号，再经由加热装置驱动信号输出端2b控制开关组件41的动作，进而控制该加热装置4加热与否。

而该温度感测控温装置5的详细组成电路及其动作，请参阅图2、图3所示。图2为显示本发明温度感测控温装置配合键盘控制器的电路功能方块图。图3为显示本发明温度感测控温装置的进一步电路图。由图中可清楚得知，该温度感测控温装置5包括一温度感测电路51、一基准信号产生电路52与一控温判别电路53。

该温度感测电路51由一温度感测组件RX与一串联的电阻R1所组成，用以侦测该计算机装置1所在位置的环境温度，并可产生一实测温度信号S11至该控温判别电路53。该温度感测组件RX可为一热敏电阻或其它可依照环境温度高低改变电阻值的等效组件。

该基准信号产生电路52产生一预设电平的基准信号S12至该控温判别电路53，其可由该电力供应单元3取得一工作电压。

该控温判别电路53具备有一连接该温度感测电路51的实测温度信号输入端Vin1、一连接该基准信号产生电路52的基准信号输入端Vin2、以及一控温信号输出端Vout，该控温信号输出端Vout连接该键盘控制器2的信号输入端2a。

而在本发明的较佳实施例中，当该温度感测控温装置5的温度感测组件RX因感测到计算机装置1所在位置处于低温时，该温度感测组件RX的阻值变化，使该温度感测电路51产生一实测温度信号S11至该控温判别电路53的实测温度信号输入端Vin1，并与输入该基准信号输入端Vin2的基准信号S12进行比对。控温判别电路53即依据比较结果，而由控温信号输出端Vout产生一控温信号S1送至键盘控制器2的信号输入端2a。

当该键盘控制器2的信号输入端2a接收到该控温信号S1时，便会判断是否经由加热装置驱动信号输出端2b控制该开关组件41的动作进而控制该加热装置4对该数据储存单元10加热。

续上所述，当该温度感测控温装置5的温度感测组件RX感测到计算机装置1处于常温时，该控温信号输出端Vout则会停止该控温信号S1输入至该键盘控制器2，如此可使该键盘控制器2进入省电模式。

该温度感测控温装置5中可包括有一反馈电路54，该反馈电路54一端连接于该控温判别电路53的控温信号输出端Vout，另一端则连接在该控温判别电路53的基准信号输入端Vin2，用以产生输出一反馈信号S13至该控温判别电路的基准信号输入端Vin2，可稳定该控温判别电路53的增益，及有效的消除噪声或干扰的影响。

兹对本发明的温度感测控温装置5中各相关节点的电压电流关系，进一步以计算式说明如下：

在Vin1点的等效电流公式为：

(Vref-V1)/R3+(Vout-V1)/R4＝V1/R2

可推导出：

V1＝(R234/R3)*Vref+(R234/R4)*Vout

当Vout为Vcc或-Vcc可分别得出：

V1＝(R234/R3)*Vref+(R234/R4)*Vcc

V1’＝(R234/R3)*Vref-(R234/R4)*Vcc

又Vin1＝Vref*RX/(RX+R1)

其中该R234＝R2//R3//R4(即表示各电阻呈并联连接)

只要适当的调整温度感测组件RX，即可在一特定温度产生负源触发的控温信号S1唤醒键盘控制器2，当温度上升后，该键盘控制器2则可进入省电模式以节省电力。

本发明的温度感测控温装置5仅于计算机装置1的数据储存单元10处于预设的温度时才会送出一温控信号给键盘控制器2，再由该键盘控制器2控制该数据储存单元10的加热与否。而在常温时，该键盘控制器2则可以进入省电模式而不用持续以轮询的方式监测环境温度，改善了现有硬盘加热器处于常温时仍持续地轮询监测环境温度而耗用电力的缺失。

图4显示本发明温度感测控温装置结合于一计算机装置的第二实施例功能方块图，此一实施例大致与前一实施例相同，其差异在于该温度感测控温装置5的温度感测组件RX可直接用来侦测数据储存单元10的温度状况，例如直接贴附在数据储存单元10或配置在该数据储存单元10的紧邻位置，以反应该数据储存单元10的温度状况。

当该温度感测控温装置5的温度感测组件RX因感测到计算机装置1的数据储存单元10处于低温时，该温度感测组件RX的阻值变化，使该温度感测控温装置5产生一控温信号S1送至键盘控制器2的信号输入端2a。当该键盘控制器2的信号输入端2a接收到该控温信号S1时，即进而控制该加热装置4对该数据储存单元10加热。

当该温度感测控温装置5的温度感测组件RX感测到计算机装置1的数据储存单元10处于常温时，该控温信号输出端Vout则会停止该控温信号S1输入至该键盘控制器2，如此可使该键盘控制器2进入省电模式。

由以上的实施例说明可知，本发明确具高度的产业利用价值。惟以上的实施例说明，仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技术者当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化，当仍属于本发明的发明精神及以下所界定的专利范围内。

Claims (12)

1.一种计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，用以控制一连接于该计算机装置的数据储存单元于一预设温度范围内，该计算机装置配置有一键盘控制器，其特征在于，该温度感测控温装置包括：

一温度感测电路，具有一温度感测组件，用以侦测该计算机装置所在位置的环境温度，并产生一实测温度信号；

一基准信号产生电路，用以产生一预设电平的基准信号；

一控温判别电路，具有一实测温度信号输入端及一基准信号输入端，分别连接该温度感测电路及基准信号产生电路，以分别接收该温度感测电路产生的实测温度信号与该基准信号产生电路产生的基准信号并予以比对，以在该控温判别电路的一控温信号输出端产生一控温信号至该键盘控制器的一信号输入端；

一加热装置，连接于该电力供应单元并邻近配置于该数据储存单元；

其中该控温判别电路依据该实测温度信号与该基准信号的比对结果，产生一控温信号至该键盘控制器的信号输入端，再由该键盘控制器的一加热装置驱动信号输出端产生一加热信号控制该加热装置的加热或停止加热。

2.根据权利要求1所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该数据储存单元为一连接于该计算机装置的总线的硬盘驱动器。

3.根据权利要求1所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该计算机装置由一电池作为电力供应单元供应计算机装置的工作电压，并经由一电力供应单元侦测接口连接至该键盘控制器。

4.根据权利要求1所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该温度感测组件为一热敏电阻。

5.根据权利要求1所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该温度感测控温装置更具有一反馈电路，该反馈电路一端连接于该控温判别电路的控温信号输出端，另一端则连接在该控温判别电路的基准信号输入端，用以产生输出反馈信号至该控温判别电路的基准信号输入端。

6.根据权利要求1所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该加热装置为线性加热的加热器，且该加热器为一可调变的电阻组件。

7.一种计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，用以控制一连接于该计算机装置的数据储存单元于一预设温度范围内，该计算机装置配置有一键盘控制器，其特征在于，该温度感测控温装置包括：

一温度感测电路，具有一温度感测组件，用以侦测该计算机装置的数据储存单元的温度，并产生一实测温度信号；

一基准信号产生电路，用以产生一预设电平的基准信号；

一控温判别电路，具有一实测温度信号输入端及一基准信号输入端，分别连接该温度感测电路及基准信号产生电路，以分别接收该温度感测电路产生的实测温度信号与该基准信号产生电路产生的基准信号并予以比对，以在该控温判别电路的一控温信号输出端产生一控温信号至该键盘控制器的一信号输入端；

一加热装置，连接于该电力供应单元并邻近配置于该数据储存单元；

其中该控温判别电路依据该实测温度信号与该基准信号的比对结果，产生一控温信号至该键盘控制器的信号输入端，再由该键盘控制器的一加热装置驱动信号输出端产生一加热信号控制该加热装置的加热或停止加热。

8.根据权利要求7所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该数据储存单元为一连接于该计算机装置的总线的硬盘驱动器。

9.根据权利要求7所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该计算机装置由一电池作为电力供应单元供应计算机装置的工作电压，并经由一电力供应单元侦测接口连接至该键盘控制器。

10.根据权利要求7所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该温度感测组件为一热敏电阻。

11.根据权利要求7所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该温度感测控温装置更具有一反馈电路，该反馈电路一端连接于该控温判别电路的控温信号输出端，另一端则连接在该控温判别电路的基准信号输入端，用以产生输出反馈信号至该控温判别电路的基准信号输入端。

12.根据权利要求7所述的计算机装置数据储存单元的温度感测控温装置，其特征在于，该加热装置为线性加热的加热器，且该加热器为一可调变的电阻组件。

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