CN111173765A

CN111173765A - 风扇诊断电路

Info

Publication number: CN111173765A
Application number: CN201811346158.9A
Authority: CN
Inventors: 高金圳
Original assignee: Jichen Co Ltd; Giga Byte Technology Co Ltd
Current assignee: Jichen Co Ltd; Giga Byte Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-19

Abstract

一种风扇诊断电路，包含转换电路、比较电路、以及警示单元。转换电路获取来自风扇电连接器的实时风扇控制信号，并获取来自风扇的实时转速信号，转换电路将实时风扇控制信号转换成具有第一数值的参考信号，并将实时转速信号转换成具有第二数值的对比信号。比较电路接收参考信号及对比信号，当比较第二数值小于第一数值时，比较电路产生触发信号并输出。警示单元接收触发信号，并受触发信号触发而致动。通过实时地比较，能及早发现风扇可能不良的状况，以利使用者提早进行数据存储，并修复或更换风扇，避免后续的更严重的影响。

Description

风扇诊断电路

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种风扇诊断电路。

背景技术

在目前的电脑、服务器系统中，各种硬件(例如芯片、被动元件等)在运行时会产生热，这些热能若没有适当地排出，可能使得硬件受到热损伤。若严重时，可能因硬件损坏而引发系统当机(死机)的状况。

风扇是目前作为将系统中热能带到外界的主要元件，据发明人所知风扇的转速、以及系统中特定元件(例如CPU)的温度，可以在BIOS中显示。然而，一般操作者执行系统时，并不会随时进入BIOS中查看相关的温度。通常会在发生不正常的状况，例如，无预警关机、当机时才去查看。

因此，系统可能会因会风扇的坏损，在使用者没有预警的状况下产生系统当机的情形，这可能影响数据存储、也可能导致系统中元件过热而损坏。

发明内容

在此，提供了一种风扇诊断电路。风扇诊断电路包含转换电路、比较电路、以及警示单元。转换电路获取来自风扇电连接器的实时风扇控制信号，并获取来自风扇的实时转速信号，转换电路将实时风扇控制信号转换成具有第一数值的参考信号，并将实时转速信号转换成具有第二数值的对比信号。比较电路接收参考信号及对比信号，并比较第一数值及第二数值，当比较电路判断第二数值小于第一数值时，产生触发信号并输出。警示单元接收触发信号，并受触发信号触发而致动。

在一些实施例中，当比较电路判断第二数值大于第一数值时，产生触发信号并输出。

在一些实施例中，比较电路在判断第二数值小于第一数值时，且第一数值及第二数值之间的差值大于门限值时，比较电路产生触发信号并输出。

在一些实施例中，实时风扇控制信号为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。进一步地，在一些实施例中，实时转速信号为方波信号。

在一些实施例中，转换电路为电压转换器。进一步地，在一些实施例中，第一数值及第二数值分别为第一电压值及一第二压值。又进一步地，在一些实施例中，比较电路包含比较放大器及控制芯片。比较放大器接收参考信号及对比信号，比较第一电压值及一第二电压值并输出一输出电压，控制芯片电性连接比较放大器，并根据输出电压的电压电平，判断是否产生触发信号。

在一些实施例中，转换电路为微处理器。进一步地，第一数值及第二数值分别对应于频率值。

在一些实施例中，警示单元为蜂鸣器、振动器、或发光二极管。

在此，风扇诊断电路通过获取实时风扇控制信号及实时转速信号，将信号转换后，对其中对应的物理值进行比对，从而能够实时地确认风扇是否能够达到实时控制信号所欲控制的转速，并且当物理值的比对显示风扇的实时转速低于实时风扇控制信号所欲控制达到的风扇转速时，触发警示单元，从而能达到警报的效果。使用者能及早发现风扇可能不良或故障的状况，先及早进行数据的存取，并提早进行修复或更换风扇，而避免后续的更严重的影响及损失。

附图说明

通过参照附图进一步详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其他示例性实施例，优点和特征将变得更加清楚，其中：

图1为风扇诊断电路的单元示意图。

图2为风扇诊断电路的第一实施例单元示意图。

图3为风扇诊断电路的第二实施例单元示意图。

图4为风扇诊断电路的第二实施例中比较电路的电路示意图。

符号说明

1 风扇诊断电路 10 转换电路

11 微处理器 13 电压转换器

20 比较电路 25 比较放大器

251 第一输入端 253 第二输入端

255 输出端 27 控制芯片

30 警示单元 200 风扇电连接器

211 控制信号端 212 电源信号端

213 反馈信号端 214 接地信号端

300 风扇 500 电路板

P 实时风扇控制信号 S₁ 参考信号

S₂ 对比信号 S_T 触发信号

T 实时转速信号 V₁ 第一电压

V₂ 第二电压 V_out 输出电压

具体实施方式

图1为风扇诊断电路的单元示意图。如图1所示，风扇诊断电路1包含转换电路10、比较电路20、以及警示单元30。转换电路10获取来自风扇电连接器200用以控制风扇300转速的实时风扇控制信号P，转换电路10也获取自风扇300回传至风扇电连接器200的实时转速信号T，实时转速信号T代表风扇300的实际实时转速。转换电路10将实时风扇控制信号P转换成具有第一数值的参考信号S₁、并将实时转速信号T转换成具有第二数值的对比信号S₂。在此，实时风扇控制信号P及实时转速信号T被转换电路10所转换成的参考信号S₁及对比信号S₂为相同类型的信号，其中第一数值、第二数值分别代表相同的物理值，例如，电压值、电流值、频率值、脉冲宽度值、振幅值、或与风扇转速有比例关系的数值等。

比较电路20可接收参考信号S₁及对比信号S₂，并可直接进行读取参考信号S₁及对比信号S₂并依照参考信号S₁及对比信号S₂中分别具有的第一数值及第二数值进行物理值的判断及比较。例如，比较电压大小、比较电流大小、比较频率大小、比较脉冲宽度大小、比较振幅大小、比较数值等。然而，这些仅为示例，而不限于此。

当比较电路20判断对比信号S₂中的第二数值小于参考信号S₁中的第一数值时，产生触发信号S_T并输出。警示单元30接收触发信号S_T，并受触发信号S_T触发而致动。在此，警示单元30为蜂鸣器、振动器、或发光二极管，如此通过声音、振动、或光线的变化来实时警示使用者风扇异常的问题。使用者可以根据警示单元30的警示，先做好数据存取，并及早更换或修理风扇300，以避免后续更严重的问题发生。

以下图2、图3是实际的实施方式来表现。图2为风扇诊断电路的第一实施例单元示意图。如图2所示，风扇电连接器200是安装在电路板500上，更详细地，风扇电连接器200通过四个信号端，即，控制信号端211、电源信号端212、反馈信号端213、以及接地信号端214与风扇300电性连接。设置于电路板500上的控制单元(图中未显示)所发出的实时控制信号P通过控制信号端211发出实时控制信号P至风扇300以控制风扇300的转速。风扇300回传对应于实际实时转速的实时转速信号T作为反馈信号，回传至反馈信号端213。电源信号端212及接地信号端214分别用以提供风扇300电源及连接接地。在此，风扇诊断电路1可以为外部的检测电路元件，也可以直接设置于电路板500之上。

如图2所示，同时参见图1，以一实际例子为例，实时风扇控制信号P为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，实时转速信号T为方波信号。转换电路10为微处理器11，微处理器11将实时风扇控制信号P的PWM信号转换成具有第一数值的参考信号S₁，并将实时转速信号T的方波信号转换为具有第二数值的对比信号S₂。也就是，微处理器11能将信号数字化，直接变成无单位的数值，并且此数值与风扇转速有一定比例关系，使得形式不同的实时风扇控制信号P以及实时转速信号T转换成可直接比较大小的第一数值以及第二数值。接着，由比较电路20比较参考信号S₁的第一数值及对比信号S₂的第一数值。在此，第一数值、第二数值可以对应于PWM信号的频率值、以及风扇300转速的转动频率值。比较电路20可以直接将两个数值直接进行比较，当第二数值小于第一数值时，比较电路20产生触发信号S_T并输出。进一步地，在一些实施例中，比较电路20也可以设定门限值，当第一数值及第二数值两者之间的差值大于门限值时，比较电路20才产生触发信号S_T并输出。如此，可以避免信号受到干扰产生的误判。然而，可以理解的是，实时风扇控制信号P与实时转速信号T的形式仅为示例，实际上并不限于此。

进一步地，在一些实施例中，也可以在比较电路20判断对比信号S₂的第二数值大于参考信号S₁的第一数值时，比较电路20也可以产生触发信号S_T并输出。换言之，可以在任何风扇300转速异常的状态，进行实时地警示。

图3为风扇诊断电路的第二实施例单元示意图。如图3所示，同时参见图1，以另一实际例子为例，实时风扇控制信号P为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，实时转速信号T为方波信号。转换电路10为电压转换器13，电压转换器13将实时风扇控制信号P的PWM信号转换成具有第一电压值的参考信号S₁，并将实时转速信号T的方波信号转换为具有第二电压值的对比信号S₂。第一电压值以及第二电压值即为前述的第一数值以及第二数值。换言之，电压转换器13能够将PWM信号及方波信号转换成模拟的电压信号。接着，由比较电路20来进行第一电压值及第二电压值的比对，也就是，比较电路20能够进行电压大小的比对。当比较电路20判断第二电压值小于第一电压值时，产生触发信号S_T并输出。

进一步地，在一些实施例中，比较电路20也可以设定门限值，当第一电压及第二电压两者之间的电压差大于门限值时，才产生触发信号S_T并输出。抑或者，在另一些实施例中，比较电路20在第一电压大于第二电压时也可以产生触发信号S_T并输出。

图4为风扇诊断电路的第二实施例中比较电路的电路示意图。比较电路20包含比较放大器25及控制芯片27。比较放大器25至少包含第一输入端251、第二输入端253、以及输出端255。第一输入端251接收参考信号S₁的第一电压V₁、第二输入端251接收对比信号S₂的第二电压V₂，比较放大器25比较第一电压V₁与第二电压V₂后，由输出端255输出一输出电压V_out。此外，还可以依据电压的比较值设定输出电压V_out的电压电平。例如，当第二电压V₂大于或等于第一电压V₁时，输出高电压电平，而第二电压V₂小于第一电压V₁时，输出低电压电平。控制芯片27电性连接比较放大器25，并根据输出电压V_out的电压电平，判断是否产生触发信号S_T。例如，控制芯片27接收到的输出电压V_out为高电压电平时，不产生触发信号，而在接收到的输出电压V_out为低电压电平时，产生触发信号。可以理解的是，上述的方式仅为示例，而不限于此。

更进一步地，风扇诊断电路1也可以采固件的方式，写入于特用芯片(Application-specific integrated circuit，ASIC，专用集成电路)中，以固件的方式诊断风扇300的实时状态。

在上述实施例中，风扇诊断电路1通过获取实时风扇控制信号P及实时转速信号T，转换电路10将信号都转换为同一格式，输出至比较电路进行比对，如此能够实时地确认风扇300是否能够达到实时控制信号P所欲控制达到的转速，并且在实时转速信号T中所代表的物理值小于实时风扇控制信号P中所代表的物理值时，触发警示单元30而达到警报的效果。从而，使用者能及早发现风扇300可能故障或不良的状况，提早进行数据存取，并尽快地对风扇进行修复或更换，以避免后续的更严重的影响及损失。

虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在适用于各种修改和等同布置包括在所附权利要求的精神和范围内。

Claims

1.一种风扇诊断电路，其特征在于，包含：

一转换电路，获取来自一风扇电连接器的一实时风扇控制信号，并获取来自一风扇的一实时转速信号，该转换电路将该实时风扇控制信号转换成具有一第一数值的一参考信号，并将该实时转速信号转换成具有一第二数值的一对比信号；

一比较电路，接收该参考信号及该对比信号，并比较该第一数值及该第二数值，当该比较电路判断该第二数值小于该第一数值时，产生一触发信号并输出；以及

一警示单元，接收该触发信号，并受该触发信号触发而致动。

2.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，当该比较电路判断该第二数值大于该第一数值时，产生该触发信号并输出。

3.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，该比较电路在判断该第二数值小于该第一数值时，且该第一数值及该第二数值之间的一差值大于一门限值时，该比较电路产生该触发信号并输出。

4.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，该实时风扇控制信号为一脉冲宽度调制信号。

5.如权利要求4所述的风扇诊断电路，其特征在于，该实时转速信号为一方波信号。

6.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，该转换电路为一电压转换器。

7.如权利要求6所述的风扇诊断电路，其特征在于，该第一数值及该第二数值分别为一第一电压值及一第二电压值。

8.如权利要求7所述的风扇诊断电路，其特征在于，该比较电路包含一比较放大器及一控制芯片，该比较放大器接收该参考信号及该对比信号，比对该第一电压值及该第二电压值，并输出一输出电压，该控制芯片电性连接该比较放大器，并根据该输出电压的电压电平，判断是否产生该触发信号。

9.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，该转换电路为一微处理器。

10.如权利要求9所述的风扇诊断电路，其特征在于，该第一数值及该第二数值分别对应于一频率值。

11.如权利要求1所述的风扇诊断电路，其特征在于，该警示单元为一蜂鸣器、一振动器、或一发光二极管。