JP2006300069A

JP2006300069A - ファン制御装置及びその方法

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Publication number: JP2006300069A
Application number: JP2006119204A
Authority: JP
Inventors: Tsung-Jung Hsieh; 宗融謝; Yu-Liang Lin; 侑良林; Yao Lung Huang; 躍龍黄; Min-Shi Tsai; 明熹蔡
Original assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2006-11-02
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Abstract

【課題】ファンの回転速度を自動的に調整可能なファン制御装置及びその方法を提供する。
【解決手段】制御装置は目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御するものであり、温度測定モジュール、回転速度変調モジュール及びファン駆動モジュールを備えている。前記温度測定モジュールは、ファンが設置された環境の温度を測定することで温度値を生成する。前記回転速度変調モジュールは、前記温度測定モジュールに電気的に接続されることで温度値を受け取り、前記温度値と前記目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成する。前記ファン駆動モジュールは、前記回転速度変調モジュールに電気的に接続され、前記ファン制御信号に基づき駆動信号を出力することでファンを駆動する。また制御方法は、前記ファン制御装置に適用可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、ファン制御装置及びその方法に関するものである。

一般的に、ファンは各種の電子装置をスムーズに放熱させるために多数の電子装置の内部に装着される。周知のファン制御装置は、ファンの環境と環境温度に基づきファンの回転速度を全速または低速に維持するか、或いはファンの回転速度を全速と低速の間に調整するものである。

図１に示すように、周知のファン制御装置１は温度センサー１１と駆動チップ１２を備え、そのうち温度センサー１１は環境温度を測定し測定値１１１を生成し、駆動チップ１２は測定値１１１、または最低回転速度信号１２１に基づき駆動信号１２２を生成する。また、ファン２は駆動信号１２２を受けて稼働し、そのうち駆動信号１２２はパルス幅変調信号にすることが可能である。最低回転速度信号１２１は一定電圧レベルにすることが可能であり、ファン２は駆動信号１２２の電圧値の大きさ、または電圧パルスのデューティー比によって回転速度を調整する。

上述の温度センサー１１はサーミスターにすることが可能であり、図２に示すように環境温度が高ければ高いほど、温度センサー１１が生成する測定値１１１の電圧（出力信号）が低くなる。

図１と図３に示すように、ファン２は駆動信号１２２の電圧値の高さ、または電圧パルスのデューティー比によって回転速度を調整し、駆動信号１２２は測定値１１１の大きさに伴い変化するため、ファン２は環境温度に応じ回転速度を調整可能である。

環境温度が温度Ｔ₁以上、Ｔ₂以下である場合、駆動チップ１２は測定値１１１に基づき駆動信号１２２の電圧値または電圧パルスのデューティー比を調整するため、ファン２は温度変化に伴い回転速度が調整される。

環境温度がＴ₂以上である場合、駆動チップ１２は測定値１１１に基づき調整するのではなく、駆動信号１２２の電圧値、または電圧パルスのデューティー比を一定に保つため、ファン２は温度の上昇にかかわらず、全速回転を維持する。

環境温度がＴ₁以下である場合、駆動チップ１２は駆動信号１２２の電圧値、または電圧パルスのデューティー比を測定値１１１に基づき調整せずに、最低回転速度信号１２１に基づき駆動信号１２２を生成するため、ファン２は温度の低下にかかわらず低速回転を維持する。

周知のファン制御装置および方法は、温度変化に応じてファンの回転速度を調整することしかできないため、使用者は自分でファンの回転速度を下げてファンの騒音を低下させたり、放熱または通風の需要によりファンの回転速度を調整したりすることができない。つまり、周知のファン制御装置および方法は、温度変化に基づきファンの回転速度を調整し、ファンの回転速度と温度の関係を一定に保持することしかできないため、ファンの回転速度と温度の特性曲線をより一層変化させることができない。したがって、ファンは、一定の温度下では回転速度を変化させることなく一定の回転速度を維持するため、使用者の需要、または環境の要求に応じてファンの回転速度を調整することができない。

したがって、本発明によるファン制御装置および方法は、温度に基づきファンの回転速度を自動的に調整可能であるだけでなく、使用者の設定に基づき自動的にファンの回転速度を調整し、また、様々な温度情況下で使用者の需要、または環境の要求に応じてファンの回転速度を速くしたり遅くしたりすることにより、ファンの回転速度と温度の特性曲線をより一層変化させ得ることが期待されている。このことは現在の最も重要な課題の一つとなっている。

上述の課題に鑑みて、本発明の主な目的は、ファンの回転速度を自動的に調整可能なファン制御装置及び方法を提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明によるファン制御装置は、目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御するものであり、この装置は温度測定モジュール、回転速度変調モジュールとファン駆動モジュールを備える。これらのうち温度測定モジュールは、ファンが設置された環境の温度を測定し温度値を生成する。回転速度変調モジュールは、温度測定モジュールに電気的に接続されることで温度値を受け取り、かつ温度値と目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成する。ファン駆動モジュールは、回転速度変調モジュールに電気的に接続され、かつファン制御信号に基づき駆動信号を生成することでファンを駆動する。

上述の目的を達成するために、本発明によるファン制御方法は、目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御することであり、この方法はファンが設置された環境の温度を測定し温度値を生成するステップと、温度値と目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成するステップと、ファン制御信号に基づき駆動信号を生成することでファンを駆動するステップとを含む。

上述の通り、本発明によるファン制御装置は回転速度変調モジュールを有し、回転速度変調モジュールは、温度値と目標回転速度信号に基づきファンの回転速度を制御するため、温度値に基づきファンの回転速度を自動的に調整可能であるだけでなく、目標回転速度信号に基づき自動的にファンの回転速度を調整することにより、ファンの回転速度と温度の特性曲線をより一層変化させることが可能である。したがって、使用者は、使用者の環境と需要に応じてファンの回転速度を適切に調整することが可能となる。

以下、本発明の実施例によるファン制御装置及び方法を図面に基づいて説明する。

図４に示すように、本発明の実施例によるファン制御装置３は目標回転速度信号Ｓ_targetを受けることでファン４の回転速度を制御するものである。ファン制御装置３は、温度測定モジュール３１、回転速度変調モジュール５及びファン駆動モジュール３２を備える。

温度測定モジュール３１はファン４が設置された環境の温度を測定し、温度値Ｓ_tempを生成する。回転速度変調モジュール５は、温度測定モジュール３１に電気的に接続されることで温度値Ｓ_tempを受け取り、温度値Ｓ_tempと目標回転速度信号Ｓ_targetに基づきファン制御信号Ｓ_fanを生成する。ファン駆動モジュール３２は、回転速度変調モジュール５に電気的に接続され、ファン制御信号Ｓ_fanに基づき駆動信号Ｓ_driveを生成することでファン４を駆動する。本実施例では、目標回転速度信号Ｓ_targetと駆動信号Ｓ_driveはパルス幅変調信号（Pulse Width Modulation Signal）にすることが可能である。目標回転速度信号Ｓ_targetはメインボードの温度監視制御チップまたはPWM制御チップまたはマイクロプロセッサーなどの温度制御ユニットから生成されるデジタル出力信号である。

図５に示すように、本実施例では、回転速度変調モジュール５は温度変調ユニット５１、第１一定速度変調ユニット５２と総合制御ユニット５３を含む。

温度変調ユニット５１は、温度値Ｓ_tempを受け取り、温度値Ｓ_tempと目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき温度回転速度信号Ｓ₅₁を生成する。第１一定速度変調ユニット５２は、目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき第１速度限定信号Ｓ₅₂を生成する。総合制御ユニット５３は温度回転速度信号Ｓ₅₁と第１速度限定信号Ｓ₅₂の両方、またはいずれか一つに基づきファン制御信号Ｓ_fanを生成する。

また第１一定速度変調ユニット５２は、目標回転速度信号Ｓ_targetと第１温度設定情報SET₁に基づき第１速度限定信号Ｓ₅₂を生成し、そのうち第１温度設定情報SET₁は、ファン４に一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定するためのものである。

本実施例では、回転速度変調モジュール５は、さらに第２一定速度変調ユニット５４を含む。第２一定速度変調ユニット５４は、温度速度限定信号Ｓ₅₄と目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき第２速度限定信号Ｓ₅₃を生成する。温度速度限定信号Ｓ₅₄は、温度変調ユニット５１が温度値Ｓ_tempに基づき生成したものであり、ファン駆動モジュール３２は、第２速度限定信号Ｓ₅₃に基づき駆動信号Ｓ_driveを生成し、ファン４は駆動信号Ｓ_driveに基づき一定の回転速度を維持する。

また第２一定速度変調ユニット５４は、目標回転速度信号Ｓ_target、温度速度限定信号Ｓ₅₄、第２温度設定情報SET₂に基づき第２速度限定信号Ｓ₅₃を生成する。第２温度設定情報SET₂は、ファン４に一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定するためのものである。

図６に示すように、本実施例では、回転速度変調モジュール５はさらに速度限定調整ユニット５５を含む。速度限定調整ユニット５５は、目標回転速度信号Ｓ_targetを調整することで、第１目標信号Ｓ₅₅、第２目標信号Ｓ₅₆、第３目標信号Ｓ₅₇を生成する。

第１一定速度変調ユニット５２は、第１目標信号Ｓ₅₅に基づき第１速度限定信号Ｓ₅₂を生成する。温度変調ユニット５１は、温度値Ｓ_tempと第２目標信号Ｓ₅₆に基づき温度回転速度信号Ｓ₅₁と温度速度限定信号Ｓ₅₄を生成する。第２一定速度変調ユニット５４は、第３目標信号Ｓ₅₇と温度速度限定信号Ｓ₅₄に基づき第２速度限定信号Ｓ₅₃を生成する。

図４、図５及び図７Ａに示すように、本実施例では、ファン４を設置した環境温度が温度Ｔ₁以上、温度Ｔ₂以下である場合、温度変調ユニット５１は温度値Ｓ_tempに基づき温度回転速度信号Ｓ₅₁を生成する。総合制御ユニット５３は、温度回転速度信号Ｓ₅₁と第１速度限定信号Ｓ₅₂に基づきファン制御信号Ｓ_fanを生成する。ファン駆動モジュール３２は、ファン制御信号Ｓ_fanに基づき駆動信号Ｓ_driveを生成する。ファン４は、駆動信号Ｓ_driveにより駆動された後、温度環境の変化に応じて回転速度を調整したり、目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき同じ温度環境下でのファン４の回転速度を調整したりすることが可能である。本実施例では、目標回転速度信号Ｓ_targetの電圧値が小さければ小さいほどファン４の回転速度が速くなる。つまり、一定の環境温度下で、目標回転速度信号Ｓ_targetの電圧を高く調整すれば、ファン４の回転速度を下げることが可能である。

環境温度がＴ₂以上である場合、第１一定速度変調ユニット５２は、目標回転速度信号Ｓ_targetと第１温度設定情報SET₁に基づき第１速度限定信号Ｓ₅₂を生成する。第１温度設定情報SET₁は、環境温度が温度Ｔ₂以上である時に、ファン４が所定の最大回転速度を維持するように限定する。総合制御ユニット５３は、第１速度限定信号Ｓ₅₂に基づきファン制御信号Ｓ_fanを生成する。ファン駆動モジュール３２はファン制御信号Ｓ_fanに基づき駆動信号Ｓ_driveを生成し、ファン４は駆動信号Ｓ_driveにより駆動された後、ファン４は温度の上昇にかかわらず所定の最大回転速度で回転を行い、目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき同じ環境温度下でのファン４の所定の回転速度を調整することが可能である。つまり、一定の環境温度下で目標回転速度信号Ｓ_targetの電圧を高く調整すれば、ファン４の回転速度を下げることが可能である。

環境温度が温度Ｔ₁以下である場合、第２一定速度変調ユニット５４は目標回転速度信号Ｓ_targetと温度速度限定信号Ｓ₅₄と第２温度設定情報SET₂に基づき第２速度限定信号Ｓ₅₃を生成する。このため、温度Ｔ₁附近ではファン４の回転速度は急上昇や急下降することはない。そのうち第２温度設定情報SET₂は、環境温度が温度Ｔ₁以下である時のファン４に低速回転を維持させるように限定する。第２速度限定信号Ｓ₅₃の電圧レベルがファン制御信号Ｓ_fanの電圧レベル以下である場合、ファン駆動モジュール３２は第２速度限定信号Ｓ₅₃に基づき駆動信号Ｓ_driveを生成し、ファン４は駆動信号Ｓ_driveに基づき低速回転を維持する。このため、ファン４は温度の降下に伴い回転速度を遅くすることなく、目標回転速度信号Ｓ_targetに基づき同じ環境温度下でのファン４の所定の回転速度を調整することが可能である。つまり、一定の環境温度下で目標回転速度信号Ｓ_targetの電圧を高く調整すればファン４の回転速度を下げることが可能である。

本実施例では、回転速度変調モジュール５はマイクロ制御器、マイクロプロセッサーまたはデジタル信号プロセッサーにおいて実行されるプログラムコードにすることが可能であり、ファームウェア制御によりファン駆動モジュール３２とファン４を制御し、第１温度設定情報SET₁と第２温度設定情報SET₂は、プログラムコード中のパラメーターまたは変数にすることが可能である。一方、回転速度変調モジュール５は直接電子回路から構成され、ハードウェア制御によりファン駆動モジュール３２とファン４を制御し、第１温度設定情報SET₁と第２温度設定情報SET₂は、電子回路中のコンデンサー、抵抗器、インダクターまたはトランジスターなどの電子素子の特性パラメーターにすることが可能である。

図４、図５及び図７Ｂ〜図７Ｆに示すように、本実施例では、第１温度設定情報SET₁と第２温度設定情報SET₂を調整することにより回転速度変調モジュール５の制御特性を変えることが可能である。これにより、ファン４の回転速度を様々な温度下で連続変化させることが可能となるだけでなく、ファン４の回転速度と環境温度の関係を多様に変化させることも可能となる。

図４、図６及び図７Ｇに示すように、第１温度設定情報SET₁と第２温度設定情報SET₂は、回転速度変調モジュール５の制御特性を変更可能であり、速度限定調整ユニット５５は異なる第１目標信号Ｓ₅₅、第２目標信号Ｓ₅₆と第３目標信号Ｓ₅₇を生成可能である。このため、第１速度限定信号Ｓ₅₂、温度回転速度信号Ｓ₅₁と第２速度限定信号Ｓ₅₃は、別々に第１目標信号Ｓ₅₅、第２目標信号Ｓ₅₆と第３目標信号Ｓ₅₇に基づき生成され、ファン４の回転速度は温度Ｔ₁または温度Ｔ₂下でも連続変化しない。したがって、ファン４の回転速度と環境温度の関係を多様に変化させることが可能となる。

図８に示すように、本実施例では、回転速度変調モジュール５は電子回路から構成され、目標回転速度信号Ｓ_targetは回転速度変調モジュール５に入力された後、抵抗器Ｒ₁を介して接地され、さらに温度変調ユニット５１、第２一定速度変調ユニット５４及び第１一定速度変調ユニット５２に入力される。

温度変調ユニット５１は、複数の抵抗器Ｒ₂〜Ｒ₄、一つのダイオードＤ₁、一つのコンデンサーＣ₁及び一つのトランジスターＴＲ₁を含む。目標回転速度信号Ｓ_targetはトランジスターＴＲ₁のゲートに入力される。外部電源Ｖは、抵抗器Ｒ₂〜Ｒ₄に入力される。さらに、抵抗器Ｒ₂はトランジスターＴＲ₁のゲートに電気的に接続され、抵抗器Ｒ₃とダイオードＤ₁はトランジスターＴＲ₁のドレインに電気的に接続される。

温度測定モジュール３１は、サーミスターＲ_tにすることが可能であり、温度値Ｓ_tempはサーミスターＲ_tから生成され、サーミスターＲ_tはダイオードＤ₁、コンデンサーＣ₁と抵抗器Ｒ₄に電気的に接続されることで温度回転速度信号Ｓ₅₁を生成可能である。

第２一定速度変調ユニット５４は、複数の抵抗器Ｒ₅〜Ｒ₁₁、複数のダイオードＤ₃〜Ｄ₆、一つのコンデンサーＣ₂及び一つのトランジスターＴＲ₂を含む。目標回転速度信号Ｓ_targetはトランジスターＴＲ₂のゲートに入力され、外部電源Ｖは、抵抗器Ｒ₅〜Ｒ₆に入力される。さらに、ダイオードＤ₃は、温度変調ユニット５１に電気的に接続されることで温度速度限定信号Ｓ₅₄を受け取ることが可能であり、抵抗器Ｒ₅、ダイオードＤ₃及びダイオードＤ₄はトランジスターＴＲ₂のドレインに電気的に接続される。抵抗器Ｒ₇とコンデンサーＣ₂は並列に接続され、抵抗器Ｒ₆、抵抗器Ｒ₈、ダイオードＤ₄に電気的に接続される。この部分の回路は、温度Ｔ₁下でのファン４の回転速度を急上昇・急降下させないように制御する。

抵抗器Ｒ₈はダイオードＤ₅、ダイオードＤ₆、抵抗器Ｒ₁₁に電気的に接続される。外部電源Ｖは、抵抗器Ｒ₉に入力され、抵抗器Ｒ₉はダイオードＤ₅と抵抗器Ｒ₁₀に電気的に接続されることで第２速度限定信号Ｓ₅₃を生成可能である。

第１一定速度変調ユニット５２は、複数の抵抗器Ｒ₁₂〜Ｒ₁₄、一つのダイオードＤ₇、一つのコンデンサーＣ₃及び一つのトランジスターＴＲ₃を含む。目標回転速度信号Ｓ_targetは、トランジスターＴＲ₃のゲートに入力され、外部電源Ｖは抵抗器Ｒ₁₂と抵抗器Ｒ₁₃に入力される。さらに、抵抗器Ｒ₁₂は、トランジスターＴＲ₃のドレインに電気的に接続され、抵抗器Ｒ₁₃は、ダイオードＤ₇に電気的に接続され、ダイオードＤ₇は、トランジスターＴＲ₃のドレインに電気的に接続される。抵抗器Ｒ₁₄とコンデンサーＣ₃は並列に接続され、抵抗器Ｒ₁₃、ダイオードＤ₇に電気的に接続されることで第１速度限定信号Ｓ₅₂を生成可能である。

総合制御ユニット５３は、ダイオードＤ₂とダイオードＤ₈を含む。第１速度限定信号Ｓ₅₂はダイオードＤ₈に入力され、温度回転速度信号Ｓ₅₁はダイオードＤ₂に入力される。ダイオードＤ₂とダイオードＤ₈は、電気的に接続することでファン制御信号Ｓ_fanを生成可能である。

図９に示すように、本発明によるファン制御方法は、Step₁〜Step₃を含んでおり、目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御する。Step_１では、ファンを設置した環境の温度を測定することで温度値を生成する。Step₂では、温度値と目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成する。Step₃では、ファン制御信号に基づき駆動信号を生成することでファンを駆動する。

図１０に示すように、本実施例におけるStep₂は、Step₂₁〜Step₂₃を含む。Step₂₁では、温度値と目標回転速度信号に基づき温度回転速度信号を生成する。Step₂₂では、目標回転速度信号に基づき第１速度限定信号を生成する。本実施例では、目標回転速度信号と第１温度設定情報に基づき第１速度限定信号を生成することが可能であり、そのうち第１温度設定情報は、ファンに一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定する。Step₂₃では、温度回転速度信号と第１速度限定信号の両方、またはいずれか一つに基づきファン制御信号を生成する。

図１１に示す本実施例によるファン制御方法が図９に示す制御方法と異なる点は、さらにStep₄、Step₅及びStep₆を含むことである。Step₄では、温度値に基づき温度速度限定信号を生成する。Step₅では、目標回転速度信号と温度速度限定信号に基づき第２速度限定信号を生成する。本実施例では、目標回転速度信号、温度速度限定信号と第２温度設定情報に基づき第２速度限定信号を生成することが可能であり、そのうち第２温度設定情報はファンに一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定する。Step₆では、第２速度限定信号に基づき駆動信号を生成し、駆動信号に基づきファンに一定の回転速度を維持させる。

また、他の実施例では、目標回転速度信号に基づき第１目標信号、第２目標信号と第３目標信号を生成することも可能である。このため、Step₂₂では、第１目標信号に基づき第１速度限定信号を生成し、Step₂₁では、温度値と第２目標信号に基づき温度回転速度信号を生成し、Step₄では、第３目標信号と温度速度限定信号に基づき第２速度限定信号を生成する。

本実施例によるファン制御方法は、図４〜図８に示す実施例のファン制御装置に適用可能である。本実施例によるファン制御方法については、前述のファン制御装置の実施例に挙げて説明したため、無駄な説明を省略する。

上述の通り、本発明によるファン制御装置は回転速度変調モジュールを含む。回転速度変調モジュールは、温度値と目標回転速度信号に基づきファンの回転速度を制御するため、温度値に基づき自動的にファンの回転速度を調節することが可能であるだけでなく、目標回転速度信号に基づきファンの回転速度を自動的に調節することによりファンの回転速度と温度の特性曲線をより一層変化させることも可能である。したがって、ファンは使用者の環境に応じてファンの回転速度を適切に調整することで、使用者の需要を満足させることが可能となる。

以上の説明は一例に過ぎず、本発明はこれに限定されない。本発明の精神と範疇を逸脱しない限り同等な修正または変更をするのは、本発明の請求範囲に属すべきである。

周知のファン制御装置を示すブロック図である。周知のファン制御装置における温度センサー出力信号と環境温度の関係を示すグラフである。周知のファン制御装置におけるファンの回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置を示すブロック図である。本発明の実施例によるファン制御装置の回転速度変調モジュールを示すブロック図である。本発明の実施例によるファン制御装置の回転速度変調モジュールを示すブロック図である。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置のファン回転速度と環境温度の関係を示すグラフである。本発明の実施例によるファン制御装置の回路を示す模式図である。本発明の実施例によるファン制御方法を示すフローチャート図である。本発明の実施例によるファン制御方法のうち、温度値と目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成するステップを示すフローチャート図である。本発明の実施例によるファン制御方法のうち、目標回転速度信号と温度回転速度信号に基づき第２速度限定信号を生成するステップを示すフローチャート図である。

符号の説明

１ファン制御装置
１１温度センサー
１１１測定値
１２駆動チップ
１２１最低回転速度信号
１２２駆動信号
２ファン
３ファン制御装置
３１温度測定モジュール
３２ファン駆動モジュール
４ファン
５回転速度変調モジュール
５１温度変調ユニット
５２第１一定速度変調ユニット
５３総合制御ユニット
５４第２一定速度変調ユニット
５５速度限定調整ユニット
Ｃ₁ コンデンサー
Ｃ₂ コンデンサー
Ｃ₃ コンデンサー
Ｄ₁ ダイオード
Ｄ₂ ダイオード
Ｄ₃ ダイオード
Ｄ₄ ダイオード
Ｄ₅ ダイオード
Ｄ₆ ダイオード
Ｄ₇ ダイオード
Ｄ₈ ダイオード
Ｒ₁ 抵抗器
Ｒ₂ 抵抗器
Ｒ₃ 抵抗器
Ｒ₄ 抵抗器
Ｒ₅ 抵抗器
Ｒ₆ 抵抗器
Ｒ₇ 抵抗器
Ｒ₈ 抵抗器
Ｒ₉ 抵抗器
Ｒ₁₀ 抵抗器
Ｒ₁₁ 抵抗器
Ｒ₁₂ 抵抗器
Ｒ₁₃ 抵抗器
Ｒ₁₄ 抵抗器
Ｒ_t サーミスター
SET₁ 第１温度設定情報
SET₂ 第２温度設定情報
Ｓ_drive 駆動信号
Ｓ_fan ファン制御信号
Ｓ_target 目標回転速度信号
Ｓ_temp 温度値
Ｓ₅₁ 温度回転速度信号
Ｓ₅₂ 第１速度限定信号
Ｓ₅₃ 第２速度限定信号
Ｓ₅₄ 温度速度限定信号
Ｓ₅₅ 第１目標信号
Ｓ₅₆ 第２目標信号
Ｓ₅₇ 第３目標信号
ＴＲ₁ トランジスター
ＴＲ₂ トランジスター
ＴＲ₃ トランジスター
Ｔ₁ 温度
Ｔ₂ 温度
Ｖ外部電源
Step₁ ファン制御方法
Step₂ ファン制御方法
Step₃ ファン制御方法
Step₄ ファン制御方法
Step₅ ファン制御方法
Step₆ ファン制御方法
Step₂₁ ファン制御方法
Step₂₂ ファン制御方法
Step₂₃ ファン制御方法

Claims

目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御するファン制御装置であって、
前記ファンが設置された環境の温度を測定することで温度値を生成する温度測定モジュールと、
前記温度測定モジュールに電気的に接続することで前記温度値を受け取り、前記温度値と前記目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成する回転速度変調モジュールと、
前記回転速度変調モジュールに電気的に接続され、前記ファン制御信号に基づき駆動信号を生成することで前記ファンを駆動するファン駆動モジュールと、
を備えることを特徴とするファン制御装置。
前記目標回転速度信号と前記駆動信号が、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１に記載のファン制御装置。
前記回転速度変調モジュールは、
前記温度値を受け取り、前記温度値と前記目標回転速度信号に基づき温度回転速度信号を生成する温度変調ユニットと、
前記目標回転速度信号に基づき第１速度限定信号を生成する第１一定速度変調ユニットと、
前記温度回転速度信号と前記第１速度限定信号の少なくとも一つに基づき前記ファン制御信号を生成する総合制御ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のファン制御装置。
第１一定速度変調ユニットは、前記目標回転速度信号と第１温度設定情報に基づき第１速度限定信号を生成し、前記第１温度設定情報はファンに一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定することを特徴とする請求項３に記載のファン制御装置。
回転速度変調モジュールは、さらに、前記目標回転速度信号と温度速度限定信号に基づき第２速度限定信号を生成する第２一定速度変調ユニットを含み、前記温度速度限定信号は、温度変調ユニットが前記温度値に基づき生成したものであることを特徴とする請求項３に記載のファン制御装置。
ファン駆動モジュールは、前記第２速度限定信号に基づき駆動信号を生成し、前記ファンは、前記駆動信号に基づき一定の回転速度を維持することを特徴とする請求項５に記載のファン制御装置。
回転速度変調モジュールは、さらに、前記目標回転速度信号を調整することで第１目標信号、第２目標信号と第３目標信号を生成する速度限定調整ユニットを含み、第１一定速度変調ユニットは、前記第１目標信号に基づき第１速度限定信号を生成し、温度変調ユニットは、前記温度値と前記第２目標信号に基づき前記温度回転速度信号を生成し、第２一定速度変調ユニットは、前記第３目標信号と前記温度速度限定信号に基づき前記第２速度限定信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のファン制御装置。
第２一定速度変調ユニットは、
第１抵抗器と、
そのゲートが前記目標回転速度信号を受けるトランジスターと、
その一端が第１抵抗器の一端に電気的に接続され、他端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続される第２抵抗器と、
その一端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続され、他端が前記温度変調ユニットに電気的に接続されることで前記温度速度限定信号を受け取る第１ダイオードと、
その一端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続され、他端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続される第２ダイオードと、
その一端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続される第３抵抗器と、
その一端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続されることで前記第３抵抗器と並列に繋ぐコンデンサーと、
その一端が前記第１抵抗器と前記コンデンサーに電気的に接続され、他端が前記ファン駆動モジュールに電気的に接続されることで前記第２速度限定信号を生成する第４抵抗器と、
その一端が前記第４抵抗器に電気的に接続される第３ダイオードと、
前記第３ダイオードの他端に電気的に接続される第５抵抗器と、
その一端が前記第４抵抗器に電気的に接続され、他端が接地されている第４ダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のファン制御装置。
温度変調ユニットは、
第１抵抗器と、
そのゲートが目標回転速度信号を受けるトランジスターと、
その一端が前記第１抵抗器の一端に電気的に接続され、他端が前記トランジスターのゲートに電気的に接続される第２抵抗器と、
その一端が前記第１抵抗器の一端に電気的に接続され、他端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続される第３抵抗器と、
その一端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続され、他端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続されるダイオードと、
前記第１抵抗器の他端に電気的に接続され、前記温度値を受けることで前記温度回転速度信号を生成するコンデンサーと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のファン制御装置。
第１一定速度変調ユニットは、
第１抵抗器と、
そのゲートが目標回転速度信号を受けるトランジスターと、
その一端が前記第１抵抗器の一端に電気的に接続され、他端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続される第２抵抗器と、
その一端が前記トランジスターのドレインに電気的に接続され、他端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続されるダイオードと、
その一端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続される第３抵抗器と、
その一端が前記第１抵抗器の他端に電気的に接続され、前記第３抵抗器と並列に繋がれることで第１速度限定信号を生成するコンデンサーと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のファン制御装置。
総合制御ユニットは、
その一端が前記温度変調ユニットに電気的に接続されることで前記温度回転速度信号を受ける第１ダイオードと、
その一端が前記第１一定速度変調ユニットに電気的に接続されることで前記第１速度限定信号を受け取り、他端が前記第１ダイオードの他端に電気的に接続されることで前記ファン制御信号を生成する第２ダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のファン制御装置。
回転速度変調モジュールは、マイクロプロセッサー、マイクロ制御器またはデジタル信号プロセッサーなどにおいて実行されるプログラムコードであることを特徴とする請求項１に記載のファン制御装置。
目標回転速度信号を受け取ることでファンの回転速度を制御するファン制御方法であって、
前記ファンが設置された環境の温度を測定し温度値を生成するステップと、
前記温度値と前記目標回転速度信号に基づきファン制御信号を生成するステップと、
前記ファン制御信号に基づき駆動信号を生成することで前記ファンを駆動するステップと、
を含むことを特徴とするファン制御方法。
前記目標回転速度信号と前記駆動信号がパルス幅変調信号であるを特徴とする請求項１３に記載のファン制御方法。
前記温度値と前記目標回転速度信号に基づき前記ファン制御信号を生成するステップは、
前記温度値と前記目標回転速度信号に基づき温度回転速度信号を生成するステップと、
前記目標回転速度信号に基づき第１速度限定信号を生成するステップと、
前記温度回転速度信号と前記第１速度限定信号の両方、またはいずれか一つに基づき前記ファン制御信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載のファン制御方法。
前記目標回転速度信号に基づき前記第１速度限定信号を生成するステップは、目標回転速度信号と第１温度設定情報に基づき前記第１速度限定信号を生成するステップを含み、そのうち前記第１温度設定情報は、前記ファンに一定の回転速度を維持させるように温度範囲を限定することを特徴とする請求項１５に記載のファン制御方法。
前記温度値に基づき前記温度速度限定信号を生成するステップと、
前記目標回転速度信号と前記温度速度限定信号に基づき第２速度限定信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載のファン制御方法。
前記温度値と前記目標回転速度信号に基づき前記ファン制御信号を生成するステップはさらに、
前記目標回転速度信号を調整することで第１目標信号、第２目標信号と第３目標信号を生成するステップと、
前記第１目標信号に基づき第１速度限定信号を生成するステップと、
前記温度値と前記第２目標信号に基づき温度回転速度信号を生成するステップと、
前記第３目標信号と前記温度速度限定信号に基づき第２速度限定信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のファン制御方法。