MXPA06007551A - Aparato y metodo para controlar la temperatura. - Google Patents

Abstract

Un aparato (100-400) de control de temperatura para usarse en dispositivos tales como dispositivos electronicos del consumidor que tienen diferentes caracteristicas termicas. Un aparato (100-400) de control de temperatura incluye un ventilador (10) que tiene un devanado (F3) de campo y un controlador (12) de velocidad para proporcionar una senal de control de velocidad al devanado (F3) de campo, en respuesta a una primera senal de control para controlar la velocidad de rotacion del ventilador (10). Primera y segunda terminales (1, 2) del ventilador (10) permiten que se proporcione una energia operativa al devanado (F3) de campo y al controlador (12) de velocidad. Por lo menos una de la primera y segunda terminales (1,2) se acopla en forma operativa con una primera fuente de voltaje. Una tercera terminal (3) del ventilador (10) proporciona la primera senal de control al controlador (12) de velocidad, y se acopla en forma operativa con una segunda fuente de voltaje. El aparato (100-400) de control de temperatura tambien incluye un circuito (30) de medicion de temperatura que opera para medir la temperatura y proporcionar una senal indicadora de temperatura, la cual indica la temperatura medida, un procesador (40) opera para proporcionar una segunda senal de control en respuesta a la senal indicadora de temperatura, y circuiteria (60) de control que opera para proporcionar la primera senal de control a la tercera terminal (3) de ventilador (10) en respuesta a la segunda senal de control.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA CONTROLAR LA TEMPERATURA REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad de y todos los beneficios pertenecientes a una solicitud provisional presentada ante la Oficina de Marcas Registradas y Patentes de los Estados Unidos, el 30 de diciembre de 2003, con número de serie asignado 60/533,140.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general, con el control de temperatura, y en particular, con un aparato de control de temperatura económico, que incluya un ventilador de velocidad variable adecuado para su uso en dispositivos tales como, dispositivos electrónicos del consumidor con diferentes características térmicas, y un método para controlar la temperatura con el uso de este dispositivo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los dispositivos tales como los dispositivos electrónicos del consumidor, con frecuencia requieren de un mecanismo de control de temperatura tal como un ventilador, para prevenir el daño causado por calor excesivo. En la actualidad, existen diversos tipos de ventiladores que se pueden utilizar en tales dispositivos de control de temperatura. Un tipo de tales ventiladores se puede controlar con un termistor (una resistor térmica). Los ventiladores controlados por termistor pueden ser una opción económica para el control de temperatura en ciertas aplicaciones, pero son una desventaja en cuanto a que la relación entre la velocidad del ventilador y la temperatura se fijan por el termistor. De conformidad con lo anterior, los ventiladores controlados por- termistor pueden ser inadecuados para ciertas aplicaciones. Por ejemplo, los ventiladores controlados por termístor pueden ser inadecuados para las aplicaciones en las cuales la orientación del ventilador puede variar en el dispositivo final (por ejemplo, de modelo a modelo), y por lo tanto, requieren se modifique la relación entre la velocidad del ventilador y la temperatura para compensar las distintas características térmicas. Otro tipo de ventilador se puede controlar por medio de la modulación de la amplitud de los pulsos (RWM). En resumen, los ventiladores controlados por PWM utilizan la amplitud relativa de pulsos en una secuencia lineal de pulsos activos e inactivos para controlar la cantidad de energía que se aplica al motor del ventilador, y por lo tanto, controlar la velocidad de rotación. En la actualidad, los ventiladores controlados por PWM que se encuentran disponibles, tienden a ser relativamente costosos ya que puede ser que utilicen un costoso transistor de alta corriente controlado por la energía operativa del ventilador, para recibir los pulsos que controlan la velocidad de rotación del ventilador. Como resultado, los ventiladores controlados por PWM disponibles, pueden ser indebidamente costosos para ciertas aplicaciones, en particular las aplicaciones en las que el costo es una consideración crucial. De conformidad con lo anterior, existe la necesidad de un aparato de control de temperatura económico que incluya un ventilador de velocidad variable que evite los problemas anteriores, y que sea adecuado para su uso en dispositivos tales como los dispositivos electrónicos del consumidor con distintas características térmicas. La presente invención se refiere a estos y/u otros temas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con un aspecto de la presente invención, se expone un aparato de control de temperatura. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el aparato de control de temperatura caracterizado porque comprende un ventilador que incluye un devanado de campo, y un controlador de velocidad que proporciona una señal de control de velocidad al devanado de campo que responde a una primera señal de control, para controlar la velocidad de rotación del ventilador. Las primera y segunda terminales del ventilador permiten que la energía operativa* sea provista al devanado de campo y al controlador de velocidad. Por lo menos una de las primera y segunda terminales se encuentra acoplada en forma operativa a una primera fuente de voltaje. Una tercera terminal del ventilador proporciona la primera señal de control al controlador de velocidad. La tercera terminal se encuentra acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje. El aparato de control de temperatura además comprende medios para la medición de temperatura, utilizados para medir la temperatura y proporcionar una señal indicadora de temperatura que indica la temperatura medida, medios de procesamiento, los cuales proporcionan una segunda señal de control que responde a la señal indicadora de temperatura, y medios de control para proporcionar la primera señal de control a la tercera terminal del ventilador que responde a la segunda señal de control. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se expone un método para controlar la temperatura. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el método comprende los pasos para proporcionar un ventilador que incluya un devanado de campo, un controlador de velocidad que proporciona una señal de control de velocidad al devanado de campo en respuesta a una primera señal de control, para controlar la velocidad de rotación del ventilador, las primera y segunda terminales que permiten que la energía operativa sea provista al devanado de campo y al controlador de velocidad, y una tercera terminal que proporciona la primera señal de control al controlador de velocidad. Por lo menos una de las primera y segunda terminales se encuentra acoplada en forma operativa a una primera fuente de voltaje, y la tercera terminal se encuentra acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje. El método también comprende los pasos para la medición de temperatura y proporciona una señal indicadora de temperatura que indica la temperatura medida, lo cual proporciona una segunda señal de control que responde a la señal indicadora de temperatura, y que proporciona la primera señal de control a la tercera terminal del ventilador en respuesta a la segunda señal de control. De conformidad con todavía otro aspecto de la presente invención, se expone un dispositivo que tiene un aparato de control de temperatura. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el aparato de control de temperatura también comprende un ventilador que incluye un devanado de campo y un controlador de velocidad para proporcionar una señal de control de velocidad al devanado de campo, en respuesta a la primera señal de control para controlar la velocidad de rotación del ventilador. Las primera y segunda terminales del ventilador permiten que la energía operativa sea provista al devanado de campo y al controlador de velocidad. Por lo menos una de las primera y segunda terminales se encuentra acoplada en forma operativa a una primera fuente de voltaje. Una tercera terminal del ventilador proporciona la primera señal de control al controlador de velocidad. La tercera terminal se encuentra acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje. El aparato de control de temperatura además comprende un circuito operativa de medición de temperatura para medir una temperatura y proporcionar una señal indicadora de temperatura que indique la temperatura medida, un procesador que opera para proporcionar una segunda señal de control que responde a al señal indicadora de temperatura, y circuitería de control que opera para proporcionar una primera señal de control a la tercera terminal del ventilador en respuesta a la segunda señal de control.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Lo antes mencionado y otras características y ventajas de esta invención, y la manera de obtenerlas, serán evidentes y la invención se comprenderá mejor con referencia en la siguiente descripción de las modalidades de la invención medidas conjuntamente con los dibujos anexos, donde: La Figura 1 es un diagrama de un aparato de control de temperatura de conformidad con una modalidad ejemplificativa de la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de un aparato de control de temperatura de conformidad con otra modalidad ejemplificativa de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de un aparato de control de temperatura de conformidad con otra modalidad ejemplificativa de la presente invención. La Figura 4 es un diagrama de un aparato de control de temperatura de conformidad con otra modalidad ejemplificativa de la presente invención. La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos para el control de temperatura de conformidad con una modalidad ejemplificativa de la presente invención. A lo largo de lo dibujos, los números de referencia representan los mismos o similares elementos. Los ejemplos aquí establecidos ilustran las modalidades preferidas de la presente invención, y tales ejemplos no deben ser interpretados, en ningún sentido, como limitantes del alcance de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia ahora en los dibujos, y en particular a la Figura 1, se muestra un diagrama de un aparato 100 de control de temperatura de conformidad con una modalidad ejemplificativa de la presente invención. Como se muestra en la Figura 1, el aparato 100 de control de temperatura comprende un ventilador 10, una tarjeta 20 de punto de distribución (POD), medios de medición de temperatura tales como un circuito 30 de medición de temperatura, medios de procesamiento tales como un procesador 40, medios de memoria tales como una memoria de sólo lectura de eliminación electrónica y programable (EEPROM) 50, y medios de control tales como circuitería 60 de control. Algunos de los elementos anteriores del aparato 100 de control de temperatura pueden ser incorporados con el uso de circuitos integrados (IC), y algunos elementos pueden, por ejemplo, ser incluidos en uno o más IC. Para clarificar la descripción, puede ser que algunos elementos convencionales asociados con el aparato 100 de control de temperatura no se muestren en la Figura 1, tales como ciertas señales de control, señales de energía y/u otros elementos. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el aparato 100 de control de temperatura puede estar incluido en un dispositivo tal como un dispositivo electrónico del consumidor que desempeña una función de control de temperatura.

El ventilador 10 opera para permitir la antes mencionada función de control de temperatura. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el ventilador 10 comprende un rotor R, devanados de campo F1 a F4, un convertidor 12 de voltaje a corriente, una resistor Rf, y tres terminales de entrada 1 a 3. El rotor R gira en respuesta a un campo eléctrico que se aplica a través de los devanados de campo F1 a F4 lo que se opone a un imán fijo en el rotor R. El convertidor 12 de voltaje a corriente controla la velocidad de rotación del ventilador 10 con base en una primera señal de control recibida por medio de la terminal 3 del ventilador 10. Como se muestra en la Figura 1, el convertidor 12 de voltaje a corriente proporciona una señal de control de velocidad al devanado de campo F3 que responde a la primera señal de control recibida por medio de la terminal 3, para así controlar la velocidad de rotación del ventilador 10. El resistor Rf se encuentra acoplado en forma operativa entre la terminal 3 del ventilador 10 y la fuente de voltaje de 6V. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el resistor Rf tiene un valor de 5KO, aunque se pueden utilizar otros valores. Las terminales 1 y 2 permiten que la energía operativa sea provista a los elementos del ventilador 10 que incluye devanados de campo F1 a F4 y el convertidor 12 de voltaje a corriente. Como se muestra en la Figura 1, las terminales 1 y 2 proporcionan la energía operativa, al ventilador 10, desde una fuente de voltaje de 12V, la cual es la principal fuente de energía del ventilador 10. De conformidad con la presente invención, por lo menos una de las terminales 1 y 2 del ventilador 10 se encuentra acoplada en forma operativa a la fuente de voltaje de 12V. Como se ha indicado antes, la terminal 3 del ventilador 10 proporciona la primera señal de control al convertidor 12 de voltaje a corriente, por medio del cual se controla la velocidad de rotación del ventilador 10, y se encuentra acoplado en forma operativa a la, previamente mencionada, fuente de voltaje de 6V. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el ventilador 10 puede ser incorporado con el uso de un ventilador Delta modelo AFB0812L-SX00 o su equivalente. La tarjeta 20 POD opera para generar y distribuir calor. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, la tarjeta POD se incorpora con el uso de una "tarjeta inteligente" o un elemento similar. El circuito de medición de temperatura 30 opera para medir la temperatura del ambiente alrededor de la tarjeta POD 20. Tal como será aquí descrito, una señal indicadora de temperatura indica la temperatura medida por el circuito 30 de medición de temperatura, es periódicamente registrada por el procesador 40. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el circuito 30 de medición de temperatura puede incorporarse con el uso de un IC de National Semiconductor modelo LM77 o su equivalente. El procesador 40 opera para realizar varias funciones de procesamiento. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 opera para leer la señal indicadora de temperatura, la cual indica la temperatura medida por el circuito 30 de medición de temperatura en una base periódica, ya sea una vez cada minuto o en otro tiempo determinado. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 se acopla en forma operativa con el circuito 30 de medición de temperatura, por medio del conductor común del circuito inter-integrado (IIC), el cual es por lo general conocido en la técnica. El procesador 40 compara la temperatura indicada por la señal indicadora de temperatura con una temperatura umbral predeterminada. Cuando la temperatura medida es mayor que la temperatura umbral predeterminada, el procesador 40 proporciona una segunda señal de control a la circuitería 60 de control con el uso de datos digitales (por ejemplo, tabla de temperatura contra voltaje), almacenados en la EEPROM 60. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, la segunda señal de control indica la dirección correspondiente a un particular ciclo de trabajo PWM para que la primera señal de control es proporcionada a la terminal 3 del ventilador 10. En otras modalidades de la presente invención que serán aquí descritos, el procesador 40 puede también proporcionar una tercera señal de control que se utiliza para encender y apagar el ventilador 10. La EEPROM 50 opera para almacenar datos digitales que incluyen los datos digitales recuperados por el procesador 40 para habilitar la función de control de temperatura de la presente invención. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, la EEPROM 50 se encuentra acoplada en forma operativa al procesador 40 por medio de un conductor común IIC.

La circuitería 60 de control opera para proporcionar la primera señal de control a la terminal 3 del ventilador 10, en respuesta a la segunda señal de control proporcionada por el procesador 40. Como se muestra en la Figura 1, la circuitería 60 de control comprende un arreglo de pasarela de campo programable (FPGA) 62, un diodo D1, y un resistor R1. El FPGA 62 comprende una unidad PWM de 5-bit 64, un registro de 5-bit 66, y un transistor Q1. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, la segunda señal de control provista por el procesador 40, indica una dirección del registro de 5-bit que contiene datos que indican un ciclo particular de trabajo PWM, para que la primera señal de control se proporcione a la terminal 3 del ventilador 10. En respuesta a la segunda señal de control, el registro 66 de 5-bit proporciona datos que indican el particular ciclo de trabajo PWM para la primera señal de control a la unidad 64 PWM de 5-bit, que a su vez, envía pulsos de conformidad con el ciclo particular de trabajo PWM. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, los pulsos emitidos por la unidad PWM 64 de 5-bit se encuentran en un intervalo de 0 a 3.3V y controlan el ciclo de trabajo en que el transistor Q1 está encendido. El transistor Q1 puede ser incorporado como un drenaje abierto, un transistor con campo de efecto semiconductor de canal-N de óxido metálico (MOSFET), u otro medio interruptor. Cuando el transistor Q1 se encuentra encendido, el drenaje de la fuente de corriente fluye a través del transistor Q1, y el resistor R1 se conecta a tierra. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el resistor R1 tiene un valor de 10KO, aunque otros valores se pueden utilizar. Con el control del tiempo en que el resistor R1 se encuentra conectado a tierra, se puede variar la corriente promedio de la primera señal de control a la terminal 3 del ventilador 10. Para controlar la velocidad de rotación del ventilador 10, se puede utilizar la unidad 64 PWM de 5-bit en un ciclo máximo de trabajo de 31 de 32 pasos (es decir, 5-bits) en la compuerta del transistor Q1 a aproximadamente 16 de 32 pasos (es decir, 50% del ciclo de trabajo). Ya que el ciclo máximo de trabajo provoca que el transistor Q1 se encienda en casi 100% del tiempo, el resistor R1 parece estar casi continuamente conectado a tierra. De esta manera, la variación del ciclo de trabajo, de la unidad 64 PWM de 5-bit, del 50% al 100% varía la velocidad de rotación del ventilador 10 de mínima a máxima velocidad. Ei uso de datos de 5-bit para controlar el ciclo de trabajo es únicamente ejemplificativo, y se pueden utilizar otras cantidades de bits. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el valor mínimo del PWM puede requerir de control para prevenir que el pico de voltaje en el drenaje del transistor Q1 exceda la tasa 3.9V en el FPGA 62. Con el ventilador 10, la terminal 3 sube a 6V cuando se abre el circuito. Para prevenir un problema de sobre-voltaje, el diodo Schottky D1 se conecta del drenaje del transistor Q1 a la fuente de 3.3V del FPGA 62. De esta manera el diodo D1 limita el pico de voltaje en el drenaje del transistor Q1 a 0.4V sobre la fuente de 3.3V del FPGA 62. Con referencia a la Figura 2, se muestra un diagrama del aparato 200 de control de temperatura de conformidad con otra modalidad ejemplificativa de la presente invención. El aparato 200 de control de temperatura de la Figura 2 es sustancialmente idéntico al aparato 100 de control de temperatura de la Figura 1, excepto porque el aparato 200 de control de temperatura de la Figura 2 incluye además el resistor R2 y elimina el diodo D1. El resistor R2 permite que se establezca una corriente mínima, lo que limita el máximo voltaje observado por el drenaje del transistor Q1. Así, el resistor R1 únicamente controla la corriente adicional necesaria para activar el ventilador 10 de una velocidad mínima a máxima. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, los resistores R1 y R2 son ambos de 5.1KO, aunque se pueden utilizar otros valores. Con el aparato 200 de control de temperatura de la Figura 2, el voltaje presente en la terminal 3 del ventilador 10 varía de 2.9V a 1.9V. El voltaje para el convertidor 12 de corriente del ventilador 10 utiliza esta variación de voltaje para variar la velocidad de rotación del ventilador 10 de una velocidad mínima de 800RPM a una velocidad máxima de 2000RPM. Además de eliminar el problema del potencial de voltaje en el drenaje del transistor Q1, el aparato 200 de control de temperatura de la Figura 2 también elimina la necesidad de limitar el rango del PWM, ya que se puede utilizar el rango máximo. Esto quiere decir que los resistores R1 y R2 permiten que la corriente en la terminal 3 del ventilador 10 sea controlada linealmente de un ciclo de trabajo del 0% a un ciclo de trabajo del 100%. Para minimizar el ruido con los aparatos 100 y 200 de control de temperatura, en las Figuras 1 y 2 respectivamente, se puede mantener el periodo del PWM arriba de los 20kHz. Con referencia a la Figura 3, se muestra un diagrama del aparato 300 de control de temperatura de conformidad con todavía otro modalidad ejemplificativa de la presente invención. El aparato 300 de control de temperatura de la Figura 3 es esencialmente idéntico al aparato 200 de control de temperatura de la Figura 2, excepto porque el aparato 300 de control de temperatura de la Figura 3 incluye además un capacitor C1 en paralelo con el resistor R2. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el capacitor C1 opera para integrar la corriente promedio a través del resistor R1 en paralelo con el resistor R2 para así eliminar una entrada de señal variable de tiempo en la terminal 3 del ventilador 10. Una ventaja principal de la adición del capacitor C1 es la eliminación de cualquier dependencia de frecuencia en la unidad 64 PWM de 5-bit. En particular, la unidad 64 PWM de 5-bit puede operar en una frecuencia de hasta unos pocos kilohertz sin crear sonido audible. También de conformidad con una modalidad ejemplificativa, el capacitor C1 tiene un valor de 10µF, aunque se pueden utilizar otros valores. Con referencia a la Figura 4, se muestra un diagrama de un aparato 400 de control de temperatura de conformidad con todavía otra modalidad ejemplificativa de la presente invención. El aparato 400 de control de temperatura de la Figura 4 es esencialmente idéntico al aparato 300 de control de temperatura de la Figura 3, excepto porque el aparato 400 de control de temperatura de la Figura 4 incluye además un transistor Q2, una resistor Rb, y un diodo D1. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el transistor Q2 se incorpora como un transistor de tipo NPN, pero puede ser incorporado como cualquier mecanismo interruptor. La adición del transistor Q2 en la Figura 4 permite que el ventilador 10 sea selectivamente encendido y apagado en respuesta a una señal de control desde el procesador 40 que se aplica a la terminal de base del transistor Q2. Como se indica en la Figura 4, el colector del transistor Q2 se encuentra acoplada en forma operativa a la terminal 3 del ventilador 10, y por lo tanto, el emisor del mismo se encuentra acoplado en forma operativa a tierra. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el resistor Rb tiene un valor de 10KO, aunque se pueden utilizar otros valores. A continuación se proporciona un ejemplo para facilitar el entendimiento de la presente invención. Con referencia a la Figura 5, se muestra un diagrama 500 de flujo que ilustra los pasos controlar la temperatura, de conformidad con una modalidad ejemplificativa de la presente invención. Los pasos de la Figura 5 son descritos con referencia al aparato 400 de control de temperatura de la Figura 4, para propósitos de ejemplificación y explicación. Los pasos de la Figura 5 son únicamente un ejemplo, y no pretenden limitar la presente invención en forma alguna.

En el paso 505, el ventilador se apaga. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 proporciona una señal lógica baja a la base del transistor Q2 y así provoca que el ventilador 10 se apague en el paso 505. En el paso 510, se realiza una lectura de la temperatura. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 inicia la lectura de temperatura en el paso 510 al proporcionar una señal de control al circuito 30 de medición de temperatura por medio del conductor común IIC que conecta el procesador 40 y el circuito 30 de medición de temperatura. En respuesta a la señal de control, el circuito 30 de medición de temperatura proporciona una señal indicadora de temperatura, que indica la temperatura ambiente medida alrededor de la tarjeta 20 POD, al procesador 40 por medio del conductor común IIC. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 lee la señal indicadora de temperatura del circuito 30 de medición de temperatura en una base periódica, tal como cada minuto u otro período de tiempo predeterminado. En el paso 515, se determina si la temperatura medida en el paso 510 es mayor que una temperatura de umbral predeterminada para X número de lecturas consecutivas. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 se programa para realizar la determinación en el paso 515, y X es igual a 5, aunque se pueden utilizar otros valores. Cuando la determinación en el paso 515 es negativa, el flujo del proceso regresa al paso 510 donde el procesador 40 realiza otra lectura de temperatura de conformidad con el periodo de tiempo predeterminado (por ejemplo, una vez cada minuto). Como otra alternativa, cuando la determinación en el paso 515 es positiva, el flujo del proceso avanza al paso 520 donde el ventilador 10 se enciende en su mínima velocidad. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 proporciona una señal lógica alta a la base del transistor Q2 y así provoca que el ventilador 10 se encienda en el paso 520. El procesador 40 también proporciona la segunda señal de control al FPGA 62, lo cual permite la generación de la primera señal de control en la terminal 3 del ventilador 10 en un ciclo de trabajo que corresponde a la mínima velocidad del ventilador. En el paso 525, se realiza otra lectura de temperatura en manera previamente descrita en el paso 510. En el paso 530, Se toma una determinación en cuanto a si la temperatura medida es mayor que temperatura de umbral predeterminada para Y número de lecturas consecutivas. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 se programa para realizar la determinación en el paso 530, y Y es igual a 2, aunque se pueden utilizar otros valores. Cuando la determinación es negativa en el paso 530, el flujo del proceso avanza al paso 535 donde se toma una determinación en cuanto a si el ventilador 10 trabaja en su mínima velocidad y la temperatura medida es menor que la temperatura de umbral por un límite de temperatura predeterminada. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 se programa para realizar la determinación en el paso 535 y la temperatura límite predeterminada que se utiliza en el paso 535 es cuestión del diseño. Cuando la determinación en el paso 535 es positiva, el flujo del proceso regresa al paso 505 donde el ventilador 10 se apaga por el procesador 40 que proporciona una señal lógica baja a la base del transistor Q2. De manera alternativa, cuando la determinación en el paso 535 es negativa, el flujo del proceso avanza al paso 545, en donde se realiza otra lectura de temperatura en la manera previamente descrita en el paso 510. Cuando la determinación en el paso 530 es positiva, el flujo del proceso avanza al paso 540 donde la velocidad del ventilador 10 aumenta por un paso. De conformidad con una modalidad ejempiificativa, el procesador 40 proporciona la segunda señal de control al FPGA 62, el cual a su vez, incrementa por un paso el ciclo de trabajo de la primera señal de control en al terminal 3 del ventilador 10, lo que incrementa la velocidad del ventilador 10 por un paso en el paso 540. A partir del paso 540, el flujo del proceso avanza al paso 545 donde se realiza otra lectura de temperatura en la manera previamente descrita en el paso 510. En el paso 550, se toma una determinación en cuanto a si la temperatura medida en el paso 545 se ha reducido para Z número de lecturas consecutivas. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 se programa para tomar un determinación en el paso 550, y Z es igual a 4, aunque se pueden utilizar otros valores. Cuando la determinación en el paso 550 es negativa, el flujo del proceso regresa al paso 530 aquí previamente descrito. En otra alternativa, cuando la determinación en el paso 550 es positiva, el flujo del proceso avanza al paso 555 donde la velocidad del ventilador 10 se reduce por un paso. De conformidad con una modalidad ejemplificativa, el procesador 40 proporciona una segunda señal de control al FPGA 62, el cual reduce el ciclo de trabajo de la primera señal de control en la terminal 3 del ventilador 10 por un paso, lo que disminuye la velocidad del ventilador 10 por un paso en el paso 555. A partir del paso 555, el flujo del proceso avanza al paso 560, en donde se realiza otra lectura de temperatura en la manera antes descrita en el paso 510. A partir del paso 560, el flujo del proceso regresa al paso 530 aquí previamente descrito. Los pasos de la Figura 5 se pueden repetir de la manera indicada. Los pasos de la Figura 5 se pueden utilizar para mantener la temperatura por debajo de un umbral determinado (por ejemplo, menor a 65°C, etc.). Tal como es aquí descrito, la presente invención proporciona un aparato de control de temperatura económico que incluye un ventilador de velocidad variable adecuado para ser utilizado en tales dispositivos como los dispositivos electrónicos del consumidor que tienen distintas características térmicas, y un método para controlar la temperatura con este dispositivo. La presente invención puede ser aplicada a varios dispositivos, ya sea con o sin un elemento de despliegue integrado. De conformidad con lo anterior, la frase "dispositivo electrónico del consumidor" aquí utilizada, puede hacer referencia a sistemas o dispositivos que incluyen, pero no se limitan a, equipos de televisión, computadoras o monitores que incluyen un elemento de despliegue integrado, y sistemas o dispositivos tales como transcodificadores, grabadoras de cartuchos de video (VCR), reproductores de disco digital versátil (DVD), equipos de video juegos, grabadoras de video personales (PVR), computadoras u otros dispositivos que puedan no incluir un elemento de despliegue integrado. Ya que esta invención ha sido descrita con un diseño preferencial, la presente invención puede, además, ser modificada dentro del alcance de esta exposición. Por lo tanto esta solicitud pretende cubrir cualquier variación, uso, o adaptación de la invención con el uso de los principios generales. Además, esta solicitud pretende cubrir tales desviaciones de la presente exposición, conforme a lo que la conocida o acostumbrada práctica en el arte de lo que a esta invención concierne y que caen dentro de los límites de las reivindicaciones anexas.

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de control de temperatura (100-400), caracterizado porque incluye: un devanado de campo (F3); un controlador de velocidad (12) para proporcionar una señal de control de velocidad al devanado de campo (F3) en respuesta a una primera señal de control que controla la velocidad de rotación del ventilador (10); primera y segunda entradas (1, 2) para permitir que la energía operativa sea provista al devanado de campo (F3) y al controlador de velocidad (12), a por lo menos una de las primera y segunda entradas (1, 2) que se encuentran acopladas en forma operativa a una primera fuente de voltaje; y una tercera entrada (3) para proporcionar la primera señal de control al controlador de velocidad (12), la tercera entrada (3) acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje; medios para la medición de temperatura (30) para medir temperatura y proporcionar una señal indicadora temperatura que indica la temperatura medida; medios de procesamiento (40) para proporcionar una segunda señal de control que responde a la señal indicadora de temperatura; y medios de control (60) para proporcionar la primera señal de control a la tercera entrada (3) del ventilador (10) en respuesta a la segunda señal de control.

2. El aparato de control de temperatura (100-400) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (60) incluyen: medios de generación de pulsos (64) para generar pulsos que responden a la segunda señal de control; y primer medio de interruptor (Q1) para encender y apagar en respuesta a los pulsos, lo que proporciona una señal de salida por que corresponde a la primera señal de control por medio de la primera terminal conductora.

3. El aparato de control de temperatura (100-400) de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de control (60) también comprende un primer resistor (R1) con una primera terminal acoplada en forma operativa a una primera terminal conductora del primer medio interruptor (Q1) y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la tercera entrada (3) del ventilador (10).

4. El aparato de control de temperatura (100-400) de conformidad con la reivindicación 3, donde el primer medio interruptor (Q1) también comprende: una segunda terminal conductora acoplada en forma operativa al medio generador de pulsos (64) que recibe los pulsos; y una tercera terminal conductora acoplada en forma operativa a tierra.

5. El aparato de control de temperatura (200-400) de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de control (60) también comprende un segundo resistor (R2) con una primera terminal acoplada en forma operativa a tierra y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la segunda terminal del primer resistor (R1).

6. El aparato de control de temperatura (300-400) de la reivindicación 5, caracterizado porque el medio de control (60) porque comprende un capacitor (C1) con una primera terminal acoplada en forma operativa a tierra y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la segunda terminal del segundo resistor (R2).

7. El aparato de control de temperatura (400) de la reivindicación 2, caracterizado porque también comprende segundos medios de interruptor (Q2) con una primera terminal conductora acoplada en forma operativa a la segunda entrada (2) del ventilador (10) y una segunda terminal conductora acoplada en forma operativa al medio de procesamiento (40) para recibir la tercera señal de control que enciende y apaga el ventilador (10).

8. Un método para controlar temperatura, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un ventilador con un devanado de campo, un controlador de velocidad para proporcionar una señal de control de velocidad al devanado de campo, en respuesta a una primera señal de control para controlar la velocidad de rotación del ventilador, las primera y segunda entradas para permitir que la energía operativa se distribuya al devanado de campo y al controlador de velocidad, y una tercera entrada para proporcionar la primera señal de control al controlador de velocidad, por lo menos una de las primera y segunda entradas acoplada en forma operativa a una primera fuente de voltaje, y la tercera entrada acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje; medir la temperatura y proporcionar una señal indicadora de temperatura que indica la temperatura medida; proporcionar una segunda señal de control en respuesta a la señal indicadora de temperatura; y proporcionar una primera señal de control a la tercera entrada del ventilador en respuesta a la segunda señal de control.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque también comprende los pasos de: generar pulsos que responden a la segunda señal de control; y proporcionar la primera señal de control a la tercera entrada del ventilador en respuesta a los pulsos.

10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque también comprende ei paso de proporcionar una tercera señal de control para encender y apagar el ventilador.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ventilador se enciende cuando la temperatura medida excede un umbral para un número predeterminado de lecturas consecutivas.

12. El método de conformidad con- la reivindicación 10, caracterizado porque el ventilador se apaga cuando la velocidad de rotación del ventilador se encuentra en su mínima velocidad, y la temperatura medida es menor que el umbral por un límite predeterminado.

13. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la velocidad de rotación del ventilador se incrementa cuando la temperatura medida excede el umbral para un número predeterminado de lecturas consecutivas.

14. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la velocidad de rotación del ventilador se disminuye cuando la temperatura medida disminuye para un número predeterminado de lecturas consecutivas.

15. Un dispositivo que incluye un abarato de control de temperatura (100-200), el aparato de control de temperatura (100-400) está caracterizado porque comprende: un ventilador (10) que incluye: un devanado de campo (F3); un controlador de velocidad (12) para proporcionar una señal de control de velocidad al devanado de campo (F3) que responde a una primera señal de control para controlar la velocidad de rotación del ventilador (10); primera y segunda entradas (1, 2) que permiten que la energía operativa sea provista al devanado de campo (F3) y al controlador de velocidad (12), por lo menos una de las primera y segunda entradas (1, 2) acoplada en forma operativa a una primera fuente de voltaje; y una tercera entrada (3) para proporcionar una primera señal de control al controlador de velocidad (12), la tercera entrada (3) acoplada en forma operativa a una segunda fuente de voltaje; un circuito de medición de temperatura (30) que opera para tomar la temperatura y proporcionar una señal indicadora de temperatura que indica la temperatura medida; un procesador (40) que opera para proporcionar una segunda señal de control que responde a la señal indicadora de temperatura; y circuitería de control (60) que opera para proporcionar una primera señal de control a la tercera entrada (3) del ventilador (10) que responde a una segunda señal de control.

16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la circuitería de control (60) incluye: un generador de pulsos (64) que opera para generar los pulsos que responden a la segunda señal de control; y un primer interruptor (Q1) que opera para encender y apagar en respuesta a los pulsos para proporcionar una señal de salida, correspondiente a la primera señal de control, por medio de la primera terminal conductora.

17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la circuitería de control (60) también comprende un primer resistor (R1) con una primera terminal acoplada en forma operativa a la primera terminal conductora del primer interruptor (Q1) y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la tercera entrada (3) del ventilador (10).

18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el primer interruptor (Q1) también comprende: una segunda terminal conductora acoplada de forma operativa al generador de pulsos (64) para recibir los pulsos; y una tercera terminal conductora acoplada en forma operativa a tierra.

19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la circuitería de control (60) también comprende un segundo resistor (R2) con una primera terminal acoplada en forma operativa a tierra y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la segunda terminal del primer resistor (R1).

20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la circuitería de control (60) también comprende un capacitor (C1) con una primera terminal acoplada en forma operativa a tierra y una segunda terminal acoplada en forma operativa a la segunda terminal del segundo resistor (R2).

21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende un segundo interruptor (Q2) con un primera terminal conductora acoplada en forma operativa a la segunda entrada del ventilador (10) y una segunda terminal conductora acoplada en forma operativa al procesador (40) para recibir la tercera señal de control para encender y apagar el ventilador (10).