201122234 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種動態調整風扇轉速之控制系統及方 法，並且特別地，本發明關於一種根據環境噪音及溫度以 動態調整風扇轉速之控制系統及方法。 【先前技術】 在傳統電子裝置之散熱系統中，大多利用風扇或水冷 幫浦來達成散熱之目的。而在風扇及水冷幫浦之轉速控制 機制中，係根據散熱目標（例如，微處理器、繪圖晶片、 北橋晶片…等）或周圍的環境溫度為依據，透過一控制晶 片來控制轉速之增減。 請參見圖1，圖1繪示在習知之散熱系統中風扇轉速 對散熱目標之溫度的關係圖。風扇之轉速係在一最低轉速 lOOOrpm及一最高轉速3000rpm之間做調整。 當散熱目標之溫度是在高於60°C之高溫狀態時，控制 晶片將會控制風扇以最大轉速數值3OOOrpm運轉，以滿足 散熱目標在此時之較大散熱需求。當散熱目標之溫度逐漸 降低至40°C至60°C之中等溫區域時，此時散熱目標之散 熱需求隨之減少，並且不需要散熱系統提供最大散熱能 力。因此隨著散熱目標之溫度的下降，控制晶片將會控制 風扇逐漸降低轉速，以降低風扇所造成之噪音。此時，散 熱目標之溫度與風扇之轉速係呈線性關係。當散熱目標之 溫度降低至40°C以下之低溫區域時，此時散熱系統只需提 201122234 供^小之散熱能力即可滿足散熱目標之㈣ 制晶片將控制風扇以最小轉速數值 ‘、、、而，因此控 以使風扇具有最低噪音值之表現。 rpni運轉，藉此可 然而，在實際運用時，在較吵 易忽略風扇之噪音，因此可以對散熱系使用者容 較高之容忍程度。在較安靜之 # 音能有 到風扇之噪音，因而會 使用者較容易注意 + , 更在思放熱系統運作B拿# 口口 i ± 特性。上述控制風扇轉速n m *曰表現 度對使用者觀感的影響。 考慮％境的噪音程 【發明内容】 因此，本發明之—範喊 速之方法，以解決先〜 七、一種動態調整風扇轉 斛决先則技術的問題。 根據一具體實施例，本 杏，敗俨PA A i 月之方去包含下列步驟··首 數值。：：二广接著偵測散熱目標溫度以取得溫度 值大於=""父裱境參考值與預設臨界值。若環境參考 盤脖制4界值，根據第—溫度與風扇轉速關係與溫度 工風扇轉速。若環境參考值小於預設臨界值，根據 第二溫度與風扇轉速_與溫度數值㈣風扇轉速。 本發明之另—範嘴在於提供-種動態調整風扇轉速 之控制系統，以解決先前技術的問題。 W _-具體實施例’本發明之控制系統包含第一感測 :第一感’則為以及控制器。第-感測器用以镇測環境狀 悲'’亚且輸出ί衣境感測訊號。第二感測器用以债測散熱目 201122234 標溫度，並且輸出溫度感測訊號。 控制器電連接風扇、第一感測器。 控制器預設有預設臨界值'第一溫度邀風^:器’並且 二溫度與風扇轉速關係。控制：5逮關係及第 環境參考值，控制器根據溫度感測: = 到- 且控制器比較環境參考值與預設臨界值:it 於預設臨界值，則控制器根據第一溫度與=、乡值大 溫度數值控制風扇轉速。若環參了 ^速關係與 =根據第，與風制 所：：據本發明之動態調整風扇轉速之方法-=而:r應使用者在不同環境下對噪音容忍能力、 :⑽轉速。藉此，應用本發明之動態調整 法剩系統的散熱系統’可以達到 現，改善❹者對於散熱系統噪音的㈣。抑财 及所明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述 及所附圖式得到進—步的瞭解。 〜 【實施方式】 系統提么、了軸態調整風扇轉速的方法及控制 二以艮據不同環境狀態提供相應之控制模式，進而 動遠調整散執目辨、、田由t 動態調整風树發以 ，方法及控制系統的若干具體實施例 201122234 係揭露如下。 示 10 。月多見圖2A，圖2A繪系本發明之第一 |雕一 動態調整風扇轉速之控制系統1的功能方塊；貫施例的 -’=之動態調整風扇轉速之控制系統:： 、弟-感測器12、及第二感測器14。 第一感測器12用以偵測環境狀態，並 測訊號至控制器1〇。在本具體實施例中 輪出環境感
二:：以_一段時間之環境，音的:感= 輸出一呆曰感測訊號。第二感測器14用 溫度’並且輸出溫度感測訊號至控制器1〇。於目： 二感測器14可設置於散熱目標（例如，微處 晶片、北橋晶片···等）的鄰近處’或直接貼附於散熱目標 上’以偵測散熱目標的溫度。控制器1〇電連接 2、= /感測器12'及第二感測器14。控制器1〇預設有一預設 臨界值'一第一溫度與風扇轉速關係以及一第二溫度與風 扇轉速關係。 »月參見圖3Α及3Β’圖3Α及3Β分別繪示根據本發明 之/具體實施例的第一溫度及第二溫度與風扇轉速之關 係曲線圖。如圖所示，第一溫度與風扇轉速關係及第二溫 度與風扇轉速關係在4(TC以下及6〇。〇以上之溫度區間， 皆被設定以使風扇2分別以最小轉速數值1〇〇〇rpm及最大 轉速數值3〇ΟΟηριη運轉。 然而在40°C至60°C之溫度區間内時，在第一溫度與 風扇轉速關係中之風扇轉速，在較低溫度處即開始呈現較 201122234 陡山肖的升降速曲線’因而此種較積極之控制模式適宜使用 於較吵雜之環境中。而在第二溫度與風扇轉速關係中，風 扇轉速在較低溫度區間時’則呈現一較緩和的升降速曲 線’此種控制模式適宜使用於一較安靜的環境中。亦即， 根據相同溫度數值，則透過第一溫度與風扇轉速關係計算 得到之風扇轉速’係大於或等於透過第二溫度與風扇轉速 關係計算得到之風扇轉速。 控制器ίο選擇溫度與風扇轉速關係並控制風扇轉速 之機制說明如下。首先，控制器1G接收來自第—感測器 12之環境感測訊號，並且根據環境感測訊號得到一環境參 考值。更詳細而言’控制器1Q是接收麥克風於—段時間 =輸出之’音感測訊號，並且根據嚼音感測訊號計算出一 =音水平伽作騎境參考值。接著，控㈣iq自第二 二測:Η接U度錢織，並絲據溫度感測訊號取 制器i。將會比較環境參考值與預設臨界值。 進行設定。若環境表者信士Γ:的設計者或使用者 統1處於較吵雜α ;預5心界值’則代表控制系 可以有較高的容忍程度，因此控制=風扇2之嗓音 ，風扇轉速關係與溫度數值控制風會ί據第一溫度 :於預設臨界值，則代表控二：％境參考值 _，此時㈣麵於财m音^^安靜之環境 因此控制H !〇會 低的容忍程度， ，皿度與風屬轉速_與溫度數 201122234 值控制風扇轉速。 舉例而吕，若周圍ϊ展境是屬於較吵雜之環境，則控制 m 10根據麥克風所輪出之噪音感測訊號，可以計算並且 得fr大於預設臨界值之噪音水平值。接著在控制器10 判斷本g水平值大於預設臨界值後，將會選擇第一溫度與 „關係以控制風扇2運轉。舉例來說，若此時周圍 L _ C日^則控制器1Q透過第—溫度與風扇轉速關 厂异將可以得到2l〇〇rpm之一風扇轉速，並且進一步控 制風扇2以2l〇〇rpm之速度運轉。 而^安靜之環境下時，控制器Μ根據麥克風所輸 出之1音感測訊號，可以針管 之噪音水平值。接著在控制$、jQ二=於預設臨界值 設臨界值後，將會選擇第_ =曰水平值小於預 10透過第二溫度與風肩轉逹關46c時，控制器 之-風⑽、， 轉速關係將可以計算得到130〇rpm =轉風扇轉速，並且進—步控制風扇2ftl3Mrpm之^ 可《視為當下所發出’所以環境振動參數亦 中，第-感測器12 :之麥考。因此在另—實施態樣 環境振動參數，拍 ’、π件，用以偵測一 測訊號，並且根據件於一段時間内輸出之振動感 為環境參# _難料算出—振動水平值以作 201122234 舉例而言，第一感測器12可以是加逮規。 環境有-大音量聲源及較吵雜之程度時，則加逮二：之 摘測到較大之環境加速度值。同時，控制器ι〇 二 收到之振動感測訊號，可以計算出一大於預設臨界斤^ 境參考值，因此接下來會選擇第—溫度 : 控制風扇2。 ]]得迷關係以 在又另-實施態樣中，第一感測器】2可以3 應器，用以偵測-段時間之環境亮度，並且輸出 = 控制器1〇接收來自光感應器於-段時間内：： ^感測訊號，並且根據亮度感測訊號 =作為環境參考值。於實務[第 = Γ崎發明之控制系統1的電子褒置(例如，二; 處之環境的亮度。 心感測電子裝置或使用者所 所卢^例而& ’當周圍環境具有較低之明亮度時，則代表 較低強度之活動狀態(例如，但不限 到’柄爽機上...等）。此時，第-感測器12會偵測 之環境亮度，並且控制器1〇根據亮度感測訊號 此，㈣—小於預設臨界值之環境參考值。因 風@ 2 將會璉擇第二温度與風扇轉速關係以控制 ‘具^ 風扇轉速，以取Μ:又 制器1〇可以進一步增加 取侍較佳之散熱能力。 請參見圖扣’圖犯緣示本發明之第二具體實施例的 10 201122234 控㈣統的功能方塊圖。在本具體實 二感r T糸統1包含控制器1G、第—感測11 12、第 #測〜1品立及第三感測11 16。其中，第一感測器12用以 田、'衣、兄木音’亚且輸出一。喿音感測訊號。第二感測器14 用以偵測散熱目標溫度，並輸 ‘、、 感測…以_一環境4 號。第三 號。 貝j衣丨兄冗度，亚且輸出一亮度感測訊 在本具體實施例中，控制器10可以同時根據噪音感 二党度感測訊號為參數’計算得到-環境參考值。 、壁㈣ΐ 0進一步比較環境參考值與預設臨界值，以 =擇相應之溫度與風鱗速_以控觀扇2 此’控制器10可因廊π π Μ #泣u 精密之控制。⑽不问的料狀況，對風扇轉速做更 動能^敕=考圖4 ’圖4繞示本發明之—具體實施例的 之^…羽轉速之方法流程圖。本方法可適用於本發明 體實施例之控制系統1，因此以下將以前述控制 糸統1為例，說明本方法流程。 如圖4所示，本於明 一 嗌月之方法包含下列步驟：首先，第 “二12|偵測環境狀態，並且輸出-環境感測訊號。 則接收並根據環境感測訊號， 驟Γ。更詳細而言，第-感測器以-麥克風， in又日I間之環境噪音並且輪出一噪音感測訊號。而 =二則根據—段時間之噪音感測訊號加以計算，以 于木曰水平值而作為環境參考值。隨後，第二感測器 201122234 偵測政熱目標溫度，並且輸出溫度感測訊號，控制器 、1根據偵測到之溫度感測訊號產生溫度數值 S21)〇 . 取接著，控制器10比較環境參考值與一預設臨界值（步 ★)若環i兄茶考值大於預設臨界值，則控制器忉根 據第-溫度與風扇轉速闕係與溫度數值控制風扇轉速 (步驟S2W。若環境參考值小於預設臨界值，則控制器 根據-第二溫度與風扇轉速關係與溫度數值控 轉速（步驟S24)。 件，實施缝中’第一感測器12是一振動量測元 $測态12偵測-段時間之環境振動，並且 輸出一振動感測訊號。护制哭# 感測/ 則根據—段時間之振動 值。、接著，控值而作為環境參考 以進一步衫㈣财讀速參考㈣賊臨界值， 在又另一實施態樣中筮 _ 因此第-感測器12偵二Γ^則：12是-光感應器， _ ^ 4間之環境亮度，並輸出一 党度感測訊號。控制器1〇則根據一 ^ 號加以計算，以取得一哀声 ' 冗又感測訊 著，0制哭10將合/ 值而作為環境參考值。接 -步蚊臟I;:::考值與預設臨界值，以進 此外，於實務中，押制 1()可同時根據噪音水平值 以及W兄冗度數值，以選擇相 厂十值 控制風扇2之轉速。換士夕〜/皿度與風扇轉速關係來 、° ，控制器10可以同時讀取噪 12 201122234 音感測訊號及免度感測訊號，並且使計算出環境參考數值 之參數與嗓音水平值及/或環境亮度數值相關。 综上所述，本發明之動態調整風扇轉速之控制系統及 方法，矸以使控制系統利用多組溫度與風扇轉速關係以控 制風扇轉速，並且各溫度與風扇轉速關係具有不同的溫度 與風扇轉速之關係曲線圖。在較吵雜之環境下而讓使用者 有幸父尚之噪音谷忍度時，控制系統可以選擇較積極之控制 春模式，以使風扇有較高之平均轉速而有較佳之熱散能力。 ^之，在較安靜之環境下而讓使用者有較低之噪音容忍度 ·， 4，控制系統可以選擇較保守之控制模式，以使風扇有較 ，'低之平均轉速而提供較安靜之運轉模式。藉此，控制系統 可以在不同的環境噪音等級下，調整散熱能力與風扇嚼音 之平衡能力，進而改善了使用者對控制系統之噪音等級 觀感。 ^藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚 ·=本电日月之特欲與精神，而並非以上述所揭露的較佳具 體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是 • 2望迠涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申 專利範圍的範4内。因此’本發明所_請之專利範圍 應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵 蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。 【圖式簡單說明】 圖1繪示在習知之散熱系統中風扇轉速對散熱目標之 201122234 溫度的關係圖。 圖2A繪示本發明之第— 每 轉速之控㈣統的功能方塊圖:、⑯㈣11調整風扇 不本明之弟二具體實施例的動態調整風扇 轉速之控制系統的功能方塊圖。 圖3Α=示在第一溫度與風扇轉速之關係曲線圖。 θ 3Β、.’a示在第一溫度與風扇轉速之關係曲線圖。 圖4繪示本發明之一具體實施例的動態調整風扇轉 之方法流程圖。 ' 【主要元件符號說明】 1 :控制系統 10 :控制器 12 :第一感測器 14 :第二感測器 16 :第三感測器 2 :風扇 S20〜S24 :流程步驟