KR20000057119A

KR20000057119A - 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법 및 냉각 장치

Info

Publication number: KR20000057119A
Application number: KR1019990065767A
Authority: KR
Inventors: 가쯔이다다시; 다께무라게이조; 히라노미노루; 스즈끼마스미; 우다가와요시아끼; 오우니시마스오; 후지이겐이찌
Original assignee: 아끼구사 나오유끼; 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2000-09-15
Also published as: CN1198194C; CN1515976A; JP2000228594A; CN1262599A; JP3258288B2; KR100654872B1; CN1235114C; EP1574933B1; EP1026571A3; TW445613B; EP1026571A2; US6454362B1; DE69940862D1; EP1574933A1

Abstract

발열량에 따라 냉각 능력을 변화시킬 수 있는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법을 제공한다.

CPU(18)의 발열은 방열판(23)이나 핀(24)으로부터 방열된다. AC 어댑터의 플러그(16)가 삽입되어 있으면, 높은 동작 주파수로 CPU(18)는 동작한다. 이 때, 송풍팬(26)으로부터 핀(24)으로 향하여 바람을 이송하여 높은 냉각 능력을 실현한다. 플러그(16)가 삽입되어 있지 않으면 낮은 동작 주파수로 CPU(18)는 동작한다. 소비 전력 및 발열량은 저감된다. 따라서, 송풍팬(26)의 동작이 정지하더라도 방열판(23)의 기능에 따라 온도 상승은 충분하게 억제된다. 이 때, 축전지(21)의 동작 시간은 단축되지 않는다.

Description

휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법 및 냉각 장치{METHOD OF CONTROLLING COOLING DEVICE IN PORTABLE ELECTRONIC AND COOLING DEVICE THEREFOR}

본 발명은 소위 노트 퍼스널 컴퓨터를 비롯한 휴대형 전자 기기에 이용되는 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트 퍼스널 컴퓨터에는 전지가 내장된다. 전지로부터 전력이 공급되고 있는한, 콘센트(상용 전원)에 닿지 않는 장소에서도 노트 퍼스널 컴퓨터는 작동할 수 있다. 다만, 노트 퍼스널 컴퓨터의 작동 시간은 전지의 용량에 따라 한정되게 된다. 중앙 연산 처리 장치(CPU)에서 소비되는 전력량이 작으면, 전지의 소모량은 감소하고, 그 만큼 장시간에 걸쳐서 노트 퍼스널 컴퓨터는 계속 작동할 수 있다.

CPU에서 소비되는 전력량은 일반적으로 CPU의 동작 주파수에 의존한다. 동작 주파수가 높아질수록 소비되는 전력량은 증대한다. 낮은 동작 주파수로 CPU를 동작시키면, 소비되는 전력량은 감소하는 한편으로, CPU의 처리 속도는 느려진다. 따라서, 장시간에 걸쳐서 노트 퍼스널 컴퓨터의 작동 시간을 확보하고자 하는 요구와 처리 속도의 고속화라는 요구를 동시에 만족시키는 것은 어렵다.

본 발명자 등이 제안하는 노트 퍼스널 컴퓨터에서는 CPU는 전지로부터 전력을 수취할 때는 낮은 동작 주파수로 동작하고 상용 전원으로부터 전력을 수취할 때는 높은 동작 주파수로 동작한다. 그 결과, 콘센트에 닿지 않은 장소에서는 전지의 소모는 억제되며 장시간에 걸쳐서 노트 퍼스널 컴퓨터의 작동 시간을 확보하고자 하는 요구는 만족된다. 더구나, CPU의 처리 속도를 고속화시키려면 노트 퍼스널 컴퓨터에 상용 전원을 접속하기만 하면 된다. 상용 전원에 의하면, 전지와 같이 간단하게 공급 전력이 떨어지는 일은 없다. 따라서, 상용 전원으로부터 전력이 공급되면 CPU의 처리 속도를 고속화하여도 노트 퍼스널 컴퓨터의 작동은 확보된다.

이러한 노트 퍼스널 컴퓨터에서는 동작 주파수의 변화에 따라 CPU의 발열량도 변화한다. 낮은 동작 주파수로 CPU가 동작할 때는 작은 냉각 능력으로 CPU의 고온화를 억제할 수 있는 한편으로, 높은 동작 주파수로 CPU가 동작할 때는 높은 냉각 능력이 필요해진다. 그러나, 지금까지는 이러한 발열량의 변화에 추종하는 냉각 능력을 발휘하는 냉각 제어 방법은 확립되어 있지 않다.

본 발명은 상기 실정에 감안하여 이루어진 것으로 발열량에 추종하여 냉각 능력을 변화시킬 수 있는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 그러한 냉각 제어 방법에 알맞는 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제1 발명에 따르면 휴대형 전자 기기의 본체에 외부 전원의 플러그가 부착됐는지의 여부를 판단하는 공정과, 플러그가 부착되면 휴대형 전자 기기의 본체 내에 배치된 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법이 제공된다.

또한, 제2 발명에 따르면 휴대형 전자 기기의 본체에 부착된 외부 전원의 플러그의 유무를 판단하는 공정과, 플러그가 있으면 휴대형 전자 기기의 본체 내에 배치된 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법이 제공된다.

이러한 냉각 제어 방법에 따르면, 휴대형 전자 기기의 본체에 외부 전원의 플러그가 부착됐는지의 여부의 지표로 혹은 휴대형 전자 기기의 본체에 부착된 외부 전원의 플러그의 유무를 지표로 본체 내에 삽입된 전력 소비 회로의 발열량의 변화가 특정된다. 따라서, 이러한 지표에 기초하여 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키면 전력 소비 회로의 발열량의 변화에 따라 냉각 능력을 추종시키는 것이 가능해진다. 이렇게 해서 냉각 능력을 변화시키기 위해서는 예를 들면 송풍팬이 이용되면 좋다.

일반적으로 전력 소비 회로의 발열량의 크기는 소비되는 전력량에 따라 변화한다고 생각된다. 플러그가 부착되어 있으면 외부 전원으로부터 휴대형 전자 기기에 전력이 공급되어 있다고 판단될 수 있다. 이렇게 해서 외부 전원으로부터 전력이 공급되면 휴대형 전자 기기에서는 비교적 많은 전력량이 소비되고 있을 것으로 예상된다. 소비되는 전력량이 많아도 외부 전원의 공급 전력은 본체 내장의 전지와 같이 간단하게 없어지는 것은 아니기 때문이다. 이렇게 해서 큰 발열량이 예측될 때에 냉각 장치의 냉각 능력을 높이면 본체 내의 온도 상승은 확실하게 회피될 수 있다.

상기 플러그가 부착됐는지의 여부나 상기 플러그의 유무를 판단함에 있어서는 플러그와 잭과의 접속이 검지되면 좋다. 플러그와 잭과의 접속이 검지되면 휴대형 전자 기기에 외부 전원으로부터 전력이 공급되고 있는 것은 용이하게 추측된다. 이 검지에는 예를 들면 릴레이 스위치나 트랜지스터 스위치가 이용되어도 좋다. 더구나, 접속을 검지함에 있어서는 플러그로부터 공급되는 전력이 검지되어도 좋다. 이러한 전력이 검지되면, 휴대형 전자 기기에 외부 전원으로부터 전력이 공급되고 있는 것은 확실하게 추인된다.

휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법은 예를 들면, 상기 본체 내에 배치되는 전력 소비 회로에 상기 플러그로부터 전력이 공급되면, 제1 수준에 상기 냉각 능력을 설정하는 공정과, 전력 소비 회로에 본체 내장의 전지로부터 전력이 공급되면 제1 수준보다도 낮은 제2 수준에 상기 냉각 능력을 설정하는 공정을 구비하여도 좋다. 휴대형 전자 기기에 삽입되는 전력 소비 회로는 플러그로부터 전력이 공급될 때에 비교적 많은 전력량을 소비하고, 전지로부터 전력이 공급될 때에 비교적 적은 전력량을 소비하는 것이 추측된다. 많은 전력량이 소비되면 적은 전력량이 소비되는 경우에 비하여 전력 소비 회로의 발열량은 증대하는 것이 기대된다. 발열량이 클 때 제1 수준으로 규정되는 높은 냉각 능력으로 전력 소비 회로를 냉각하면 본체 내의 온도 상승은 확실하게 회피된다.

휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법은 상기 본체 내에 배치되는 전력 소비 회로의 동작 주파수가 제1 주파수로 설정되면 제1 수준으로 상기 냉각 능력을 설정하는 공정과, 제1 주파수보다도 낮은 제2 주파수에 전력 소비 회로의 동작 주파수가 설정되면, 제1 수준보다도 낮은 제2 수준에 상기 냉각 능력을 설정하는 공정을 구비하여도 좋다. 중앙 연산 처리 장치(CPU)에 대표되는 전력 소비 회로는 높은 동작 주파수로 동작할 때에 의해 큰 발열을 낳는 것이 기대된다. 따라서, 발열량이 클 때 제1 수준으로 규정되는 높은 냉각 능력으로 전력 소비 회로를 냉각하면, 본체 내의 온도 상승은 확실하게 회피된다. 이 때, 전력 소비 회로에 플러그로부터 전력이 공급될 때는 동작 주파수에 제1 주파수가 설정되는 한편으로, 전력 소비 회로에 전지로부터 전력이 공급될 때는 동작 주파수에 제2 주파수가 설정되는 것이 바람직하다.

이러한 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법으로는 상기 본체 내에서 검출되는 온도가 기준 온도에 도달하면, 상기 제2 수준으로부터 제1 수준에 상기 냉각 능력이 전환되어도 좋다. 이러한 냉각 제어 방법에 따르면, 제2 수준으로 규정되는 낮은 냉각 능력으로는 충분하게 온도 상승을 억제할 수 없는 경우에 제1 수준으로 규정되는 높은 냉각 능력으로 충분하게 온도 상승을 회피하는 것이 가능해진다.

제1 수준에 냉각 능력을 설정함에 있어서 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법은 상기 전력 소비 회로로부터 열이 전도되는 핀으로 향하여 바람을 보내는 송풍팬을 작동시켜도 좋다. 상술한 바와 같이, 제1 수준이 확립될 때는 전력 소비 회로에 플러그로부터 전력이 공급되면 추측된다. 외부 전원의 공급 전력은 본체 내장의 전지와 같이 간단하게 떨어지는 것은 아니며 따라서 송풍팬으로 전력이 소비되어도 문제는 없다.

제2 수준에 냉각 능력을 설정함에 있어서, 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법은 상기 전력 소비 회로의 열을 방열하는 방열판을 이용하여도 좋다. 상술한 바와 같이, 제2 수준이 확립될 때는 전력 소비 회로에 전지로부터 전력이 공급되면 추측된다. 따라서, 전력을 소비하는 일 없이 효율적으로 열을 방열할 수 있는 방열판을 이용하면, 전지의 소모를 야기하는 일 없이 충분하게 온도 상승을 억제할 수 있다.

이상과 같은 냉각 제어 방법을 실현함에 있어서, 휴대형 전자 기기는 본체 내에 배치된 냉각 장치와, 동일 본체에 외부 전원의 플러그가 부착하면, 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 제어 회로를 구비할 수 있다. 또한, 휴대형 전자 기기는 본체 내에 배치된 냉각 장치와, 동일 본체에 부착된 외부 전원의 플러그의 유무에 따라, 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 제어 회로를 구비할 수 있다.

이러한 휴대형 전자 기기에 따르면, 부착된 플러그의 유무에 따라 제어 회로는 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시킨다. 따라서, 예를 들면 외부 전원으로부터 충분한 전력이 공급되면, 전력의 증대에 따라 냉각 장치는 높은 냉각 능력을 발휘할 수 있다. 냉각 장치로 많은 전력량이 소비되어도 외부 전원의 공급 전력은 전지와 같이 간단하게 떨어지는 것은 아니다. 그 한편으로, 전지로부터 한정된 전력이 공급되는 경우에는 냉각 장치에서 소비되는 전력량은 억제되며, 전지의 소모는 극력 억제된다. 냉각 능력을 변화시킴에 있어서는 예를 들면 송풍팬이 이용되면 좋다.

상기 냉각 장치는 전력 소비 회로로부터 열이 전도되는 핀과, 핀에 대한 송풍량을 변화시키는 송풍팬을 구비하여도 좋다. 이러한 냉각 장치에 따르면, 플러그의 부착이나 플러그의 존재가 확인되면, 송풍팬은 송풍량을 증대시킬 수 있다. 한편, 플러그가 부착되어 있지 않으면 송풍팬은 송풍량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 외부 전원으로부터 충분한 전력이 공급되면, 전력의 증대에 따라 냉각 장치는 높은 냉각 능력을 발휘할 수 있다. 송풍팬으로 많은 전력량이 소비되어도, 외부 전원의 공급전력은 전지와 같이 간단하게 떨어지는 것은 아니다. 그 한편으로, 전지로부터 한정된 전력이 공급되는 경우에는 송풍팬으로 소비되는 전력량은 억제되며 전지의 소모는 극력 억제된다.

상기 냉각 장치는 상기 전력 소비 회로의 열을 방열하는 방열판을 더욱 구비하여도 좋다. 방열판은 전력을 소비하는 일 없이 효율적으로 열을 방열할 수 있으며, 따라서 전지의 소모를 야기하는 일 없이 충분하게 온도 상승의 억제에 기여할 수 있다.

전술한 것과 같은 냉각 제어 방법에 알맞은 냉각 장치는 예를 들면 휴대형 전자 기기의 본체 내에 배치되어, 발열체의 열을 방열하는 방열판과, 동일 본체 내에 배치되며 발열체로부터 열이 전도되는 핀과, 동일 본체 내에 배치되어, 핀으로 향하여 바람을 보내는 송풍팬을 구비하면 좋다.

이러한 냉각 장치는 방열판을 이용하여 열을 방열할 때와, 방열판 외에 핀 및 송풍팬을 이용하여 열을 방열할 때에서 다른 냉각 능력을 발휘할 수 있다. 더구나, 전력을 소비하지 않고서 끝나는 방열판의 냉각 능력이 항상 확보되기 때문에, 송풍팬으로 소비되는 전력을 극력 적게 하는 것이 가능해진다.

상기 핀은 상기 본체의 하우징에 형성되는 창으로 향하는 것이 바람직하다. 그 결과, 송풍팬으로부터 보내지는 바람은 핀의 열을 빼앗아서 창으로부터 외부로 유출될 수 있다. 핀을 통과하여 따뜻해진 공기는 휴대형 전자 기기의 본체 내에 체류하는 일 없이, 따라서 효율적으로 본체 내의 온도 상승을 회피할 수 있다.

방열판과 핀 간에는 방열판 및 핀에 상기 발열체로부터의 열을 분배하는 열 전도체가 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 열 전도체에 따르면 확실하게 방열판 및 핀에 열을 분산시킬 수 있다. 이러한 열 전도체는 히트 파이프이면 좋다. 히트 파이프는, 예를 들면 진공 탈기한 밀폐 금속 파이프 등의 용기에, 물과 같은 응축성 유체의 작동 유체가 봉입되어 구성되면 좋다.

도 1은 노트 퍼스널 컴퓨터의 전체 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 절첩된 노트 퍼스널 컴퓨터의 배면측 한각을 나타내는 사시도.

도 3은 노트 퍼스널 컴퓨터의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 4는 도 3의 4-4선에 따른 일부 확대 단면도.

도 5는 이면측에서부터 본 방열판 및 프린트 기판의 분해 사시도.

도 6은 냉각 장치의 제어계를 개략적으로 나타내는 블럭도.

도 7은 냉각 장치의 제어 방법을 나타내는 플로우차트.

도 8은 다른 구체예에 따른 검출 회로를 나타내는 블럭도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 휴대형 전자 기기로서의 노트 퍼스널 컴퓨터

11 : 퍼스널 컴퓨터 본체

15 : 외부 전원으로서의 AC 어댑터

16 : 플러그

17 : 잭

18 : 전력 소비 회로 및 발열체로서의 중앙 연산 처리 장치(CPU)

21 : 전지로서의 축전지

22 : 냉각 장치

23 : 방열판

24 : 핀

25 : 창

26 : 송풍팬

32 : 히트 파이프

40 : 제어 회로

41 : 검출 회로

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다.

도 1은 휴대형 전자 기기의 일례로서의 노트 퍼스널 컴퓨터(10)의 외관을 나타낸다. 이 노트 퍼스널 컴퓨터(10)는 중앙 연산 처리 장치(CPU)를 비롯한 회로 부품이 삽입되는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)와, 이 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 연결되는 액정 디스플레이 장치(12)를 구비한다. 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 삽입된 소프트웨어를 실행함에 있어서, 사용자는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 셋트된 키보드(13)나 포인팅 디바이스(14)를 조작하고 필요한 지령이나 정보를 입력할 수 있다. 소프트웨어의 처리 결과는 액정 디스플레이 장치(12)에 표시될 수 있다.

액정 디스플레이 장치(12)는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 대하여 지지축 주위에서 요동할 수 있다. 이 요동을 통하여 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치(12)는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 중첩할 수 있다.

도 2에서부터 밝힌 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에는 AC 어댑터(15)를 부착할 수 있다. 이 AC 어댑터(15)는 콘센트(도시하지 않음)로부터 수취하는 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. AC 어댑터(15)의 플러그(16)가 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 잭(17)에 삽입하면 변환 후의 직류 전압은 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에 공급된다.

도 3은 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 퍼스널 컴퓨터 본체(11) 내에는 CPU(18)의 패키지(19)가 실장된 프린트 기판(20)이 배치된다. 패키지(19) 상의 CPU(18)에는 잭(17)에 삽입된 AC 어댑터(15)의 플러그(16)나 퍼스널 컴퓨터 본체(11) 내에 내장되는 축전지(21)가 전기적으로 접속된다. CPU(18)는 플러그(16)나 축전지(21)로부터 공급되는 전압에 의해서 동작할 수 있다.

CPU(18)에는 본 발명에 따른 냉각 장치(22)가 접속된다. 이 냉각 장치(22)는 열 전도율이 높은 알루미늄과 같은 금속제의 1매 또는 복수매의 방열판(23)과, 1매 또는 복수매의 알루미늄 제조 판재가 간격을 두고 상승하는 핀(24)을 구비한다. 방열판(23)은 CPU(18)의 패키지(19)가 실장된 프린트 기판(20)을 덮고, 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 가로폭 방향 가득히 넓어진다. 핀(24)은 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 하우징에 형성되는 창(25 ; 도 2를 함께 참조)으로 향한다.

핀(24)에는 핀(24)에 향하여 바람을 보내는 송풍팬(26)의 송풍구(27)가 대향한다. 이 송풍팬(26)은 복수매의 날개(28)가 형성된 회전체(29)를 구비한다. 전력의 공급을 받아서 회전체(29)가 회전하면 방열판(23)에 대향하는 공기 도입구(30)로부터 공기가 흡입된다. 흡입된 공기는 송풍구(27)로부터 토출한다. 토출한 공기는 핀(24)의 열을 빼앗은 후, 하우징의 창(25)으로부터 외부로 유출된다. 이러한 냉각 장치(22)에 따르면, 송풍팬(26)으로 소비되는 전력량에 따라 냉각 능력은 변경될 수 있다.

CPU(18)와 방열판(23) 및 핀(24) 간에는 1개의 히트 파이프(32)를 이용하여 CPU(18)의 열을 방열판(23) 및 핀(24)에 분배하는 열분배 기구(33)가 배치된다. 이 열분배 기구(33)는 예를 들면 도 4 및 도 5로부터 밝힌 바와 같이 패키지(19) 상의 CPU(18)에 직접적으로 접촉하는 열 확산판(34)과, 이 열확산판(34)에 중첩되며, 히트 파이프(32)가 관통하는 금속 블럭(35)을 구비한다. CPU(18)의 열은 열 확산판(34)에 의해서 빼앗기며 금속 블럭(35)을 통하여 히트 파이프(32)로 전해진다.

도 5에서부터 밝힌 바와 같이, 히트 파이프(32)는 금속 블럭(35)이나 부착판(36)을 통하여 방열판(23)의 이면에 고정된다. 이렇게 해서 히트 파이프(32)가 방열판(23)에 고정되면, 금속 블럭(35)으로부터 한쪽으로 연장되는 제1 열전도 경로(37)로는 전체 길이에 걸쳐서 히트 파이프(32)는 방열판(23)에 접촉한다. 그 결과, 금속 블럭(35)으로부터 전해진 열은 방열판(23)에 남김없이 확산한다. 금속 블럭(35)으로부터 다른쪽으로 연장되는 제2 열전도 경로(38)에서는 히트 파이프(32)는 핀(24)의 각 판재에 접촉한다. 그 결과, 금속 블럭(35)으로부터 전해진 열은 핀(24)에 남김없이 널리 퍼진다. 히트 파이프(32)는 주지대로 진공 탈기한 밀폐 금속 파이프 등의 용기에 물과 같은 응축성 유체의 작동 유체가 봉입되어 구성되면 좋다. 이러한 열분배 기구(33)로는 복수 라인의 히트 파이프가 이용되어도 좋으며 히트 파이프 이외의 열 전도체가 이용되어도 좋다.

도 6은 냉각 장치의 제어계를 개략적으로 나타낸다. 이 제어계는 제1 수준과, 제1 수준보다도 낮은 제2 수준 간에서 냉각 장치(22)의 냉각 능력을 전환하는 제어 회로(40)를 구비한다. 냉각 능력이 제1 수준으로 설정되면, 제어 회로(40)는 송풍팬(26)에 전압을 공급하여 송풍팬(26)을 작동시킨다. 그 결과, 냉각 장치(22)에서는 방열판(23)을 통하여 CPU(18)의 열이 방열됨과 동시에, 핀(24)을 통하여 CPU(18)의 열이 방열된다. 냉각 능력이 제2 수준으로 설정되면, 제어 회로(40)는, 송풍팬(26)에 대하여 전압 공급을 정지하고 송풍팬(26)의 작동을 정지시킨다. 그 결과, 냉각 장치(22)의 냉각 능력은 방열판(23)의 표면적으로 의존하게 된다. 제어 회로(40)는 예를 들면 펌웨어로 프로그램 가능한 마이크로 프로세서(MPU)에 의해서 구성되면 좋다.

이러한 제어 회로(40)는 퍼포먼스 모드와 사일런스 모드 간에서 전환된다. 퍼포먼스 모드가 설정되면, 제어 회로(40)는 송풍팬(26)을 작동시킬 수 있다. 그 한편, 사일런스 모드가 설정되면, 제어 회로(40)는 송풍팬(26)의 정지를 유지한다. 퍼포먼스 모드 및 사일런스 모드의 설정은 CPU(18)로부터의 지령에 기초하여 전환된다. 사용자는 키보드(13)나 포인팅 디바이스(14)의 입력 조작을 통하여 퍼포먼스 모드 또는 사일런스 모드를 선택할 수 있다.

제어 회로(40)에는 잭(17)에 플러그(16)가 부착하면 검지 신호를 출력하는 검출 회로(41)와 CPU(18)의 주변 온도를 검출하는 온도 센서(42)가 접속된다. 검출 회로(41)는 예를 들면, 플러그(16)로부터 기준치 V를 넘는 전압이 공급되면 검지 신호를 출력하는 비교기 소자로 구성된다. 온도 센서(42)는 절대 온도나 섭씨 온도를 나타내는 신호를 출력한다.

클럭 생성 회로(43)는 CPU(18)의 동작 주파수를 결정하는 클럭 신호를 출력한다. 클럭 신호는 제1 주파수와, 이 제1 주파수보다도 낮은 제2 주파수 간에서 전환할 수 있다. 제1 주파수가 설정되면, CPU(18)에서는 높은 처리 능력이 실현되며 CPU(18)의 발열량은 증가한다. 제2 주파수가 설정되면 CPU(18)의 처리 능력은 억제되지만 CPU(18)의 발열량은 감소한다. 클럭 신호의 주파수 즉 CPU(18)의 동작 주파수는 제어 회로(40)의 지령에 기초하여 결정된다.

CPU(18)를 동작시킴에 있어서 CPU(18)에는 DC/DC 컨버터(44)로부터 직류 전압이 공급된다. 이 DC/DC 컨버터(44)에 따르면 플러그(16)나 축전지(21)로부터 공급되는 직류 전압은 CPU(18)에서 사용 가능한 전압으로 변압된다.

여기서, 도 7에 나타내는 플로우차트를 참조하면서 제어 회로(40)의 동작을 상술한다. 노트 퍼스널 컴퓨터(10)가 입상하면 우선 스텝 S1에서 제어 회로(40)는 모드 설정을 판별한다. 퍼포먼스 모드가 설정되어 있으면 스텝 S2에서 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 잭(17)에 플러그(16)가 부착되어 있는지의 여부, 바꿔 말하면, 퍼스널 컴퓨터 본체(11)의 잭(17)에 부착된 플러그(16)의 유무가 판단된다. 검출 회로(41)로부터 검지 신호가 출력되어 있으면, 플러그(16)의 부착, 즉 존재는 확인된다. 이 때, 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에는 플러그(16)를 통하여 상용 전원으로부터 전력이 공급되어 있다. 따라서, 사용자는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에서 소비되는 전력의 소비량을 걱정하지 않고서 노트 퍼스널 컴퓨터(10)를 사용할 수 있다. 그렇게 하면, 제어 회로(40)는 스텝 S4에서 클럭 생성 회로(43)로 생성되는 클럭 신호의 주파수를 제1 주파수로 설정한다. CPU(18)에는 고주파수 모드가 확립된다. CPU(18)는 최대의 처리 속도로 소프트웨어를 처리한다.

스텝 S5에서 제어 회로(40)는 송풍팬(26)을 작동시킨다. 그 결과, 방열판(23) 및 핀(24)으로부터 CPU(18)의 열은 방열된다. 냉각 장치(22)는 제1 수준으로 규정되는 높은 냉각 능력을 발휘한다. CPU(18)의 열은 효율적으로 방열되며 CPU(18) 주변의 온도 상승은 억제된다. 이 때, 퍼스널 컴퓨터 본체(11)에는 상용 전원으로부터 전력이 공급되기 때문에 송풍팬(26)을 계속 작동시켜도 CPU(18)에 공급되는 전력은 떨어지는 것은 아니다. 따라서, 사용자는 안심하여 노트 퍼스널 컴퓨터(10)를 계속 사용할 수 있다.

스텝 S2에서 플러그(16)가 제거되고 있는 것이 확인되면 제어 회로(40)는 스텝 S5에서 클럭 생성 회로(43)에서 생성되는 클럭 신호의 주파수를 제2 주파수에 설정한다. CPU(18)에는 저주파수 모드가 설정된다. 이 때, CPU(18)에는 플러그(16)로부터 전력은 공급되지 않고 축전지(21)로부터만 전력이 공급된다. 따라서, CPU(18)의 전력 소비는 축전지(21)의 동작 시간에 직접적으로 영향을 준다. 저주파수 모드로서는 동작 주파수의 하락에 따라 CPU(18)의 전력 소비는 억제되며, 그 결과 축전지(21)의 동작 시간을 오래 끌게할 수 있다.

CPU(18)의 동작에 따라, 제어 회로(40)에는 온도 센서(42)로부터 CPU(18) 주변의 온도가 받아들여진다. 제어 회로(40)는 스텝 S6에서 온도 센서(42)로 검출되는 온도와 기준 온도를 비교한다. 기준 온도는 예를 들면 CPU(18) 주변에 배치되는 전자 부품의 허용 온도에 기초하여 설정되면 좋다.

검출된 온도가 기준 온도에 도달하지 않으면, 스텝 S8에서 제어 회로(40)는 송풍팬(26)의 정지를 유지한다. 그 결과, 냉각 장치(22)의 냉각 능력은 제2 수준에 설정된다. 다만, 저주파수 모드로는 동작 주파수의 하락에 따라 CPU(18)의 발열량은 억제되기 때문에 이러한 낮은 냉각 능력으로 CPU(18) 주변의 온도 상승은 충분하게 억제된다. 더구나, 이렇게 해서 송풍팬(26)이 작동하지 않으면 송풍팬(26)으로서는 전력은 소비되지 않는다. 따라서, 축전지(21)의 전력 소비는 억제되어 냉각 장치(22)는 축전지(21)의 동작 시간을 단축시키는 일 없이 충분한 냉각 능력을 계속 발휘할 수 있다.

검출된 온도가 기준 온도에 도달하면 처리는 스텝 S4로 진행하고, 제어 회로(40)는 송풍팬(26)을 작동시킨다. 냉각 장치(22)는 상술한 바와 같이 제1 수준으로 규정되는 높은 냉각 능력을 발휘한다. CPU(18)의 열은 효율적으로 방열되며 CPU(18) 주변의 온도는 강제적으로 인하된다. 그 결과, CPU(18) 주변에 배치되는 전자 부품의 작동은 보증된다. 예를 들면, 제2 주파수로 동작하는 CPU(18)의 발열량을 방열시키는데 충분한 표면적이 방열판(23)에 확보되고 있으면, CPU(18) 주변의 온도가 기준 온도를 상회하는 일은 없다. 그러나, 환경 온도 등의 영향에 따라 CPU(18) 주변의 온도가 예상 이상으로 상승한 경우에는 송풍팬(26)의 활동을 통하여 CPU(18) 주변의 온도를 하강시킬 수 있다. 이렇게 해서 간헐적으로 송풍팬(26)을 작동시키면, 항상 송풍팬(26)을 계속 작동시키는 경우에 비하여 송풍팬(26)으로 소비되는 전력량을 현저하게 억제할 수 있다.

스텝 S1에서 사일런스 모드가 설정되어 있는 것이 확인되면, 스텝 S8에서 제어 회로(40)는 클럭 생성 회로(43)로 생성되는 클럭 신호의 주파수를 제2 주파수로 설정한다. CPU(18)에서는 저주파수 모드가 확립된다. CPU(18)의 처리 속도는 떨어지며 CPU(18)의 발열은 억제된다. 스텝 S7에서 제어 회로(40)는 송풍팬(26)의 정지를 유지한다. 그 결과, 냉각 장치(22)는 제2 수준으로 규정되는 비교적 낮은 냉각 능력을 발휘한다. 동작 주파수의 하락에 따라 CPU(18)의 발열은 억제되기 때문에, 이러한 낮은 냉각 능력으로 CPU(18) 주변의 온도 상승은 충분하게 억제된다.

이 사일런스 모드에서는 플러그(16)로부터 공급되는 전력의 유무에 상관없이송풍팬(26)의 작동은 정지된다. 이 송풍팬(26)의 정지에 따라 송풍팬(26)으로부터 소음은 발생하지 않는다. 사용자는 퍼스널 컴퓨터 본체(11)로부터 새는 소음을 최소한으로 억제시키면서 노트 퍼스널 컴퓨터(10)를 사용할 수 있다.

이러한 제어 회로(40)의 동작은 노트 퍼스널 컴퓨터(10)의 사용 중에 적시에 실시되는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 플러그(16)의 부착이나 제거, CPU(18) 주변의 온도 변화를 수시 감시할 수 있으며, 그렇게 한 상황 변화에 따라 다이내믹하게 냉각 장치(22)의 냉각 능력을 변경할 수 있다.

제어 회로(40)에 입력되는 검지 신호는 예를 들면 도 8에 도시된 바와 같이, 잭(17)에 대한 플러그(16)가 물리적인 접속을 검출하는 스위치(46)에 의해서 생성되어도 좋다. 스위치(46)에는 예를 들면 릴레이 스위치나 트랜지스터 스위치가 이용되면 좋다.

또, 냉각 장치(22)에서는 이상의 실시 형태와 같이 송풍팬(26)의 작동과 정지에 의해서 냉각 능력의 변화가 실현되는 것뿐만아니라, 고속 회전이나 저속 회전과 같은 송풍팬(26)의 회전수에 의해서 냉각 능력의 변화가 실현되어도 좋다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 휴대형 전자 기기에 플러그가 부착되었는지의 여부를 지표로 휴대형 전자 기기의 본체 내에 삽입된 전력 소비 회로의 발열량의 크기를 판정할 수 있다. 판정된 발열량의 크기에 따라 냉각 장치의 냉각 능력은 변경된다. 그 결과, 냉각 장치의 냉각 능력은 발열량의 크기로 추종하는 것이 가능해진다.

Claims

휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법에 있어서,

상기 휴대형 전자 기기의 본체에 외부 전원의 플러그가 부착됐는지 여부를 판단하는 공정; 및

상기 플러그가 부착되면, 상기 휴대형 전자 기기의 상기 본체 내에 배치된 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 냉각 능력을 변화시키는데 송풍팬이 이용되는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 플러그가 부착되었는지의 여부를 판단하는데 상기 플러그와 잭과의 접속을 검지하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 접속을 검지하는데 상기 플러그로부터 공급되는 전력을 검지하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 본체 내에 배치되는 전력 소비 회로에 상기 플러그로부터 전력이 공급되면 제1 수준으로 상기 냉각 능력을 설정하는 공정; 및

상기 전력 소비 회로에 상기 본체 내장의 전지로부터 전력이 공급되면 상기 제1 수준보다도 낮은 제2 수준으로 상기 냉각 능력을 설정하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 본체 내에 배치되는 전력 소비 회로의 동작 주파수가 제1 주파수로 설정되면 제1 수준으로 상기 냉각 능력을 설정하는 공정; 및

상기 제1 주파수보다도 낮은 제2 주파수로 상기 전력 소비 회로의 동작 주파수가 설정되면 상기 제1 수준보다도 낮은 상기 제2 수준으로 상기 냉각 능력을 설정하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 본체 내에서 검출되는 온도가 기준 온도에 도달하면 상기 제2 수준으로부터 상기 제1 수준으로 상기 냉각 능력을 전환하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 수준으로 냉각 능력을 설정하는데 상기 전력 소비 회로로부터 열이 전도되는 핀을 향하여 바람을 이송하는 송풍팬을 작동시키는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 제2 수준으로 냉각 능력을 설정하는데 상기 전력 소비 회로의 열을 방열하는 방열판을 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
휴대형 전자 기기에 있어서,

본체 내에 배치된 냉각 장치; 및

상기 본체에 외부 전원의 플러그가 부착되면 상기 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 제어 회로

를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기.
제10항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 냉각 능력을 변화시키는데 이용되는 송풍팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기.
제10항에 있어서, 상기 냉각 장치는 전력 소비 회로로부터 열이 전도되는 핀과, 상기 핀에 대한 송풍량을 변화시키는 송풍팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기.
제12항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 전력 소비 회로의 열을 방열하는 방열판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기.
휴대형 전자 기기의 냉각 장치에 있어서,

휴대형 전자 기기의 본체 내에 배치되고, 발열체의 열을 방열하는 방열판;

상기 본체 내에 배치되고, 상기 발열체로부터 열이 전도되는 핀; 및

상기 본체 내에 배치되고, 상기 핀을 향하여 바람을 이송하는 송풍팬

을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 장치.
제14항에 있어서, 상기 핀은 상기 본체의 하우징에 형성되는 창에 대향하는것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 발열체로부터 상기 방열판 및 상기 핀에 열을 분배하는 열 전도체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 장치.
제16항에 있어서, 상기 열 전도체는 히트 파이프(heat pipe)인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 장치.
휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법에 있어서,

상기 휴대형 전자 기기의 본체에 부착된 외부 전원의 플러그의 유무를 판단하는 공정; 및

상기 플러그가 있으면, 상기 휴대형 전자 기기의 상기 본체 내에 배치된 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기의 냉각 제어 방법.
휴대형 전자 기기에 있어서,

본체 내에 배치된 냉각 장치; 및

상기 본체에 부착된 외부 전원의 플러그의 유무에 따라 상기 냉각 장치의 냉각 능력을 변화시키는 제어 회로

를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 기기.