CN101814894B - 用于冷却风扇串行口通信模式编程的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于冷却风扇串行口通信模式编程的系统和方法。本发明实施例提供了一种方法，该方法包括，当接收到一条模式指令时，改变风扇的风扇马达控制器运行模式至一种串行口通信协议，把该风扇的一个运行参数编程入风扇马达控制器的存储器，并在接收到一条串行口指令时，把该风扇马达控制器的运行模式从串行口通信协议改变成另一种协议。

Description

用于冷却风扇串行口通信模式编程的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为61/154,854、申请日为2009年2月24日的美国临时申请的优先权，并将其全部说明书以引用方式全文并入本文，其中与本说明书不一致的段落除外。

技术领域

本发明的实施例涉及管理冷却风扇的操作参数，更具体地，涉及以串行口通信模式对冷却风扇的操作参数进行编程。

背景技术

风扇被长期应用在电子器件的冷却系统中。冷却系统中的风扇可以有各种外观尺寸、设于不同的位置，并具有不同的配置。风扇被用于防止电子器件中的系统和元件过热从而可能导致这些电子器件发生灾难性的故障。

目前市场上出售的典型风扇包括风扇马达和风扇马达控制器，使得风扇马达可以正确启动并保持速度。由于不同外观尺寸的风扇马达具有不同的参数，比如惯性、电感和电阻，因此不同的风扇需要不同的风扇马达控制器。而且，风扇和其风扇马达会被用于众多的用途，其中每种用途都可能要求不同的参数，比如最低速度、最高速度和转速与温度的变化关系。但是，没有一种风扇马达控制器能为当前市场上大多数的(如果不是全部的话)风扇马达处理不同的要求和运行参数。因此，根据最终使用风扇的电子器件的要求，对不同的风扇马达必须使用不同的风扇马达控制器。这使得电子器件制造商和风扇制造商更难管理其库存。

本章节描述了相关技术，但并不一定包含美国联邦法规37C.F.R.1.97和37C.F.R.1.98所披露的信息。除非被明确标注为背景技术，本文并不承认对相关技术的任何描述均是背景技术。

发明内容

本发明提供了一种方法，该方法包括，当接收到一条模式指令时，改变风扇的风扇马达控制器运行模式至一种串行口通信协议，将该风扇的一个运行参数编程入风扇马达控制器的存储器中，并在接收到一条串行口指令时，把该风扇马达控制器的运行模式从串行口通信协议改变成另一种协议。

根据一个实施例，该风扇包括一种三线控制布置，而串行口通信协议是一个单线串行口通信协议。

根据一个实施例，该风扇包括一种四线控制布置，而串行口通信协议是一个双线串行口通信协议。

根据一个实施例，选择运行参数使该风扇性能满足电子器件的要求。

本发明也提供了一种包括电源输入、接地输入、监视器引脚和控制模块的装置。当在监视器引脚处接收到一条模式指令时，该控制模块已被配置成可相应地将该装置的运行模式改变至一种串行口通信协议，将风扇的一种运行参数编程入该装置的存储器中，并当在监视器引脚处接收到一条串行口指令时，相应地把该装置的运行模式从串行口通信协议改变成另一种协议。

根据一个实施例，该装置还包括脉宽调制(PWM)引脚，其中的串行口通信协议是一个双线串行口通信协议，且其中的控制模块被配置成可为该双线串行口通信协议使用监视器引脚和PWM引脚。

根据一个实施例，该控制模块被配置成可将多个风扇运行参数编程入存储器中。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，将更容易理解本发明的实施例。为便于描述，同样的结构组件使用同样的参考编号标注。本发明实施例通过附图举例说明，但并不受其限制。

图1是一种示范性冷却风扇布置的示意图。

图2是对图1所示冷却风扇布置进行编程的方法框图。

具体实施方式

本发明实施例描述了用于协调式蜂窝网络中簇间干扰管理的系统和方法。下面的详细描述参照作为其一部分的附图，其中同样的部件使用同样的编号标注。应了解，只要不偏离本发明的范围，可使用其他实施例并作出结构或逻辑上的改变。因此，以下详细描述并不是限制性的，而实施例的范围由附加的权利要求和其等同体决定。

下列描述使用了“在一个实施例中”、“在实施例中”的词语或相似的语言，它们均可指一个或多个相同或不同的实施例。而且，与本发明相关使用的“包括”、“包含”、“具有”及类似术语具有相同的意义。

按最利于理解所申请主题的方式，把不同的操作描述成依次进行的多个离散操作。但是，不应将描述顺序解释为这些操作必须遵守的顺序。特别地，这些操作可不按所述顺序进行。所述操作可按不同于所述实施例的顺序进行。可执行各种另外的操作和/或可在另外的实施例中省略所述操作。

图1显示了用于各种电子器件的冷却风扇100的布置。风扇100包括叶片布置102、与叶片布置102耦合以便旋转叶片布置102的风扇马达104和与风扇马达104可通信地耦合以便控制风扇马达104的风扇马达控制器106。

风扇马达控制器106一般是一个诸如半导体芯片或印刷电路板(PCB)的电子器件。风扇马达控制器106一般包括控制模块108，当风扇马达控制器106本身是PCB时，该控制模块可以是一个半导体器件。风扇马达控制器106还包括存储器110。在风扇马达控制器106是PCB的实施例中，存储器110一般被包括在该PCB上，且还可被包括在作为控制模块108的半导体器件上。在风扇马达控制器106是半导体器件的实施例中，存储器110可被包括在包括控制模块108的该半导体器件中。作为选择，存储器110本身可以是一个单独的半导体器件，其可独立于或被包括在包括控制模块108的半导体器件中。根据不同的实施例，存储器110可以是一次性可编程(OTP)存储器。根据应用的不同，风扇马达控制器106可包括多个OTP存储器。

根据不同的实施例，至少设有三个“引脚”112、114和116以便把风扇100并由此将风扇马达控制器106与将在其冷却系统中使用风扇100的电子器件(未显示)进行电气耦合。第一引脚112向风扇100提供电源输入，并因此一般被称为Vdd引脚。第二引脚114提供风扇100与参考接地的耦合，并因此被称为Grnd引脚，而第三引脚116被称为监视器引脚。监视器引脚116经常被用于从风扇100向包含有风扇100的电子器件的控制系统输出信号。因此，监视器引脚116的另一个名称是“故障输出”引脚。这样一种引脚布置经常被称为风扇马达的“三线”控制。这是因为，电线一般被联至引脚112、114和116上，其随后被连至包含有风扇100的电子器件中的适当接头上。

根据不同的实施例，控制模块108持续监测监视器引脚116。如果监视器引脚116的输出状态与风扇马达控制器106的内部驱动所预期的状态不同，这就向控制模块108表示监视器引脚116有外部驱动，由此表示一个外部系统正在试图通过监视器引脚116进行通信。一旦在监视器引脚116上驱动并检测到某一特定预定类型，控制模块108将此预定类型识别为一条模式指令，该指令要求将风扇马达控制器106关于监视器引脚116的运行协议改变至单线串行口通信协议。随后，控制模块108将监视器引脚转换成一个单线通信引脚。简单串行传输(SST)就是单线串行口通信协议的一个例子。将风扇马达控制器106转成串行口通信协议的指令使用预定类型，可防止寄生噪声意外地触发风扇马达控制器106转成串行口通信协议。因此，该预定类型是一种独特的类型。

一旦风扇马达控制器106处于串行口通信协议，就可通过控制模块108为风扇100对存储器110进行所需各种运行参数的编程。控制模块108从诸如例如某些类型的计算器件的一个外部系统(未显示)接收编程。例如，风扇马达104的最低每分钟转数(RPM)可和风扇马达104的最高RPM一起被编程入存储器110中。另外，还可以在存储器110中编入一种速度与温度的关系。根据包含风扇100的电子器件中部件的温度，该参数所提供的关系可帮助控制风扇马达104的速度。因此，例如这些参数可被编程入控制风扇100运行的存储器110中，这样一旦达到某一预定温度，风扇马达104将以最低RPM运行，从而开始冷却包含风扇100的电子器件。当温度升高时，风扇马达104将以较高的RPM运行直至达到最高RPM。当温度降低时，风扇马达的速度也将相应地降低，直至电子器件中部件的温度达到或低于某一预定温度。根据编程，风扇马达速度的变化速率可以是渐进或者步进的。

如前所述，根据不同的实施例，这些参数被编程入存储器110中，而存储器110可以是OTP存储器，其成本效益一般比其它类型的存储器要高。这是非常有利的，因为对存储器110的编程可在生产的最后阶段，甚至在风扇100的生产完成之后根据客户的要求进行。编程也可由将该风扇100安装入某件电子器件中的该电子器件制造商完成。在这种情况下，该电子器件制造商可根据该电子器件的规格将所需运行参数编程入存储器中。

根据不同的实施例，也可使用其它类型的存储器，使得包含该风扇的电子器件的使用者可改变风扇100的运行参数。因此，根据该电子器件新的用途，该使用者可根据需要改变风扇100的运行参数。作为选择，可包括多个OTP存储器，使得包含该风扇的电子器件的使用者可在以后改变编程。

根据不同的实施例，一旦存储器110编程完成，且不再需要串行口通信协议，即可由一个外部系统(未显示)向风扇马达控制器106发送一条串行口指令，从而把风扇马达控制器106转成另一种运行模式。

根据不同的实施例，风扇马达控制器106上还可包括一个控制/脉宽调制(PWM)引脚118。这样的布置可对风扇马达104进行“四线”控制。在此实施例中，持续地检测监视器引脚116或者控制/PWM引脚118是否收到具有某一特定预定类型的指令，该指令把风扇马达控制器106的运行模式改成一种串行口通信协议。如果需要一种单线串行口通信协议，则可以使用监视器引脚116和控制/PWM引脚118中的任何一个。但是，有了控制/PWM引脚118，就有可能实现双线串行口通信模式。对双线串行口通信协议来说，控制/PWM引脚118可被用作数据引脚，而监视器引脚116可被用作串行时钟引脚。但是根据设计选择，引脚116和118可被互换使用，因此控制/PWM引脚118可被用作串行时钟引脚，而监视器引脚116可被用作数据引脚。双线串行口通信协议的例子有I²C和作为I²C子集的SMBus。

图2显示了一种方法200，其包括202，即把风扇马达控制器的运行协议改成串行口通信协议。在204，一个或多个风扇运行参数被编程入该风扇马达控制器的存储器中。在206，当收到一条串行口指令时，该风扇马达控制器的运行协议从串行口通信协议被改成另一协议。根据不同的实施例，多个风扇运行参数被编程入存储器中。

尽管已对特定的实施例进行了说明和描述，只要不偏离本发明的范围，用于实现同样目的的众多类型的选择性和/或等同性实施例或实施方式可被用来替代所说明和描述的实施例。本应用旨在包括对此文所述实施例的任何改变或变化。因此，应明确理解，此文所述实施例仅受权利要求及其等同体的限制。

Claims (17)

1.一种对包括风扇、风扇马达和风扇马达控制器的冷却风扇布置进行编程的方法，其中所述冷却风扇布置能用在各种电子器件中，所述方法包括：

监视所述冷却风扇布置的故障输出引脚，其中所述故障输出引脚与所述风扇马达控制器耦合；

确定所述故障输出引脚的输出状态与所述风扇马达控制器的内部驱动所预期的状态不同；

当确定所述故障输出引脚的输出状态与所述风扇马达控制器的内部驱动所预期的状态不同时，检测所述故障输出引脚中的预定类型；

将所述预定类型识别为从外部系统接收的模式指令；

当将所述预定类型识别为模式指令时，把所述风扇马达控制器的运行模式改成串行口通信协议；

通过所述外部系统把所述冷却风扇布置的运行参数编程入所述风扇马达控制器的存储器中，其中所述运行参数与电子器件有关，该电子器件或者将包含有所述冷却风扇布置，或者包含有所述冷却风扇布置；及

当收到串行口指令时，把所述风扇马达控制器的运行模式从串行口通信协议改成另一协议，

其中所述电子器件不同于所述外部系统。

2.权利要求1中的方法，其中：

所述冷却风扇布置包括三线控制布置；并且

所述串行口通信协议是单线串行口通信协议。

3.权利要求1中的方法，其中：

所述风扇包括四线控制布置；并且

所述串行口通信协议是双线串行口通信协议。

4.权利要求1中的方法，其中所述编程发生在所述冷却风扇布置的制造过程中。

5.权利要求1中的方法，其中所述编程发生在所述冷却风扇布置的制造过程后。

6.权利要求1中的方法，其中选择所述运行参数使所述冷却风扇布置的性能满足所述电子器件的要求。

7.权利要求1中的方法，其中所述存储器是一次性可编程的。

8.权利要求1中的方法，其中所述运行参数包括控制所述冷却风扇布置使其达到预定温度的温度参数。

9.权利要求1中的方法，其中所述运行参数包括控制所述风扇马达的速度并因而控制风扇速度的每分钟转数参数。

10.一种用在冷却风扇布置内的装置，其中所述冷却风扇布置能用在各种电子器件中，所述装置包括：

存储器；和

控制模块，其被配置成：

监视所述冷却风扇布置的故障输出引脚，其中所述故障输出引脚与风扇马达控制器耦合；

确定所述故障输出引脚的输出状态与所述风扇马达控制器的内部驱动所预期的状态不同；

当确定所述故障输出引脚的输出状态与所述风扇马达控制器的内部驱动所预期的状态不同时，检测所述故障输出引脚中的预定类型；

将所述预定类型识别为从外部系统接收的模式指令；

当将所述预定类型识别为模式指令时，把所述装置的运行模式改成串行口通信协议；

通过外部系统把所述冷却风扇布置的运行参数编程入所述存储器中，其中所述运行参数与电子器件有关，该电子器件或者将包含有所述冷却风扇布置，或者包含有所述冷却风扇布置；及

当在故障输出引脚处收到串行口指令时，把所述装置的运行模式从串行口通信协议改成另一协议，

其中所述电子器件不同于所述外部系统。

11.权利要求10中的装置，其中：

所述串行口通信协议是单线串行口通信协议；并且

所述控制模块被配置成：为该单线串行口通信协议使用故障输出引脚。

12.权利要求10中的装置，还包括：

脉宽调制引脚，

其中所述串行口通信协议是双线串行口通信协议，并且

其中所述控制模块被配置成：为该双线串行口通信协议使用故障输出引脚和脉宽调制引脚。

13.权利要求12中的装置，其中在所述双线串行口通信协议中，所述脉宽调制引脚被用作数据引脚，而所述故障输出引脚被用作串行时钟引脚。

14.权利要求10中的装置，其中所述运行参数包括控制所述冷却风扇布置使其达到预定温度的温度参数。

15.权利要求10中的装置，其中所述运行参数包括控制所述冷却风扇布置内包括的风扇的速度的每分钟转数参数。

16.权利要求10中的装置，其中所述控制模块被配置成：将所述冷却风扇布置的多个运行参数编程入所述存储器中。

17.权利要求10中的装置，其中所述存储器是一次性可编程的。

Images