CN102192174A - 风扇转速控制方法 - Google Patents

Abstract

一种风扇转速控制方法，依序包括一侦测步骤、一判断步骤、一调整步骤及一确认步骤。该侦测步骤侦测风扇运转时所产生的一运转流阻值；该判断步骤利用一控制器判断该运转流阻值是否小于一设定流阻值，若是该运转流阻值小于该设定流阻值则进入该调整步骤以增加风扇的转速，而该确认步骤用以维持该风扇的转速。利用该运转流阻值与该设定流阻值做比较以调整风扇的转速，不但无须增加额外构件，而且由于出风量与风扇的被遮蔽率呈反比，而出风量又受该调整流阻值控制，使风扇在一定的遮蔽率下仍能维持在最佳出风量与静压值。

Description

风扇转速控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别是涉及一种风扇转速控制方法。

背景技术

现有散热风扇的散热效果多取决于风扇的转速，风扇的转速越高散热效果越好。然而风扇的转速越高，相对地产生的噪音也会越大，而且也较为耗电，因此，现有风扇多会在如图1所示的风扇性能曲线(静压-出风量曲线，P-Q曲线)上决定风扇的最佳出风量与静压值，以在散热效果、噪音值与耗电量间取得平衡。

随着科技的进步，各式各样的电子产品的体积也越来越小，但是元件发热量却越来越高，因此，散热风扇除了降低元件操作时所产生的热量外，还需因应空间狭小以及操作时间的长短所造成的积热现象进行转速的调整。

现有常见的散热风扇转速控制方法，如中国台湾公告第I295421号“风扇转速自动控制方法”发明专利，利用感测温度以调整风扇的转速，从而达成依据温度调整风扇转速稳定散热效果的目的。

虽然利用周遭温度的变化以改变风扇转速能适用于大多数的散热需求，但是，周遭温度的变化有可能是因为散热风扇的入风口或是出风口遭受遮蔽或是流体阻力的改变，造成出风量降低、静压值升高，使得散热风扇的散热效果降低而产生积热所引起，因此，利用周遭温度的变化以改变风扇转速的风扇转速控制方法，并不适用于入风口或是出风口会不定时受到遮蔽或流体阻力可能发生改变处的风扇。

发明内容

本发明的目的是提供一种能维持在最佳出风量与静压值的风扇转速控制方法。

于是，本发明风扇转速控制方法依序包括一侦测步骤、一判断步骤、一调整步骤及一确认步骤。

该侦测步骤利用一控制器侦测风扇运转时所产生的一运转流阻值；该判断步骤是利用该控制器判断该运转流阻值是否小于一设定流阻值，若是该运转流阻值小于该设定流阻值则进入下一步骤，若是该运转流阻值不小于该设定流阻值则回复至该侦测步骤。

该调整步骤由该控制器输出一脉冲宽度调制信号增加风扇的转速，并侦测对应该转速所产生的一调整流阻值；该确认步骤是利用该控制器判断该调整流阻值是否小于该设定流阻值，若该调整流阻值不小于该设定流阻值，则固定该风扇的转速，若该调整流阻值小于该设定流阻值，则回复至该调整步骤直到风扇的转速达到最高值。

本发明所述的风扇转速控制方法，该运转流阻值、该设定流阻值与该调整流阻值选自风扇运转时的电流值、电压值或是流经线圈的电流所产生的磁通量。

本发明所述的风扇转速控制方法，该判断步骤中的设定流阻值是风扇性能曲线上设定操作点的电流值。

本发明所述的风扇转速控制方法，该调整流阻值是对应风扇经脉冲宽度调制信号增加转速后的电流值。

本发明所述的风扇转速控制方法，该控制器是一个集成电路或一个可程序控制的微控制单元。

本发明的有益效果在于：利用侦测风扇运转时所产生的该运转流阻值与该设定流阻值做比较，以调整风扇的转速，不但无须增加额外构件，而且由于风扇的出风量与风扇的被遮蔽率呈反比，而出风量又受该调整流阻值控制，使风扇在一定的遮蔽率下仍能维持在最佳出风量与静压值。

附图说明

图1是一特性曲线图，说明现有散热风扇的静压-出风量特性曲线；

图2是一流程图，说明本发明风扇转速控制方法的较佳实施例；

图3是一流程图，辅助说明图2中每一步骤的过程；以及

图4是一比较图，说明该较佳实施例的实验结果。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本发明风扇转速控制方法的较佳实施例，依序包括一侦测步骤11、一判断步骤12、一调整步骤13及一确认步骤14。

参阅图2、图3，该侦测步骤11是利用一控制器侦测风扇运转时所产生的一运转流阻值。于本较佳实施例中，该控制器是一可程序控制的微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)，而该运转流阻值是驱动风扇所需的电流值，该运转流阻值与该风扇运转时的遮蔽率呈反比。当然在实际应用上，该控制器也可以是集成电路，而该运转流阻值则也可以是驱动该风扇所需的电压值，或是风扇运转时流经线圈的电流所产生的磁通量。

该判断步骤12是利用该控制器判断该运转流阻值是否小于一设定流阻值，若是该运转流阻值小于该设定流阻值则进入下一步骤，若是该运转流阻值不小于该设定流阻值则回复至该侦测步骤11。于本较佳实施例中，该设定流阻值是风扇性能曲线上最佳出风量与静压值所对应的电流值。

该调整步骤13是由该控制器输出一脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation，PWM)增加风扇的转速，并侦测对应该转速所产生的一调整流阻值。于本较佳实施中，该调整流阻值是对应风扇经脉冲宽度调制信号增加转速后的电流值。

该确认步骤14是利用该控制器判断该调整流阻值是否小于该设定流阻值，若该调整流阻值不小于该设定流阻值，则固定该风扇的转速，若该调整流阻值小于该设定流阻值，则回复至该调整步骤13直到风扇的转速达到最高值。

参阅图4，发明人以出风口的不同遮蔽率进行实验，以验证本发明风扇转速控制方法的功效，当然可以是以入风口的不同遮蔽率进行实验，依然可以达成相同的结果。

在此要先说明的是，风扇的出风量与出(入)风口的遮蔽率呈反比，而且出风量又取决于风扇的转速，而风扇的转速改变又是与调整流阻值成正比，因此，本实验例是以风扇的转速代表不同的调整流阻值进行说明。

如图4右侧的纵轴是出风量的比率、左侧的纵轴是风扇的转速，而横轴则是代表出风口的不同遮蔽率。由图4中所示可知，当出风口的遮蔽率为0％～5％且风扇的转速是4000rpm时，是100％的出风量，也就是代表在出风口的遮蔽率为0％～5％时，4000rpm转速就可以维持该风扇于最佳的出风量与静压值。

而当出风口的遮蔽率为10％～65％时，利用将风扇的转速由4100rpm逐渐提高至5500rpm，仍可使出风量维持在100％，也就是说，在出风口的遮蔽率为10％～65％时，利用脉冲宽度调制信号提高风扇的转速，仍然能维持该风扇于最佳的出风量与静压值。

当出风口的遮蔽率增加至70％～100％时，风扇的转速虽提升至5600rpm，而出风量却逐渐递减至80％，这代表此风扇的转速最高为5600rpm，而且当出风口的遮蔽率增加至70％～100％，就会造成该风扇的出风量降低、静压值升高。

由上述说明可知，利用侦测风扇运转时所产生的该运转流阻值与该设定流阻值做比较，只要出(入)风口受到遮蔽或是流体阻力发生变化，就可以立刻通过增加风扇的转速提高出风量，使风扇于一定的遮蔽率下仍维持在最佳出风量与静压值，而且无须增加额外的设备，对于风扇转速的控制不但更为确实，也能应用出(入)风口不定时受到遮蔽或流体阻力可能发生改变风扇的转速控制上。

综上所述，本发明风扇转速控制方法，利用侦测风扇运转时所产生的该运转流阻值与该设定流阻值做比较，以调整风扇的转速，不但无须增加额外构件，而且只要出(入)风口受到遮蔽或是流体阻力发生变化，就可以立刻通过增加风扇的转速提高出风量，使风扇于一定的遮蔽率下仍维持在最佳出风量与静压值，而且无须增加额外的设备，对于风扇转速的控制不但更为确实，也能应用出(入)风口不定时受到遮蔽或流体阻力可能发生改变风扇的转速控制上，使用上较为安静。

Claims (5)

1.一种风扇转速控制方法，其特征在于，该风扇转速控制方法包括：

一侦测步骤，利用一个控制器侦测风扇运转时所产生的一运转流阻值；

一判断步骤，利用该控制器判断该运转流阻值是否小于一设定流阻值，若是该运转流阻值小于该设定流阻值则进入下一步骤，若是该运转流阻值不小于该设定流阻值则回复至该侦测步骤；

一调整步骤，由该控制器输出一脉冲宽度调制信号增加风扇的转速，并侦测对应该转速所产生的一调整流阻值；以及

一确认步骤，利用该控制器判断该调整流阻值是否小于该设定流阻值，若该调整流阻值不小于该设定流阻值，则固定该风扇的转速，若该调整流阻值小于该设定流阻值，则回复至该调整步骤直到风扇的转速达到最高值。

2.根据权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于，该运转流阻值、该设定流阻值与该调整流阻值选自风扇运转时的电流值、电压值或是流经线圈的电流所产生的磁通量。

3.根据权利要求2所述的风扇转速控制方法，其特征在于，该判断步骤中的设定流阻值是风扇性能曲线上设定操作点的电流值。

4.根据权利要求2所述的风扇转速控制方法，其特征在于，该调整流阻值是对应风扇经脉冲宽度调制信号增加转速后的电流值。

5.根据权利要求1所述的风扇转速控制方法，其特征在于，该控制器是一个集成电路或一个可程序控制的微控制单元。

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