CN101603544B - 风扇转速直线补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风扇转速直线补偿方法，其包括下列步骤：通过一控制芯片读取一脉宽调制信号进行补偿演算，得到一补偿信号；将所述补偿信号减去或增加一补偿值，得到补偿后的脉宽调制信号，补偿后的脉宽调制信号所呈现的曲线是下抛曲线；所述控制芯片根据所述补偿后的脉宽调制信号，控制一风扇的转速，令风扇的转速曲线经补偿后呈直线且线性。本发明的风扇转速直线补偿方法具有下列优点：节省成本、风扇转速稳定、风扇转速的规格容易制定。

Description

风扇转速直线补偿方法

技术领域

本发明涉及一种速度补偿方法，尤其涉及一种风扇转速直线补偿方法。

背景技术

由于电子元件的高速度与复杂化，使得电子元件在工作时会产生可观的热能，所以在许多电子元件上或在其工作的环境中，需设置一散热风扇，以有效冷却电子元件而使其能正常工作。现今在使用于电脑、绘图卡或笔记型电脑时，一般关注的重点在于散热风扇的转速控制等问题。而在控制散热风扇的运转方式上，除了全开全关(ON/OFF)之外，主要是用脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)来控制风扇运转，而在每一单位时间内调整工作周期(duty cycle)的差异，以控制风扇转速。

请参阅图1、图2，现有的风扇速度控制，在进行开回路(Open Loop)测量转速控制时，通过一控制芯片(Integrated Circut，简称IC)将接收的一输入脉宽调制(Pulse width modulation，以下简称PWM)信号转换为一输出PWM信号，从图1中PWM信号的工作周期为0％至100％，并且所述PWM信号的输入信号对应输出信号在所述工作周期范围内的曲线呈现直线A1，且为1∶1比例，使得所述控制芯片可依据输出PWM信号控制风扇运转，并使得风扇的转速曲线如图2所示呈现上抛曲线F1，图2是风扇转速对应于PWM工作周期的曲线，呈上抛的曲线F1；以上所述现有风扇转速控制具有以下三项缺点：

1.风扇转速对应于PWM工作周期的曲线为上抛曲线，因此容易导致风扇转速不稳定。

2.如果将开回路的控制曲线(即风扇转速与PWM工作周期的曲线图)设计为直线性时，需额外增加电路才能达到，因此容易造成增加零件的成本。

3.每一颗风扇马达的特性不一，因此风扇转速的规格不容易制定。

发明内容

本发明的主要目的，在于一种风扇转速直线补偿方法，通过控制芯片提供补偿后的脉宽调制信号控制风扇转速，使风扇的转速曲线经补偿后呈直线且线性的效果。

为达上述目的，本发明提供了一种风扇转速直线补偿方法，其包括下列步骤：

通过一控制芯片读取一脉宽调制信号进行补偿演算，得到一补偿信号；

将所述补偿信号减去或增加一补偿值，得到补偿后的脉宽调制信号，补偿后的脉宽调制信号所呈现的曲线是下抛曲线；

所述控制芯片根据所述补偿后的脉宽调制信号，控制一风扇的转速，令风扇的转速曲线经补偿后呈直线且线性。

与现有技术相比，本发明提供的风扇转速直线补偿方法，可以节省成本、风扇转速稳定、风扇转速的规格容易制定。

附图说明

图1是现有的PWM输出与输入的曲线示意图；

图2是现有的风扇转速与工作周期的曲线示意图；

图3是本发明实施例采用的风扇转速直线补偿方法的主要流程示意图；

图4是本发明实施例的PWM输出与输入的曲线示意图；

图5是本发明实施例的风扇转速与工作周期的曲线示意图；

图6是本发明实施例的风扇转速与工作周期的补偿曲线示意图；

图7是本发明实施例的补偿演算流程示意图。

附图标记说明：下抛曲线-A2；线性曲线-F2；补偿前曲线-B1；补偿后曲线-B2；第一直线-L1；第二直线-L2；第三直线-L3；

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图3、图4、图5所示，是本发明提供一种风扇转速直线补偿方法，在本发明的一优选实施例中，该方法包括下列步骤：

步骤300：开始；

步骤301：一控制芯片(Integrated Circuit，简称IC)读取一脉宽调制(PulseWidth Modulation，简称PWM)信号进行补偿演算，得到一补偿信号；

步骤302：将所述补偿信号减去或增加一补偿值，可得到补偿后的脉宽调制信号是一下抛曲线A2；

步骤303：所述控制芯片根据所述补偿后的脉宽调制信号，控制一风扇的转速，令风扇的转速曲线经补偿后呈直线且线性。

步骤304：结束。

综上所述，本发明的风扇转速对应于PWM工作周期的线性(即直线)曲线F2，明显较现有风扇的上抛曲线F1较为平顺且线性。

请参阅图4、图5、图6，当风扇在进行开回路(Open Loop)测量转速控制时，通过该控制芯片读取前述脉宽调制信号进行补偿运算后，得到前所述补偿信号，嗣该所述控制芯片依将所述补偿信号减去或增加前所述补偿值，得到补偿后的脉宽调制信号(请参阅图4)，并使所述控制芯片根据补偿后的脉宽调制信号控制风扇的转速，令风扇转速对应于PWM工作周期的曲线，经补偿后呈直线且线性(请参阅图5)，且达到风扇转速稳定。

以下以一实施例加以说明，当一9公分的风扇进行开回路测量转速控制时，经测量得知风扇在PWM工作周期为100％时的转速为5000RPM(即全速)，则风扇在PWM工作周期为50％时理想的转速值应为2500RPM，但因为风扇马达的因素，实际上在PWM工作周期为50％时的风扇的转速为3000RPM，因此理想转速值所需的PWM工作周期应为40％。因此需作补偿，将原来PWM工作周期50％减去PWM工作周期10％(即前述补偿值)可得到所需的PWM工作周期40％，使得风扇转速对应PWM工作周期的曲线经补偿后可呈直线且线性。

请参阅图6、图7，是风扇转速与PWM工作周期的曲线示意图，图中针对一补偿前的转速曲线B1(即现有的上抛曲线F1)，以分段方式(如：分三段、四段、五段...等)进行补偿演算后，而得到一补偿后的转速曲线B2(即本优选实施例的线性(即直线)曲线F2)；所述补偿演算包括依下列步骤：

步骤400：开始；

步骤401：将所述补偿前的转速曲线B1，由PWM工作周期0％至PWM工作周期100％间，分为三段进行补偿演算；

从图6中可知所述三段为：

第一段，由PWM工作周期0％至X％间做补偿演算；

第二段，由PWM工作周期X％至Y％间做补偿演算；

第三段，由PWM工作周期Y％至100％间做补偿演算；

所述X％与Y％的值是预先设定的数值，如X％为30％，Y％为70％，且其数值根据补偿前的转速曲线的变化而定；

步骤402：首先，所述第一段界定一直角三角形并对其斜率补偿演算后，得到一第一直线L1；其中所述斜率补偿演算将已知0％与X％两点以内插法求得斜率(即所述第一直线L1)；

步骤403：所述第二段界定一平行四边形并对其比例补偿演算后，得到一第二直线L2；其中所述比例补偿演算将已知X％与Y％两点以内插法求得斜率(即所述第二直线L2)；

步骤404：所述第三段界定一直角三角形并对其斜率补偿演算后，得到一第三直线L3；其中所述斜率补偿演算将已知Y％与100％两点以内插法求得斜率(即所述第三直线L3)；

步骤405：将所述述第一直线、所述第二直线和所述第三直线合并后，得到补偿后的转速曲线B2；

步骤406：结束。

以上所述，仅是本发明的优选实施例，在本发明实际实施时，所述PWM工作周期由0％至100％间并不局限于分三段进行补偿演算，也可为分四段、分五段、分六段、分七段...等进行补偿演算，分段越多则补偿后的转速曲线越趋于直线，则表示将得到更佳的线性化。

综上所述，本发明的风扇转速直线补偿方法具有下列优点：

1.利用补偿后的脉宽调制信号，令风扇转速对应至PWM工作周期的曲线呈线性(即直线)曲线，以达到节省成本。

2.利用补偿后的脉宽调制信号，使风扇转速对应至PWM工作周期的曲线呈线性(即直线)曲线，使得风扇转速达到稳定。

3.利用补偿后的脉宽调制信号控制风扇，使风扇转速的规格容易制定。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种风扇转速直线补偿方法，其特征在于，其包括下列步骤：

通过一控制芯片读取一脉宽调制信号进行补偿演算，得到一补偿信号；

将所述补偿信号减去或增加一补偿值，得到补偿后的脉宽调制信号，补偿后的脉宽调制信号所呈现的曲线是下抛曲线；

所述控制芯片根据所述补偿后的脉宽调制信号，控制一风扇转速，令风扇的转速曲线经补偿后呈线性。

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