CN105302179B - 温度控制方法及温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种温度控制方法和温度控制系统。温度控制方法，用于电子设备中的集成电路，包括：检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点。本发明所公开的温度控制方法和温度控制系统，不会使电子设备的表面过热，因而能够实现更好的CPU性能，并且能够更好地适应环境变化以及具有更好的动态温度管理。

Description

温度控制方法及温度控制系统

技术领域

本发明有关于一种温度控制(thermal control)方法及温度控制系统，特别是有关于一种能够更好地适应环境变化以及具有更好的动态温度管理的温度控制方法及温度控制系统。

背景技术

请参照图1，图1为现有的手机的温度控制方法的时序图。如图1所示，现有的温度控制方法仅检测手机的片上系统(System on Chip，SoC)的当前温度，以及当SoC的当前温度达到90℃(即，限流点(throttling point))时，现有的温度控制方法开始限流(即，降低CPU的频率)。因此，现有的温度控制方法中，限流进程(throttling process)很快并且限流程度(throttling degree)很大。举例来说，图1所示的手机的全速时间仅为17秒，以及现有的温度控制方法在17秒后开始限流。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种温度控制方法及温度控制系统。

依据本发明一实施方式，提供一种温度控制方法，用于电子设备中的集成电路，包括：检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点。

依据本发明另一实施方式，提供一种温度控制系统，用于电子设备中的集成电路，包括：检测单元，用于检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及决定单元，耦接于所述检测单元，用于根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点。

本发明所提供的温度控制方法及温度控制系统，不会使电子设备的表面过热，因而能够实现更好的CPU性能，并且能够更好地适应环境变化以及具有更好的动态温度管理。

对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本发明的各目的是明显的。

附图说明

图1为现有的手机的温度控制方法的时序图。

图2为根据本发明一实施例的用于电子设备中的集成电路的温度控制系统的简化示意图。

图3为图2所示的温度控制系统执行温度控制进程的一实施例的时序图。

图4为根据图2所示的温度控制系统的操作方案的温度控制方法的流程图。

具体实施方式

在权利要求书及说明书中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本权利要求书及说明书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在函数上的差异来作为区分的准则。在权利要求书及说明书中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表所述第一装置可直接电连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电连接至所述第二装置。

请参照图2，图2为根据本发明一实施例的用于电子设备300中的集成电路200的温度控制系统100的简化示意图。其中，电子设备300可以是手机，集成电路200可以是手机的片上系统(SoC)。如图2所示，温度控制系统100包括检测单元102和决定单元104。检测单元102用于检测电子设备300的组件210的温度变化，以产生检测结果，其中组件210可以是手机的印刷电路板(PCB)。

检测单元102检测电子设备300的组件210的温度变化以产生检测结果的函数(function)包括：检测组件210的当前温度值；检测组件210的初始温度值；以及比较组件210的当前温度值和初始温度值，以产生检测结果。

决定组件210的初始温度值的函数包括：比较检测到的当前温度值和第一温度阈值；如果检测到的当前温度值不低于第一温度阈值，则使用第一温度阈值作为组件210的初始温度值；如果检测到的当前温度值低于第一温度阈值，则使用集成电路200的功率值、封装热阻系数(package thermal resistance coefficient)和环境温度值计算组件210的初始温度值。第一温度阈值对应于电子设备300的外壳(即电子设备300的表面)的预设温度阈值。

决定单元104耦接于检测单元102，用于根据检测结果决定集成电路200的作为限流点的温度阈值。

根据检测结果决定集成电路200的温度阈值的函数包括：如果检测结果显示温度变化低于预设温度值，则使用预设温度阈值作为集成电路200的温度阈值；如果检测结果显示温度变化不低于预设温度值，则决定第二温度阈值作为集成电路200的温度阈值，其中第二温度阈值低于预设温度阈值。

决定第二温度阈值的函数包括：计算预设温度阈值和对应于组件210的温度变化的集成电路200的温度变化之间的差值，以产生计算结果；比较计算结果和第一温度阈值；如果计算结果不低于第一温度阈值，则使用计算结果作为第二温度阈值；以及如果计算结果低于第一温度阈值，则使用第一温度阈值作为第二温度阈值。

举例来说，检测单元102检测组件210的当前温度值。接着，检测单元102比较检测到的当前温度值和第一温度阈值(例如，70℃)，其中第一温度阈值对应于电子设备300的外壳(即，电子设备300的表面)的预设温度阈值(例如，50℃)。如果检测到的当前温度值为75℃，高于第一温度阈值(例如，70℃)，则第一温度阈值(例如，70℃)将被用来作为组件210的初始温度值。值得注意的是，上述实施例仅用于阐述本发明，并非用以限制本发明。例如，第一温度阈值可根据不同的手机而改变。

如果检测到的当前温度值为55℃，低于第一温度阈值(例如，70℃)，则集成电路200的功率值、封装热阻系数和环境温度值将会被用来计算组件210的初始温度值。例如，可通过将集成电路200的功率值乘以封装热阻系数、再加上环境温度值(例如，25℃)，计算得到初始温度值(例如，50℃)。值得注意的是，上述实施例仅用于阐述本发明，并非用以限制本发明。例如，环境温度值可根据不同的环境而改变，初始温度相应地随之改变。

接着，检测单元102比较组件210当前温度值和的初始温度值，以产生检测结果，以及决定单元104根据检测结果决定集成电路200的温度阈值以作为限流点。

举例来说，如果组件210的当前温度为75℃，以及组件210的初始温度为70℃，预设温度值为10℃，则检测结果显示组件210的温度变化为5℃，温度变化低于预设温度值(例如，10℃)，因此预设温度阈值(例如，90℃)将会用作集成电路200的温度阈值(即限流点)。值得注意的是，上述实施例仅用于阐述本发明，并非用以限制本发明。例如，预设温度值可根据不同的设计需求而改变。

如果组件210的当前温度值为85℃，以及组件210的初始温度为70℃，预设温度值为10℃，则检测结果显示组件210的温度变化为15℃，温度变化不低于10℃的预设温度值，因此第二温度阈值将会被决定用来作为集成电路200的温度阈值。

决定第二温度阈值的函数包括：计算预设温度阈值和对应于组件210的温度变化的集成电路200的温度变化之间的差值，以产生计算结果；比较计算结果和第一温度阈值(例如，70℃)；如果计算结果不低于第一温度阈值(例如，70℃)，则使用计算结果作为第二温度阈值；以及如果计算结果低于70℃的第一温度阈值，则使用第一温度阈值(例如，70℃)作为第二温度阈值。集成电路200的温度变化是通过将手机参数乘以组件210的温度变化来产生的。

举例来说，如果预设温度阈值为90℃，手机参数为1，组件210的当前温度为85℃，以及组件210的初始温度为70℃(即组件210的温度变化为15℃)，则计算方法为90℃-(85℃-70℃)*1，以及计算结果为75℃，高于第一温度阈值(例如，70℃)，因此计算结果(例如，75℃)会被用作第二温度阈值。

如果预设温度阈值为90℃，手机参数为2，组件210的当前温度为85℃，以及组件210的初始温度为70℃(即组件210的温度变化为15℃)，则计算方法为90℃-(85℃-70℃)*2，以及计算结果为60℃，不高于第一温度阈值(例如，70℃)，因此第一温度阈值(例如，70℃)会被用作第二温度阈值。

换句话说，假设集成电路200的温度阈值为Tj_limit，组件210的当前温度为T_PCB_now，组件210的初始温度为T_PCB_ini，预设温度值为T_pcb_hot，预设温度阈值为Tj_high，第二温度阈值为Tj_low，以及上述温度控制系统100的温度控制进程可以总结为如下算法：

If(T_PCB_now–T_PCB_ini)<T_pcb_hot

Then Tj_limit＝Tj_high

Else Tj_limit＝Tj_low＝Max(Tj_high–(T_PCB_now–T_PCB_ini)*A；Tj_lowbound)

请参照图3，图3为上述温度控制系统的一实施例的时序图。如图3所示，电子设备300的表面不会过热，以获得更好的CPU性能，并且本发明能够更好地适应环境改变以及具有更好的动态温度管理。举例来说，图3所示的手机的全速时间大约为150秒，本发明的温度控制方法在150秒后开始限流。此外本发明的温度控制方法不仅检测手机的SoC的当前温度，以及不仅仅根据手机的SoC的当前温度来执行动态温度管理。相反地，本发明在执行动态温度管理时，会考虑手机的SoC的当前温度、手机的PCB的温度变化、以及环境温度。因此，本发明能够更好地适应环境改变以及具有更好的动态温度管理。

请参照图4，图4为根据上述实施例的温度控制系统100的操作方案的温度控制方法的流程图。如果可得到大致上相同的结果，则步骤不一定要遵照图4所示的顺序来执行。根据本发明的上述实施例的温度控制系统100的温度控制方法包括以下步骤：

步骤400：开始。

步骤402：检测组件的当前温度值。

步骤404：决定所述组件的初始温度值。

步骤406：比较所述组件的当前温度值与初始温度值以产生温度变化值；如果温度变化值低于预设温度值，接着跳至步骤408；如果温度变化不低于预设温度值，接着跳至步骤410。

步骤408：使用预设温度阈值作为集成电路的温度阈值。

步骤410：决定第二温度阈值以作为集成电路的温度阈值，其中第二温度阈值低于预设温度阈值。

此外，决定所述组件的初始温度值的步骤404包括：比较检测到的当前温度值和第一温度阈值；如果检测到的当前温度值不低于第一温度阈值，则使用第一温度阈值作为所述组件的初始温度值；以及如果检测到的当前温度值低于第一温度阈值，则使用集成电路的功率值、封装热阻系数和环境温度值以计算所述组件的初始温度值。

决定第二温度阈值以作为集成电路的温度阈值的步骤410包括：计算预设温度阈值和对应于组件的温度变化的集成电路的温度变化之间的差值，以产生计算结果；比较计算结果和第一温度阈值；如果计算结果不低于第一温度阈值，则使用计算结果作为第二温度阈值；以及如果计算结果低于第一温度阈值，则使用第一温度阈值作为第二温度阈值。

简而言之，本发明揭露的温度控制系统和温度控制方法不会使电子设备的表面过热，因而能够实现更好的CPU性能，并且本发明能够更好地适应环境变化以及具有更好的动态温度管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等变化和修饰，均应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种温度控制方法，用于电子设备中的集成电路，其特征在于，包括：

检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及

根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点；

其中，所述检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果的步骤包括：

检测所述组件的当前温度值；

决定所述组件的初始温度值；以及

比较所述组件的所述当前温度值和所述初始温度值以产生所述检测结果；

其中，所述决定所述组件的初始温度值的步骤包括：比较检测到的所述当前温度值和第一温度阈值。

2.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述决定所述组件的初始温度值的步骤还包括：

如果检测到的所述当前温度值不低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值作为所述组件的所述初始温度值；以及

如果检测到的所述当前温度值低于所述第一温度阈值，使用所述集成电路的功率值、封装热阻系数和环境温度值以计算所述组件的所述初始温度值。

3.如权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述第一温度阈值对应于所述电子设备的外壳的预设温度阈值。

4.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值的步骤包括：

如果所述检测结果显示所述温度变化低于预设温度值，使用预设温度阈值作为所述集成电路的所述温度阈值；以及

如果所述检测结果显示所述温度变化不低于所述预设温度值，决定第二温度阈值以作为所述集成电路的所述温度阈值，其中所述第二温度阈值低于所述预设温度阈值。

5.如权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，所述决定第二温度阈值的步骤包括：

计算所述预设温度阈值和对应于所述组件的所述温度变化的所述集成电路的温度变化之间的差值，以产生计算结果；

比较所述计算结果和所述第一温度阈值；

如果所述计算结果不低于所述第一温度阈值，使用所述计算结果作为所述第二温度阈值；以及

如果所述计算结果低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值为所述第二温度阈值。

6.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述电子设备是手机。

7.如权利要求6所述的温度控制方法，其特征在于，所述组件是所述手机的印刷电路板。

8.如权利要求6所述的温度控制方法，其特征在于，所述集成电路是所述手机的片上系统。

9.一种温度控制系统，用于电子设备中的集成电路，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及

决定单元，耦接于所述检测单元，用于根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点；

其中，所述检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果的函数包括：

检测所述组件的当前温度值；

决定所述组件的初始温度值；以及

比较所述组件的所述当前温度值和所述初始温度值以产生所述检测结果；

其中，所述决定所述组件的初始温度值的函数包括：比较检测到的所述当前温度值和第一温度阈值。

10.如权利要求9所述的温度控制系统，其特征在于，所述决定所述组件的初始温度值的函数还包括：

如果检测到的所述当前温度值不低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值作为所述组件的所述初始温度值；以及

如果检测到的所述当前温度值低于所述第一温度阈值，使用所述集成电路的功率值、封装热阻系数和环境温度值以计算所述组件的所述初始温度值。

11.如权利要求10所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一温度阈值对应于所述电子设备的外壳的预设温度阈值。

12.如权利要求9所述的温度控制系统，其特征在于，所述根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值的函数包括：

如果所述检测结果显示所述温度变化低于预设温度值，使用预设温度阈值作为所述集成电路的所述温度阈值；以及

如果所述检测结果显示所述温度变化不低于所述预设温度值，决定第二温度阈值以作为所述集成电路的所述温度阈值，其中所述第二温度阈值低于所述预设温度阈值。

13.如权利要求12所述的温度控制系统，其特征在于，所述决定第二温度阈值的函数包括：

计算所述预设温度阈值和对应于所述组件的所述温度变化的所述集成电路的温度变化之间的差值，以产生计算结果；

比较所述计算结果和所述第一温度阈值；

如果所述计算结果不低于所述第一温度阈值，使用所述计算结果作为所述第二温度阈值；以及

如果所述计算结果低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值为所述第二温度阈值。

14.如权利要求9所述的温度控制系统，其特征在于，所述电子设备是手机。

15.如权利要求14所述的温度控制系统，其特征在于，所述组件是所述手机的印刷电路板。

16.如权利要求14所述的温度控制系统，其特征在于，所述集成电路是所述手机的片上系统。

17.一种温度控制方法，用于电子设备中的集成电路，其特征在于，包括：

检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及

根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点；

其中，所述检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果的步骤包括：

检测所述组件的当前温度值；

决定所述组件的初始温度值；以及

比较所述组件的所述当前温度值和所述初始温度值以产生所述检测结果；

所述根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值的步骤包括：

如果所述检测结果显示所述温度变化低于预设温度值，使用预设温度阈值作为所述集成电路的所述温度阈值；以及

如果所述检测结果显示所述温度变化不低于所述预设温度值，决定第二温度阈值以作为所述集成电路的所述温度阈值，其中所述第二温度阈值低于所述预设温度阈值。

18.如权利要求17所述的温度控制方法，其特征在于，所述决定第二温度阈值的步骤包括：

计算所述预设温度阈值和对应于所述组件的所述温度变化的所述集成电路的温度变化之间的差值，以产生计算结果；

比较所述计算结果和第一温度阈值；

如果所述计算结果不低于所述第一温度阈值，使用所述计算结果作为所述第二温度阈值；以及

如果所述计算结果低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值为所述第二温度阈值。

19.一种温度控制系统，用于电子设备中的集成电路，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果；以及

决定单元，耦接于所述检测单元，用于根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值，以作为限流点；

其中，所述检测所述电子设备的组件的温度变化以产生检测结果的函数包括：

检测所述组件的当前温度值；

决定所述组件的初始温度值；以及

比较所述组件的所述当前温度值和所述初始温度值以产生所述检测结果；

其中，所述根据所述检测结果决定所述集成电路的温度阈值的函数包括：

如果所述检测结果显示所述温度变化低于预设温度值，使用预设温度阈值作为所述集成电路的所述温度阈值；以及

如果所述检测结果显示所述温度变化不低于所述预设温度值，决定第二温度阈值以作为所述集成电路的所述温度阈值，其中所述第二温度阈值低于所述预设温度阈值。

20.如权利要求19所述的温度控制系统，其特征在于，所述决定第二温度阈值的函数包括：

计算所述预设温度阈值和对应于所述组件的所述温度变化的所述集成电路的温度变化之间的差值，以产生计算结果；

比较所述计算结果和第一温度阈值；

如果所述计算结果不低于所述第一温度阈值，使用所述计算结果作为所述第二温度阈值；以及

如果所述计算结果低于所述第一温度阈值，使用所述第一温度阈值为所述第二温度阈值。