KR20000022601A

KR20000022601A - 컴퓨터 냉각 팬의 속도를 제어하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000022601A
Application number: KR1019990009708A
Authority: KR
Inventors: 이창흠
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2000-04-25
Also published as: KR100528460B1

Abstract

본 발명은 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 제어 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 상기 냉각 팬의 분당 회전수는 상기 컴퓨터 시스템의 주변 온도 및 CPU 온도에 의해 결정되는데, 특히 AC 어댑터 또는 배터리로부터 시스템 전원이 공급되는지의 여부에 따라서 시스템 내부의 온도가 달리지는 휴대용 컴퓨터의 경우에는 상기 전원 공급 상태를 더욱 감안하여 상기 냉각 팬의 분당 회전수를 결정한다. 실제 상기 냉각 팬의 구동시에는 상기 냉각 팬의 편차 등으로 인하여 상기 계산된 분당 회전수와 실제 구동되는 상기 냉각 팬의 분당 회전수가 달라지므로, 본 발명에서는 실제 분당 회전수를 검출하여 상기 계산된 분당 회전수와 실제 구동되는 분당 회전수가 같도록 냉각 팬의 속도를 제어한다.

Description

컴퓨터 냉각 팬의 속도를 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SPEED OF COMPUTER COOLING FAN}

본 발명은 냉각 팬을 구비한 컴퓨터 시스템 및 팬의 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 냉각 팬의 분당 회전수를 계산하여 시스템 온도 및/또는 CPU 온도에 따른 안정된 냉각 팬의 동작을 제어하는 컴퓨터 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

컴퓨터 시스템은 사용 시간에 비례하여 열을 발생하는 전자 장치(electronic equipment)들을 포함한다. 여기서 발생되는 열의 양은 사용되는 장치의 타입에 따라 달라진다. 예를 들면, 고속 그래픽 어댑터는 많은 양의 열을 발산함에 반하여, 저속의 모뎀은 적은 양의 열을 발산한다. 만약 상기와 같은 열이 컴퓨터 내에 생성된다면, 상기 전자 장치들이 오류를 발생할 뿐만 아니라 수명도 짧아질 것이다.

도 1은 일반적인 휴대용 컴퓨터를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 휴대용 컴퓨터 시스템(10)은 AC 어댑터(2)와 배터리(4)를 사용하여 시스템의 전원을 공급한다. 상기 휴대용 컴퓨터(10)는 적정의 시간 경과 후에는 시스템 내부 온도 및 CPU 온도가 상승하게 된다. 그리고 AC 어댑터(2)를 사용할 경우, 배터리를 충전하는 등의 원인으로 시스템의 내부 온도가 배터리(4)만을 사용할 경우보다 온도가 상승하게 된다. 따라서 시스템 내부에는 상기 온도를 조절할 수 있는 적어도 하나 이상의 냉각 팬들이 구비된다.

도 2a 내지 도 2c는 종래의 냉각 팬들을 보여주는 블록도이다. 도 2a의 냉각 팬(6a)은 일정한 전원 전압(Vcc)을 공급받아 동작된다. 그러므로 상기 냉각 팬(6a)은 항상 동일한 속도로 동작한다. 그리고 도 2b의 냉각 장치(6b)는 냉각 팬(Fan)과 냉각 팬으로 공급되는 전원 전압(Vcc)을 받아서 시스템 온도 또는 CPU 온도를 감지하는 더어미스터(Th)를 포함한다. 상기 더어미스터(Th)는 부저항 계수(NTC)의 전원 더어미스터(thermistor)로서, 시스템 온도 또는 CPU 온도를 감지하여 상기 냉각 팬으로 전원 전압을 조정하여 공급한다. 즉, 온도가 상승하면, 더어미스터의 저항 값이 감소하여 냉각 팬으로의 공급 전압이 상승하고, 반대로 온도가 감소하면, 더어미스터의 저항 값이 증가하여 냉각 팬으로의 공급 전압이 감소하게 된다. 따라서 주위 온도 변화에 대응하여 냉각 팬의 속도가 조절된다. 또한 도 2c의 냉각 장치(6c)는 시스템 온도 또는 CPU 온도 검출 회로(예를 들어, 센서용 더어미스터 등)를 통하여 온도 변화를 감지하고 그 변화 분을 마이크로컴퓨터가 판별하여 냉각 팬의 전원을 공급하는 DC/DC 컨버터를 제어한다. 이는 도 2b의 냉각 장치보다 정밀하게 냉각 팬의 속도를 제어할 수 있다.

상술한 냉각 장치들은 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 장치로서 전기적인 에너지가 일정하게 공급된다 하더라도, 기계적인 특성에 의하여 사용 시간이 경과함에 따른 팬의 오일량, 온도, 금속의 마모 상태 등에 따라서 팬의 회전시 경련변화(aged deterioration)가 발생된다. 즉, 장기간의 세월이 경과하는 사이에 자연열화를 포함하여 부식, 마모 및 물리적인 성질의 변화 등으로 성능이나 기능이 저하되므로, 일정한 전기적인 에너지가 공급된다 하더라도 각각의 냉각 팬이 가지고 있는 특성에 따라 분당 회전수는 각기 다르게 나타난다.

일반적으로, 냉각 팬에는 볼 베어링(ball bearing) 타입 냉각 팬과 슬리브 베어링(sleeve bearing) 타입 냉각 팬이 있다. 도 3a는 1 볼 및 2 볼 베어링 타입(ball bearing type) 냉각 팬들의 사용 시간에 따른 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 그래프이다. 이들의 사용 시간에 따른 각각의 회전 특성은 많은 차이가 있다. 먼저, 도 3a에 도시된 1 볼 베어링 타입(14) 및 2 볼 베어링 타입(12)의 냉각 팬의 그래프를 살펴보면, 상기 냉각 팬은 초기에 가지고 있는 팬의 오일량, 온도, 금속의 마모 상태 등에 따라서 분당 회전수(revolutions per minute ;RPM)가, 시간이 지남에 따라 증가하는 특성을 가진다. 상기 냉각 팬들(12, 14)은 일정 시간이 지나야만 상기 분당 회전수(RPM)가 일정한 상태에 이르게 된다. 여기서, 상기 냉각 팬(12, 14)의 초기 회전수와 시간 경과 후의 회전수는 최대 약 2 배 정도의 편차까지 변화되고 있음을 알 수 있다. 그리고 도 3b는 슬리브 베어링 타입(sleeve bearing type) 냉각 팬의 사용 시간에 따른 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 슬리브 베어링 타입의 냉각 팬(16)은 시간의 경과에 따라 팬의 회전수가 불규칙하게 변화된다.

도 4는 도 3a에 도시된 2 볼 베어링 타입(ball bearing type) 냉각 팬의 제품 편차에 따른 사용 시간 대 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 그래프이다. 같은 종류의 냉각 팬이라 하더라도 도 4에 도시된 바와 같이 제품이 가지고 있는 편차에 따라 팬의 회전수가 서로 다르게 변화된다. 이에 따라서 사용자에게 직접적으로 느끼게 되는 팬의 가청 주파 소음 또한 이와 동일하게 변화된다.

전술한 바와 같이 종래의 냉각 장치들은 시스템 온도 또는 CPU 온도 등의 주변 환경에 따라서 팬의 풍량을 제어할 수는 있으나, 시간 경과에 따른 팬의 경련 변화 및 제품 고유의 편차 등에 따른 제어가 불가능하다. 예를 들어 도 3a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 팬의 회전수를 조절하기 위해 동일한 전원 전압이 공급되더라도 팬의 종류 및 각 제품에 따른 편차 때문에 상기 냉각 팬의 풍량, 가청 소음 등이 증가되거나 변화되는 것을 보상할 수가 없다. 그리고 AC 어댑터, 배터리와 같은 전원의 종류에 따른 팬의 효율적인 전력 관리가 이루어지지 않는 문제점이 발생된다.

따라서, 상기 냉각 팬의 종류 및 상기 제품이 가지고 있는 제품 오차와는 무관하게 회전수(RPM)를 일정하게 유지함은 물론, 소음 및 풍량 등을 최적으로 유지할 수 있는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 속도를 제어하는 장치 및 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시스템 온도 및/또는 CPU 온도에 대응하는 팬의 실제 회전수를 감지하고 이를 통해 팬의 전원 전압을 조정하는 컴퓨터 시스템의 냉각 장치를 구현하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉각 팬의 종류 및 각각의 냉각 팬이 가지고 있는 제품 오차와는 무관하게 회전수를 일정하게 유지함은 물론, 소음 및 풍량 등을 최적으로 유지할 수 있도록 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 속도를 제어하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 AC 어댑터, 배터리와 같은 전원의 종류에 따른 효율적인 전력 관리를 위해 냉각 팬의 속도를 제어하는데 있다.

도 1은 일반적인 휴대용 컴퓨터를 보여주는 사시도;

도 2a는 종래의 제 1 실시예에 따른 냉각 팬을 보여주는 블럭도;

도 2b는 종래의 제 2 실시예에 따른 냉각 팬을 보여주는 블럭도;

도 2c는 종래의 제 3 실시예에 따른 냉각 팬을 보여주는 블럭도;

도 3a는 1 볼 및 2 볼 베어링 타입(ball bearing type) 냉각 팬들의 사용 시간에 따른 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 도면;

도 3b는 슬리브 베어링 타입(sleeve bearing type) 냉각 팬의 사용 시간에 따른 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 도면;

도 4는 도 3a에 도시된 2 볼 베어링 타입(ball bearing type) 냉각 팬의 제품 편차에 따른 사용 시간 대 분당 회전수(RPM)의 변화를 보여주는 도면;

도 5는 본 발명에 의한 휴대용 컴퓨터의 구성을 보여주는 블럭도;

도 6은 도 5에 도시된 휴대용 컴퓨터의 냉각 팬 속도 제어 수순을 보여주는 흐름도;

도 7A 및 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 팬 속도 제어 수순을 보여주는 흐름도; 그리고

도 8A 및 8B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 팬 속도 제어 수순을 보여주는 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 휴대용 컴퓨터 102 : AC 어댑터

104 : 어댑터 블록킹 회로 106 : 어댑터/배터리 선택 회로

108 : 충전 회로 110 : 배터리

112 : 어댑터 전압 검출 회로 114 : 시스템 주변 온도 검출 회로

116 : CPU 온도 검출 회로 118 : 레귤레이터

120 : 마이크로컴퓨터 122 : DC/DC 컨버터

124 : 팬 전압 구동 회로 126 : 냉각 팬

127 : 전류감지회로 128 : 파형변환회로

129 : 주파수 카운터

(구성)

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 방열을 위한 냉각 팬, 온도 검출 수단, 제어 수단, 구동 수단 및 회전수 검출 수단을 포함하는 컴퓨터 시스템이 제공된다. 상기 온도 검출 수단은 회전수를 계산하기 위해 시스템의 온도를 검출한다. 상기 제어 수단은 상기 시스템 온도 정보에 응답하여 상기 냉각 팬의 회전수를 계산하고. 상기 계산된 회전수에 상응하는 팬 회전 제어 신호를 발생한다. 상기 구동 수단은 상기 팬 회전 제어 신호에 응답해서 상기 냉각 팬을 구동시킨다. 그리고, 상기 컴퓨터 시스템은 상기 구동 수단에 의해 구동되는 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하고 상기 실제 회전수를 나타내는 회전수 검출 신호를 발생하는 회전수 검출 수단을 구비한다. 특히 상기 제어 수단은 상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정 한다.

상기 온도 검출 수단은, 상기 컴퓨터 시스템의 주변 온도를 감지하는 시스템 주변 온도 검출 회로 및 상기 컴퓨터 시스템의 CPU 온도를 감지하는 CPU 온도 검출 회로를 포함한다.

상기 회전수 검출 수단은, 상기 냉각 팬의 회전에 의해 발생하는 순간적인 피크전류를 감지하는 전류 감지 회로, 상기 감지된 전압을 안정된 펄스 신호로 변환하여 주는 파형 변환 회로 및 상기 펄스 신호의 주파수를 카운트하여 상기 회전수 검출 신호를 발생하는 주파수카운터를 포함한다.

상기 온도 검출 수단은, AC 어댑터 또는 배터리의 사용여부에 따라 시스템의 온도가 달라지는 노트북 컴퓨터에 구비된 냉각 팬의 회전수를 계산하기 위해 상기 AC 어댑터의 연결 여부를 검출하는 어댑터 검출 회로를 더욱 포함한다. 이 어댑터 검출 회로를 검출 결과에 따라서, 상기 AC 어댑터가 연결되었을 때의 회전수는, 배터리가 연결되었을 때의 회전수 보다 높게 설정된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 특징에 의하면, 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 회전수를 제어하는 방법은, 상기 시스템 주변 온도 및 CPU 온도를 검출하는 단계, 상기 온도 정보에 응답하여 상기 냉각 팬의 회전수를 계산하는 단계, 상기 계산된 회전수에 상응하는 팬 회전 제어 신호를 발생하는 단계, 상기 팬 회전 제어 신호에 응답하여 상기 냉각 팬을 구동시키는 단계, 상기 냉각 팬의 회전에 의해 발생하는 펄스신호로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계, 상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수를 비교하는 단계, 상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정 하는 단계, 그리고 상기 보정 된 회전수에 의해 상기 냉각 팬을 구동시키는 단계를 포함한다.

상기 회전수를 결정하는 단계는, 상기 시스템 주변 온도를 검출하고 상기 온도와 미리 설정되어 있는 제 1 기준온도를 비교하는 단계, 상기 CPU 온도를 검출하고, 상기 CPU 온도와 미리 설정되어 있는 제 2 기준온도를 비교하는 단계, 상기 비교 결과 상기 시스템 주변 온도와 상기 CPU 온도 중 적어도 하나가 상기 기준 온도 보다 높으면 상기 회전수를 증가시키는 단계, 그리고 상기 비교 결과 상기 시스템 주변 온도와 상기 CPU 온도 중 적어도 하나가 상기 기준 온도 보다 낮으면, 상기 회전수를 감소시키는 단계를 포함한다.

상기 회전수를 결정하는 단계는, 상기 AC 어댑터가 연결되었는지를 판별하는 단계, 상기 판별 결과 상기 AC 어댑터가 연결되었으면, 상기 회전수를 증가시키는 단계, 그리고 상기 판별 결과 상기 배터리가 연결되었으면 상기 회전수를 감소시키는 단계를 더욱 포함한다.

상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계는, 상기 냉각 팬에 팬 주파수 발생기가 구비되어 있는지를 판별하는 단계, 그리고 상기 판별 결과 상기 팬 주파수 발생기가 연결되어 있으면, 상기 팬 주파수 발생기로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하고, 상기 팬 주파수 발생기가 연결되어 있지 않으면, 상기 회전수 검출 수단으로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계를 포함한다.

상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정 하는 단계는, 상기 냉각 팬의 실제 회전수가 상기 계산된 회전수보다 높으면 상기 계산된 회전수를 증가시키고, 상기 냉각 팬의 실제 회전수가 상기 계산된 회전수보다 낮으면 상기 계산된 회전수를 감소시킨다.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 컴퓨터의 구성을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 휴대용 컴퓨터는 냉각 팬(126)과 냉각 팬(126)의 회전수(revolutions per minute ;RPM1)를 계산하기 위한 온도 검출 회로(200), 상기 온도 검출 회로(200)에 의해서 검출된 온도에 의해서 회전수(RPM1)를 계산하는 마이크로 컴퓨터(120), 상기 마이크로 컴퓨터(120)로부터 결정된 회전수(RPM1)에 상응하는 전압에 의해서 상기 냉각 팬(126)을 구동시키는 팬 전압 구동회로(124), 그리고 상기 팬 전압 구동회로(124)에 의해서 구동되는 상기 냉각 팬(126)의 실제 회전수(RPM2)를 검출하는 회전수 검출 회로(300)를 포함한다. 상기 온도 검출 회로(200)에는 시스템의 주변 온도를 검출하는 시스템 주변온도 검출회로(114)와 CPU의 온도를 검출하는 CPU 온도 검출회로(116)가 포함된다. 그리고 상기 회전수 검출 회로(300)에는 상기 냉각 팬(126)의 회전시 발생하는 피크 전류를 감지하는 전류 감지 회로(127), 상기 전류 감지 회로(127)의 출력 파형을 펄스 파형으로 변환시켜주는 파형 변환회로(128) 및 상기 파형 변환회로(128)로부터의 출력 파형의 주파수를 카운트하는 주파수 카운터(129)를 포함한다.

상기 마이크로컴퓨터(120)는 상기 어댑터 전압 검출 회로(112)로부터 AC 어댑터(102)의 유무에 따른 검출 정보를 받아들여서, AC 어댑터(102)가 있는 경우에는 상기 냉각 팬(126)의 회전수를 증가하도록 팬의 전원 전압을 제어하고, 배터리(110)를 사용하는 경우에는 회전수를 감소시키도록 팬의 전원 전압을 제어한다. 따라서 배터리(110)를 사용하는 경우에 대한 배터리의 전원 관리를 효과적으로 할 수 있다. 그리고 상기 시스템 주변 온도 검출 회로(114) 및/또는 CPU 온도 검출 회로(116)로부터 해당 검출 정보를 받아들여서 시스템 주변 온도 및/또는 CPU 온도 변화에 대응하여 팬의 전원 전압을 조정한다. 즉, 이들 온도가 증가하는 경우에는 팬의 회전수를 증가시키고, 온도가 감소하는 경우에는 팬의 회전수를 감소시킨다.

상기 팬 전압 구동 회로(124)는 DC/DC 컨버터(122)와 냉각 팬(126) 사이에 구비되며, 상기 마이크로컴퓨터(120)의 제어를 받아서 시스템 사용 상태에 따른 팬의 회전수를 조정하기 위한 팬의 전원 전압을 조정하여 출력한다. 즉, 상기 주파수 카운터(128)로부터 팬의 회전수를 계산하고, 이를 상기 마이크로컴퓨터(120)가 받아서 상기 팬 전압 구동 회로(124)로 제어 신호를 출력한다. 상기 팬 전압 구동 회로(124)는 상기 DC/DC 컨버터(122)의 출력 전압을 받아들이고 상기 제어 신호에 응답해서 팬 전원 전압을 조정하여 출력한다.

상기 전류 감지 회로(127)는 상기 냉각 팬(126)의 회전에 따라 발생하는 피크 전류를 감지한다. 전류 감지 회로(127)의 출력 파형은 삼각파 형태로 출력된다. 이 전류 감지 회로(127)는 저항(resistor)과 같은 전류감지소자 중의 하나를 사용하여 마이크로컴퓨터(120)에 의해 제어되도록 구성될 수 있고, 또는 온도에 따라 부성 저항으로 변화되는 NTC 소자를 사용하여 상기 마이크로컴퓨터(120)의 제어 없이도 온도 변화에 따라 제어될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 전류 감지 회로(127)의 출력은 상기 파형 변환회로(128)에 입력되어 안정된 펄스 파형으로 변환된다. 상기 펄스 파형은 상기 주파수 카운터(129)에 의해서 카운트되고, 그 결과는 상기 냉각 팬(126)의 실제 회전수(RPM2)로서 상기 마이크로컴퓨터(120)로 출력된다.

그러나, 시스템에 사용된 냉각 팬이 팬 자체에서 실제 회전수(RPM2)에 상응하는 신호가 발생되는 특수한 제품의 경우, 즉, 냉각 팬 주파수 발생기가 냉각 팬에 구비되어 있는 경우에는, 마이크로컴퓨터(120)는 상기 회전수 검출회로(300)를 통하지 않고, 상기 냉각 팬 주파수 발생기로부터의 신호를 실제 회전수(RPM2)로 직접 사용한다. 따라서, 본 발명은 회전수에 상응하는 신호가 출력되는 특수한 팬은 물론 일반적인 냉각 팬의 회전수 제어에 있어 모두 적용 가능하다.

도 6은 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 속도를 제어하는 수순을 도시하고 있다.

도 6을 참조하면, 단계 S200에서 어댑터 전압 검출 회로(112)로부터 AC 어댑터(102)가 연결되었는지 여부를 검출한다. 단계 S210에서는 시스템 주변 온도 검출 회로(114)로부터 시스템 주변 온도를 검출한다. 단계 S220에서는 CPU 온도 검출 회로(116)로부터 CPU 온도를 검출한다. 이어서 단계 S230에서는 마이크로컴퓨터(120)가 냉각 팬(126)을 구동시키기 위한 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 계산한다. 이 때, 상기 마이크로컴퓨터(120)는 상기 회전수에 대응하여 냉각 팬(126)의 전원 전압을 조정하는 제어 신호를 팬 전압 구동 회로(124)로 출력하여 상기 냉각 팬(126)을 구동시킨다. 그리고 단계 S240에서 상기 마이크로컴퓨터(120)는 냉각 팬 자체에서 실제 회전수(RPM2)에 상응하는 신호를 발생하는 냉각 팬 주파수 발생기가 냉각 팬(126)에 구비되어 있는지 여부를 검출한다. 단계 S250에서는, 검출 결과 상기 냉각 팬 주파수 발생기가 구비되어 있으면, 실제 회전수(RPM2)는 상기 냉각 팬 주파수 발생기에 의해서 검출되고, 구비되어있지 않으면 회전수 검출 회로(300)에 의해서 검출된다. 그리고 단계 S260에서는 상기 마이크로컴퓨터(120)가 냉각 팬(126)의 계산된 회전수(RPM1)를 실제 회전수(RPM2)에 근거하여 조정한 후 냉각 팬(126)의 회전 속도를 제어한다.

도 7A 내지 도 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 제어 방법을 구체적으로 도시하고 있다. 이 수순은 상기 마이크로컴퓨터(120)의 프로그램에 의해서 제어된다.

도 7A 내지 도 7B를 참조하면, 단계S300에서는 AC 어댑터(102)가 연결되었는지를 판별한다. 즉, 어댑터 전압 검출 회로(112)로부터 검출 신호를 받아들여서 AC 어댑터(102)가 연결되어 있으면, 이 진행은 단계 S302로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수를 제 1 기준 회전수(R1)로 세팅하고, 냉각 팬(126)을 제 1 기준 회전수(R1)의 속도로 동작시킨다. 그리고 AC 어댑터(102)가 연결되지 않았으면 즉, 배터리(110)를 사용하면, 이 진행은 단계 S304로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수를 제 2 기준 회전수(R2)로 세팅하여 냉각 팬(126)을 제 2 기준 회전수(R2)의 속도로 동작시킨다. 그 결과 시스템 전원에 따라 냉각 팬(126)의 속도가 조정되어 배터리(110)를 사용하는 경우의 전원 관리를 효과적으로 할 수 있다. 이 때, 제 1 기준 회전수(R1)는 제 2 기준 회전수(R2)보다 그 값이 크다(R1>R2). 계속해서, 단계 S306에서 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 시스템 주변 온도 검출 회로(114)로부터 검출 신호를 받아서 시스템 온도가 제 1 기준 온도보다 높은지를 판별한다. 시스템 온도가 상기 제 1 기준 온도보다 높으면, 단계 S308에서 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 증가시키고, 상기 제 1 기준 온도보다 낮으면, 단계 S310에서 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 감소시킨다. 단계 S312에서 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 CPU 온도 검출 회로(116)로부터 검출 신호를 받아서 CPU 온도가 제 2 기준 온도보다 높은지를 판별한다. 이 때, CPU 온도가 상기 제 2 기준 온도보다 높으면, 단계 S314에서 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 증가시키고, 상기 제 2 기준 온도보다 낮으면, 단계 S316에서 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 감소시킨다. 이어서 단계 S318에서 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 냉각 팬 자체에서 실제 회전수(RPM2)에 상응하는 신호를 발생하는 냉각 팬 주파수 발생기가 상기 냉각 팬(126)에 구비되어 있는지 여부를 검출한다. 검출 결과, 마이크로 컴퓨터(120)는, 상기 냉각 팬 주파수 발생기가 구비되어 있으면, 단계 S320에서 상기 냉각 팬 주파수 발생기로 냉각 팬의 실제 회전수(RPM2)를 검출하고, 구비되어있지 않으면 단계 S322에서 회전수 검출 회로(300)로 냉각 팬의 실제 회전수(RPM2)를 검출한다. 그리고 단계 S324에서, 계산된 회전수(RPM1)와 실제 회전수(RPM2)를 비교하여, 두 회전수(RPM1, RPM2)가 동일하면 이 수순은 종료되고, 동일하지 않으면 단계 S326에서 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 높은지 여부를 판별한다. 판별 결과 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 높으면, 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 실제 회전수(RPM2)에 근거하여 상기 계산된 회전수(RPM1)를 낮게 설정함으로써 단계 S328에서 팬의 전원 전압을 감소시켜 팬의 회전 속도를 낮춘다. 그리고, 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 낮으면, 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 실제 회전수(RPM2)에 근거하여 상기 계산된 회전수(RPM1)를 높게 설정함으로써 단계 S330에서 팬의 전원 전압을 증가시켜 팬의 회전 속도를 증가시킨다.

그리고, 도 8A 내지 도 8B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 제어 방법을 도시하고 있다. 이 방법은 AC 어댑터의 유무에 대응하여 팬의 속도를 조정하는 수순을 나타낸 것이다. 즉, AC 어댑터와 배터리 사용 여부에 따라서 팬 속도를 제어한다.

도 8A 내지 도 8B를 참조하면, 상기 마이크로컴퓨터(120)는 단계 S400에서 AC 어댑터(102)가 연결되었는지를 판별한다. 즉, 어댑터 전압 검출 회로(112)로부터 검출 신호를 받아들여서 AC 어댑터(102)가 연결되어 있으면, 이 수순은 단계 S402로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 제 1 기준 회전수(R1)로 세팅한다. 따라서 냉각 팬(126)은 제 1 기준 회전수(R1)의 속도로 동작된다. 그리고 AC 어댑터(102)가 연결되지 않았으면 즉, 배터리(110)를 사용하면 이 수순은 단계 S404로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 제 2 기준 회전수(R2)로 세팅한다. 따라서 냉각 팬(126)은 제 2 기준 회전수(R2)의 속도로 동작된다. 그 결과 시스템 전원의 종류에 따라 냉각 팬(126)의 속도가 조정된다. 이 때에도 제 1 기준 회전수(R1)는 제 2 기준 회전수(R2)보다 그 값이 크다(R1>R2).

이어서 단계 S406에서 상기 마이크로 컴퓨터(120)는 냉각 팬 자체에서 실제 회전수(RPM2)에 상응하는 신호를 발생하는 냉각 팬 주파수 발생기가 상기 냉각 팬(126)에 구비되어 있는지 여부를 검출한다. 검출 결과, 상기 냉각 팬 주파수 발생기가 구비되어 있으면, 상기 마이크로컴퓨터(120)는 단계 S410에서 상기 냉각 팬 주파수 발생기로 냉각 팬의 실제 회전수(RPM2)를 검출하고, 구비되어있지 않으면 단계 S408에서 회전수 검출 회로(300)로 냉각 팬의 실제 회전수(RPM2)를 검출한다. 이어서 단계 S410에서 회전수 검출회로(300)는 회전 중인 상기 냉각 팬(126)의 실제 회전수(RPM2)를 검출한다. 그리고 단계 S412에서 상기 마이크로컴퓨터(120)는 계산된 회전수(RPM1)와 실제 회전수(RPM2)를 비교하여, 두 회전수(RPM1, RPM2)가 동일하면 이 수순을 종료하고, 동일하지 않으면 단계 S414에서 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 높은지 여부를 판별한다. 판별 결과 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 높으면, 이는 실제 회전수(RPM2)에 근거하여 상기 계산된 회전수(RPM1)를 낮게 설정함으로써 단계 S418에서 팬의 전원 전압을 감소시켜 팬의 회전 속도를 낮춘다. 그리고, 실제 회전수(RPM2)가 계산된 회전수(RPM1)보다 낮으면, 실제 회전수(RPM2)에 근거하여 상기 계산된 회전수(RPM1)를 높게 설정함으로써 단계 S416에서 팬의 전원 전압을 증가시켜 팬의 회전 속도를 증가시킨다.

또한, 단계 S420에서는 시스템 주변 온도 검출 회로(114)로부터 검출 신호를 받아서 시스템 주변 온도가 제 1 기준 온도보다 높은지 여부를 판별한다. 시스템 온도가 상기 제 1 기준 온도보다 높으면, 이 수순은 단계 S422로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 증가시킨다. 또한 상기 제 1 기준 온도보다 낮으면, 이 수순은 S424로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 감소시킨다. 그리고 단계 S426에서 CPU 온도 검출 회로(116)로부터 검출 신호를 받아서 CPU 온도가 제 2 기준 온도보다 높은지를 판별한다. CPU 온도가 상기 제 2 기준 온도보다 높으면, 이 수순은 단계 S428로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 증가시킨다. 또한 상기 제 2 기준 온도보다 낮으면, 이 수순은 S430으로 진행하여 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)를 감소시킨다. 배터리(110)를 사용하는 경우 냉각 팬(126)의 회전수(RPM1)는 상기와 같이 계산되고, 앞에서 설명한 바와 같이, 단계 S406 내지 단계 S418을 통해 상기 냉각 팬의 회전이 제어된다. 따라서 배터리(110)를 사용하는 경우에 대한 배터리의 전원 관리를 효과적으로 할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 냉각 팬을 구비한 컴퓨터 시스템에 있어서 사용 시간에 따른 시스템 사용 상태에 대응하여 단순히 전압 변화에 의해서만 냉각 팬을 제어하는 것이 아니라, 팬의 실제 회전수를 카운트하고 이를 통해 냉각 팬의 회전수를 안정되게 조정할 수 있다.

그리고, 냉각 팬의 종류, 사용기간 및 각각의 냉각 팬이 가지고 있는 제품 편차와는 무관하게 회전수를 일정하게 유지함은 물론, 소음 및 풍량 등을 최적으로 유지할 수 있도록 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 속도를 제어할 수 있다.

또한 배터리 및 AC 어댑터를 전원 공급원으로 사용함에 있어서, 각각의 전원에 대응하여 냉각 팬의 회전수를 조정함으로서 시스템 사용 효율을 높일 수 있다.

Claims

컴퓨터 시스템에 있어서:

방열을 위한 냉각 팬과;

상기 시스템 온도를 검출하여 시스템 온도 정보를 제공하는 온도 검출 수단과;

상기 시스템 온도 정보에 응답하여 상기 냉각 팬의 회전수를 계산하고. 상기 계산된 회전수에 상응하는 팬 회전 제어 신호를 발생하는 제어 수단과;

상기 팬 회전 제어 신호에 응답해서 상기 냉각 팬을 구동하기 위한 구동 수단; 그리고

상기 구동 수단에 의해 구동되는 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하고 상기 실제 회전수를 나타내는 회전수 검출 신호를 발생하는 회전수 검출 수단을 포함하며,

상기 제어 수단은 상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 온도 검출 수단은,

상기 컴퓨터 시스템의 주변 온도를 감지하는 시스템 주변 온도 검출 회로; 그리고

상기 컴퓨터 시스템의 CPU 온도를 감지하는 CPU 온도 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 회전수 검출 수단은,

상기 냉각 팬의 회전에 의해 발생하는 순간적인 피크전류를 감지하는 전류 감지 회로와;

상기 감지된 전압을 안정된 펄스 신호로 변환하여 주는 파형 변환 회로; 그리고

상기 펄스 신호의 주파수를 카운트하여 상기 회전수 검출 신호를 발생하는 주파수카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 온도 검출 수단은,

AC 어댑터 또는 배터리의 사용여부에 따라 시스템의 온도가 달라지는 노트북 컴퓨터에 구비된 냉각 팬의 회전수를 계산하기 위해 상기 AC 어댑터의 연결 여부를 검출하는 어댑터 검출 회로를 더욱 포함하며,

상기 AC 어댑터가 연결되었을 때의 회전수는, 배터리가 연결되었을 때의 회전수 보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 회전수를 제어하는 방법에 있어서:

상기 시스템 주변 온도 및 CPU 온도를 검출하는 단계와;

상기 온도 정보에 응답하여 상기 냉각 팬의 회전수를 계산하는 단계와;

상기 계산된 회전수에 상응하는 팬 회전 제어 신호를 발생하는 단계와;

상기 팬 회전 제어 신호에 응답하여 상기 냉각 팬을 구동시키는 단계와;

상기 냉각 팬의 회전에 의해 발생하는 펄스신호로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계와;

상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수를 비교하는 단계와;

상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정하는 단계; 그리고

상기 보정된 회전수에 의해 상기 냉각 팬을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬의 회전수 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 회전수를 결정하는 단계는,

상기 시스템 주변 온도를 검출하고, 상기 온도와 미리 설정되어 있는 제 1 기준온도를 비교하는 단계와;

상기 CPU 온도를 검출하고, 상기 CPU 온도와 미리 설정되어 있는 제 2 기준온도를 비교하는 단계와;

상기 비교 결과 상기 시스템 주변 온도와 상기 CPU 온도 중 적어도 하나가 상기 기준 온도 보다 높으면, 상기 회전수를 증가시키는 단계; 그리고

상기 비교 결과 상기 시스템 주변 온도와 상기 CPU 온도 중 적어도 하나가 상기 기준 온도 보다 낮으면, 상기 회전수를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 회전수 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 회전수를 결정하는 단계는,

상기 AC 어댑터가 연결되었는지를 판별하는 단계와;

상기 판별 결과 상기 AC 어댑터가 연결되었으면, 상기 회전수를 증가시키는 단계; 그리고

상기 판별 결과 상기 배터리가 연결되었으면, 상기 회전수를 감소시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 회전수 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계는,

상기 냉각 팬에 팬 주파수 발생기가 구비되어 있는지를 판별하는 단계; 그리고

상기 판별 결과 상기 팬 주파수 발생기가 연결되어 있으면, 상기 팬 주파수 발생기로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하고, 상기 팬 주파수 발생기가 연결되어 있지 않으면, 상기 회전수 검출 수단으로 상기 냉각 팬의 실제 회전수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 회전수 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 계산된 회전수와 상기 실제 회전수가 불일치할 때 상기 실제 회전수에 근거하여 상기 계산된 회전수를 보정하는 단계는, 상기 냉각 팬의 실제 회전수가 상기 계산된 회전수보다 높으면 상기 계산된 회전수를 증가시키고, 상기 냉각 팬의 실제 회전수가 상기 계산된 회전수보다 낮으면 상기 계산된 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 냉각 팬 회전수 제어 방법.