TW201416561A - 風扇控制電路 - Google Patents

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Abstract

一種風扇控制電路，包括一溫度偵測模塊、一風扇控制器及一轉換電路。該溫度偵測模塊用於偵測繪圖卡GPU的溫度值。該風扇控制器內存儲有溫度值與PWM訊號的工作週期之間一一對應的關係表，該風扇控制器用於讀取溫度偵測模塊所偵測得到的溫度值，並根據存儲的關係表輸出對應的控制訊號。該轉換電路連接於風扇控制器與風扇連接器之間，用於接收風扇控制器所輸出的控制訊號，並透過風扇連接器輸出對應的PWM訊號至風扇。

Description

風扇控制電路
本發明涉及一種風扇控制電路。
隨著電腦技術的發展，我們日常所使用的電腦的繪圖卡也在一直升級，這樣導致繪圖卡的功耗越來越大，發熱量隨即急劇增加，而習知的繪圖卡來講，都沒有一個自動調節風扇轉速的功能。所以這樣在一定程度上存在著電能的浪費。
鑒於以上內容，有必要提供一種使用於繪圖卡的風扇控制電路。
一種風扇控制電路，包括：
一溫度偵測模塊，用於偵測繪圖卡GPU的溫度值；
一風扇控制器，該風扇控制器內存儲有溫度值與PWM訊號的工作週期之間一一對應的關係表，該風扇控制器用於讀取溫度偵測模塊所偵測得到的溫度值，並根據存儲的關係表輸出對應的控制訊號；以及
一轉換電路，連接於風扇控制器與風扇連接器之間，用於接收風扇控制器所輸出的控制訊號，並透過風扇連接器輸出對應的PWM訊號至風扇，以控制風扇的轉速。
上述風扇控制電路透過溫度偵測模塊即時偵測繪圖卡GPU的溫度，並根據溫度輸出對應的PWM訊號，以控制風扇的轉速，可避免繪圖卡在處理小程式時，風扇仍然全速運轉所帶來的電能浪費。
請參考圖1，本發明風扇控制電路用於控制一為繪圖卡散熱的風扇16，該風扇控制電路的較佳實施方式包括一溫度偵測模塊10、一風扇控制器12及一轉換電路126。
該溫度偵測模塊10設置於繪圖卡GPU的旁邊，用於偵測繪圖卡GPU的溫度值，並即時將偵測得到的溫度資訊存儲在內部的暫存器中。本實施方式中，該溫度偵測模塊10為一具有SMBUS介面的溫度感測器晶片。
該風扇控制器12包括一第一介面120、一第二介面122，該第一介面120用於與溫度偵測模塊10相連（對應的，該第一介面120也為一SMBUS介面），該第二介面122用於透過轉換電路126及風扇連接器18與風扇16相連。本實施方式中，該風扇控制器12集成於繪圖卡控制器之上。該風扇控制器12內存儲有溫度值與PWM訊號的工作週期之間一一對應的關係表。該風扇控制器12還用於讀取溫度偵測模塊10所偵測得到的溫度資訊，並根據存儲的關係表計算出對應的PWM訊號的工作週期。該風扇控制器12還用於根據得到的工作週期輸出對應的控制訊號至轉換電路126，該轉換電路126處理之後輸出對應的PWM訊號至風扇16，以控制風扇16的轉速。同時，該風扇控制器12還用於接收來自風扇16的TACH訊號，以得知此時風扇16的實際轉速。
請繼續參考圖2，該溫度偵測模塊10包括一溫度感測器晶片U1，該溫度感測器晶片U1的串列時鐘引腳SCL和串列資料引腳SDA分別透過電阻R1及R2與風扇控制器12的第一介面120的兩個引腳B、A相連，該串列時鐘引腳SCL和串列資料引腳SDA還分別透過電阻R3及R4與3.3V電壓源P3V3相連。該溫度感測器晶片U1的報警引腳ALERT透過電阻R5與3.3V電壓源P3V3相連。該溫度感測器晶片U1的接地引腳GND接地，電壓引腳VCC與3.3V電壓源P3V3相連，還直接透過電容C1接地。該溫度感測器晶片U1的資料引腳A0透過電阻R6接地，資料引腳A1及A2分別透過電阻R7及R8與3.3V電壓源P3V3相連。
該風扇控制器12的第二介面122包括兩個引腳C、D，該轉換電路126包括兩個三極體Q1及Q2。引腳C透過電阻R9與3.3V電壓源P3V3相連，還透過電阻R10與三極體Q1的基極相連，該三極體Q1的射極接地，集極透過電阻R11與3.3V電壓源P3V3相連，還直接與三極體Q2的基極相連，該三極體Q2的射極接地，集極透過電阻R12與3.3V電壓源P3V3相連，還直接與風扇連接器18的控制引腳PWM相連。該引腳D依序透過電阻R13及R14接地，該電阻R14與電容C2並聯連接。該電阻R13與R14之間的節點依序透過電阻R15及R16與12V電壓源P12V相連，該電阻R15與R16之間的節點與二極體D1的陽極相連，該二極體D1的陰極與12V電壓源P12V相連。
該二極體D1的陽極還與風扇連接器18的偵測引腳TACH相連。該風扇連接器18的電源引腳VCC與12V電壓源P12V相連，還透過電容C3接地。該風扇連接器18的接地引腳GND接地。
下面將對上述風扇控制電路的工作原理進行說明：
該溫度感測器晶片U1即時偵測繪圖卡GPU的溫度，並將其傳輸至第一介面120的兩個引腳A、B。該風扇控制器12接收偵測到的溫度值，並根據存儲的關係表計算出對應的PWM訊號的工作週期。之後透過第二介面122的引腳C輸出具有對應工作週期的PWM訊號，透過轉換電路126處理之後輸出給風扇連接器18的控制引腳PWM，進而得以控制風扇16的轉速。比如，當第二介面122的引腳C輸出高電平訊號時，三極體Q1導通，三極體Q2截止，風扇連接器18的控制引腳PWM將接收到高電平訊號；當第二介面122的引腳C輸出低電平訊號時，三極體Q1截止，三極體Q2導通，風扇連接器18的控制引腳PWM將接收到低電平訊號。
同時，該風扇16還透過風扇連接器18的偵測引腳TACH輸出此時風扇16的轉速至引腳D，以使得風扇控制器12能得知此時風扇16的轉速，進而可以判斷風扇16是否被正確控制。
上述風扇控制電路透過溫度感測器晶片U1即時偵測繪圖卡GPU的溫度，並根據溫度輸出對應的PWM訊號，以控制風扇16的轉速，可避免繪圖卡在處理小程式時，風扇16仍然全速運轉所帶來的電能浪費。
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，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10．．．溫度偵測模塊
12．．．風扇控制器
120．．．第一介面
122．．．第二介面
126．．．轉換電路
18．．．風扇連接器
16．．．風扇
R1-R16．．．電阻
C1-C3．．．電容
Q1、Q2．．．三極體
D1．．．二極體
U1．．．溫度感測器晶片
圖1是本發明風扇控制電路的較佳實施方式的方框圖。
圖2是圖1中風扇控制電路的電路圖。
10．．．溫度偵測模塊
12．．．風扇控制器
120．．．第一介面
122．．．第二介面
126．．．轉換電路
18．．．風扇連接器
16．．．風扇

Claims (5)

  1. 一種風扇控制電路，包括：
    一溫度偵測模塊，用於偵測繪圖卡GPU的溫度值；
    一風扇控制器，該風扇控制器內存儲有溫度值與PWM訊號的工作週期之間一一對應的關係表，該風扇控制器用於讀取溫度偵測模塊所偵測得到的溫度值，並根據存儲的關係表輸出對應的控制訊號；以及
    一轉換電路，連接於風扇控制器與風扇連接器之間，用於接收風扇控制器所輸出的控制訊號，並透過風扇連接器輸出對應的PWM訊號至風扇，以控制風扇的轉速。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制電路，其中該溫度偵測模塊為一具有SMBUS介面的溫度感測器晶片；該風扇控制器包括一SMBUS介面，該溫度偵測模塊透過其SMBUS介面與風扇控制器相連。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之風扇控制電路，其中該溫度感測器晶片的串列時鐘引腳和串列資料引腳分別透過第一及第二電阻與風扇控制器的SMBUS介面的兩個引腳相連，該串列時鐘引腳和串列資料引腳還分別透過第三及第四電阻與第一電壓源相連；該溫度感測器晶片的報警引腳透過第五電阻與第一電壓源相連；該溫度感測器晶片的接地引腳接地，電壓引腳與第一電壓源相連，還直接透過第一電容接地；該溫度感測器晶片的第一資料引腳透過第六電阻接地，第二及第三資料引腳分別透過第七及第八電阻與第一電壓源相連。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制電路，其中該轉換電路包括第一及第二三極體，該風扇控制器透過第九電阻與第一電壓源相連，還透過第十電阻與第一三極體的基極相連，該第一三極體的射極接地，該第一三極體的集極透過第十一電阻與第一電壓源相連，還直接與第二三極體的基極相連，該第二三極體的射極接地，該第二三極體的集極透過第十二電阻與第一電壓源相連，還直接與風扇連接器的控制引腳相連。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制電路，其中該風扇控制器還依序透過第十三及第十四電阻接地，該第十四電阻與第二電容並聯連接，該第十三及第十四電阻之間的節點依序透過第十五及第十六電阻與第二電壓源相連，該第十五及第十六電阻之間的節點與二極體的陽極相連，該二極體的陰極與第二電壓源相連；該二極體的陽極還與風扇連接器的偵測引腳相連。
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