TW201200997A - System and method for cooling a fan of an electronic device - Google Patents

Description

201200997 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種電子裝置散熱系統及方法，特別是關於 一種風扇散熱控制系統及方法。 [0002] 〇 【先前技術】 在一般電腦（例如PC/Server)系統内常常因環境溫度 的改變’而需要去調整風扇轉速（Duty cycle)來改善 散熱效果。但是，當duty cycle>80%時，CPU溫度改善 的幅度與風扇的轉速不成線性關係，其沒有轉速為20%至 . ... ... 80%時明顯，並且增加了風扇噪音。由此可見，在風扇的 位置固定的情況下，即使將風扇轉速拉高，其散熱效果 並沒有得到有效地提升，反而產生了過大的嗓音。 [0003] 【發明内容】 鑒於以上内容’有必要提供一種風扇散熱控制系統及方 法’能夠控制風扇轉動至最佳散熱位置對CPU進行散熱， 從而達到平衡系統散熱煞果與風扇嗓音之目的。 〇 [_ 一種風扇散熱控帝|系統，安裝並運行於電子裝置中，該 電子裝置包括風扇、CPU以及溫度感測器，所述的風扇散 熱控制系統包括：參數設置模組，用於設置CPU正常工作 的最大溫度值和風扇的初始散熱位置、最佳散熱位置、 初始轉速及散熱時間；溫度偵測模組，用於透過溫度感 測器偵測CPU的第一工作溫度值，並判斷第/工作溫度值 是否小於最大溫度值；轉動控制模組’用於當第一工作 溫度不小於最大溫度值時，控制風扇從初始散熱位置轉 動至所設置的最佳散熱位置，並根據所設置的初始轉速 099121052 表單編號A0101 第3頁/共15頁 0992037149-0 201200997 對CPU進行散熱；所述溫度偵測模組還用於當風扇根據所 設置的初始轉速對CPU散熱的時間達到所設置的散熱時間 時’透過溫度感測器偵測CPU的工第二作溫度值；及散熱 控制模組’用於當CPU的第二作溫度值工作溫度小於最大 溫度值時，控制風扇轉動至所設置初始散熱位置。 [0005] —種風扇散熱控制方法，該方法包括如下步驟：（a )設 置CPU正常工作的最大溫度值和風扇的初始散熱位置、最 佳散熱位置、初始轉速及散熱時間；（b )透過溫度感測 器偵測CPU的第一工作溫度值，並判斷第一工作溫度值是 否小於最大溫度值；（c)當第一工作溫度不小於最大溫 度值時，控制風扇從初始散熱位置轉動至所設置的最佳 散熱位置，並根據所設置的初始轉速對CPU進行散熱；（ d)當風扇根據所設置的初始轉速對CPU散熱的時間達到 所設置的散熱時間時’透過溫度感測器偵測CPU的工第二 作溫度值；及（e)當CPU的第二作溫度值工作溫度小於 最大溫度值時，控制風扇蟢動至所設置初“散熱位置。 [0006] 相較於習知技術，本發明所_的|風扇散熱控制系統及方 法，能夠控制風扇轉動至最佳散熱位置對CPU進行散熱’ 從而平衡系統散熱效果與風扇噪音’達到最佳化的系統 散熱效果以及將風扇嗓音減少到最低。 【實施方式】 [0007] 參閱圖1所示，係本發明風扇散熱控制系統1 0較佳實施方 式的架構示意圖。在本實施方式中，該風扇散熱控制系 統10運行於電子裝置1中。所述的電子裝置1可以為桌上 型電子電腦（PC)、筆記本電腦（Notebook)、祠服器 0992037149-0 099121052 表單編號A0101 第4頁/共15頁 201200997 Ο [0008] (Server)及其它電子計算裝置。該電子裝置1包括多個 風扇11 (圖中僅示出3個）、CPU (Central Processing Unit ， 中央處理器 ） 12 、 溫度感測器 （ Thermal Sensor) 13及控制元件14。所述風扇A安裝於 電子裝置1中，不可轉動，主要用於對CPU 12進行散熱； 所述風扇C安裝於電子裝置1中，不可轉動，主要用於對 控制元件14進行散熱；所述風扇B安裝於電子裝置1中， 可以在風扇散熱控制系統10的控制下轉動，以增強對CPU 12的散熱功效。所述溫度感測器13分別與風扇散熱控制 系統1 0及C P U 1 2柏連接’用於感測系統環境溫度及C P U 12之工作溫度。 Ί 參閱圖2所示’係圖1中風扇散熱控制系統1〇的功能模組 圖。該風扇散熱控制系統10包括參數設置模組1〇〇、溫度 偵測模組101、轉動控制模組102及散熱控制模組1〇3。 Ο [0009] 本發明所稱的模組是完成一特定功能的電辱程式段，比 程式更適合於描述軟體在電腦中的執行過程，因此在本 發明以下對軟趙描述中都以模钮描述。

所述參數設置模組100用於設置CPU 12正常工作的最大 溫度值!^和風扇B的初始散熱位置、最佳散熱位置、初始 轉速、最大轉速\、散熱時間、轉速提高值。在本實施 方式中’所述CPU 12正常工作的最大溫度值τ小於CPU m 12的最大溫度規袼，例如：若CPU 12的最大溫度規格為 72攝氏度，則參數設置模組1〇〇可以將^設置為7〇攝氏度 。所述風扇B的最佳散熱位置是指風扇b轉動後對cpu 12 進行散熱的位置，參閱圖1所示，圖1中風扇B的位置即為 099121052 表單編號A0101 第5頁/共15頁 0992037149-0 201200997 [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] 最佳散熱位置。所述初始轉速可以設置為風扇B最大轉速 \的30%。所述散熱時間可以設置為1分鐘。所述風扇B的 轉速提高值可以設置為風扇B當前轉速的5%。 所述溫度偵測模組1 01用於透過溫度感測器13偵測C P U 12的第一工作溫度值TM1，並判斷TM1是否小於T 。 N1 N1 m 所述轉動控制模組102用於當CPU 12的第一工作溫度T N1 不小於時’控制風扇B從初始散熱位置轉動至所設置的 最佳散熱位置，並根據所設置的初始轉速對CPU 12進行 散熱。 所述溫度偵測模組101用於當風扇B根據所設置的初始轉 速對CPU12散熱的時間達到所設置的散熱時間時，透過溫 度感測器13偵測CPU 12的第二工作溫度值TN2，並判斷 TN2是否小於T 。 m 所述散熱控制模組103用於當CPU 12的第二工作溫度值 Tn2不小於T時，將風扇B的當前轉速增^一個轉速提高 值，並判斷風扇B提高後的轉速是否小於最大轉速N。 m 所述溫度偵測模組101用於當風扇B提高後的轉速小於最 大轉速\時’控制風扇B根據提高後的轉速對CPU 12進行 散熱，當風扇B對CPU 12散熱的時間達到所設置的散熱時 間時’透過溫度感測器13偵測CPU 12的第三工作溫度值 TN3，並判斷TN3是否小於\。 所述散熱控制模組103用於當風扇B提高後的轉速不小於 最大轉速\時，控制風扇B以最大轉速\對CPU 12進行散 熱，以至CPU 12的工作溫度小於T 。 099121052 表單編號A0101 第6頁/共15頁 0992037149-0 [0015] 201200997 [0016]所述散熱控制模組1〇3還用於當CPU 12的工作溫度小於

Tm時，將風扇B的當前轉速降至初始轉速，並控制風扇B 轉動至所述初始散熱位置。 [00Π]參閲圖3所示，係本發明風扇散熱控制方法較佳實施方式 的流程圖。步驟Sl〇，參數設置模組1〇〇設置CPU 12正常 工作的最大溫度值、和風扇B的初始散熱位置、最佳散熱 位置、初始轉速、最大轉速\、散熱時間、轉速提高值

〇 ⑽18]步驟S11，溫度偵測模組101透過溫度感測器13偵測CPU 12的第一工作溫皮值TN1。在本實施方式中，所述第—工 作溫度值τΝι是一個不斷變化的值，可以透過一個變數進 行記錄。 ' ' ' : [0019] 步驟S12，溫度偵測模組101判斷Tk是否小於T。 N1 - m [_]當TN1不小於Τω時，步驟S13，轉動控制模组102控制風扇 Β從初始散熱位置轉動至所設置的最佳散熱位置，並根據 Q 所設置的初始轉速對CPU 12進行散熱◊或者，當小於 T時，返回至步驟S11繼續彳貞測CPU 12的工作溫度。 [0021] 步驟S14，當風扇B根據所設置的初始轉速對CPU12散熱 的時間達到所設置的散熱時間時，溫度偵測模組101透過 溫度感測器13偵測CPU 1 2的第二工作溫度值τ 。 11 L· [0022] 步驟S15，溫度偵測模組1〇1判斷TN2是否小於Tm。

[0023] 當T不小於T時，步驟S16，散熱控制模組1〇3將風扇B N 2 m 的當前轉速增加"個轉速提高值。或者’當1\,。小於T時 N 2 m 099121052 表單編號A0101 第7頁/共15頁 0992 201200997 ，直接至步驟S20 ’散熱控制模組103控制風扇B轉動至所 設置的初始散熱位置。 [0024] [0025] 步驟S17 ’散熱控制模組103判斷風扇b提高後的轉速是否 小於最大轉速N。 m [0026] [0027] [0028] [0029] 當風扇B提高後的轉速小於最大轉速n時，步驟S18，溫 m 度偵測模組1 01控制風扇B根據提高後的轉速對c P U 1 2進 行散熱’當風扇β根據所述提高後的轉速對CPU 12進行散 熱的時間達到所設置的散熱時間時，偵測cpli 12的第三 工作溫度值TN3。在本實施方式中，所述第三工作溫度值 TN3是一個不斷變化的值，可以透過一個變數進行記錄。 或者，當風扇B提高後的轉速不小於最大轉速N時，步驟 , ,瓜 S21，散熱控制模組1〇3控制風扇B以最大轉速N對(^11 12進行散熱，以至cpu 12的工作溫度小於τ。 m 步驟S19，溫度偵測模組1〇1判斷τ是否小於丁。 當TN3不小於1^時，返回至步驟S1&。或者，當T小於T . Ν 3 m 時，散熱控制模組1〇3將風扇B的負前轉速降至初始轉速 ，並控制風扇B轉動至所述初始散熱位置。 099121052 τ上所述纟發n合發明專利要件，爰依法提出專利 申睛。惟’以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本 發月之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技 藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化皆 應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明風扇散熱控制系統較佳實施方式的芊構示咅 表單編號A0101 “ 巧〇々八幻木傅不心 第 頁/共15頁 0992037149-0 [0030] 201200997 圖。 [0031] 圖2係圖1中風扇散熱控制系統的功能模組圖。 [0032] 圖3係本發明風扇散熱控制方法較佳實施方式的流程圖。 【主要元件符號說明】

[0033] 電子裝置：1 [0034] 風扇散熱控制系統： [0035] 風扇：11 [0036] CPU : 12 [0037] 溫度感測器： 13 [0038] 控制元件：14 [0039] 參數設置模組 ：100 [0040] 溫度偵測模組 :101 [0041] 轉動控制模組 ：102 [0042] 散熱控制模組 :103 099121052 表單編號A0101 第9頁/共15頁 0992037149-0

Claims (1)

1. 201200997 七、申請專利範圍： 1 . 一種風扇散熱控制系統，安裝並運行於電子裝置中，該電 子裝置包括風扇、CPU以及溫度感測器，所述的風扇散熱 控制系統包括： 參數設置模組’用於設置CPU正常工作的最大溫度值和風 扇的初始散熱位置、最佳散熱位置、初始轉速及散熱時間 溫度偵測模組，用於透過溫度感測器债測CPU的第一工作 溫度值，並判斷第一工作溫度值是否小於最大溫度值； 轉動控制模組，用於當第一工作溫度大於或等於最大溫度 值時，控制風扇從初始散熱位置轉動至所設置的最佳散熱 位置’並根據所設置的初始轉速對CPU進行散熱； 所述溫度偵測模組還用於當風扇根據所設置的初始轉速對 CPU散熱的時間達到所設置的散熱時間時，透過溫度感測 器偵測CPU的工第二作溫度值；及 散熱控制模組，用於當cpu的ϋ作蕰度值工作溫度小於

   最大溫度值時，控制風扇轉動至所設支初始散熱位置。 如申請專利範圍第1項所述之風扇散熱控制系統，其中， 所述參數設置模組還用於設置風扇的最大轉速及轉速提高 值0 3 .如申請專利範圍第2項所述之風扇散熱控制系統，其中， 所述散熱控制模組還用於當CPU的第二工作溫度值大於或 等於最大溫度值時，將風扇的當前轉速增加一個轉速提高 值，並判斷風扇提高後的轉速是否小於最大轉速； 所述溫度偵測模組還用於當風扇提高後的轉速小於最大轉 099121052 表單編號A0101 第ίο頁/共15頁 0992037149-0 201200997 速時，控制風扇根據提高後的轉迷對cpu進行散熱，當風 扇對CPU散熱的時間達到所設置的散熱時間時，透過溫度 感測器偵測CPU的第三工作溫度值； 所述散熱控制模組還用於當CPU的第三工作溫度值小於最 大溫度時，將風扇的當前轉速降至初始轉速，並控制風扇 轉動至所述初始散熱位置。 4 .如申請專利範圍第3項所述之風扇散熱控制系統，其中， 所述散熱控制模組還用於當風扇提高後的轉速大於或等於 最大轉速時，控制風扇以所述最大轉速對Cpu進行散熱， 以至CPU的工作溫度小龄_大溫度值。 5 . —種風扇散熱控制方法，該.棄法:包.括如下步驟： (a)设置CPU正常工作的最大溫度值和風扇的初始散熱 位置、最佳散熱位置、初始轉速及散熱時間； (b )透過溫度感測器偵測CPU的第一工作溫度值，並判 斷第一工作溫度值是否小於最大溫度值； (c) 當第一工作溫度大於或等於最大溫度值時，控制風 扇從初始散熱位置轉動至所設置的最佳散熱位置，並根據 所設置的初始轉速對CPU進行散熱; (d) 當風扇根據所設置的初始轉速對CPU散熱的時間達 到所設置的散熱時間時，透過溫度感測器偵測CPU的第二 作溫度值；及 (e) 當CPU的第二作溫度值工作溫度小於最大溫度值時 ，控制風扇轉動至所設置初始散熱位置。 6 .如申請專利範圍第5項所述之風扇散熱控制方法，其中， 步驟（a)還包括：設置所述風扇的最大轉速及轉速提高 099121052 值。 表單編號A0101 第11頁/共15頁 0992037149-0 201200997 7 .如申請專利範圍第6項所述之風扇散熱控制方法，其中， 在步驟（e)之後還包括步驟： (f) 當CPU的第二工作溫度值大於或等於最大溫度值時 ’將風扇的當前轉速增加一個轉速提高值，並判斷風扇提 两後的轉速是否小於最大轉速； (g) 當風扇提高後的轉速小於最大轉速時，控制風扇根 據提高後的轉速對CPU進行散熱，當風扇對CPU散熱的時 間達到所設置的散熱時間時，透過溫度感測器偵測CPU的 第二工作溫度值； fr\ (h) 當CPU的第三工作溫度值大於或等於最大溫度時， 返回至步驟（f)將風扇的當前轉速增:加一個轉速提高值 ’並判斷風扇提南後的轉速是否小於最大轉速； (i )當CPU的第三工作溫度值小於最大溫度時，將風扇 的當前轉速降至初始轉速，並控制風扇轉動至所述初始散 熱位置。 8 .如申請專利範圍第7項所述之威扇散熱控制方法’其中’ 還包括步驟： 當風扇提高後的轉速大於或等於最夫轉速時，控制風扇以 所述最大轉速對CPU進行散熱，以使CPU的工作溫度小於 最大溫度值。 099121052 表單編號A0101 第12頁/共15頁 0992037149-0