CN110056524B - 风扇故障备援装置及其备援方法 - Google Patents

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Abstract

一种风扇故障备援装置，包括：第一风扇模块与第二风扇模块。其中，当第二风扇模块的第二控制单元通过第一风扇模块的第一控制单元得知第一风扇模块故障，且第二控制单元得知第二风扇模块未故障时，第二控制单元控制第二风扇模块额外提升第二风扇模块的第二风扇单元的压力‑流量特性。

Description

风扇故障备援装置及其备援方法
技术领域
本发明涉及一种风扇故障备援装置及其备援方法，特别是涉及一种使用压力-流量备援机制的风扇故障备援装置及其备援方法。
背景技术
一般电子设备内通常由多种不同功能的电路板及电子组件所构成，由于集成电路的制作上日趋精密与复杂，因此电子设备电能的消耗也相对增加。当电子设备在运作时，电子设备内部电子组件会因为运作而产生热能，使得电子设备内的温度升高。当电子设备内温度超出可正常运作的温度上限时，则会导致电子设备故障。因此电子设备均会加装风扇装置来进行散热，使得电子设备运作时，电子设备内所产生的热量，可通过风扇装置造成的空气对流而排出至电子设备外。
但由于风扇装置在长期运作下，有可能会因老旧而故障，造成电子设备内所产生的热量无法顺利排出。因此现行做法是使用风扇故障备援装置来避免风扇装置在长期的运作下由于老旧损坏而无法将电子设备内所产生的热量顺利排出。但现行所使用风扇故障备援装置监视使用单个控制单元监控多组风扇装置，因此当控制单元故障时，即等同于整组风扇故障备援装置失效。
因此，如何设计出一种风扇故障备援装置及其备援方法，利用风扇装置内本身的控制单元相互耦接来达成风扇故障备援的效果，是本申请发明人想要克服并加以解决的一大课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种风扇故障备援装置，以克服现有技术的问题。因此，本发明风扇故障备援装置包括：第一风扇模块，包括第一控制单元及第一风扇单元，第一控制单元耦接第一风扇单元；以及第二风扇模块，包括第二控制单元与第二风扇单元，第二控制单元耦接第二风扇单元，且第二控制单元耦接第一控制单元。其中，第一风扇模块与第二风扇模块为串接式轴流风扇，当第二控制单元通过第一控制单元得知第一风扇模块故障，且第二控制单元得知第二风扇模块未故障时，第二控制单元控制第二风扇模块额外提升第二风扇单元的压力-流量特性。
于一实施例中，当第一风扇模块故障时，第二控制单元控制第二风扇单元的压力-流量特性额外提升100+n％，其中n小于或等于99。
于一实施例中，第一风扇单元包括第一压力-流量特性曲线，且第二风扇单元包括第二压力-流量特性曲线；第二控制单元通过提升第二风扇单元的转速，以将压力-流量特性由第二压力-流量特性曲线提升至大于或等于第一压力-流量特性曲线。
于一实施例中，第一风扇模块故障，第一控制单元控制第一风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，第一控制单元输出第一警告信号至第二控制单元，使第二控制单元得知第一风扇模块故障。
于一实施例中，当第二控制单元接收第一警告信号，且第二控制单元输出第二警告信号至第一控制单元时，代表第一风扇模块与第二风扇模块皆故障；第一控制单元控制第一风扇单元进入制动模式，且第二控制单元控制第二风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，第一风扇模块还包括第一驱动单元，第一驱动单元耦接第一控制单元及第一风扇单元；第二风扇模块还包括第二驱动单元，第二驱动单元耦接第二控制单元及第二风扇单元；第一控制单元控制第一驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制第一风扇单元进入制动模式，且第二控制单元控制第二驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制第二风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，当第二控制单元通过第一控制单元得知第一风扇模块故障时，第二控制单元控制提升第二驱动单元上桥开关组的占空比或下桥开关组的占空比，以额外提升压力-流量特性。
于一实施例中，第一风扇模块为前风扇，第二风扇模块为后风扇。
为了解决上述问题，本发明提供一种风扇故障备援装置的备援方法，以克服现有技术的问题。因此，本发明风扇故障备援装置的备援方法包括：(a)提供第一风扇模块与第二风扇模块，第一风扇模块与第二风扇模块构成串接式轴流风扇，且第一风扇模块的第一控制单元耦接第二风扇模块的第二控制单元；(b)第一控制单元驱动第一风扇单元转动，且第二控制单元驱动第二风扇单元转动；(c)第二控制单元持续侦测第一风扇模块是否故障，且第一控制单元持续侦测第二风扇模块是否故障；以及(d)当第二控制单元通过第一控制单元得知第一风扇模块故障，且第二控制单元得知第二风扇模块未故障时，第二控制单元控制第二风扇模块额外提升第二风扇单元的压力-流量特性。
于一实施例中，其中步骤(d)还包括：(d1)第二控制单元控制第二风扇单元的压力-流量特性额外提升100+n％，其中n小于或等于99。
于一实施例中，其中步骤(d)还包括：(d2)第一风扇单元包括第一压力-流量特性曲线，且第二风扇单元包括第二压力-流量特性曲线；第二控制单元通过提升第二风扇单元的转速，以将压力-流量特性由第二压力-流量特性曲线提升至大于或等于第一压力-流量特性曲线。
于一实施例中，其中步骤(d)还包括：(d4)第一控制单元得知第一风扇模块故障时，第一控制单元控制第一风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，其中备援方法还包括：(e)当第二控制单元接收第一控制单元输出第一警告信号，且第二控制单元输出第二警告信号至第一控制单元时，代表第一风扇模块与第二风扇模块皆故障；第一控制单元控制第一风扇单元进入制动模式，且第二控制单元控制第二风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，其中步骤(e)还包括：(e1)第一控制单元控制第一风扇模块的第一驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制第一风扇单元进入制动模式，且第二控制单元控制第二风扇模块的第二驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制第二风扇单元进入制动模式。
于一实施例中，其中步骤(d)还包括：(d5)第二控制单元控制提升第二驱动单元上桥开关组的占空比或下桥开关组的占空比，以额外提升压力-流量特性。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及效果，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，可以由此得到深入且具体的了解，然而附图仅用以提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明风扇故障备援装置第一实施例的电路方块示意图；
图2A为风扇故障备援装置未启动备援机制的第一风扇单元与第二风扇单元的压力-流量特性曲线示意图；
图2B为第一风扇模块故障，且风扇故障备援装置启动备援机制的第一风扇单元与第二风扇单元的压力-流量特性曲线示意图；
图3为本发明风扇故障备援装置第二实施例的电路方块示意图；
图4A为本发明风扇故障备援装置的备援方法流程图；
图4B为本发明风扇故障备援装置备援方法的侦测步骤流程图；
图4C为本发明风扇故障备援装置备援方法的接收步骤流程图；以及
图4D为本发明风扇故障备援装置备援方法的提升压力-流量特性流程图。
具体实施方式
有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下：
请参阅图1为本发明风扇故障备援装置第一实施例的电路方块示意图。风扇故障备援装置100包括第一风扇模块10与第二风扇模块20，且第一风扇模块10耦接第二风扇模块20。第一风扇模块10包括第一控制单元102、第一驱动单元104及第一风扇单元106。第一驱动单元104耦接于第一控制单元102与第一风扇单元106之间，且第一控制单元102与第一驱动单元104接收输入电源Vin。第一控制单元102输出第一控制信号Sc1至第一驱动单元104，以使第一驱动单元104驱动第一风扇单元106转动，且第一控制单元102通过调整第一控制信号Sc1而调整第一风扇单元106的转速。
第二风扇模块20包括第二控制单元202、第二驱动单元204及第二风扇单元206。第二驱动单元204耦接于第二控制单元202与第二风扇单元206之间，且第二控制单元202与第二驱动单元204接收输入电源Vin。第二控制单元202输出第二控制信号Sc2至第二驱动单元204，以使第二驱动单元204驱动第二风扇单元206转动，且第二控制单元202通过调整第二控制信号Sc2而调整第二风扇单元206的转速。
值得一提，于本发明中，第一风扇单元106与第二风扇单元206构成一串接式轴流风扇，且第一风扇单元106为前风扇，第二风扇单元206为后风扇，但不以此为限。换言之，只要有包括两个以上的风扇单元的风扇故障备援装置100，皆可应用本发明的备援方法。此外，于本发明中，第一控制单元102整合在第一风扇模块10内，且第二控制单元202整合在第二风扇模块20内，因此无须再用额外的控制单元或控制器来控制第一风扇模块10与第二风扇模块20来达到备援的目的，因此可达成简化硬件架构的效果。
具体而言，第一驱动单元104包括上桥开关组104A与下桥开关组104B。上桥开关组104A包括多个上桥开关，以三相三桥臂为例，上桥开关组104A包括三个上桥开关；同样地，下桥开关组104B包括多个下桥开关，以三相三桥臂为例，下桥开关组104B包括三个下桥开关。第一驱动单元104的上桥开关组104A接收输入电源Vin，且上桥开关组104A耦接下桥开关组104B。第一风扇单元106包括第一马达106A与第一扇叶106B，第一扇叶106B轴接第一马达106A，且第一马达106A耦接上桥开关组104A与下桥开关组104B。第一控制信号Sc1包括多个开关控制信号，分别控制上桥开关组104A的每个上桥开关与下桥开关组104B的每个下桥开关，进而驱动第一马达106A转动来带动第一扇叶106B旋转。第一控制单元102通过调整第一控制信号Sc1来调整上桥开关组104A的各上桥开关的占空比或下桥开关组104B的各下桥开关的占空比，进而调整第一风扇单元106的转速。
第二驱动单元204包括上桥开关组204A与下桥开关组204B。上桥开关组204A包括多个上桥开关，以三相三桥臂为例，上桥开关组204A包括三个上桥开关；同样地，下桥开关组204B包括多个下桥开关，以三相三桥臂为例，下桥开关组204B包括三个下桥开关。第二驱动单元204的上桥开关组204A接收输入电源Vin，且上桥开关组204A耦接下桥开关组204B。第二风扇单元206包括第二马达206A与第二扇叶206B，第二扇叶206B轴接第二马达206A，且第二马达206A耦接上桥开关组204A与下桥开关组204B。第二控制信号Sc2包括多个开关控制信号，分别控制上桥开关组204A的每个上桥开关与下桥开关组204B的每个下桥开关，进而驱动第二马达206A转动来带动第二扇叶206B旋转。第二控制单元202通过调整第二控制信号Sc2来调整上桥开关组204A的各上桥开关的占空比或下桥开关组204B的各下桥开关的占空比，进而调整第二风扇单元206的转速。
如图1所示，第一控制单元102包括第一连接端子102A，且第二控制单元202包括第二连接端子202A。第一连接端子102A耦接第二连接端子202A，且通过第一连接端子102A与第二连接端子202A的耦接，使第一控制单元102与第二控制单元202可相互沟通，并据此得知彼此的运转状态。具体而言，第一控制单元102侦测并得知第一风扇单元106是在正常运转、故障停转或者锁相模式的运转状态，且第二控制单元202亦可侦测并得知第二风扇单元206是在正常运转、故障停转或者锁相模式的运转状态。第一控制单元102与第二控制单元202通过第一连接端子102A与第二连接端子202A的耦接可使第一控制单元102与第二控制单元202相互得知彼此控制的风扇单元的运转状态。
举例来说，当第一风扇模块10故障而导致第一风扇单元106转速异常或停转时，第一控制单元102通过回馈信号(图未示)得知第一风扇模块10故障。此时，第一控制单元102输出第一警告信号Sw1至第二控制单元202，使第二控制单元202得知第一风扇模块10故障。当第二风扇模块20故障而导致第二风扇单元206转速异常或停转时，第二控制单元202通过回馈信号(图未示)得知第二风扇模块20故障。此时，第二控制单元202输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102，使第一控制单元102得知第二风扇模块20故障。
进一步而言，当第二控制单元202接收到第一警告信号Sw1，且第二控制单元202通过自我侦测确认未输出第二警告信号Sw2时，代表第二控制单元202得知第一风扇模块10故障，且第二风扇模块20未故障。此时，由于串接式轴流风扇仅后风扇(即第二风扇单元206)为正常运转，因此第二控制单元202调整输出至第二驱动单元204的第二控制信号Sc2，以控制提升上桥开关组204A的上桥开关的占空比或下桥开关组204B的下桥开关的占空比，进而提升第二风扇单元206的转速。当第二风扇单元206的转速被提升时，第二风扇单元206的压力-流量特性同样也会被提升，进而可达到当第一风扇模块10故障时的备援效果。
至于当第二风扇模块20发生故障的情况相似于第一风扇模块10发生故障的情况，差别在于第一控制单元202调整输出至第一驱动单元104的第一控制信号Sc1，以控制控制提升上桥开关组104A的上桥开关的的占空比或下桥开关组104B的下桥开关的占空比，进而提升第一风扇单元106的转速。当第一风扇单元106的转速被提升时，第一风扇单元106的压力-流量特性同样也会被提升，进而可达到当第二风扇模块20故障时的备援效果。此外，于本发明中，是在两个风扇模块的备援架构下实施备援的方法，但不以此为限。换言之，本发明的风扇故障备援装置及备援方法也可应用于三个以上的风扇模块。
具体而言，第一风扇单元106与第二风扇单元206的压力-流量特性所指的是，当第一风扇单元106与第二风扇单元206转动时，第一扇叶106B与第二扇叶206B在不同静压力下所对应的流量值。进一步而言，同一个风扇，在不同静压力下流量会不同，可以想成风要穿过的障碍物，静压力越高表示阻抗越高，静压力越低表示阻抗越小。当静压力越低(阻抗越小)的时候，风扇所能供给的流量会比较大，但随着压力越高(阻抗增加)，流量就会变小。当第一风扇模块10故障时，第二控制单元202控制第二风扇单元206的压力-流量特性额外提升100+n％，以使风扇故障备援装置100的压力-流量特性在第一风扇模块10故障，且第二风扇模块20未故障时，仍可使第二风扇模块20备援第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性。其中，为避免第一风扇模块10或第二风扇模块20故障时，另一个未故障的风扇模块的风扇单元(假设为第二风扇模块20未故障)转速显著的提升，导致第二驱动单元204所耐受的电流过大而损坏，因此n限定小于或等于99为最佳。
值得一提，当第一风扇模块10故障，且第二风扇模块20备援第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性，并非仅提升第二风扇单元206的转速。有关第一风扇单元106与第二风扇单元206的压力-流量特性的关系及具体备援方法，将会于后文进一步说明。
再参阅图1，当第二控制单元202接收由第一控制单元102输出的第一警告信号Sw1，且同时第二控制单元202也输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102时，代表第一风扇模块10与第二风扇模块20皆故障。此时，第一控制单元102输出第一控制信号Sc1控制第一风扇单元106进入制动模式，且第二控制单元202也输出第二控制信号Sc2控制第二风扇单元206进入制动模式，以达成避免第一风扇模块10与第二风扇模块20故障后，回风吹向第一风扇单元106与第二风扇单元206而造成第一扇叶106B与第二扇叶206B逆转，导致风扇故障备援装置100损坏的效果。
具体而言，当第一控制单元102通过回馈信号(图未示)得知第一风扇模块10故障，且第二控制单元202通过回馈信号(图未示)得知第二风扇模块20故障时，第一控制单元102输出第一警告信号Sw1至第二控制单元202，且第二控制单元202也输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102。此时，第一控制单元102输出第一控制信号Sc1控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通，以控制第一马达106A锁定而不转动，进而使第一风扇单元106进入制动模式。同时，第二控制单元202输出第二控制信号Sc2控制第二驱动单元204的上桥开关组204A或下桥开关组204B同时导通，以控制第二马达206A锁定而不转动，进而使第二风扇单元206进入制动模式。
进一步而言，当第一控制单元102通过回馈信号(图未示)得知第一风扇模块10故障，但第二风扇模块20未发生故障而处于正常运作的情况下，同样也为了避免第一风扇单元106故障后，回风吹向第一风扇单元106而造成第一扇叶106B逆转，导致风扇故障备援装置100损坏。因此，当第一控制单元102通过回馈信号(图未示)得知第一风扇模块10故障而输出第一警告信号Sw1至第二控制单元202，且第二风扇模块20未发生故障而未输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102的情况下(代表第二风扇模块20处于正常运作)，第一控制单元102控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通，以控制第一马达106A锁定而不转动，而使风扇故障备援装置100仅有第一风扇单元106进入制动模式。
值得一提，于本发明的一实施例中，风扇故障备援装置100用于备援的第一风扇单元106与第二风扇单元206为三相交流风扇，但不以此为限。换言之，本发明的风扇故障备援装置100可用于三相或单相的交流或直流风扇。
请参阅图2A为风扇故障备援装置未启动备援机制的串接式轴流风扇的第一风扇单元与第二风扇单元的压力-流量特性曲线示意图，再配合参阅图1。当风扇故障备援装置100未启动备援机制时，第一风扇单元106的压力-流量特性以虚线的第一压力-流量特性曲线PQ1表示，且第二风扇单元206的压力-流量特性以实线的第二压力-流量特性曲线PQ2表示。在风扇故障备援装置100未启动备援机制时，第一风扇模块10控制第一风扇单元106在预定转速的状态下产生如虚线所表示的第一压力-流量特性曲线PQ1，且第二风扇模块20控制第二风扇单元206在预定转速的状态下产生如实线所表示的第二压力-流量特性曲线PQ2。值得一提，由于第一风扇单元106为前风扇，且第二风扇单元206为后风扇，因此第一压力-流量特性曲线PQ1大于第二压力-流量特性曲线PQ2。
请参阅图2B为第一风扇模块故障，且风扇故障备援装置启动备援机制的第一风扇单元与第二风扇单元的压力-流量特性曲线示意图，再配合参阅图1～2A。当第一风扇模块10故障，且第二风扇模块20未故障时，第二控制单元202通过接收第一警告信号Sw1而得知第一风扇模块10故障。此时，第二控制单元202通过提升第二风扇单元206的转速来提升第二风扇单元206的压力-流量特性，且提升后的压力-流量特性必须大于或等于第一压力-流量特性曲线PQ1，以满足第二风扇模块20备援第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性的需求。如图2B所示，当第二控制单元202通过接收第一警告信号Sw1而得知第一风扇模块10故障时，第二控制单元202通过提高第二风扇单元206的转速，以将第二风扇单元206的压力-流量特性曲线由第二压力-流量特性曲线PQ2提升至第三压力-流量特性曲线PQ3(以粗实线表示)。其中第三压力-流量特性曲线PQ3必须大于或等于第一风扇单元106未故障时的第一压力-流量特性曲线PQ1，以满足第二风扇模块20备援第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性的需求。
请参阅图3为本发明风扇故障备援装置第二实施例的电路方块示意图，再配合参阅图1～2B。本实施例的风扇故障备援装置100’与图1的第一实施例的风扇故障备援装置100差异在于，本实施例的风扇故障备援装置100’的第一控制单元102’与第二控制单元202’可相互控制第一驱动单元104与第二驱动单元204。具体而言，由于第一风扇模块10或第二风扇模块20故障时，有可能是第一控制单元102’或第二控制单元202’的故障而造成第一风扇模块10或第二风扇模块20的故障。本实施例以第一控制单元102’故障为例，当第一控制单元102’故障(意即导致第一风扇模块10故障)，且第二风扇模块20未故障时，第一控制单元102’无法输出第一控制信号Sc1控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通来控制第一马达106A锁定而不转动。因此，于本实施例中，当第二控制单元202’通过第一控制单元102’输出的第一警告信号Sw1而得知第一风扇模块10故障时，第二控制单元202’输出锁定信号Sl至第一控制单元102’，且锁定信号Sl通过第一控制单元102’输出至第一驱动单元104，以供第二控制单元202’通过第一控制单元102’控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通来控制第一马达106A锁定而不转动。值得一提，于本实施例中，有关第二控制单元202’故障的备援方法，同于第一控制单元102’故障的备援方法，在此不再加以赘述。此外，本实施例剩余未提及的实体单元及备援方法，同于图1及图2A、2B的实施例，在此也不再加以赘述。
请参阅图4A为本发明风扇故障备援装置的备援方法流程图，再配合参阅图1～3。备援方法应用于对风扇故障备援装置100的操作，具体地所述备援方法包括：首先，提供第一风扇模块10与第二风扇模块20，第一风扇模块10的第一控制单元102耦接第二风扇模块20的第二控制单元202(S100)。风扇故障备援装置100包括第一风扇模块10与第二风扇模块20，且第一风扇模块10包括第一控制单元102，第二风扇模块20包括第二控制单元202。第一控制单元102包括第一连接端子102A，且第二控制单元202包括第二连接端子202A。第一连接端子102A耦接第二连接端子202A，且通过第一连接端子102A与第二连接端子202A的耦接，使第一控制单元102与第二控制单元202可相互沟通，并据此得知彼此的运转状态。
然后，第一控制单元102驱动第一风扇单元106转动，且第二控制单元202驱动第二风扇单元206转动(S200)。第一驱动单元104输出第一控制信号Sc1至第一驱动单元104，以驱动第一风扇单元106转动。第二驱动单元204输出第二控制信号Sc2至第二驱动单元204，以驱动第二风扇单元206转动。
然后，第一控制单元102与第二控制单元202进入侦测步骤与接收步骤(S300)。在侦测步骤中，第一控制单元102侦测第一风扇模块10是否故障，且第二控制单元202侦测第二风扇模块20是否故障。在接收模式中，第一控制单元102判断是否输出第一警告信号Sw1，且是否收到第二警告信号Sw2；第二控制单元202判断是否输出第二警告信号Sw2，且是否收到第一警告信号Sw1。通过上述风扇故障备援装置100的侦测步骤与接收步骤，使风扇故障备援装置100能够迅速地得知第一风扇模块10与第二风扇模块20的运转状况，以达到故障发生时，能够即刻备援的效果。
请参阅图4B为本发明风扇故障备援装置备援方法的侦测步骤流程图，再配合参阅图1～4A。于本实施例中，以第一风扇模块10发生故障的侦测步骤为例。侦测步骤包括：首先，执行侦测功能(S310)。第一控制单元102输出第一控制信号Sc1至第一驱动单元104，且通过回馈信号持续侦测第一风扇模块10是否发生故障。然后，判断第一风扇模块10是否发生故障(S312)。第一控制单元102判断第一风扇模块10是否发生故障，以决定是否输出第一警告信号Sw1。当第一控制单元102判断第一风扇模块10未发生故障时，返回步骤(S310)，并持续侦测第一风扇模块10是否发生故障。然后，当判断第一风扇模块10发生故障时，则输出第一警告信号Sw1(S314)。当第一控制单元102判断第一风扇模块10发生故障时，第一控制单元102输出第一警告信号Sw1至第二控制单元202，以通知第二控制单元202，让第二控制单元202得知第一风扇模块10发生故障，并返回步骤(S310)持续执行侦测功能。再者，当判断第一风扇模块10发生故障时，亦进入制动模式(S316)。当第一控制单元102判断第一风扇模块10发生故障时，第一控制单元102输出第一控制信号Sc1控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通，以控制第一马达106A锁定而不转动，进而使第一风扇单元106进入制动模式，并返回步骤(S310)持续执行侦测功能。值得一提，本实施例是以第一风扇模块10发生故障的侦测步骤为例，当第二风扇模块20发生故障的侦测步骤与第一风扇模块10发生故障的侦测步骤相同，在此不再加以赘述。
请参阅图4C为本发明风扇故障备援装置备援方法的接收步骤流程图，再配合参阅图1～4B。于本实施例中，是以第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202的接收步骤为例。接收步骤包括：首先，执行接收功能(S320)。第一控制单元102与第二控制单元202通过第一连接端子102A与第二连接端子202A的耦接可使第一控制单元102与第二控制单元202相互得知彼此控制的风扇单元的运转状态，并执行接收功能。然后，判断是否收到第一警告信号Sw1(S322)。第二控制单元202通过持续侦测是否接收到第一警告信号Sw1，以持续侦测第一风扇模块10是否故障。然后，正常运作(S324)。当第二控制单元202未接收到第一警告信号Sw1时，控制第二风扇模块20正常运作，以控制第二风扇单元206正常运转，且返回步骤(S320)，并持续执行接收功能。当第二控制单元202接收到第一警告信号Sw1时，第二控制单元202判断第二风扇模块20是否也故障。然后，判断是否输出第二警告信号Sw2(S326)。第二控制单元202得知第一风扇模块10故障时，第二控制单元202判断是否也输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102。然后，皆进入制动模式(S328)。当第二控制单元202接收到第一警告信号Sw1，且第二控制单元202输出第二警告信号Sw2时，代表第一风扇模块10与第二风扇模块20皆发生故障。此时，第一控制单元102控制第一风扇单元106进入制动模式，且第二控制单元202控制第二风扇单元206进入制动模式，并返回步骤(S320)，并持续执行接收功能。
具体而言，当第一风扇模块10与第二风扇模块20皆发生故障时，第一控制单元102输出第一控制信号Sc1控制第一驱动单元104的上桥开关组104A或下桥开关组104B同时导通，以控制第一马达106A锁定而不转动，进而使第一风扇单元106进入制动模式。同时，第二控制单元202输出第二控制信号Sc2控制第二驱动单元204的上桥开关组204A或下桥开关组204B同时导通，以控制第二马达206A锁定而不转动，进而使第二风扇单元206进入制动模式。
最后，额外提升风扇单元的压力-流量特性(S400)。在步骤(S326)中，当第二控制单元202通过第一控制单元102得知第一风扇模块10故障，且判断未输出第二警告信号Sw2至第一控制单元102时，第二控制单元202控制第二风扇模块20额外提升第二风扇单元206的压力-流量特性，并返回步骤(S320)，并持续执行接收功能。值得一提，本实施例是以第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202的接收步骤为例，当第二风扇模块20发生故障时，第一控制单元102的接收步骤与第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202的接收步骤相同，在此不再加以赘述。
请参阅图4D为本发明风扇故障备援装置备援方法的提升压力-流量特性流程图，再配合参阅图1～4C。于本实施例中，是以第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202额外提升第二风扇单元206的压力-流量特性为例。其中步骤(S400)还包括：首先，第二控制单元202控制提升第二驱动单元上桥开关组204A或下桥开关组204B的占空比(S420)。第二控制单元202调整输出至第二驱动单元204的第二控制信号Sc2，以控制提升上桥开关组204A的占空比或下桥开关组204B的占空比，进而提升第二风扇单元206的转速。然后，第二控制单元202控制第二风扇单元206的压力-流量特性额外提升100+n％(S440)。当第二风扇单元206的转速被提升时，第二风扇单元206的压力-流量特性同样也会被提升。第二控制单元202控制第二风扇单元206的压力-流量特性额外提升100+n％，以使风扇故障备援装置100的压力-流量特性在第一风扇模块10故障时，仍可维持在第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性。最后，第二控制单元202通过提升第二风扇单元206的转速，以将第二风扇单元206的压力-流量特性由第二压力-流量特性曲线PQ2提升至大于或等于第一压力-流量特性曲线PQ1(S460)。当第二控制单元202通过接收第一警告信号Sw1而得知第一风扇模块10故障时，第二控制单元202通过提高第二风扇单元206的转速来将第二风扇单元206的压力-流量特性曲线由第二压力-流量特性曲线PQ2提升至第三压力-流量特性曲线PQ3。其中第三压力-流量特性曲线PQ3必须大于或等于第一风扇单元106未故障时的第一压力-流量特性曲线PQ1，以满足第二风扇模块20备援第一风扇模块10未故障前的压力-流量特性的需求。值得一提，本实施例是以第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202额外提升第二风扇单元206的压力-流量特性为例，当第二风扇模块20发生故障时，第一控制单元202额外提升第一风扇单元106的压力-流量特性与第一风扇模块10发生故障时，第二控制单元202额外提升第二风扇单元206的压力-流量特性相同，在此不再加以赘述。
综上所述，本发明的一个或多个实施例系至少具有以下其中之一的优点：
1、由于本发明的风扇故障备援装置的第一控制单元整合在第一风扇模块内，且第二控制单元整合在第二风扇模块内，因此无须再用额外的控制单元来控制第一风扇模块与第二风扇模块来达到备援的目的，因此可达成简化硬件架构的效果；
2、由于本发明的风扇故障备援装置的第一控制单元与第二控制单元通过第一连接端子与第二连接端子的耦接，即可使第一控制单元与第二控制单元相互得知彼此控制的风扇单元的运转状态，因此可达成简化第一控制单元与第二控制单元对外连接的线路的效果；
3、由于本发明的风扇故障备援装置限定压力-流量特性额外提升100+n％，因此可达成避免第一风扇模块或第二风扇模块故障时，另一个未故障的风扇模块的风扇单元转速显著的提升而导致驱动单元所耐受的电流过大而损坏的效果；
4、由于本发明的风扇故障备援装置在风扇模块故障时进入制动模式，因此可达成避免第一风扇模块与第二风扇模块故障后，回风吹向第一风扇单元与第二风扇单元而造成第一扇叶与第二扇叶逆转，而导致风扇故障备援装置损坏的效果；
5、由于本发明的风扇故障备援装置在第一风扇模块或第二风扇模块故障时，风扇故障备援装置将第一风扇单元或第二风扇单元的压力-流量特性提升至大于或等于第一压力-流量特性曲线，因此可达成当第一风扇模块或第二风扇模块故障时，仍可达到备援风扇模块未故障前的压力-流量特性的需求的效果；
6、由于本发明的风扇故障备援装置在第一控制单元或第二控制单元故障时，另一个未故障的控制单元仍可控制故障的风扇模块进入制动模式，因此可达成提高风扇故障备援装置的备援机制的效果；以及
7、由于本发明的风扇故障备援装置具有侦测模式与接收模式的步骤流程，使风扇故障备援装置能够迅速地得知第一风扇模块与第二风扇模块的运转状况，因此可达成当故障发生时，能够即刻备援的效果。
以上所述仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明之所有范围应以下述的权利要求为准，凡合于本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包括在本发明的范畴中，任何本发明领域内熟悉该技术的技术人员，可容易想到其变化或修饰，皆可涵盖在以下本申请的权利要求中。
符号说明
100、100’…风扇故障备援装置
10…第一风扇模块
102、102’…第一控制单元
102A…第一连接端子
104…第一驱动单元
104A…上桥开关组
104B…下桥开关组
106…第一风扇单元
106A…第一马达
106B…第一扇叶
20…第二风扇模块
202、202’…第二控制单元
202A…第二连接端子
204…第二驱动单元
204A…上桥开关组
204B…下桥开关组
206…第二风扇单元
206A…第二马达
206B…第二扇叶
Vin…输入电源
Sc1…第一控制信号
Sc2…第二控制信号
Sw1…第一警告信号
Sw2…第二警告信号
Sl…锁定信号
PQ1…第一压力-流量特性曲线
PQ2…第二压力-流量特性曲线
PQ3…第三压力-流量特性曲线
S100～S460…步骤

Claims (14)

1.一种风扇故障备援装置，包括：
一第一风扇模块，包括一第一控制单元及一第一风扇单元，该第一控制单元耦接该第一风扇单元；
一第二风扇模块，包括一第二控制单元及一第二风扇单元，该第二控制单元耦接该第二风扇单元，且该第二控制单元耦接该第一控制单元；
其中，该第一风扇模块与该第二风扇模块为一串接式轴流风扇，当该第二控制单元通过该第一控制单元得知该第一风扇模块故障，且该第二控制单元得知该第二风扇模块未故障时，该第二控制单元控制该第二风扇模块额外提升该第二风扇单元的一压力-流量特性；
该第一风扇单元包括一第一压力-流量特性曲线，且该第二风扇单元包括一第二压力-流量特性曲线；该第二控制单元通过提升该第二风扇单元的转速，以将该压力-流量特性由该第二压力-流量特性曲线提升至大于或等于该第一压力-流量特性曲线。
2.根据权利要求1所述的风扇故障备援装置，其中，该第二控制单元控制该第二风扇单元的该压力-流量特性额外提升100+n％，其中n小于或等于99。
3.根据权利要求1所述的风扇故障备援装置，其中，该第一风扇模块故障，该第一控制单元控制该第一风扇单元进入一制动模式。
4.根据权利要求1所述的风扇故障备援装置，其中，该第一控制单元输出一第一警告信号至该第二控制单元，使该第二控制单元得知该第一风扇模块故障。
5.根据权利要求4所述的风扇故障备援装置，其中，当该第二控制单元接收该第一警告信号，且该第二控制单元输出一第二警告信号至该第一控制单元时，代表该第一风扇模块与该第二风扇模块皆故障；该第一控制单元控制该第一风扇单元进入一制动模式，且该第二控制单元控制该第二风扇单元进入该制动模式。
6.根据权利要求5所述的风扇故障备援装置，其中，该第一风扇模块还包括一第一驱动单元，该第一驱动单元耦接该第一控制单元及该第一风扇单元；该第二风扇模块还包括一第二驱动单元，该第二驱动单元耦接该第二控制单元及该第二风扇单元；该第一控制单元控制该第一驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制该第一风扇单元进入该制动模式，且该第二控制单元控制该第二驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制该第二风扇单元进入该制动模式。
7.根据权利要求6所述的风扇故障备援装置，其中，该第二控制单元控制提升该第二驱动单元上桥开关组的占空比或下桥开关组的占空比，以额外提升该压力-流量特性。
8.根据权利要求1所述的风扇故障备援装置，其中，该第一风扇模块为一前风扇，该第二风扇模块为一后风扇。
9.一种风扇故障备援装置的备援方法，该备援方法包括：
(a)提供该第一风扇模块与该第二风扇模块，该第一风扇模块与该第二风扇模块构成一串接式轴流风扇，且该第一风扇模块的一第一控制单元耦接该第二风扇模块的一第二控制单元；
(b)该第一控制单元驱动一第一风扇单元转动，且该第二控制单元驱动一第二风扇单元转动；
(c)该第二控制单元持续侦测该第一风扇模块是否故障，且该第一控制单元持续侦测该第二风扇模块是否故障；
(d)当该第二控制单元通过该第一控制单元得知该第一风扇模块故障，且该第二控制单元得知该第二风扇模块未故障时，该第二控制单元控制该第二风扇模块额外提升该第二风扇单元的一压力-流量特性；
其中，步骤(d)还包括：(d2)该第一风扇单元包括一第一压力-流量特性曲线，且该第二风扇单元包括一第二压力-流量特性曲线；该第二控制单元通过提升该第二风扇单元的转速，以将该压力-流量特性由该第二压力-流量特性曲线提升至大于或等于该第一压力-流量特性曲线。
10.根据权利要求9所述的风扇故障备援装置的备援方法，其中，步骤(d)还包括：
(d1)该第二控制单元控制该第二风扇单元的该压力-流量特性额外提升100+n％，其中n小于或等于99。
11.根据权利要求9所述的风扇故障备援装置的备援方法，其中，步骤(d)还包括：
(d4)该第一控制单元得知该第一风扇模块故障时，该第一控制单元控制该第一风扇单元进入一制动模式。
12.根据权利要求9所述的风扇故障备援装置的备援方法，其中，该备援方法还包括：
(e)当该第二控制单元接收该第一控制单元输出一第一警告信号，且该第二控制单元输出一第二警告信号至该第一控制单元时，代表该第一风扇模块与该第二风扇模块皆故障；该第一控制单元控制该第一风扇单元进入一制动模式，且该第二控制单元控制该第二风扇单元进入该制动模式。
13.根据权利要求12所述的风扇故障备援装置的备援方法，其中，步骤(e)还包括：
(e1)该第一控制单元控制该第一风扇模块的一第一驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制该第一风扇单元进入该制动模式，且该第二控制单元控制该第二风扇模块的一第二驱动单元的上桥开关组或下桥开关组同时导通，以控制该第二风扇单元进入该制动模式。
14.根据权利要求13所述的风扇故障备援装置的备援方法，其中，步骤(d)还包括：
(d5)该第二控制单元控制提升该第二驱动单元上桥开关组的占空比或下桥开关组的占空比，以额外提升该压力-流量特性。
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