CN102854947A - 风扇控制系统、计算机系统及其控制风扇转速的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种风扇控制系统、计算机系统及其控制风扇转速的方法。风扇控制系统用于计算机系统内的电子元件。风扇控制系统包括风扇、温度测量模块及控制模块。风扇用以对电子元件进行散热。温度测量模块用以检测电子元件的温度。控制模块与风扇及温度测量模块电性连接,用以根据温度控制风扇的转速。其中当温度超过第一温度设定值,且转速小于最大设定转速时,控制模块控制风扇增加该转速;温度低于第二温度设定值,且转速大于最小设定转速时,控制模块控制风扇降低转速。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇控制系统、计算机系统及控制风扇转速的方法,特别是一种根据温度及转速来非线性控制风扇的风扇控制系统、计算机系统及控制风扇转速的方法。
背景技术
随着科技的进步,现今的计算机系统的功能也日益强大,也因此散热成为了计算机系统的重要课题。现今计算机系统最主要的散热方式系利用风扇来进行散热。但若让风扇随时不断地转动,反而会太过于耗费电力。
在现有技术中为了解决此缺失,已经发展出风扇线性控制的方式。请先参考图1A是现有技术的风扇线性控制的第一实施方式的坐标图。
在现有技术的第一实施方式中,风扇转速直接对应计算机系统的温度,当温度上升超过第一温度95时,风扇转速也不断地自最低转速91增加到最高转速92。但在距离计算机系统的上限的第二温度96有些差距时,风扇就开始增加转速,如此一来会消耗无谓的电力。同时当计算机系统的温度下降时,风扇就立即降低转速。如此突然增加或减少转速时,就会造成风扇噪音的产生。
因此,在现有技术中具有另一种风扇控制的方法。接着请参考图1B是现有技术的风扇线性控制的第二实施方式的坐标图。
在现有技术的第二实施方式中,风扇根据计算机系统内不同的温度而具有不同的转速,而并非等比例增加转速。由图1B的转速曲线98及温度曲线99可知,当计算机系统达到起始温度97时,风扇才从最低转速93开始启动,再根据不同的温度,增加到最高转速94为止。现有技术的第二实施方式虽然可以降低风扇的能量消耗,但是需要根据不同的温度数据设定不同的风扇转速参数,例如根据256个不同的温度数据设定256个不同的风扇转速参数。同时由于不同的元件,例如芯片或是存储器,皆具有不同的温度操作范围。程序撰写人员还必须依照不同的元件设定不同的风扇转速参数。在计算机系统组成日益复杂的今日,设定不同的风扇转速参数的工作就会造成程序撰写人员的极大负担。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种风扇控制系统,其具有根据温度及转速来非线性控制风扇的效果。
本发明的另一主要目的是提供一种具有风扇控制系统的计算机系统。
本发明的又一主要目的是提供一种控制风扇转速的方法。
为达成上述的目的,本发明的风扇控制系统用于计算机系统内的电子元件。风扇控制系统包括风扇、温度测量模块及控制模块。风扇用以对电子元件进行散热。温度测量模块用以检测电子元件的温度。控制模块与风扇及温度测量模块电性连接,用以根据温度控制风扇的转速。其中当温度超过第一温度设定值,且转速小于最大设定转速时,控制模块控制风扇增加该转速;温度低于第二温度设定值,且转速大于最小设定转速时,控制模块控制风扇降低转速。
本发明的计算机系统,包括电子元件及风扇控制系统。风扇控制系统包括风扇、温度测量模块及控制模块。风扇用以对电子元件进行散热。温度测量模块用以检测电子元件的温度。控制模块与风扇及温度测量模块电性连接,用以根据温度控制风扇的转速。其中当温度超过第一温度设定值,且转速小于最大设定转速时,控制模块控制风扇增加该转速;温度低于第二温度设定值,且转速大于最小设定转速时,控制模块控制风扇降低转速。
本发明的控制风扇转速的方法用于计算机系统内以控制风扇的转速。该方法包括以下步骤:检测电子元件的温度;当温度超过第一温度设定值,且转速小于最大设定转速时,控制风扇增加转速;以及温度低于第二温度设定值,且转速大于最小设定转速时,控制风扇降低转速。
附图说明
图1A是现有技术的风扇线性控制的第一实施方式的坐标图。
图1B是现有技术的风扇线性控制的第二实施方式的坐标图。
图2是本发明的计算机系统的其中一实施方式的系统架构图。
图3A-3C是本发明的控制风扇转速的方法的步骤流程图。
图4是本发明的非线性风扇控制的其中一实施方式的温度与转速关系图。
【主要元件符号说明】
现有技术:
最低转速91、93
最高转速92、94
第一温度95
第二温度96
起始温度97
转速曲线98
温度曲线99
本发明:
计算机系统1
电子元件2
风扇控制系统10
风扇11
温度测量模块12
控制模块13
转速曲线C1
温度曲线C2
最大设定转速S1
最小设定转速S2
第一温度设定值T1
第二温度设定值T2
最终温度T3
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出本发明的具体实施例,并配合附图,作详细说明如下。
请先参考图2,其是本发明的计算机系统的其中一实施方式的系统架构图。
在本发明的其中一实施方式中,计算机系统1可为桌上型计算机或是笔记型计算机等系统,但本发明并不限于此。计算机系统1包括电子元件2及风扇控制系统10。电子元件2可为中央处理器、存储器模块或是计算机系统1内任一电路芯片。电子元件2会因为其作用或运转而产生热能。
当电子元件2产生热能时,风扇控制系统10用以对电子元件2进行散热,以避免电子元件2因温度过高而损坏。风扇控制系统10包括风扇11、温度测量模块12及控制模块13。风扇11提供一风流,以对电子元件2进行散热。温度测量模块12由一硬件或固件结合硬件架构而成,用以检测出电子元件2的温度。
控制模块13由软件、固件或硬件所构成,但本发明并不限于此。控制模块13与风扇11及温度测量模块12电性连接,用以根据温度测量模块12检测出的温度,来利用非线性的方式控制风扇11的转速,以对电子元件2降温。控制模块13于温度超过第一温度设定值T1(如图4所示),且风扇11转速小于最大设定转速S1时,增加风扇11的转速,并于温度低于第二温度设定值T2,且风扇11转速大于最小设定转速S2时,降低风扇11的转速。并且若风扇11已经达到最大设定转速S2且温度超过最大温度设定值时,控制模块13直接控制计算机系统1关机,以避免损坏。控制模块13的控制流程之后会有详细的说明,故在此先不赘述。
接着请参考图3A-3C,其是本发明的控制风扇转速的方法的步骤流程图。此处需注意的是,以下虽以具有风扇控制系统10的计算机系统1为例说明本发明的控制风扇转速的方法,但本发明的控制风扇转速的方法并不以使用在风扇控制系统10为限。
也请同时参考图4,其是本发明的非线性风扇控制的其中一实施方式的温度与转速关系图。图4中具有转速曲线C1及温度曲线C2。
首先进行步骤301:检测电子元件的温度。
首先在计算机系统1中的电子元件2运作时,温度测量模块12系先检测电子元件2的温度,并传输至控制模块13。
接着进行步骤302:判断温度是否超过第一温度设定值。
接着控制模块13判断温度是否超过第一温度设定值T1,其中第一温度设定值T1系接近电子元件2的最高许可温度,例如65℃。不同的电子元件2具有不同的最高许可温度,例如存储器模块为80℃,中央处理器则可到100℃。第一温度设定值T1根据不同的电子元件2而有不同的设定。
当温度已经超过第一温度设定值T1时,进行步骤303:判断转速是否小于最大设定转速。
此时控制模块13再判断风扇11的转速是否小于最大设定转速S1。
如果风扇11的转速小于最大设定转速S1时,即代表风扇11尚未达到最大的效能,可以再加强其散热效果,因此进行步骤304:控制风扇增加转速。
因此此时控制模块13根据一风扇增速速率,逐步增加风扇11的转速,避免因短时间内转速提升过快而产生较大的噪音。风扇增速速率可为每单位时间提升5%的转速,但本发明并不限于此。
接着进行步骤305:延迟特定时间。
接着控制模块13延迟特定时间后,例如延迟一秒钟后,再回到步骤301重新执行控制风扇11转速的流程。此步骤305可以增加风扇11转动的稳定度,避免太密集改变风扇11的转速而增加许多噪音。
而当风扇11的转速已经等于或大于最大设定转速S1时,进行步骤306:判断温度是否超过最大温度设定值。
控制模块13判断电子元件2的温度是否超过最大温度设定值。
最大温度设定值可为接近或等于电子元件2的最高许可温度,例如70℃。如果已经超过最大温度设定值,即可能造成电子元件2的损坏。因此进行步骤307:执行一关机程序。
此步骤307中,控制模块13强制对计算机系统1进行关机,以保护电子元件2。
如果温度尚未超过最大温度设定值,即代表风扇11正在对电子元件2进行降温。因此即进行步骤308:保持风扇的转速。
由于风扇11的转速已经达到最大设定转速S1,且使得电子元件2的温度没有到达损害电子元件2的程度,因此此时保持风扇11的转速,让电子元件2可以持续降温。接着再回到步骤301重新执行控制风扇11转速的流程。
而当电子元件2的温度并未超过第一温度设定值T1时,进行步骤309:判断温度是否低于第二温度设定值。
控制模块13判断电子元件2的温度是否低于第二温度设定值T2。第二温度设定值T2可为低于第一温度设定值T1约5到10度左右,例如60℃,但本发明并不限于此。
如果电子元件2的温度介于第一温度设定值T1与第二温度设定值T2之间,代表电子元件2的温度在稳定的状态下。因此控制模块13即可进行步骤308,以保持风扇11转速,让风扇11不再变动其转速。
如果电子元件2的温度已经低于第二温度设定值T2时,控制模块13执行步骤310:判断转速是否大于最小设定转速。
控制模块13再判断风扇11的转速是否大于最小设定转速S2。如果电子元件2的温度已经在安全的范围内,且风扇11的转速小于或等于最小设定转速S2,即可进行步骤308,以保持风扇11转速,让风扇11不再变动其转速,避免能量消耗。
如果电子元件2的温度已经过低,且风扇11的转速仍大于最小设定转速S2,则进行步骤311:控制风扇降低转速。
因为此时电子元件2的温度已经在安全的范围内,因此控制模块13根据一风扇减速速率以逐步降低风扇11的转速,避免因降速过快而造成风扇11不稳定。风扇减速速率可为每单位时间降低5%的转速,但本发明并不限于此。
接着进行步骤312:延迟特定时间。
同样地,控制模块13延迟特定时间后,才回到步骤301重新执行控制风扇11转速的流程,以增加风扇11转动的稳定度。
此处需注意的是,本发明的控制风扇转速的方法并不以上述的步骤次序为限,只要能达成本发明的目的,上述的步骤次序也可加以改变。
经由上述的非线性控制的方式,风扇控制系统10可将电子元件2的温度曲线C2控制在最终温度T3。同时程序撰写人员依据上述的方式控制风扇11时,仅需设定少量的参数,例如第一温度设定值T1、第二温度设定值T2、延迟的特定时间、最大温度设定值、风扇增速速率及风扇减速速率等参数,可大幅减轻设定时的负担。
综上所陈,本发明无论就目的、手段及功效,在于均显示其迥异于已知技术的特征,然而应注意的是,上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已,本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准,而非仅限于上述实施例。
Claims (19)
1.一种风扇控制系统,用于一计算机系统内的一电子元件,该风扇控制系统包括:
一风扇,用以对该电子元件进行散热;
一温度测量模块,用以检测该电子元件的一温度;以及
一控制模块,与该风扇及该温度测量模块电性连接,用以根据该温度控制该风扇的一转速,其中当该温度超过一第一温度设定值,且该转速小于一最大设定转速时,该控制模块控制该风扇增加该转速;该温度低于一第二温度设定值,且该转速大于一最小设定转速时,该控制模块控制该风扇降低该转速。
2.如权利要求1所述的风扇控制系统,其中当该转速大于或等于该最大设定转速,且该温度超过一最大温度设定值时,该控制模块控制该计算机系统执行一关机程序。
3.如权利要求1所述的风扇控制系统,其中当该温度低于该第一温度设定值,且该温度超过该第二温度设定值时,该控制模块维持该风扇的该转速。
4.如权利要求1所述的风扇控制系统,其中该控制模块根据一风扇增速速率以增加该风扇的该转速。
5.如权利要求4所述的风扇控制系统,其中该控制模块进一步延迟一特定时间后,再重新控制该风扇。
6.如权利要求1所述的风扇控制系统,其中该控制模块根据一风扇减速速率以减少该风扇的该转速。
7.一种计算机系统,包括:
一电子元件;以及
一风扇控制系统,用于该电子元件,该风扇控制系统包括:
一风扇,用以对该电子元件进行散热;
一温度测量模块,用以检测该电子元件的一温度;以及
一控制模块,与该风扇及该温度测量模块电性连接,用以根据该温度控制该风扇的一转速,其中当该温度超过一第一温度设定值,且该转速小于一最大设定转速时,该控制模块控制该风扇增加该转速;该温度低于一第二温度设定值,且该转速大于一最小设定转速时,该控制模块控制该风扇降低该转速。
8.如权利要求7所述的计算机系统,其中当该转速大于或等于该最大设定转速,且该温度超过一最大温度设定值时,该控制模块控制该计算机系统执行一关机程序。
9.如权利要求7所述的风扇控制系统,其中当该温度低于该第一温度设定值,且该温度超过该第二温度设定值时,该控制模块维持该风扇的该转速。
10.如权利要求7所述的计算机系统,其中该控制模块根据一风扇增速速率以增加该风扇的该转速。
11.如权利要求10所述的计算机系统,其中该控制模块进一步延迟一特定时间后,再重新控制该风扇。
12.如权利要求7所述的计算机系统,其中该控制模块根据一风扇减速速率以减少该风扇的该转速。
13.一种控制风扇转速的方法,用于一计算机系统内以控制一风扇的一转速,该方法包括以下步骤:
检测一电子元件的一温度;
当该温度超过一第一温度设定值,且该转速小于一最大设定转速时,控制该风扇增加该转速;以及
当该温度低于一第二温度设定值,且该转速大于一最小设定转速时,控制该风扇降低该转速。
14.如权利要求13所述的控制风扇转速的方法,还包括以下步骤:
当该转速大于或等于该最大设定转速,且该温度超过一最大温度设定值时,执行一关机程序。
15.如权利要求13所述的控制风扇转速的方法,还包括以下步骤:
当该温度低于该第一温度设定值,且该温度超过该第二温度设定值时,维持该风扇的该转速。
16.如权利要求13所述的控制风扇转速的方法,还包括以下步骤:
根据一风扇增速速率以增加该风扇的该转速。
17.如权利要求16所述的控制风扇转速的方法,进一步包括以下步骤:
增加该风扇的该转速后延迟一特定时间;以及
再检测该电子元件的该温度。
18.如权利要求13所述的控制风扇转速的方法,还包括以下步骤:根据一风扇减速速率以减少该风扇的该转速。
19.如权利要求18所述的控制风扇转速的方法,进一步包括以下步骤:减少该风扇的该转速延迟一特定时间;以及
再检测该电子元件的该温度。
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