TW201343009A - 散熱電路及具有散熱電路之電子設備 - Google Patents

散熱電路及具有散熱電路之電子設備 Download PDF

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Abstract

一種散熱電路，與電源模組連接並用於給發熱元件散熱。散熱電路包括感測模組、開關模組及散熱模組。感測模組用於感測發熱元件所產生的熱量並根據感測的熱量產生控制訊號。開關模組具有一預定值，其用於比較控制訊號的電壓值與預定值的大小，並在控制訊號的電壓值大於預定值時建立電源模組與散熱模組之間的電性連接。感測模組還根據感測的熱量輸出變化的工作電壓。開關模組用於在導通時根據不同的控制訊號輸出變化的工作電壓。散熱模組用於根據根據變化的工作電壓調整該散熱模組的散熱功率。本發明還提供了一種具有散熱電路的電子設備。

Description

散熱電路及具有散熱電路之電子設備
本發明涉及一種電子設備，特別涉及一種散熱電路及具有散熱電路之電子設備。
具有大功率電子元件的電子設備中通常設置有散熱電路。散熱電路包括電源、偵測元件、脈衝控制晶片、三極體及風扇。風扇通常設置於大功率電子元件附近。偵測元件靠近大功率電子元件設置，用於偵測大功率電子元件的熱量並產生偵測訊號給脈衝控制晶片。脈衝控制晶片根據偵測訊號產生不同占空比的脈衝電壓。散熱元件根據不同占空比的脈衝電壓調整散熱元件散熱。當脈衝電壓處於高電平時，三極體導通，電源藉由三極體給風扇供電，從而風扇勻速轉動以散熱。當脈衝電壓處於低電平時，三極體截止，電源停止給風扇供電，從而風扇停止轉動且停止給大功率電子元件進行散熱。不同占空比的脈衝電壓調整三極體的導通時間，進而可調節風扇處於轉動狀態的時間，達到不同的散熱效果。然而脈衝電壓處於高電平時，電源模組提供給風扇的工作電壓係恒定的，也即風扇勻速轉動，不能隨著大功率發熱元件的發熱情況調整風扇的轉動速度，且節能效果相對於風扇速度可變要差。
有鑒於此，有鑒於此，有必要提供一種散熱功率可調的散熱電路。
此外，還有必要提供一種具有散熱電路的電子設備。
一種散熱電路，與電源模組連接並用於給發熱元件散熱。散熱電路包括感測模組、開關模組及散熱模組。感測模組用於感測發熱元件所產生的熱量並根據感測的熱量產生控制訊號。開關模組具有一預定值，其用於比較控制訊號的電壓值與預定值的大小，並在控制訊號的電壓值大於預定值時建立電源模組與散熱模組之間的電性連接並輸出工作電壓。散熱模組用於根據工作電壓對發熱元件進行散熱。感測模組根據發熱元件產生熱量的不同產生不同的控制訊號。開關模組用於在導通時根據不同的控制訊號輸出變化的工作電壓。散熱模組根據變化的工作電壓調整其散熱功率。
一種電子設備，其包括電源模組、發熱元件、感測模組、開關模組及散熱模組。電源模組用於給發熱元件及散熱模組供電。發熱元件接收供電電壓工作並發出熱量。感測模組用於感測發熱元件所產生的熱量並根據感測的熱量產生控制訊號。開關模組具有一預定值，其用於比較控制訊號的電壓值與預定值的大小，並在控制訊號的電壓值大於預定值時建立電源模組與散熱模組之間的電性連接並輸出工作電壓。散熱模組用於根據工作電壓對發熱元件進行散熱。感測模組根據發熱元件產生熱量的不同產生不同的控制訊號。開關模組用於在導通時根據不同的控制訊號輸出變化的工作電壓。散熱模組根據變化的工作電壓調整其散熱功率。
上述散熱電路及電子設備，當開關模組導通時，散熱模組可根據發熱元件所產生的熱量的不同即時調整散熱功率，可減少功耗，且具有節能環保之功效。
請參閱圖1，其為一較佳實施方式的電子設備100的功能模組圖。電子設備100包括電源模組10、發熱元件20及散熱電路30。電子設備100可為電腦、空調及電視機等具有散熱元件的電子設備。
電源模組10用於給發熱元件20及散熱電路30供電。在本實施方式中，電源模組10的工作電壓為5V。
發熱元件20用於接收電源模組10的供電電壓上電工作並產生熱量。在本實施方式中，發熱元件20為電子設備100內大功率的電子元件。
散熱電路30用於給發熱元件20散熱。散熱電路30包括感測模組31、開關模組32及散熱模組34。
感測模組31靠近發熱元件20設置，用於感測發熱元件20產生熱量的不同並產生以不同的控制訊號。
開關模組32具有預定值，用於根據控制訊號建立或斷開電源模組10與散熱模組34之間的電性連接。當控制訊號大於預定值時，開關模組32建立電源模組10與散熱模組34之間的電性連接，並根據控制訊號的大小輸出不同的工作電壓給散熱模組34。在本實施方式中，工作電壓與控制訊號之間為呈近似線性變化。
散熱模組34包括用於根據工作電壓上電工作並根據不同的工作電壓輸出不同的散熱功率以對發熱元件20進行不同程度的散熱。
當控制訊號小於預定值時，開關模組32斷開電源模組10與散熱模組34之間的電性連接，散熱模組34停止對發熱元件20進行散熱。
上述散熱電路30及電子設備100，當開關模組32導通時，散熱模組34可根據發熱元件20所產生的熱量的不同即時調整散熱功率，可減少功耗且具有節能環保之功效。
請參看圖2，電源模組10包括電壓源V1。感測模組31包括分壓電阻Ra、第一電阻R1及第一結點N1。分壓電阻Ra的一端與電壓源V1電性連接，另一端藉由第一結點N1與第一電阻R1電性連接。第一電阻R1藉由第一結點N1與分壓電阻Ra電性連接，另一端接地。在本實施方式中，第一電阻R1為負溫度係數的熱敏電阻。
開關模組32包括MOS電晶體Q1。MOS電晶體Q1的閘極與第一結點N1電性連接，源極與電壓源V1電性連接，汲極與散熱模組34電性連接。在本實施方式中，MOS電晶體Q1為P型MOS電晶體。
散熱模組34包括風扇51及第二結點N2。風扇51一端藉由第二結點N2與MOS電晶體Q1的源極電性連接，另一端接地。
當電子設備100上電工作時，發熱元件20接收電壓源V1的供電電壓上電工作並發出熱量。第一結點N1的電壓等於電壓源V1在第一電阻R1上的分壓。第一電阻R1根據發熱元件20發出的熱量調整自身阻值。當發熱元件20的熱量增加時第一電阻R1的阻值降低，進而使得第一結點N1的電壓降低。當電壓源V1與第一結點N1之間的電壓差大於0.7V時，MOS電晶體Q1導通。導通後的MOS電晶體Q1內阻與第一結點N1的電壓近似呈線性變化。當第一結點N1的電壓繼續降低時，第二結點N2的電壓增大。此時，風扇51轉動變快對發熱元件20的散熱功率變大。
當對發熱元件20的散熱功率變大時，發熱元件20上的熱量降低。此時，第一電阻R1的阻值隨著熱量的降低而增加，第一結點N1的電壓增加，使得MOS電晶體Q1的內阻增加。由於MOS電晶體Q1內阻增加，第二結點N2的電壓降低。此時，風扇51轉動變慢對發熱元件20的散熱功率變小。當電壓源V1與第一結點N1之間的電壓差小於0.7V時，MOS電晶體Q1截止，風扇停止轉動。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100．．．電子設備
10．．．電源模組
20．．．發熱元件
30．．．散熱電路
31．．．感測模組
32．．．開關模組
34．．．散熱模組
V1．．．電壓源
Ra．．．分壓電阻
R1．．．第一電阻
N1．．．第一結點
Q1．．．MOS電晶體
51．．．風扇
N2．．．第二結點
圖1為一種較佳實施方式電子設備之功能模塊圖。
圖2為圖1所示電子設備之一種較佳實施方式之電路圖。
100．．．電子設備
10．．．電源模組
20．．．發熱元件
30．．．散熱電路
31．．．感測模組
32．．．開關模組
34．．．散熱模組

Claims (10)

  1. 一種散熱電路，與電源模組連接並用於給發熱元件散熱；該散熱電路包括感測模組、開關模組及散熱模組；該感測模組用於感測發熱元件所產生的熱量並根據感測的熱量產生控制訊號；該開關模組具有一預定值，其用於比較控制訊號的電壓值與預定值的大小，並在該控制訊號的電壓值大於預定值時建立電源模組與散熱模組之間的電性連接並輸出工作電壓；該散熱模組用於根據工作電壓對發熱元件進行散熱，其改良在於：該感測模組根據發熱元件產生熱量的不同產生不同的控制訊號；該開關模組用於在導通時根據不同的控制訊號輸出變化的工作電壓；該散熱模組根據變化的工作電壓調整其散熱功率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱電路，其中，該分壓電阻、第一電阻及第一結點；該分壓電阻一端與電源模組電性連接，另一端藉由第一結點及第一電阻接地；該第一結點與開關模組電性連接；該第一電阻與發熱元件相鄰設置，用於感測發熱元件產生的熱量。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱電路，其中，該開關模組包括MOS電晶體；該MOS電晶體的閘極與第一結點電性連接，源極與電源模組電性連接，汲極與散熱模組電性連接。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之散熱電路，其中，該第一電阻為負溫度係數熱敏電阻。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之散熱電路，其中，該工作電壓與散熱功率二者之間呈線性變化。
  6. 一種電子設備，其包括電源模組、發熱元件、感測模組、開關模組及散熱模組；該電源模組用於給發熱元件及散熱模組供電；該發熱元件根據供電電壓工作並發出熱量；該感測模組用於感測發熱元件所產生的熱量並根據感測的熱量產生控制訊號；該開關模組具有一預定值，其用於比較控制訊號的電壓值與預定值的大小，並在該控制訊號的電壓值大於預定值時建立電源模組與散熱模組之間的電性連接並輸出工作電壓；該散熱模組用於根據工作電壓對發熱元件進行散熱，其改良在於：該感測模組還用於在控制訊號大於預定值時根據不同的控制訊號輸出變化的工作電壓；該散熱模組根據變化的工作電壓調整該散熱模組的散熱功率。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子設備，其中，該感測模組包括分壓電阻、第一電阻及第一結點；該分壓電阻一端與電源模組電性連接，另一端藉由第一結點及第一電阻接地；該第一結點與開關模組電性連接；該第一電阻與發熱元件相鄰設置，用於感測發熱元件產生的熱量。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電子設備，其中，該開關模組包括MOS電晶體；該MOS電晶體的閘極與第一結點電性連接，源極與電源模組電性連接，汲極與散熱模組電性連接。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電子設備，其中，該第一電阻為負溫度係數熱敏電阻。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之電子設備，其中，該工作電壓與散熱功率二者之間呈線性變化
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