TW201426262A - 電子裝置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

在此揭露一種電子裝置，其包含控制單元、複數個風扇與複數個感應器，控制單元電性連接於每個感應器及風扇。感應器用於感應電路板上複數個電子元件的溫度，若其中一個感應器偵測出其中一電子元件的溫度變化，控制單元即調整與此電子元件相對應的風扇的轉速。

Description

電子裝置及其控制方法

本發明係關於一種電子裝置及其控制方法，特別是一種具有散熱裝置的電子裝置及其控制方法。

在個人電腦中，除了中央處理器外，最重要的元件應該就是顯示卡。顯示卡的好壞會影響電腦螢幕的解析度、需要圖型運算之應用程式的執行速度或是遊戲畫面的好壞等。顯示卡的好壞是基於圖形處理器(Graphic Process Unit，GPU)的運算能力，隨著技術的進步，圖形處理器的運算能力也不斷的進步，運算能力的進步所需要付出的代價就是需要耗費較大的電力以及會產生很高的溫度。因此，需要在顯示卡的圖形處理器上加裝風扇，以避免圖型處理器因為高溫而當機甚至燒壞的現象。

一般來說，顯示卡的風扇會針對圖形處理器的溫度作轉速的調整，例如，若是在一般上網或是文書處理的使用狀況下，不用太多的圖形運算，風扇的轉速會較慢。若是在玩遊戲的狀況下，需要較多的圖形運算，風扇的轉速會加快。然而，除了圖形處理器外，在顯示卡上面的電子元件(如記憶體、電容元件或電感元件等)都會產生熱量，若是這些電子元件過熱，同樣也會造成電腦當機的現象。但是目前市面上的顯示卡都沒有針對其他元件的溫度作感測來調整風扇的轉速。

因此，如果只針對圖形處理器的溫度作偵測已經不夠了，需要設計一種針對圖形處理器以外元件作溫度偵測的風扇裝置，以 避免顯示卡因為溫度過高而損壞。

鑒於以上的問題，本發明的目的在於提供一種電子裝置及其控制方法，藉由多個感應器與多個風扇的設計，除了偵測核心元件的溫度外，更可以偵測周邊電子元件的溫度。

根據上述之目的，在此提出一種電子裝置，包含一電路板、複數個風扇、複數個感應器以及一控制單元。電路板上電性配置有複數個電子元件，其包含一核心元件與複數個周邊電子元件。複數個風扇分別對應於核心元件與複數個周邊電子元件，複數個感應器分別電性連接於核心元件與周邊電子元件，而控制單元則分別電性連接於複數個風扇與複數個感應器。其中，複數個感應器分別感應核心元件與複數個周邊電子元件的溫度，並依據其溫度變化產生一調控訊號，控制單元即依據此調控訊號對應調整與核心元件或周邊電子元件相對應之風扇的轉速。

本發明另揭露一種電子裝置，其包含一電路板、複數個風扇以及複數個感應器，且電路板上電性設置有一核心元件與複數個周邊電子元件。複數個風扇分別對應於核心元件與複數個周邊電子元件，且複數個風扇電性連接於核心元件。複數個感應器分別電性連接於核心元件與複數個周邊電子元件，其中複數個感應器分別感應核心元件與複數個周邊電子元件的溫度，並依據其溫度變化產生一調控訊號，核心元件即依據調控訊號調整與核心元件或複數個周邊電子元件對應之風扇的轉速。

本發明同時揭露一種電子裝置的控制方法，包括以下步驟： 以複數個感應器分別偵測一電路板上一核心元件與複數個周邊電子元件的溫度；複數個感應器依據核心元件與複數個周邊電子元件的溫度變化分別產生一調控訊號；以及以一控制單元接收調控訊號，並依據調控訊號調整對應於核心元件或複數個周邊電子元件的風扇的轉速。

本發明的功效在於，電子裝置可透過複數個感應器分別感測電路板上的複數個電子元件的溫度變化，並依據電路板上不同區域的電子元件的溫度變化調整與這些區域相對應的風扇的轉速，藉以針對電路板上的特定區域加強散熱作用，以提升電路板上分佈於每一區域的電子元件都能在適當的工作溫度下運作，而提升這些電子元件的整體運作效能。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被放大；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。

第1A圖係為本發明第一實施例之電子裝置的示意圖。如第1A圖所示，在本實施例的電路板106較佳為顯示卡的電路板，然而在不同實施例中，此電路板106可以是其他電子裝置的電路 板，在此並不侷限。此外，於此電路板106，上電性配置有複數個電子元件，其包含一核心元件108，例如圖形處理器(GPU)；以及複數個周邊電子元件110(例如動態隨機處理記憶體(DRAM)以及電容、電阻或電感等被動元件)。

在本實施例中，電子裝置100主要包含一個控制單元101、兩個風扇102、103與兩個感應器104。控制單元101可以是但並不侷限於電性配置於電路板106上的積體電路(integrated circuit，IC)晶片。控制單元101分別電性連接於兩個風扇102、103以及兩個感應器104，藉以控制各個風扇102、103的轉速以及接收各個感應器104回傳的調控訊號。值得說明的是，控制單元101是以一個感應器104搭配一個風扇102、103的方式進行風扇轉速的調整，也就是依據其中一個感應器104的調控訊號調整其中一個風扇102的轉速，以及依據另一個感應器104的調控訊號調整另一個風扇103的轉速，使兩個風扇102、103可依據需求以相同或相異的轉速運轉。

當然，在本發明的其他實施例中，也可以透過在電路板106上電性配置複數個控制單元101以及對應其數量的複數個感應器104，且複數個感應器104以一對一的方式電性連接於核心元件108與複數個周邊電子元件110，因此當核心元件108或其中一周邊電子元件110的溫度過高時，即可透過相對應的控制單元101啟動風扇102、103轉動，以更精確的調節電路板上各區域的溫度。因此，電路板100上控制單元101與感應器104的配置數量並不以本實施例為限。

此外，電子裝置100的其中一個風扇102對應於電路板106的核心元件108，另一個風扇103對應於複數個周邊電子元件110。同樣地，電子裝置100的兩個感應器104分別電性配置於電路板106上，並且其中一個感應器104電性連接於核心元件108，另一個感應器104則電性連接於複數個周邊電子元件110，使電子裝置100可透過兩個感應器104分別感測電路板106上核心元件108以及複數個周邊電子元件110的溫度。

若感應器104偵測出核心元件108的溫度過高時，例如高於70℃~80℃的預設門檻值時，與核心元件108相對應的感應器104即產生一調控訊號。控制單元101接收此調控訊號後，即依據調控訊號判斷、調整對應於核心元件108的風扇102的轉速，以藉由風扇轉速的增加來降低核心元件108的溫度；並且，當感應器104偵測出核心元件108的溫度降低時，控制單元101即依據感應器104即時傳送的調控訊號控制風扇102，將風扇102的轉速減緩，以降低風扇102的功耗。

同樣地，若另一個感應器104偵測出周邊電子元件110(如記憶體或被動元件)的溫度過高時，此感應器104則會傳送另一調控訊號至控制單元101，以透過控制單元101調整對應於周邊電子元件110的風扇103的轉速加快，使風扇103可特別針對這些周邊電子元件110進行降溫的動作；或者是，當周邊電子元件110的溫度降低時，透過感應器104與控制單元的協同作用，控制風扇103的轉速減緩，以降低此風扇103的功耗。

其中，感應器104對周邊電子元件110的溫度感測方式，可 以是當其中一個周邊電子元件110的溫度產生變化時，即對應產生調控訊號；或者是感應器104感測到複數個周邊電子元件110的平均溫度高於或低於門檻值時，才對應產生調控訊號。此外，在本發明的其他實施例中，也可以採用每一個周邊電子元件110皆電性連接於一個感應器104的方式，讓控制單元101可更精確的掌握電路板106上單一特定位置的溫度是否過高，以便於調整對應於此特定位置的風扇102、103的轉速，以避免電路板106產生熱點而影響運作效能。

藉由上述的設計，本發明的電子裝置可以針對電路板上所有的電子元件都進行溫度偵測，並且依據這些電子元件的溫度變化對應調整各別的風扇轉速，因此可以確保電子元件在適當的溫度環境下運作，使電路板具有良好的運作效能，進而延長電路板、設置電路板上的電子元件以及風扇的使用壽命。

第1B圖係為本發明第一實施例之電子裝置的側視圖。如第1A圖、第1B圖和第1C圖所示，在操作上，電子裝置100透過複數個感應器104分別感測電路板106上核心元件108與複數個周邊電子元件110的溫度(S301)；接著，複數個感應器104依據核心元件108與複數個周邊電子元件110的溫度變化分別產生調控訊號(S303)。當控制單元101分別接收到各個感應器104的調控訊號後，依據這些調控訊號分別調整對應於核心元件108與複數個周邊電子元件110的風扇102、103的轉速(S305)。例如，增加對應於核心元件108的風扇102的轉速，並維持對應於複數個周邊電子元件110的風扇103的轉速不變；或者是降低核心元件108 的風扇102轉速，並增加對應於複數個周邊電子元件110的風扇103的轉速；又或者是維持所有風扇102、103於當前的轉速運轉等。

因此，藉由風扇102、103將外部的空氣帶入電路板106，以降低核心元件108(圖形處理器)或周邊電子元件110的溫度，再從側邊的通風口將熱氣112排出。舉例來說，當電路板106的核心元件108溫度過高時，左邊的風扇102會加速運轉，提高核心元件108的降溫效率，再將熱氣112從側邊的通風口排出。另一方面來說，相較於習知使用多風扇的散熱技術中，所有的風扇只能針對核心元件的溫度變化對電路板上所有的電子元件進行散熱，造成所有的風扇都是以相同的轉速運轉，進而造成不必要的功耗浪費以及風扇壽命的縮短。而在本發明中每個風扇102、103所要提供散熱作用的目標電子元件不同，有時核心元件108的溫度過高，有時周邊電子元件110的溫度過高，控制單元101可分別依據核心元件108或者是周邊電子元件110的溫度變化，控制每個風扇102、103在不同的轉速下工作，如此不但能有效提升散熱效能，還能降低風扇102、103的功耗並延長其使用壽命。

第2A圖係為本發明第二實施例之電子裝置的示意圖。如第2A圖所示，不同於上述的實施例，在此實施例的電子裝置200除了控制單元201外，還包含了三個風扇202、203、205與三個感應器204，控制單元201分別電性連接於三個風扇202、203、205與三個感應器204，並且將風扇202、203、205與感應器204兩兩配對，使每一個風扇202、203、205都對應於一個感應器204。 此外，為了更精準地偵測電路板206上複數個周邊電子元件210的溫度，更可以將電路板206劃分數個區塊，讓風扇202、203、205與感感器204分別對電路板206上不同區塊內的電子元件監測溫度及散熱，例如在電路板206上可預先定義出一第一區域2061、一第二區域2062以及一第三區域2063，並且選擇性地將核心元件208設置於第一區域2061內，部分的周邊電子元件210設置於第二區域內2062，以及將其餘的周邊電子元件210設置於第三區域2063內。

此外，在本實施例中額外再增加一個風扇205與感應器204，讓其中一組相互搭配的風扇202與感應器204可以僅針對核心元件208(例如圖形處理器)進行溫度的感測與散熱，即針對第一區域2061內的電子元件進行溫度感測並提供散熱作用；第二組相互搭配的風扇203與感應器204針對部分的周邊電子元件210進行溫度感測與散熱，即針對第二區域2062內的電子元件進行溫度感測並提供散熱作用；以及第三組相互搭配的風扇205與感應器204則針對另外部分的周邊電子元件210進行溫度感測與散熱，即針對第三區域2063內的電子元件進行溫度感測並提供散熱作用。

第2B圖係為本發明第二實施例之電子裝置的側視圖。如第2A圖和第2B圖所示，可以明顯看出在電路板206上裝設三個風扇202、203、205，可以更精確偵測出是否特定區域之周邊電子元件210或核心元件208的溫度過高，並透過在此特定區域之周邊電子元件210或核心元件208上的風扇202、203、205來降溫，再將熱氣212從側邊的通風口排出。

請參照第2A圖至第2C圖，並且，在本實施例電子裝置200的操作上，可以先透過複數個感應器204分別感測電路板206的第一區域2061的核心元件208的溫度，以及第二區域2062與第三區域2063的複數個周邊電子元件210的溫度(S401)；接著，複數個感應器204依據核心元件208與複數個周邊電子元件210的溫度變化分別產生調控訊號(S403)。當控制單元101分別接收到各個感應器104的調控訊號後，依據這些調控訊號分別調整對應於電路板206的第一區域2061、第二區域2062與第三區域2063的風扇202、203、205的轉速(S405)，其中對應於第一區域2061的風扇202的轉速可以是但並不侷限於低於對應於第二區域2062的風扇203與第三區域2063的風扇205的轉速，以避免各個風扇202、203、205產生的風量相互干擾、抵消。

因此，相較於第1A圖與第1B圖所示的第一實施例，在本發明的第二實施例中，感應器204可以更精確的偵測出電路板206何處的溫度過高，若核心元件208的溫度過高則加速與核心元件208相對應的風扇202轉速，若核心元件208的溫度降低時，則減緩此風扇202的轉速；若特定區域的周邊電子元件210的溫度過高則加速與此特定區域相對應的風扇203、205的轉速，使風扇203、205可針對電路板206的特定區域進行降溫處理；並且，當特定區域的周邊電子元件210的溫度降低時，則減緩與其相對應的風扇203、205的轉速。

第3圖係為本發明第三實施例之電子裝置的示意圖。本發明所揭露的第三實施例與第一實施例在結構上大致相同，兩者間的 差異在於，本發明第三實施例所揭露的電子裝置100是直接透過核心元件108接收複數個感應器104的調控訊號，並且依據此調控訊號直接地控制複數個風扇102、103的轉速，使複數個風扇102、103可對應不同的溫度感測結果而以相同或不同的轉速運轉。因此，在本實施例中進一步的省略了控制單元的配置。

綜上所述，藉由複數個感應器分別電性連接於電路板上的複數個電子元件，以及風扇與感應器的搭配方式，讓風扇可針對電路板上不同區域的電子元件的溫度變化調整風扇轉速，除了可以加強風扇對電路板的散熱效能外，更可以精確的偵測出哪些電子元件過熱，並針對這些過熱的電子元件加強散熱作用。此外，還可對風扇的負載進行調節，進而對風扇產生保護作用，使風扇具有較長的使用壽命。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

101‧‧‧控制單元

102‧‧‧風扇

103‧‧‧風扇

104‧‧‧感應器

106‧‧‧電路板

108‧‧‧核心元件

110‧‧‧周邊電子元件

112‧‧‧熱氣

200‧‧‧電子裝置

201‧‧‧控制單元

202‧‧‧風扇

203‧‧‧風扇

204‧‧‧感應器

205‧‧‧風扇

206‧‧‧電路板

2061‧‧‧第一區域

2062‧‧‧第二區域

2063‧‧‧第三區域

208‧‧‧核心元件

210‧‧‧周邊電子元件

212‧‧‧熱氣

第1A圖顯示為本發明第一實施例之電子裝置的示意圖。

第1B圖顯示為本發明第一實施例之電子裝置的側視示意圖。

第1C圖顯示為本發明第一實施例之電子裝置之控制方法的流程圖。

第2A圖顯示為本發明第二實施例之電子裝置的示意圖。

第2B圖顯示為本發明第二實施例之電子裝置的側視示意圖。

第2C圖顯示為本發明第二實施例之電子裝置之控制方法的流程圖。

第3圖顯示為本發明第三實施例之電子裝置的示意圖。

100‧‧‧電子裝置

101‧‧‧控制單元

102‧‧‧風扇

103‧‧‧風扇

104‧‧‧感應器

106‧‧‧電路板

108‧‧‧核心元件

110‧‧‧周邊電子元件

Claims (13)

1. 一種電子裝置，包含：一電路板，電性設置有一核心元件與複數個周邊電子元件；複數個風扇，分別對應於該核心元件以及該些周邊電子元件；以及複數個感應器，分別電性連接於該核心元件與該些周邊電子元件；以及一控制單元，電性連接於該些風扇以及該些感應器；其中，該些感應器分別感應該核心元件及該些周邊電子元件的溫度，並依據該核心元件或該些周邊電子元件的溫度變化產生一調控訊號，該控制單元依據該調控訊號調整與該核心元件或該些周邊電子元件對應之該風扇的轉速。
2. 如請求項第1項所述電子裝置，其中該控制單元依該調控訊號對應調整該些風扇在不同轉速下工作。
3. 如請求項第1項所述電子裝置，其中該核心元件為一圖形處理器。
4. 如請求項第1項所述電子裝置，其中該些周邊電子元件為複數個記憶體元件、複數個被動元件其中之一或其組合。
5. 如請求項第1項所述電子裝置，其中該電路板定義有一第一區域、一第二區域以及一第三區域，該核心元件設置於該第一區域，該些周邊電子元件部分設置於該第二區域，其餘設置於該第三區域，該些感應器分別電性設置於該第一區域、該第二區 域以及該第三區域內，且該些風扇分別對應於該第一區域、該第二區域與該第三區域。
6. 如請求項第1項所述電子裝置，包括複數個控制單元，分別電性連接於該些感應器與該些風扇，並分別依據該些感應器的該調控訊號對應調整該些風扇的轉速。
7. 一種電子裝置，包含：一電路板，電性設置有一核心元件與複數個周邊電子元件；複數個風扇，分別對應於該核心元件與該些周邊電子元件，且該些風扇電性連接於該核心元件；以及複數個感應器，分別電性連接於該核心元件與該些周邊電子元件；其中，該些感應器分別感應該核心元件及該些周邊電子元件的溫度，並依據該核心元件或該些周邊電子元件的溫度變化產生一調控訊號，該核心元件依據該調控訊號調整與該核心元件或該些周邊電子元件對應之該風扇的轉速。
8. 如請求項第7項所述電子裝置，其中該核心元件依該調控訊號對應調整該些風扇在不同轉速下工作。
9. 如請求項第7項所述電子裝置，其中該電路板定義有一第一區域、一第二區域以及一第三區域，該核心元件設置於該第一區域，該些周邊電子元件部分設置於該第二區域，其餘設置於該第三區域，該些感應器分別電性設置於該第一區域、該第二區域以及該第三區域內，且該些風扇分別對應於該第一區域、該 第二區域與該第三區域。
10. 一種電子裝置之控制方法，包含以下步驟：以複數個感應器分別偵測一電路板上一核心元件與複數個周邊電子元件的溫度；該些感應器依據該核心元件與該些電子元件的溫度變化分別產生一調控訊號；以及以一控制單元接收該調控訊號，並依據該調控訊號調整對應於該核心元件或該些電子元件的風扇的轉速。
11. 如請求項第10項所述電子裝置之控制方法，其中該些感應器分別於該電路板的一第一區域偵測該核心元件的溫度，以及於該電路板的一第二區域及一第三區域偵測該些電子元件的溫度。
12. 如請求項第11項所述電子裝置之控制方法，其中該控制單元分別依該調控訊號調整對應該第一區域、該第二區域及該第三區域的各該風扇的轉速。
13. 如請求項第12項所述電子裝置之控制方法，其中對應該第一區域的該風扇的轉速小於對應該第二區域及該第三區域的各該風扇的轉速。