TW201701088A

TW201701088A - 強健型風扇轉速調控方法

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Publication number: TW201701088A
Application number: TW104119372A
Authority: TW
Inventors: 沈泓翰; 葉昱廷; 邱柏瑄
Original assignee: 群光電能科技股份有限公司
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2017-01-01
Also published as: TWI608319B

Abstract

一種強健型風扇轉速調控方法，包含如下步驟:首先，利用轉速感測單元感測風扇的轉速，並產生風扇轉速值；再利用微處理單元對風扇轉速值和目標轉速值進行比較，並於風扇轉速值與目標轉速值相異時，使驅動單元於第一預定時間內輸出第一驅動信號以使風扇轉速值在每單位時間內增加第一轉速值，接著於第二預定時間內輸出第二驅動信號以使風扇轉速值在每單位時間內增加第二轉速值。

Description

強健型風扇轉速調控方法

【0001】

本發明是關於風扇轉速控制方法，且特別是有關於二段式的風扇轉速調控方法。

【0002】

多數的電子裝置中都裝有風扇，以利於電子裝置能夠順利地散熱。傳統的風扇控制方法都是透過檢測電子元件或風扇周邊的環境溫度，並於環境溫度提高時，以每單位時間增加固定轉速的方式提高風扇的轉速。然而，若為快速提高散熱效果而使風扇在每單位時間內的轉速大量增加，會產生高頻聲波，造成使用者的不適感；然若為避免高頻聲波的產生而僅微量增加風扇每單位時間內的轉速，會提高整體解熱時間，且電子元件可能因長時間的高熱操作的毀損。

【0003】

其次，以每單位時間增加固定轉速的方式提高風扇的轉速的方法，並無法使風扇為達到解熱效果時的目標轉速值每次都恰好為每單位時間增加之固定轉速的整數倍。因此，為了達到目標轉速值，則必須先讓風扇的轉速超過目標轉速值，以提供一定的解熱能力後，再逐次地降低風扇於每單位時間內的轉速值，使之逐次趨近於目標轉速值，其對應之風扇轉速對時間的關係圖如圖1所示。這樣的風扇控制方法雖然可以提供解熱效果，然其達到目標轉速的時間長。

【0004】

又，傳統的風扇控制方法僅能藉由溫度調整風扇的轉速，而當電子裝置中同時設有多個風扇時，便無法針對每個風扇出廠時的設定值提供差異化的調整，造成使用上靈活度的不足。

【0005】

根據本發明提供一種強健型風扇轉速調控方法，用以縮短風扇轉速提高的時間，並克服風扇轉速增加時的高頻聲波；此外，本發明的強健型風勢轉速調控方法還用以克服傳統風扇無法依據的出廠設定值進行差異化的調控的問題。

【0006】

根據本發明提供的一種強健型風扇轉速調控方法，包含如下步驟:利用轉速感測單元偵測風扇的轉速，並產生風扇轉速值；利用微處理單元對風扇轉速值和目標轉速值進行比較，並於風扇轉速值與目標轉速值相異時，使驅動單元於第一預定時間內輸出第一驅動信號以使風扇轉速值在每單位時間內增加第一轉速值，接著於第二預定時間內輸出第二驅動信號以使風扇轉速值在每單位時間內增加第二轉速值，其中第一轉速值大於第二轉速值。

【0007】

本發明的強健型風扇轉速調控裝置可以有效地縮短風扇轉速提高的時間，並能避免風扇轉速增加時產生的高頻聲波，還能依據每個風扇的出廠設定值進行差異化的調控，可提供控制上的靈活度。

【0036】

10‧‧‧微處理單元

【0037】

12‧‧‧轉速感測單元

【0038】

14‧‧‧驅動單元

【0039】

16‧‧‧溫度感測單元

【0040】

18‧‧‧輸入單元

【0041】

3‧‧‧風扇

【0042】

L1‧‧‧第一線段

【0043】

L2‧‧‧第二線段

【0044】

S100-S108‧‧‧強健型風扇轉速調控步驟

【0045】

t1‧‧‧第一預定時間

【0046】

t2‧‧‧第二預定時間

【0047】

t3‧‧‧時間差

【0008】

圖1為習知之風扇轉速對時間的關係圖；

【0009】

圖2為本發明的強健型風扇轉速調控裝置的電路方塊圖；

【0010】

圖3為本發明第一實施例的強健型風扇轉速調控方法的流程圖；

【0011】

圖4為本發明第二實施例的強健型風扇轉速調控方法的流程圖；以及

【0012】

圖5所示為本發明的風扇轉速對時間的關係圖。

【0013】

本發明提供一種強健型風扇轉速調控方法，其先利用一轉速感測單元感測風扇的轉速，並產生風扇轉速值。再利用微處理單元對風扇轉速值和目標轉速值進行比較。於風扇轉速值與目標轉速值相異時，微處理單元讓驅動單元於第一預定時間內輸出第一驅動信號，使風扇轉速值在每單位時間內增加一第一轉速值，接著於第二預定時間內輸出第二驅動信號，使風扇轉速值在每單位時間內增加第二轉速值，第一轉速值大於第二轉速值。

【0014】

根據前述內容，以下提出具體實施方式並配合圖式予以詳細說明。

【0015】

配合參閱圖2，為本發明的強健型風扇調控裝置的電路方塊圖。強健型風扇調控裝置用以感測風扇3的轉速，並依據轉速參數值以調控風扇3的轉速，前述轉速參數值例如是風扇3周邊的環境溫度。強健型風扇調控裝置包含微處理單元10、轉速感測單元12、驅動單元14、溫度感測單元16及輸入單元18。

【0016】

轉速感測單元12電連接於微處理單元10及風扇3，用以感測風扇3的轉速，並輸出轉速參數值至微處理單元10。轉速感測單元12可例如是藉由微處理單元10的內部時序信號以判別風扇3在每單位時間內的轉動圈數。

【0017】

驅動單元14電連接於微處理單元10及風扇3。驅動單元14接收微處理單元10發出的控制信號，並驅使風扇3以特定的轉速進行散熱。其中，驅動單元14可例如是透過脈衝寬度調變信號以調整風扇3的轉速。

【0018】

溫度感測單元16電連接於微處理單元10，用以感測風扇3周邊的環境溫度，並將測得的環境溫度轉換為轉速參考值(例如是風扇3每分鐘轉動特定圈數)後傳遞至微處理單元10。溫度感測單元16可例如為熱敏電阻器或紅外線溫度感測器。

【0019】

輸入單元18電連接於微處理單元10，可供使用者依據使用需求輸入目標參數值，藉此，就可以依照每個風扇的出廠設定值進行風速差異化的調控，以增加控制上的靈活度。輸入單元18可例如是鍵盤或觸控面板。

【0020】

於實際操作時，微處理單元10可以直接接收輸入單元18發出的目標參數值，或者微處理單元10可以接收溫度感測單元16輸入轉速參考值，再將轉速參考值轉換為目標參考值。

【0021】

之後，微處理單元10比較轉速感測單元12輸出的風扇轉速值及目標參數值，並於目標參數值及風扇轉速值相異時，以兩段式轉速增加方案提高風扇3的轉速。其中，兩段式轉速增加方案是先以每單位時間增加第一轉速提高風扇3的轉速，再以每單位時間增加第二轉速進一步提高風扇3的轉速，且第一轉速大於第二轉速。藉此，不但可以縮短風扇3轉速提高的時間，並能避免風扇3在增速時產生的高頻聲波。

【0022】

本發明的強健型風扇調控裝置還可以同時控制多個風扇3，且每個風扇3皆電連接於驅動單元14。於實際操作時，使用者可以選擇利用輸入單元18針對每個風扇3的使用需求輸入目標參數值，以進行風扇3轉速的調控。然而，使用者也可以依需求選擇部分的風扇3根據溫度感測單元16提供的轉速參考值進行轉速的調控，其他部分風扇3依據輸入單元18輸入的目標參數值進行轉速的調控。當然，使用者也可以選擇讓全部的風扇3都依據輸入單元18輸入的同一目標參數值進行轉速的調控，或者使全部的風扇3都根據溫度感測單元16提供的轉速參考值進行轉速的調控。

【0023】

以下配合圖3所示的流程圖說明本發明第一實施例的強健型風扇調控方法。強健型風扇調控方法包含如下步驟:首先，利用輸入單元18產生目標轉速值(步驟S100)，並傳遞至微處理單元10。

【0024】

接著，利用轉速感測單元12感測風扇3的瞬時轉動圈數，並可藉由對比風扇3的轉動圈數與微處理單元10的內建時序信號以產生風扇轉速值(步驟S104)，轉速參數值會傳遞至微處理單元10。

【0025】

之後，微處理單元10對風扇轉速值和目標轉速值進行比較，並於風扇轉速值與目標轉速值相異時，使驅動單元14於第一預定時間內輸出第一驅動信號，以讓風扇轉速值在每單位時間內增加第一轉速值。微處理單元10還使驅動單元14於第二預定時間內輸出第二驅動信號，使風扇轉速值在每單位時間內增加第二轉速值，直至風扇轉速值與目標轉速值相等(步驟S108)。其中，第一轉速值大於第二轉速值，第二預定時間晚於第一預定時間，第二預定時間不大於第一預定時間，且第一驅動信號及第二驅動信號可以分別為脈衝寬度調變信號。藉此，可以有效地縮減風扇3提高轉速的時間，還可以有效地降低風扇3在增加轉速過程中產生的高頻聲波。

【0026】

以下配合圖4所示的流程圖說明本發明第二實施例的強健型風扇調控方法。首先，利用溫度感測單元16產生轉速參考值(步驟S102)，其中，轉速參考值可例如為風扇3周邊的環境溫度。之後，溫度感測單元16將轉速參考值傳遞至微處理單元10，並由微處理單元10轉換為目標轉速值(步驟S106)。

【0027】

接著，轉速感測單元12會感測風扇3的瞬時轉動圈數，並可藉由對比風扇3的轉動圈數與微處理單元10的內建時序信號以產生風扇轉速值(步驟S104)，轉速參數值會傳遞至微處理單元10。

【0028】

【0029】

請參照圖5，圖5所示為對應本發明的強健型風扇轉速調控方法的轉速對時間關係圖。其中，圖5實線所示依照本發明的第一實施方式及第二實施方式的強健型風扇轉速調控方法所得的風扇轉速對時間的關係圖，虛線所示為對應習知風扇控制風法所得之風扇轉速對時間的關係圖。

【0030】

圖5實線所示第一線段L1對應風扇3在第一預定時間t1內的轉速；第二線段L2對應風扇3在第二預定時間t2內的轉速。由圖3可知，在第一預定時間t1或第二預定時間t2內，風扇3的轉速皆呈線性增加。由第一線段L1及第二線段L2的斜率差異性可以得知，風扇3在第一預定時間t1每單位時間內增加的第一轉速值高於其在第二預定時間t2內增加的第二轉速值。

【0031】

此外，由圖5還可以得知，在第一預定時間t1內，風扇轉速值和目標轉速值間的轉速差值大於切換轉速值；在第二預定時間t2，風扇轉速值和目標轉速值間的轉速差值不大於切換轉速值。

【0032】

換言之，微處理單元10也可以透過對風扇轉速值和目標轉速值進行比較，來調控風扇3的轉速。於風扇轉速值及目標轉速值的轉速差值大於一切換轉速值時，微處理單元10讓驅動單元14輸出第一驅動信號，以使風扇轉速值能在每單位時間內增加第一轉速值，直到風扇轉速值與切換轉速值相等。在轉速差值不大於轉速切換值時，微處理單元10讓驅動單元14輸出第二驅動信號，以使風扇轉速值於每單位時間內增加第二轉速值，直到風扇轉速值和目標轉速值相等。

【0033】

又，就圖5所繪示的實線與虛線相比，時間t3為其等同樣使風扇轉速固定在目標轉速值的時間差；由此可以得知，本發明的強健型風扇轉速調控方法確實可以有效地縮短風扇轉速穩定在目標轉速值的時間。

【0034】

在此要特別說明的是，本發明的強健型風扇轉速調控裝置可以分別透過溫度感測單元16及輸入單元18調整其目標轉速值，故在實際操作時，若使用者為透過輸入單元18輸入目標轉速值，則強健型風扇轉速調控裝置會以溫度感測單元16所測得的轉速目標值作為轉速調整條件，而若使用者透過輸入單元18輸入目標轉速值，則強健型風扇轉速調控裝置將以輸入單元18輸入的目標轉速值作為轉速調整條件，並透過溫度感測單元16持續感測風扇周邊的環境溫度。微處理單元10再於環境溫度所對應的風扇轉速值大於輸入單元18之目標轉速值一特定值後，以溫度感測單元16所測得的轉速參數值重新設定目標轉速值，以提供有效的解熱方案。

【0035】

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S100-S108‧‧‧強健型風扇轉速調控步驟

Claims

【第1項】

一種強健型風扇轉速調控方法，包含:
利用一轉速感測單元感測風扇的轉速，並產生一風扇轉速值；
利用一微處理單元對該風扇轉速值和一目標轉速值進行比較；
於該風扇轉速值與該目標轉速值相異時，該微處理單元讓一驅動單元於一第一預定時間內輸出一第一驅動信號，使該風扇轉速值在每單位時間內增加一第一轉速值，接著於一第二預定時間內輸出一第二驅動信號，使該風扇轉速值在每單位時間內增加一第二轉速值，該第一轉速值大於該第二轉速值。
【第2項】

如請求項第1項所述的強健型風扇轉速調控方法，更包含:
該微處理單元依據一轉速參數值決定該目標轉速值。
【第3項】

如請求項第2項所述的強健型風扇轉速調控方法，更包含:
利用一溫度感測單元感測該轉速參數值。
【第4項】

如請求項第2項或第3項所述的強健型風扇轉速調控方法，其中該轉速參數值為環境溫度。
【第5項】

如請求項第1項所述的強健型風扇轉速調控方法，更包含:
利用一輸入單元輸入該目標參數值。
【第6項】

如請求項第1項所述的強健型風扇轉速調控方法，其中該第二預定時間不大於該第一預定時間。
【第7項】

如請求項第1項所述的強健型風扇轉速調控方法，其中該轉速感測單元對比該風扇的轉動圈數與該微處理單元的一時序信號以產生該風扇轉速值。
【第8項】

如請求項第1項所述的強健型風扇轉速調控方法，其中於該第一預定時間，該風扇轉速值及該目標轉速值的一轉速差值大於一切換轉速值。
【第9項】

如請求項第8項所述的強健型風扇轉速調控方法，其中於該第二預定時間，該轉速差值不大於該切換轉速值。