CN112763805A - 散热装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种散热装置及其检测方法。散热装置包括控制器、驱动器、温度感测器以及散热器。温度感测器依据参考温度值以产生温度感测信号。控制器依据温度感测信号以产生控制信号。驱动器依据控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号。散热器依据驱动信号以产生回授信号。控制器依据待检测信号以计算出散热器的阻抗，并且控制器依据散热器的阻抗以获得散热状态信号。本发明的散热装置及其检测方法能够即时地监控散热器的健康状态。

Description

散热装置及其检测方法

技术领域

本发明是有关于一种散热装置及其检测方法，且特别是有关于一种能够即时地监控散热器的健康状态的散热装置及其检测方法。

背景技术

在科技产业日益发达下，电子装置例如投影机(Projector)、笔记本电脑(Notebook，NB)、平板电脑(Tablet PC)与智能手机(Smart Phone)等产品已普及于消费市场。随着电子装置之运作效能不断地提高，使得电子装置中的电子元件的发热功率亦不断地攀升。

在此情况下，已知的技术通常会在电子装置中设置散热器(例如，致冷晶片(Thermoelectric Cooler，TEC)、风扇或散热鳍片等)，以对发热的电子元件进行散热动作。然而，由于致冷晶片是通过多个二极管彼此相互串接所构成，因此，当电子装置利用致冷晶片来作为所述散热器时，在电子装置的组装过程中，致冷晶片的接触面可能会受到不均匀的压力，而导致这些二极管的PN接面(PN junction)被破坏，进而使得致冷晶片发生故障或错误的驱动控制等问题，并且造成欲被散热的电子元件因无法被降温而失效。

有鉴于此，如何有效的即时地监控散热器的健康状态(或工作状态)，以避免散热器因发生故障而无法对发热的电子元件进行散热动作，将是本领域相关技术人员的课题。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种散热装置及其检测方法，能够借由计算出散热器的阻抗的方式，以使散热装置可以即时地监控散热器的健康状态，并借以提升散热装置的工作效率。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种散热装置。散热装置包括控制器、驱动器、温度感测器以及散热器。温度感测器耦接至控制器，依据参考温度值以产生温度感测信号。控制器依据温度感测信号以产生控制信号。驱动器耦接至控制器，并且依据控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号。散热器耦接至驱动器，并且依据驱动信号以产生回授信号。其中，控制器依据待检测信号以计算出散热器的阻抗，并且控制器依据散热器的阻抗以获得散热状态信号。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种散热装置的检测方法。检测方法包括：由温度感测器依据参考温度值以产生温度感测信号；由控制器依据温度感测信号以产生控制信号；由驱动器依据控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号；由散热器依据驱动信号以产生回授信号；由控制器依据待检测信号以计算出散热器的阻抗，并且依据散热器的阻抗以获得散热状态信号。

基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的散热装置可以通过驱动器所提供的具有直流部分以及交流部分的驱动信号，来对散热器在参考温度值下的电压状态以及电流状态进行检测。并且，通过滤除回授信号的直流部分以获得待检测信号，使得控制器可依据待检测信号中的电压信号以及电流信号来计算出散热器的阻抗，并通过比较散热器的阻抗以及参考阻抗来判断出散热器的健康状态。如此一来，本发明的散热装置可以通过动态地检测散热器的阻抗状态，以达到即时地监控散热器的健康状态之功效，借以提升散热装置的工作效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例的散热装置的方块示意图。

图2是依照本发明第二实施例的散热装置的方块示意图。

图3是依照本发明第二实施例说明图2所示控制信号以及驱动信号的波形示意图。

图4是依照本发明第三实施例的散热装置的方块示意图。

图5是依照本发明第三实施例说明图4所示控制信号以及驱动信号的波形示意图。

图6是依照本发明第四实施例的散热装置的方块示意图。

图7是依照本发明第四实施例说明图6所示驱动信号的波形示意图。

图8是依照本发明第一至第四实施例的待检测信号的电压信号以及电流信号的波形示意图。

图9是依照本发明第一至第四实施例说明温度感测器的设置的示意图。

图10是依照本发明一实施例的散热装置的检测方法的流程图。

附图标记说明：

100、200、400、600：散热装置

110、210、410、610：控制器

120、220、420、620：驱动器

130、230、430、630、930、930’：温度感测器

140、240、440、640、940：散热器

150、250、450、650：电源供应器

211、423、623：交流信号产生器

212、412、612：控制电路

213、413、613：类比数字转换电路

214、414、614：查找表

221、421、621：驱动电路

222、422、622：滤波电路

424、624：混波器

910：光阀

920：导热结构

A1、A2、A3、A4：待检测信号

ACTS1：交流测试信号

ACC1、ACC2：交流部分

CS、CS’：控制信号

DS、DS’：驱动信号

DOUT：输出信号

DCC1：直流部分

FS：回授信号

FBP：回授路径

IAC：电流信号

PW：电力

RREF：参考阻抗

SDI：状态判定指令

S1010、S1020、S1030、S1040、S1050：步骤

TSS：散热状态信号

TS：温度感测信号

TREF：参考温度值

VAC：电压信号。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1是依照本发明第一实施例的散热装置100的方块示意图。请参照图1，在本实施例中，散热装置100包括控制器110、驱动器120、温度感测器130、散热器140以及电源供应器150。温度感测器130可以接收参考温度值TREF，并且依据参考温度值TREF来产生温度感测信号TS。其中，本实施例的参考温度值TREF可以例如是环境的温度状态或是散热器140的温度状态。

控制器110耦接至温度感测器130。控制器110可以依据温度感测信号TS来产生控制信号CS。电源供应器150耦接至驱动器120。电源供应器150可用以提供电力PW至驱动器120，以启动驱动器120的操作动作。驱动器120耦接至控制器110。驱动器120可以依据控制信号CS来产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号DS。

另一方面，散热器140耦接至驱动器120。驱动器120可以通过提供驱动信号DS至散热器140，以对散热器140的电压状态以及电流状态进行检测。并且，散热器140可以依据驱动信号DS以及/或电压状态与电流状态的检测结果来获得回授信号FS。接着，散热器140可以通过回授路径FBP来将回授信号FS回授至驱动器120。在驱动器120接收到回授信号FS之后，驱动器120可再通过回授路径FBP将回授信号FS回授至控制器110，以使散热装置100可以持续的进行运作。

需注意到的是，本实施例的回授信号FS可以相关于驱动信号DS，亦即，回授信号FS的操作状态可以相同于驱动信号DS的操作状态。并且，本实施例不限制控制信号CS以及/或驱动信号DS的成份或形式。控制信号CS以及/或驱动信号DS的成份或形式可以依照散热装置100的设计需求来决定。

举例来说，在一些设计需求下(在一些实施例中)，当散热器140接收到状态判定指令SDI时，表示使用者欲对散热装置100的散热器140的健康状态进行检测或监控，在此情况下，控制信号CS以及/或驱动信号DS可以是具有直流部分以及交流部分的信号。而在另一些设计需求下(在另一些实施例中)，当散热器140未接收到状态判定指令SDI时，表示使用者不需要对散热装置100的散热器140的健康状态进行检测或监控，在此情况下，控制信号CS以及/或驱动信号DS可以是仅具有直流部分的信号。

换言之，本实施例的控制信号CS或驱动信号DS的直流部分可以相关于散热器140的散热能力，并且控制信号CS或驱动信号DS的交流部分可以相关于散热状态信号TSS。其中，本实施例的状态判定指令SDI用以指示散热装置100是否对散热器140的健康状态进行监控。

针对图1实施例的散热装置100的操作细节，详细来说，当散热器140接收到状态判定指令SDI时，在驱动器120接收到回授信号FS之后，驱动器120亦可针对回授信号FS进行滤波动作，以滤除回授信号FS的直流部分。接着，驱动器120可以依据回授信号FS的交流部分来产生待检测信号A1，借此获得在驱动器120通过驱动信号DS的交流部分对散热器140的检测下，关于散热器140的电压以及电流的响应状态。并且，驱动器120可以提供待检测信号A1至控制器110。

在此请同时参照图1以及图8，图8是依照本发明第一至第四实施例的待检测信号的电压信号VAC以及电流信号IAC的波形示意图。其中，图8所示的电压信号VAC以及电流信号IAC是关于散热器140在驱动信号DS的交流部分的检测下，所检测出的电压以及电流的响应状态。

控制器110可以依据待检测信号A1的电压信号VAC以及电流信号IAC来计算出散热器140的阻抗。并且，控制器110可以通过比较散热器140的阻抗以及预设的参考阻抗来判断出散热器140于参考温度值TREF下的健康状态(例如，散热器140操作于正常状态或异常状态)。借此，控制器110可以依据判断结果来获得散热状态信号TSS。

在此需特别说明的是，本实施例的控制器110可以根据参考温度值TREF来预设参考阻抗的阻抗范围以及驱动信号DS的操作频率与直流部分的操作准位的大小。举例来说(但本发明不限于此)，假设参考温度值TREF为23度(℃)时，控制器110可以将参考阻抗预设在1.484欧姆(Ohm)至1.648欧姆的范围中。并且，驱动器120可以依据控制信号CS来产生具有1k(kilo)赫兹(Hz)以及直流准位为1伏特(Volt)的驱动信号DS。也就是说，控制器110可以在某一参考温度值TREF下，将参考阻抗预设为散热器140能够维持在正常状态时所对应的阻抗范围。

进一步来说，在控制器110比较散热器140的阻抗以及参考阻抗的操作中，当控制器110判断散热器140的阻抗符合参考阻抗的阻抗范围时，控制器110可以提供指示散热器140的健康状态为正常状态的散热状态信号TSS至外部的装置(未绘示)。此时，所述装置(例如，指示灯或显示屏幕)可以依据散热状态信号TSS来产生相关的提示信息(例如，指示灯可以发出绿色灯光作为提示信息，或者，显示屏幕可以显示散热器140为正常状态的提示信息)。借此，使用者可以根据所述装置所产生的提示信息，而得知散热器140处于正常状态，并且无需对散热器140进行检查或更换的动作。

相对的，当控制器110判断散热器140的阻抗未符合参考阻抗的阻抗范围时，控制器110可以提供指示散热器140的健康状态为异常状态的散热状态信号TSS至外部的装置。此时，所述装置可以依据散热状态信号TSS来产生相关的提示信息(例如，指示灯可以发出红色灯光作为提示信息，或者，显示屏幕可以显示散热器140为异常状态的提示信息)。借此，使用者可以根据所述装置所产生的提示信息，而得知散热器140处于异常状态，并且需要对散热器140进行进一步的检查或更换元件的动作。

依据上述图1实施例的描述可以得知，在本实施例的散热装置100中，驱动器120可以通过提供具有直流部分以及交流部分的驱动信号DS至散热器140，以检测散热器140在参考温度值TREF下的电压状态以及电流状态，并借此获得相关于驱动信号DS的回授信号FS。并且，驱动器120亦可通过滤除回授信号FS的直流部分，以将回授信号FS的交流部分作为待检测信号A1。

在控制器110获得待检测信号A1中的电压信号VAC以及电流信号IAC的情况下，控制器110可依据电压信号VAC以及电流信号IAC来计算出散热器140的阻抗，并通过比较散热器140的阻抗以及参考阻抗来判断散热器140的健康状态。如此一来，散热装置100可以通过动态地检测散热器140的阻抗状态，以达到即时地监控散热器140的健康状态之功效，借以提升散热装置100的工作效率。

图2是依照本发明第二实施例的散热装置200的方块示意图。在图2所示实施例中，散热装置200包括控制器210、驱动器220、温度感测器230、散热器240以及电源供应器250。图2所示控制器210、驱动器220、温度感测器230、散热器240以及电源供应器250可以分别参照图1所示控制器110、驱动器120、温度感测器130、散热器140以及电源供应器150的相关说明来类推，故不再赘述。

请参照图2，控制器210可以包括交流信号产生器211、控制电路212、类比数字转换电路213以及查找表214。交流信号产生器211耦接至驱动器220。类比数字转换电路213耦接于温度感测器230、控制电路212以及驱动器220。类比数字转换电路213可用以对输入端所接收到的信号(亦即，温度感测信号TS、待检测信号A2以及/或回授信号FS)进行转换，以产生数字格式的输出信号DOUT。控制电路212耦接于查找表214、类比数字转换电路213以及驱动器220。控制电路212可以依据数字格式的输出信号DOUT来产生具有直流部分的控制信号CS。查找表214可用以记录参考温度值TREF以及参考阻抗RREF之间的关系。

另一方面，驱动器220可以包括驱动电路221以及滤波电路222。驱动电路221耦接于控制器210、散热器240以及电源供应器250。滤波电路222耦接于驱动电路221以及类比数字转换电路213之间。

针对图2实施例的散热装置200的操作细节，请同时参照图2以及图3，图3是依照本发明第二实施例说明图2所示控制信号CS’以及驱动信号DS的波形示意图。详细来说，散热装置200可以通过温度感测器230来感测环境的温度状态或是散热器240的温度状态，以获得参考温度值TREF。并且，温度感测器230会依据参考温度值TREF来产生温度感测信号TS。接着，类比数字转换电路213可以对温度感测信号TS进行转换动作，以将具有类比格式的温度感测信号TS转换为数字格式的输出信号DOUT，并提供输出信号DOUT至控制电路212。

接着，控制电路212可以依据输出信号DOUT(亦即，经转换的温度感测信号TS)来产生具有直流部分DCC1的控制信号CS，并且控制器210可通过交流信号产生器211来产生交流测试信号ACTS1，以将交流测试信号ACTS1加载至控制信号CS上，并作为控制信号CS’的交流部分ACC1(如图3所示)。

需注意到的是，由于本实施例的交流信号产生器211是设置于控制器210的内部，因此，上述关于将交流测试信号ACTS1加载至控制信号CS的操作动作可以于控制器210的内部完成，并且控制电路212可根据此操作动作来产生控制信号CS’。

另一方面，在驱动电路221接收到具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1的控制信号CS’之后，驱动电路221可以依据控制信号CS’来产生具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1、ACC2的驱动信号DS。在此需注意到的是，本实施例的交流部分ACC2可以是驱动电路221中因切换开关所造成的涟波(Ripple)信号，并且所述涟波信号可以被加载至驱动信号DS上(如图3所示中的锯齿状波形)。其中，所述涟波信号的操作频率可以大于交流测试信号ACTS1的操作频率。

在此情况下，驱动电路221可以通过提供具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1、ACC2的驱动信号DS至散热器240，以对散热器240的电压状态以及电流状态进行检测。并且，散热器240可以依据驱动信号DS以及/或电压状态与电流状态的检测结果来获得回授信号FS。接着，散热器240可以通过回授路径FBP来回授相关于驱动信号DS的回授信号FS至驱动电路221。在驱动电路221接收到回授信号FS之后，驱动电路221可再通过回授路径FBP将回授信号FS回授至类比数字转换器213。并且，类比数字转换器213可以对回授信号FS进行转换动作，以将具有类比格式的回授信号FS转换为数字格式的输出信号DOUT，使得控制电路212可以持续的进行运作。

此外，当散热器240接收到状态判定指令SDI时，在驱动电路221接收到回授信号FS之后，驱动电路221亦可提供回授信号FS至滤波电路222。值得一提的是，本实施例的滤波电路222可以针对回授信号FS进行滤波动作，以滤除回授信号FS的直流部分DCC1以及交流部分ACC2。换言之，驱动器220可以通过滤波电路222来将回授信号FS中相对于交流测试信号ACTS 1的高频信号(亦即，作为回授信号FS(或驱动信号DS)的交流部分ACC2的涟波信号)以及低频信号(亦即，作为回授信号FS(或驱动信号DS)的直流部分DCC1的控制信号CS)滤除，仅使回授信号FS(或驱动信号DS)的交流部分ACC1(亦即，交流测试信号ACTS1)的频带通过。

接着，滤波电路222可以依据回授信号FS的交流部分ACC1来产生待检测信号A2，借此获得在驱动电路221通过驱动信号DS的交流部分ACC1对散热器240的检测下，关于散热器240的电压以及电流的响应状态。并且，滤波电路222可以提供待检测信号A2至类比数字转换电路213。

在此请同时参照图2以及图8，图8所示的电压信号VAC以及电流信号IAC是关于散热器240在驱动信号DS的交流部分ACC1的检测下，所检测出的电压以及电流的响应状态。

在此情况下，类比数字转换电路213可以对待检测信号A2的电压信号VAC以及电流信号IAC进行转换动作，以将具有类比格式的电压信号VAC以及电流信号IAC转换为数字格式的输出信号DOUT。并且，控制电路212可以依据数字格式的输出信号DOUT(亦即，经转换的电压信号VAC以及经转换的电流信号IAC)来计算出散热器240的阻抗。

特别一提的是，在本实施例中，在控制电路212计算出散热器240的阻抗之后，控制电路212可以依据计算结果从查找表214中搜寻对应于参考温度值TREF的参考阻抗RREF的阻抗范围，并且通过比较散热器240的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器240于参考温度值TREF下的健康状态(例如，散热器240操作于正常状态或异常状态)。借此，控制电路212可以依据判断结果来获得散热状态信号TSS，并且散热装置200可以通过散热状态信号TSS来监控散热器240的健康状态。

其中，关于控制电路212通过比较散热器240的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器240的健康状态，以及散热装置200通过散热状态信号TSS来监控散热器240的健康状态的相关实施细节，可以参照图1的相关说明，在此恕不多赘述。

图4是依照本发明第三实施例的散热装置400的方块示意图。在图4所示实施例中，散热装置400包括控制器410、驱动器420、温度感测器430、散热器440以及电源供应器450。其中，控制器410可以包括控制电路412、类比数字转换电路413以及查找表414。驱动器420可以包括驱动电路421、滤波电路422、交流信号产生器423以及混波器(Mixer)424。其中，混波器424耦接于控制电路412、交流信号产生器423以及驱动电路421。

图4所示控制器410、驱动器420、温度感测器430、散热器440以及电源供应器450可以分别参照图2所示控制器210、驱动器220、温度感测器230、散热器240以及电源供应器250的相关说明来类推，故不再赘述。

不同于图2实施例的是，本实施例的交流信号产生器423可以被设置于驱动器420中(或设置于控制器410的外部)，并且交流信号产生器423可用以产生交流测试信号ACTS2。

针对图4实施例的散热装置400的操作细节，请同时参照图4以及图5，图5是依照本发明第三实施例说明图4所示控制信号CS’以及驱动信号DS的波形示意图。详细来说，控制电路412可以依据输出信号DOUT(亦即，经转换的温度感测信号TS)来产生具有直流部分DCC1的控制信号CS。接着，驱动器420可通过交流信号产生器423来产生交流测试信号ACTS2，并借由混波器424将交流测试信号ACTS2加载至控制信号CS上，以作为控制信号CS’的交流部分ACC1(如图5所示)。

需注意到的是，在此不同于图2实施例的是，由于本实施例的交流信号产生器423是设置于驱动器420的内部，因此，上述关于将交流测试信号ACTS2加载至控制信号CS的操作动作可以于驱动器420的内部完成，并且驱动器420可根据此操作动作来获得控制信号CS’。

接着，在驱动电路421接收到具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1的控制信号CS’之后，驱动电路421可以依据控制信号CS’来产生具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1、ACC2的驱动信号DS。类似于图2实施例的是，本实施例的交流部分ACC2同样可以是驱动电路421中因切换开关所造成的涟波信号，并且所述涟波信号可以加载至驱动信号DS上(如图5所示中的锯齿状波形)。其中，所述涟波信号的操作频率亦可大于交流测试信号ACTS2的操作频率。

在此情况下，驱动电路421可以通过提供具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1、ACC2的驱动信号DS至散热器440，以对散热器440的电压状态以及电流状态进行检测。并且，散热器440可以依据驱动信号DS以及/或电压状态与电流状态的检测结果来获得回授信号FS。接着，散热器440可以通过回授路径FBP来回授相关于驱动信号DS的回授信号FS至驱动电路421。在驱动电路421接收到回授信号FS之后，驱动电路421可再通过回授路径FBP将回授信号FS回授至类比数字转换器413。并且，类比数字转换器413可以对回授信号FS进行转换动作，以将具有类比格式的回授信号FS转换为数字格式的输出信号DOUT，使得控制电路412可以持续的进行运作。

此外，当散热器440接收到状态判定指令SDI时，在驱动电路421接收到回授信号FS之后，驱动电路421亦可提供回授信号FS至滤波电路422。并且，滤波电路422可以针对回授信号FS进行滤波动作，以滤除回授信号FS的直流部分DCC1以及交流部分ACC2。换言之，驱动器420可以通过滤波电路422来将回授信号FS中相对于交流测试信号ACTS2的高频信号(亦即，作为回授信号FS的交流部分ACC2的涟波信号)以及低频信号(亦即，作为回授信号FS的直流部分DCC1的控制信号CS)滤除，仅使回授信号FS的交流部分ACC1(亦即，交流测试信号ACTS2)的频带通过。

接着，滤波电路422可以依据回授信号FS的交流部分ACC1来产生待检测信号A3，借此获得在驱动电路421通过驱动信号DS的交流部分ACC1对散热器440的检测下，关于散热器440的电压以及电流的响应状态。并且，滤波电路422可以提供待检测信号A3至类比数字转换电路413。

在此请同时参照图4以及图8，图8所示的电压信号VAC以及电流信号IAC是关于散热器440在驱动信号DS的交流部分ACC1的检测下，所检测出的电压以及电流的响应状态。

在此情况下，类比数字转换电路413可以对待检测信号A3的电压信号VAC以及电流信号IAC进行转换动作，以将具有类比格式的电压信号VAC以及电流信号IAC转换为数字格式的输出信号DOUT。并且，控制电路412可以依据输出信号DOUT(亦即，经转换的电压信号VAC以及经转换的电流信号IAC)来计算出散热器440的阻抗。

在控制电路412计算出散热器440的阻抗之后，控制电路412可以依据计算结果从查找表414中搜寻对应于参考温度值TREF的参考阻抗RREF的阻抗范围，并且通过比较散热器440的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器440于参考温度值TREF下的健康状态(例如，散热器440操作于正常状态或异常状态)。借此，控制电路412可以依据判断结果来获得散热状态信号TSS，并且散热装置400可以通过散热状态信号TSS来监控散热器440的健康状态。

其中，关于控制电路412通过比较散热器440的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器440于参考温度值TREF下的健康状态，以及散热装置400通过散热状态信号TSS来监控散热器440的健康状态的相关实施细节，可以参照图1的相关说明，在此恕不多赘述。

图6是依照本发明第四实施例的散热装置600的方块示意图。在图6所示实施例中，散热装置600包括控制器610、驱动器620、温度感测器630、散热器640以及电源供应器650。其中，控制器610可以包括控制电路612、类比数字转换电路613以及查找表614。驱动器620可以包括驱动电路621、滤波电路522、交流信号产生器623以及混波器624。其中，混波器624耦接于驱动电路621、交流信号产生器623以及散热器640。

图6所示控制器610、驱动器620、温度感测器630、散热器640以及电源供应器650可以分别参照图2所示控制器210、驱动器220、温度感测器230、散热器240以及电源供应器250的相关说明来类推，故不再赘述。

不同于图2以及图4实施例的是，本实施例的交流信号产生器623可以被设置于驱动器620中(或设置于控制器610的外部)，并且驱动器620可以通过交流信号产生器623产生交流测试信号ACTS3，以将交流测试信号ACTS3加载至驱动信号DS上，并作为驱动信号DS’的交流部分ACC1。

针对图6实施例的散热装置600的操作细节，请同时参照图6以及图7，图7是依照本发明第四实施例说明图6所示驱动信号DS’的波形示意图。具体而言，控制电路612可以依据输出信号DOUT(亦即，经转换的温度感测信号TS)来产生具有直流部分DCC1的控制信号CS。接着，驱动电路621可以依据控制信号CS来产生具有直流部分DCC1以及交流部分ACC2的驱动信号DS。其中，类似于图2以及图4实施例的是，本实施例的交流部分ACC2同样可以是驱动电路621中因切换开关所造成的涟波信号，并且所述涟波信号可以加载至驱动信号DS上(如图7所示中的锯齿状波形)。其中，所述涟波信号的操作频率亦可大于交流测试信号ACTS3的操作频率。

接着，驱动器620可通过交流信号产生器623来产生交流测试信号ACTS3，并借由混波器624将交流测试信号ACTS3加载至驱动信号DS上，以作为驱动信号DS’的交流部分ACC1(如图7所示)。

在此情况下，驱动器620可以通过提供具有直流部分DCC1以及交流部分ACC1、ACC2的驱动信号DS’至散热器640，以对散热器640的电压状态以及电流状态进行检测。并且，散热器640可以依据驱动信号DS’以及/或电压状态与电流状态的检测结果来获得回授信号FS。接着，散热器640可以通过回授路径FBP来回授相关于驱动信号DS’的回授信号FS至驱动电路621。在驱动电路621接收到回授信号FS之后，驱动电路621可再通过回授路径FBP将回授信号FS回授至类比数字转换器613。并且，类比数字转换器613可以对回授信号FS进行转换动作，以将具有类比格式的回授信号FS转换为数字格式的输出信号DOUT，使得控制电路612可以持续的进行运作。

此外，当散热器640接收到状态判定指令SDI时，在驱动电路621接收到回授信号FS之后，驱动电路621亦可提供回授信号FS至滤波电路622。并且，滤波电路622可以针对回授信号FS进行滤波动作，以滤除回授信号FS的直流部分DCC1以及交流部分ACC2。换言之，驱动器620可以通过滤波电路622来将回授信号FS中相对于交流测试信号ACTS3的高频信号(亦即，作为回授信号FS的交流部分ACC2的涟波信号)以及低频信号(亦即，作为回授信号FS的直流部分DCC1的控制信号CS)滤除，仅使回授信号FS的交流部分ACC1(亦即，交流测试信号ACTS3)的频带通过。

接着，滤波电路622可以依据回授信号FS的交流部分ACC1来产生待检测信号A4，借此获得在驱动器620通过驱动信号DS’的交流部分ACC1对散热器640的检测下，关于散热器640的电压以及电流的响应状态。并且，滤波电路622可以提供待检测信号A4至类比数字转换电路613。

在此请同时参照图6以及图8，图8所示的电压信号VAC以及电流信号IAC是关于散热器640在驱动信号DS’的交流部分ACC1的检测下，所检测出的电压以及电流的响应状态。

在此情况下，类比数字转换电路613可以对待检测信号A4的电压信号VAC以及电流信号IAC进行转换动作，以将具有类比格式的电压信号VAC以及电流信号IAC转换为数字格式的输出信号DOUT。并且，控制电路612可以依据输出信号DOUT(亦即，经转换的电压信号VAC以及经转换的电流信号IAC)来计算出散热器640的阻抗。

在控制电路612计算出散热器640的阻抗之后，控制电路612可以依据计算结果从查找表614中搜寻对应于参考温度值TREF的参考阻抗RREF的阻抗范围，并且通过比较散热器640的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器640于参考温度值TREF下的健康状态(例如，散热器640操作于正常状态或异常状态)。借此，控制电路612可以依据判断结果来获得散热状态信号TSS，并且散热装置600可以通过散热状态信号TSS来监控散热器640的健康状态。

其中，关于控制电路612通过比较散热器640的阻抗以及参考阻抗RREF的阻抗范围来判断出散热器640于参考温度值TREF下的健康状态，以及散热装置600通过散热状态信号TSS来监控散热器640的健康状态的相关实施细节，可以参照图1的相关说明，在此恕不多赘述。

需注意到的是，图1、图2、图4以及图6实施例中所分别对应的散热器140、240、440、640可以例如是由致冷晶片来实施，并且滤波电路222、422、622可以例如是由带通滤波器(Notch Filter)来实施，但本发明并不限于此。

依据上述诸多实施例的描述可以得知，本发明的散热装置可以通过对控制信号或驱动信号加载交流测试信号，使得驱动器可以借由具有直流部分以及交流部分的驱动信号来对散热器的电压状态以及电流状态加以检测。并且，通过滤波电路针对回授信号滤除相对于所述交流测试信号的高频信号(亦即，作为回授信号的交流部分的涟波信号)以及低频信号(亦即，作为回授信号的直流部分的控制信号)，以获得待检测信号。

如此一来，本发明的散热装置可以通过待检测信号的电压信号以及电流信号来计算出散热器的阻抗，并通过比较散热器的阻抗以及参考阻抗来判断散热器的健康状态，借以达到即时地监控散热器的健康状态之功效，进而提升散热装置的工作效率。

图9是依照本发明第一至第四实施例说明温度感测器的设置的示意图。针对上述诸多实施例的温度感测器(例如是温度感测器130、230、430、630)的设置位置，请参照图9的示意图。在图9的示意图中，温度感测器930、930’可以是上述诸多实施例的温度感测器130、230、430、630，并且散热器940可以是上述诸多实施例的散热器140、240、440、640。

详细来说，在一些设计需求下(在一些实施例中)，温度感测器930可以设置于导热结构920上，并且通过导热结构920来与光阀910以及散热器940进行连接。借此，温度感测器930可以通过导热结构920的散热路径来感测光阀910以及散热器940的温度状态。而在另一些设计需求下(在另一些实施例中)，温度感测器930’亦可设置于散热器940的内部，使得温度感测器930’可以直接感测到散热器940的温度状态。

其中，图9所示的光阀910可以例如是数字微镜装置(digital micromirrordevices，DMD)，并且导热结构920例如但不限制为金属材质(如铜制散热结构)。

图10是依照本发明一实施例的散热装置的检测方法的流程图。请同时参照图1以及图10，在步骤S1010中，散热装置100可以由温度感测器130依据参考温度值TREF以产生温度感测信号TS。在步骤S1020中，散热装置100可以由控制器110依据温度感测信号TS以产生控制信号CS。在步骤S1030中，散热装置100可以由驱动器120依据控制信号CS以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号DS。在步骤S1040中，散热装置100可以由散热器140依据驱动信号DS以产生回授信号FS。在步骤S1050中，散热装置100可以由控制器110依据待检测信号A1以计算出散热器140的阻抗，并且依据散热器140的阻抗以获得散热状态信号TSS。关于各步骤的实施细节在前述的实施例及实施方式都有详尽的说明，在此恕不多赘述。

综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的散热装置可以通过对控制信号或驱动信号加载交流测试信号，使得驱动器可以借由具有直流部分以及交流部分的驱动信号来对散热器的电压状态以及电流状态加以检测。并且，通过滤波电路针对回授信号滤除相对于所述交流测试信号的高频信号以及低频信号，以获得待检测信号。如此一来，本发明的散热装置可以通过待检测信号的电压信号以及电流信号来计算出散热器的阻抗，并通过比较散热器的阻抗以及参考阻抗来判断出散热器的健康状态，借以达到即时地监控散热器的健康状态之功效，进而提升散热装置的工作效率。

惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (26)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括控制器、驱动器、温度感测器以及散热器，其中：

所述温度感测器耦接至所述控制器，依据参考温度值以产生温度感测信号；

所述控制器依据所述温度感测信号以产生控制信号；

所述驱动器耦接至所述控制器，并且依据所述控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号；以及

所述散热器耦接至所述驱动器，并且依据所述驱动信号以产生回授信号，

其中，所述控制器依据待检测信号以计算出所述散热器的阻抗，并且所述控制器依据所述散热器的阻抗以获得散热状态信号。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述控制器依据所述待检测信号的电压信号以及电流信号以计算出所述散热器的阻抗，并且通过比较所述散热器的阻抗与参考阻抗以获得所述散热状态信号。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述控制器包括查找表，其中：

所述查找表用以记录所述参考温度值与所述参考阻抗的关系，所述控制器依据所述散热器的阻抗以通过所述查找表获得所述散热状态信号。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述驱动器包括驱动电路以及滤波电路，其中：

所述驱动电路用以依据所述控制信号以产生所述驱动信号，并且通过所述滤波电路将所述回授信号传送至所述控制器；以及

所述滤波电路耦接于所述控制器以及所述驱动电路之间，所述滤波电路针对所述回授信号进行滤波以滤除所述回授信号的直流部分，并依据所述回授信号的交流部分以产生所述待检测信号。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述控制器还包括交流信号产生器，所述交流信号产生器耦接至所述驱动器且用以对所述控制信号加载交流部分，并且所述驱动器依据所述控制信号的交流部分以产生具有交流部分的所述驱动信号。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述驱动器还包括交流信号产生器，所述交流信号产生器耦接至所述散热器，并且用以对所述驱动信号加载交流部分。

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述驱动器还包括交流信号产生器，所述交流信号产生器耦接至所述控制器，并且用以对所述控制信号加载交流部分。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括电源供应器，其中所述电源供应器耦接至所述驱动器，用以提供电力至所述驱动器。

9.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述控制器包括类比数字转换电路以及控制电路，其中：

所述类比数字转换电路用以对所述温度感测信号以及所述待检测信号进行转换以产生数字格式的输出信号；以及

所述控制电路耦接至所述类比数字转换电路，用以依据所述数字格式的输出信号以产生所述控制信号。

10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，若所述散热装置接收状态判定指令时，依据所述状态判定指令对所述控制信号或所述驱动信号加载交流部分。

11.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，若所述散热装置未接收状态判定指令时，所述控制信号或所述驱动信号仅包含直流部分。

12.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述控制信号或所述驱动信号的直流部分相关于所述散热器的散热能力，且所述控制信号或所述驱动信号的交流部分相关于获得所述散热状态信号。

13.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热器依据所述驱动信号以产生所述回授信号至所述驱动器，并且所述驱动器依据所述回授信号的交流部分以产生所述待检测信号至所述控制器。

14.一种散热装置的检测方法，其特征在于，包括：

由温度感测器依据参考温度值以产生温度感测信号；

由控制器依据所述温度感测信号以产生控制信号；

由驱动器依据所述控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的驱动信号；

由散热器依据所述驱动信号以产生回授信号；以及

由所述控制器依据待检测信号以计算出所述散热器的阻抗，并且依据所述散热器的阻抗以获得散热状态信号。

15.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，由所述控制器依据所述待检测信号以计算出所述散热器的阻抗，并且依据所述散热器的阻抗以获得所述散热状态信号的步骤包括：

由所述控制器依据所述待检测信号的电压信号以及电流信号以计算出所述散热器的阻抗，并且通过比较所述散热器的阻抗与参考阻抗以获得所述散热状态信号。

16.根据权利要求15所述的散热装置的检测方法，其特征在于，通过比较所述散热器的阻抗与所述参考阻抗以获得所述散热状态信号的步骤包括：

由查找表记录所述参考温度值与所述参考阻抗的关系，并且由所述控制器依据所述散热器的阻抗以通过所述查找表获得所述散热状态信号。

17.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，由所述驱动器依据所述控制信号以产生具有直流部分以及交流部分的所述驱动信号的步骤包括：

由驱动电路依据所述控制信号以产生所述驱动信号，并且通过滤波电路将所述回授信号传送至所述控制器；以及

由所述滤波电路针对所述回授信号进行滤波以滤除所述回授信号的直流部分，并依据所述回授信号的交流部分以产生所述待检测信号。

18.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由交流信号产生器对所述控制信号加载交流部分，并且由所述驱动器依据所述控制信号的交流部分以产生具有交流部分的所述驱动信号。

19.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由交流信号产生器对所述驱动信号加载交流部分。

20.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由交流信号产生器对所述控制信号加载交流部分。

21.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由电源供应器提供至所述驱动器的电力。

22.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由类比数字转换电路对所述温度感测信号以及所述待检测信号进行转换以产生数字格式的输出信号；以及

由控制电路依据所述数字格式的输出信号以产生所述控制信号。

23.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

若所述散热装置接收状态判定指令时，依据所述状态判定指令对所述控制信号或所述驱动信号加载交流部分。

24.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

若所述散热装置未接收状态判定指令时，所述控制信号或所述驱动信号仅包含直流部分。

25.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述控制信号或所述驱动信号的直流部分相关于所述散热器的散热能力，且所述控制信号或所述驱动信号的交流部分相关于获得所述散热状态信号。

26.根据权利要求14所述的散热装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

由所述散热器依据所述驱动信号以产生所述回授信号至所述驱动器，并且由所述驱动器依据所述回授信号的交流部分以产生所述待检测信号至所述控制器。

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