CN109695593A - 降低风扇噪音的电脑系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种降低风扇噪音的电脑系统及其方法，该降低风扇噪音的方法包括：处理单元根据一选择信号设定电脑系统的运作模式为一正常运作模式或一低噪音运作模式；量测处理单元的一工作温度；于正常运作模式中由一风扇控制单元根据工作温度控制助于处理单元散热的一风扇单元的转速；于正常运作模式中由处理单元根据一第一门槛值侦测工作温度且于工作温度达到一第一门槛值时启动一过热保护机制；于低噪音运作模式中由风扇控制单元关闭风扇单元；于低噪音运作模式中由处理单元根据一第二门槛值侦测工作温度且于工作温度达到第二门槛值时启动过热保护机制；第二门槛值小于第一门槛值。

Description

降低风扇噪音的电脑系统及其方法
【技术领域】
本发明是关于一种电脑系统，且特别是具有降低风扇噪音功能的电脑系统。
【背景技术】
随着科技的进步，电子产品的效能不断地提升，高效能的电子产品内部的电子元件在运作时会产生高热量，若无法即时将热量导出电子产品外，则容易造成电子产品过热而当机，严重时甚至可能会烧毁而损坏。因此，大部分的电子产品内都会使用散热风扇，让电子产品能够维持在一定的温度范围下运作。
然而，散热风扇在运转时会产生噪音，风扇运转的速度愈快则会产生愈大的噪音。高分贝的噪音会使人产生不安感与焦虑感，增加疲倦度，降低工作效能，更甚者会造成心理及生理的伤害。再者，对一些可携式的电子产品来说，散热风扇在运作时会消耗电子产品的电池电量，造成电子产品的可使用时间或是待机时间变短，导致其电池续航力较差。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提出一种降低风扇噪音的电脑系统及其方法。
在一实施例中，一种降低风扇噪音的电脑系统包含处理单元、温度侦测单元、风扇单元及风扇控制单元。处理单元用以根据一选择信号设定为一正常运作模式或一低噪音运作模式，处理单元具有一工作温度。温度侦测单元用以量测处理单元的工作温度。风扇单元用以助于处理单元散热。风扇控制单元耦接风扇单元与处理单元，风扇控制单元受控于处理单元。其中，在正常运作模式中，风扇控制单元根据工作温度调整风扇单元的转速，且处理单元于其工作温度达到一第一门槛值时启动一过热保护机制；在低噪音运作模式中，风扇控制单元关闭风扇单元，且处理单元于工作温度达到一第二门槛值时启动过热保护机制，第二门槛值小于第一门槛值。
在一实施例中，一种降低风扇噪音的方法包含：由一处理单元根据一选择信号设定电脑系统的运作模式为一正常运作模式或一低噪音运作模式、量测处理单元的一工作温度、于正常运作模式中由一风扇控制单元根据工作温度控制助于处理单元散热的一风扇单元的转速、于正常运作模式中由处理单元根据一第一门槛值侦测工作温度且于工作温度达到一第一门槛值时启动一过热保护机制、于低噪音运作模式中由风扇控制单元关闭风扇单元、于低噪音运作模式中由处理单元根据一第二门槛值侦测工作温度且于工作温度达到第二门槛值时启动过热保护机制，第二门槛值小于第一门槛值。
综上所述，根据本发明的降低风扇噪音的电脑系统及其方法，能提供一低噪音运作模式以关闭风扇单元，借以减少由风扇单元产生的噪音，使运转的电脑系统较为安静；并且，将风扇单元关闭可节省风扇单元运转所需的电力，进而增加电脑系统的可使用时间或是待机时间而提升其电池续航力。
【附图说明】
图1为根据本发明的降低风扇噪音的电脑系统的一实施例的方框示意图。
图2为根据本发明的降低风扇噪音的方法的一实施例的流程图。
【具体实施方式】
图1为根据本发明的降低风扇噪音的电脑系统1的一实施例的方框图。请参照图1，降低风扇噪音的电脑系统1包含处理单元11、温度侦测单元12、风扇单元13及风扇控制单元14。处理单元11耦接于温度侦测单元12与风扇控制单元14之间。风扇控制单元14耦接风扇单元13。
处理单元11于电脑系统1上电后运作，处理单元11具有一工作温度，温度侦测单元12量测处理单元11的工作温度，温度侦测单元12将处理单元11的工作温度传送给处理单元11，处理单元11根据其工作温度控制风扇控制单元14，使风扇控制单元14控制风扇单元13运转或停止运转。若风扇控制单元14控制风扇单元13运转，风扇单元13可帮助处理单元11散热，处理单元11的工作温度降低可避免电脑系统1内的温度过高。若风扇控制单元14控制风扇单元13停止运转，则可减少电脑系统1的整体所产生的噪音。
详细而言，处理单元11具有不同的运作模式，处理单元11具有至少两种运作模式，并且运作模式至少包括正常运作模式及低噪音运作模式。处理单元11能根据一选择信号设定为正常运作模式或低噪音运作模式。换言之，使用者可在正常运作模式或低噪音运作模式下操作电脑系统1。举例来说，以电脑系统1为笔记型电脑为例，使用者可在正常运作模式或低噪音运作模式下浏览网页、编辑文件、播放影片及音乐等。
图2为根据本发明的降低风扇噪音的方法的一实施例的流程图。请合并参照图1及图2，在运作上，处理单元11根据选择信号设定电脑系统1的运作模式(步骤S10)，当选择信号对应于正常运作模式时，处理单元11设定为正常运作模式，以设定电脑系统1的运作模式为正常运作模式(步骤S21)，当选择信号设定对应于低噪音运作模式时，处理单元11设定为低噪音运作模式，以设定电脑系统1的运作模式为低噪音运作模式(步骤S31)。在正常运作模式中，温度侦测单元12量测处理单元11的工作温度(步骤S22)，处理单元11根据其工作温度控制风扇控制单元14，使风扇控制单元14根据处理单元11的工作温度控制风扇单元13的转速(步骤S23)，以调整风扇单元13的转速。当处理单元11的工作温度较高时，处理单元11驱使风扇控制单元14控制风扇单元13具有较高的转速，当处理单元11的工作温度较低时，处理单元11驱使风扇控制单元14控制风扇单元13具有较低的转速。在一实施例中，处理单元11可根据其工作温度的高低产生具有对应的逻辑位准的控制信号S1，使风扇控制单元14根据控制信号S1控制风扇单元13运转于对应的转速。举例来说，若处理单元11的工作温度高于60度，处理单元11可驱使风扇控制单元14控制风扇单元13运转于每分5000转的较高转速，若处理单元11的工作温度低于50度，处理单元11可驱使风扇控制单元14控制风扇单元13运转于每分4000转的较低转速。
并且，在正常运作模式中，处理单元11还根据一第一门槛值侦测其工作温度(步骤S24)，处理单元11判断其工作温度是否达到第一门槛值(步骤S25)。当处理单元11判断其工作温度达到前述的第一门槛值时(判断结果为「是」)，处理单元11启动过热保护机制(步骤S26)通过过热保护机制能降低处理单元11的工作温度。另一方面，当处理单元11判断其工作温度未达到第一门槛值时(判断结果为「否」)，处理单元11不启动过热保护机制，此时处理单元11可再回到步骤S24，以通过步骤S24、S25即时地监看其工作温度是否达到第一门槛值，以启动过热保护机制。在一实施例中，在步骤S25中，处理单元11可比较其工作温度与前述的第一门槛值，若其工作温度等于或大于第一门槛值，处理单元11则判断其工作温度达到第一门槛值，若其工作温度小于第一门槛值，处理单元11则判断其工作温度未达到第一门槛值。
在低噪音运作模式中，处理单元11则控制风扇控制单元14关闭风扇单元13(步骤S33)，也就是处理单元11驱使风扇控制单元14控制风扇单元14停止运转，使风扇单元13的转速为零而减少风扇单元13产生的噪音。此时，为避免电脑系统1过热，温度侦测单元12在低噪音运作模式中也量测处理单元11的工作温度(步骤S32)，处理单元11则根据第二门槛值侦测其工作温度(步骤S34)，第二门槛值小于第一门槛值，当处理单元11判断其工作温度达到第二门槛值时(判断结果为「是」)，处理单元11启动过热保护机制(步骤S36)。换言之，在低噪音运作模式中，处理单元11会在其工作温度达到第一门槛值之前的第二门槛值时先启动过热保护机制，以避免因风扇单元13停止运转而导致电脑系统1过热。于是，相较于正常运作模式，不运转的风扇单元13可降低电脑系统1的整体所产生的噪音。以常用的散热风扇为例，可减少10dB至20dB的噪音。并且，不运转的风扇单元13可降低电脑系统1的整体所产生的耗电量。依据不同的风扇规格，可减少1W至5W之间的耗电量。
在一实施例中，处理单元11具有一模式选择输入(mode selection)脚位，用以接收选择信号，处理单元11根据选择信号设定其自身的运作模式而操作于低噪音运作模式或正常运作模式。电脑系统1的使用者可依据其需求来操作电脑系统1，以选择处理单元11的运作模式，使处理单元11接收对应的选择信号。举例来说，若使用者需要较安静的环境，使用者可控制处理单元11操作于低噪音运作模式。在一实施例中，当使用者选择正常运作模式时，处理单元11接收具有一第一逻辑位准的选择信号，当使用者选择低噪音运作模式时，处理单元11接收具有一第二逻辑位准的选择信号。以选择信号为数位信号为例，第一逻辑位准及第二逻辑位准可分别为逻辑「0」及逻辑「1」。
在一实施例中，电脑系统1还包含一储存单元，电脑系统1的设计者可预先定义第一门槛值及第二门槛值，并将预先定义的第一门槛值及第二门槛值储存于电脑系统1的储存单元。处理单元11在运作时能自前述的储存单元取得第一门槛值及第二门槛值，以在正常运作模式中比较其工作温度与第一门槛值，或是在低噪音模式中比较其工作温度与第二门槛值。再者，电脑系统1还包含一显示单元，电脑系统1提供一基本输入输出系统(BasicInput/Output System；BIOS)设定介面，BIOS设定介面提供正常运作模式及低噪音运作模式的设定选项，处理单元11能执行BIOS码，以在电脑系统1的显示单元上显示BIOS设定介面。当使用者通过BIOS设定介面设定处理单元11的运作模式时，处理单元11接收选择信号而设定为正常运作模式或低噪音运作模式。
在一实施例中，第一门槛值及第二门槛值均包含一降频温度、一休眠温度及一关机温度，处理单元11能根据降频温度启动过热保护机制中的一降频机制，并根据休眠温度启动过热保护机制中的一休眠机制，并根据关机温度启动过热保护机制中的一关机机制。并且，在第一门槛值及第二门槛值的任一者中，关机温度大于休眠温度，且休眠温度大于降频温度。在正常运作模式及低噪音运作模式中，处理单元11分别比较其工作温度与降频温度、休眠温度及关机温度。若处理单元11判断出其工作温度达到降频温度，处理单元11启动降频机制。举例来说，处理单元11可在其工作温度达到降频温度时将其工作频率由2.5GHz降频至1.6GHz。若处理单元11判断出其工作温度超过降频温度而达到休眠温度时，处理单元11启动休眠机制，也就是处理单元11休眠，以避免过热的处理单元11造成电脑系统1损害。若处理单元11判断出其工作温度超过降频温度及休眠温度而达到关机温度时，处理单元11启动关机机制，也就是处理单元11控制电脑系统1关机，以避免过热的处理单元11造成电脑系统1损害。
进一步，第二门槛值所包含的降频温度小于第一门槛值所包含的降频温度，第二门槛值所包含的休眠温度小于第一门槛值所包含的休眠温度，且第二门槛值所包含的关机温度小于第一门槛值所包含的关机温度。换言之，相较于正常运作模式，处理单元11在低噪音运作模式中能提前启动过热保护机制，也就是在其工作温度达到第一门槛值所包含的降频温度前先启动降频机制，或是在其工作温度达到第一门槛值所包含的休眠温度前先启动休眠机制，或是在其工作温度达到第一门槛值所包含的关机温度前先启动关机机制。如此一来，在低噪音运作模式中也能良好地控制电脑系统1的内部温度。
在一实施例中，在第一门槛值中，降频温度、休眠温度及关机温度可分别为96度、98度及99度，且在第二门槛值中，降频温度、休眠温度及关机温度可分别为90度、94度及96度。于是，在正常运作模式中，若处理单元11的工作温度达到96度，处理单元11降频，若处理单元11的工作温度达到98度，处理单元11休眠，若处理单元11的工作温度达到99度，处理单元11控制电脑系统1关机。在低噪音运作模式中，若处理单元11的工作温度达到90度，处理单元11降频，若处理单元11的工作温度达到94度，处理单元11休眠，若处理单元11的工作温度达到96度，处理单元11控制电脑系统1关机。
在一实施例中，电脑系统1为多阶段关机，在第一门槛值及第二门槛值的任一者中，关机温度包含一第一温度及一第二温度，并且第一温度小于第二温度。在正常运作模式及低噪音运作模式中，处理单元11也比对其工作温度与第一温度，并比对其工作温度与第二温度。当处理单元11判断出其工作温度达到第一温度而未达到第二温度时，处理单元11先关闭正在执行的程式，并在程式关闭后再控制电脑系统1关机。当处理单元11判断出其工作温度超过第一温度而达到第二温度时，处理单元11不待程式关闭而直接控制电脑系统1强制关机，以避免过高的工作温度造成电脑系统1当机或损坏。
并且，第二门槛值的关机温度所包含的第一温度小于第一门槛值的关机温度所包含的第一温度，第二门槛值的关机温度所包含的第二温度小于第一门槛值的关机温度所包含的第二温度。换言之，相较于正常运作模式，处理单元11在低噪音运作模式中能提前启动多阶段的关机机制，在低噪音运作模式中也能良好地控制电脑系统1的内部温度。在一实施例中，第二门槛值的关机温度所包含的第一温度及第二温度可分别为96度及98度，第一门槛值的关机温度所包含的第一温度及第二温度可分别为99度及100度。
在一实施例中，处理单元11及温度侦测单元12可由一中央处理器(CPU)来实现，处理单元11及温度侦测单元12可分别为中央处理器中具有控制功能的晶片及具温度侦测功能的晶片。或者，在另一实施例中，处理单元11及温度侦测单元12可分别由中央处理器及具温度侦测功能的独立晶片来实现。风扇控制单元14可为内嵌式控制器(embeddedcontroller；EC)。
在一实施例中，请重新参照图1，电脑系统1还包含电源管理单元15及图形处理单元16，电源管理单元15受控于处理单元11，电源管理单元15可限制图形处理单元16的最大工作频率。详细而言，在低噪音运作模式中，处理单元11发出另一控制信号S2，处理单元11驱使电源管理单元15限制图形处理单元16的最大工作频率，以避免图形处理单元16操作在较大的工作频率而产生高温，导致电脑系统1当机或损坏。在一实施例中，图形处理单元16可为显示卡。
进一步，如图1所示，电脑系统1还包含另一风扇单元17受控于风扇控制单元14，风扇单元17用以帮助图形处理单元16散热，以降低图形处理单元16的工作温度。在低噪音运作模式中，处理单元11可控制风扇控制单元14关闭风扇单元17，使风扇单元17的转速为零，以进一步减少由风扇单元17产生的噪音。
综上所述，根据本发明的降低风扇噪音的电脑系统及其方法，能提供一低噪音运作模式以关闭风扇单元，借以减少由风扇单元产生的噪音，使运转的电脑系统较为安静；并且，将风扇单元关闭可节省风扇单元运转所需的电力，进而增加电脑系统的可使用时间或是待机时间而提升其电池续航力。
虽然本发明已以实施例揭露如上然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的专利申请范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种降低风扇噪音的电脑系统，其特征在于，包含：
一处理单元，用以根据一选择信号设定为一正常运作模式或一低噪音运作模式，其中该处理单元具有一工作温度；
一温度侦测单元，用以量测该工作温度；
一风扇单元，用以助于该处理单元散热；及
一风扇控制单元，耦接该风扇单元与该处理单元，受控于该处理单元；
其中，在该正常运作模式中，该风扇控制单元根据该工作温度调整该风扇单元的转速，且该处理单元于该工作温度达到一第一门槛值时启动一过热保护机制；
其中，在该低噪音运作模式中，该风扇控制单元关闭该风扇单元，且该处理单元于该工作温度达到一第二门槛值时启动该过热保护机制，该第二门槛值小于该第一门槛值。
2.如权利要求1所述的降低风扇噪音的电脑系统，其特征在于，该过热保护机制包含一降频机制、一休眠机制及一关机机制，该第一门槛值与该第二门槛值中的每一者均包括一降频温度、一休眠温度与一关机温度，该处理单元于该工作温度达到该降频温度时降频以启动该降频机制，该处理单元于该工作温度达到该休眠温度时休眠以启动该休眠机制，且该处理单元于该工作温度达到该关机温度时控制该电脑系统关机以启动该关机机制。
3.如权利要求2所述的降低风扇噪音的电脑系统，其特征在于，在该第一门槛值与该第二门槛值的任一者中，该降频温度小于该休眠温度，该休眠温度小于该关机温度，且该第二门槛值的该降频温度小于该第一门槛值的该降频温度，该第二门槛值的该休眠温度小于该第一门槛值的该休眠温度，该第二门槛值的该关机温度小于该第一门槛值的该关机温度。
4.如权利要求3所述的降低风扇噪音的电脑系统，其特征在于，该电脑系统关机为多阶段关机，各该关机温度包含一第一温度及大于该第一温度的一第二温度，该处理单元于该工作温度达到该第一温度时关闭执行中的至少一程式且于该程式正常关闭后控制该电脑系统关机，该处理单元于该工作温度达到该第二温度时不关闭该程式而控制该电脑系统强制关机。
5.如权利要求1所述的降低风扇噪音的电脑系统，其特征在于，还包含一图形处理单元及一电源管理单元，该电源管理单元耦接该图形处理单元及该处理单元，该电源管理单元受控于该处理单元，以及在该低噪音运作模式中，该电源管理单元限制该图形处理单元的最大工作频率。
6.一种降低风扇噪音的方法，适于一电脑系统，其特征在于，该方法包含：
由一处理单元根据一选择信号设定该电脑系统的运作模式为一正常运作模式或一低噪音运作模式；
量测该处理单元的一工作温度；
于该正常运作模式中由一风扇控制单元根据该工作温度控制助于该处理单元散热的一风扇单元的转速；
于该正常运作模式中由该处理单元根据一第一门槛值侦测该工作温度且于该工作温度达到该第一门槛值时启动一过热保护机制；
于该低噪音运作模式中由该风扇控制单元关闭该风扇单元；及
于该低噪音运作模式中由该处理单元根据一第二门槛值侦测该工作温度且于该工作温度达到该第二门槛值时启动该过热保护机制，该第二门槛值小于该第一门槛值。
7.如权利要求6所述的降低风扇噪音的方法，其特征在于，该第一门槛值与该第二门槛值中的每一者均包括一降频温度、一休眠温度与一关机温度，该处理单元于该工作温度达到该第二门槛值时启动该过热保护机制的步骤及该处理单元于该工作温度达到该第一门槛值时启动该过热保护机制的步骤包含：
于该工作温度达到该降频温度时，该处理单元降频以启动该过热保护机制；
于该工作温度达到该休眠温度时，该处理单元休眠以启动该过热保护机制；及
于该工作温度达到该关机温度时，该处理单元控制该电脑系统关机以启动该过热保护机制。
8.如权利要求7所述的降低风扇噪音的方法，其特征在于，在该第一门槛值与该第二门槛值的任一者中，该降频温度小于该休眠温度，该休眠温度小于该关机温度。
9.如权利要求8所述的降低风扇噪音的方法，其特征在于，在该第一门槛值与该第二门槛值的任一者中，各该关机温度包含一第一温度及大于该第一温度的一第二温度，该处理单元控制该电脑系统关机的步骤包含：
于该工作温度达到该第一温度时，该处理单元关闭执行中的至少一程式，并于该至少一程式正常关闭后控制该电脑系统关机；及
于该工作温度达到该第二温度时，该处理单元不关闭该程式而直接控制该电脑系统关机。
10.如权利要求6所述的降低风扇噪音的方法，其特征在于，还包含：于该低噪音运作模式中，由一电源管理单元限制一图形处理单元的最大工作频率。
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