TWI238039B - The method for controlling the fan speed by detecting different power sources of the mobile electronics device - Google Patents

Description

1238039 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為一種控制散熱風扇之轉速的方法，特別是有關於一種利 用攜帶式電子裝置之不同的電源供應源以控制散熱風扇之轉速的方 法’以在不同的電源供應狀況下提升攜帶式電子裝置的散熱能力或是 延長電池電力的使用時間。 【先前技術】 由於目前攜帶式電子裝置的體積越來越小、功能越來越強、内部 所產生的溫度越來越局、以及耗電量越來越大’因此如何營造良好的 散熱環境並同時延長電池電力的使用時間對攜帶式電子裝置來說將 是一個重要的課題。 在攜帶式電子裝置中，往往利用散熱風扇作為提供散熱功能的主 要元件’以將攜帶式電子裝置内部所產生的熱量排出或是將攜帶式電 子裝置外部之冷空氣吸入，避免攜帶式電子裝置内的元件因過熱而發 生功率降低或是毁損的缺陷，其中攜帶式電子裝置包含：筆記型電腦 及平板電腦。傳統控制散熱風扇的方式為利用一溫度與散熱風扇轉速 $對應控制表以藉由控制散熱風扇的轉速而控制攜帶式電子裝置内 f之溫度’其中此溫度為一處理器（Processor)之溫度。由於處理 攜帶式電子裝置内部最容易發出熱量且最容易因為溫度過高而 貝蚊的元件’因此散熱風扇往往會針對處理器進行散熱之程序。 為了避免散熱風扇持續維持高轉速而帶來不需要的噪音，通常散 I扇t轉速都會隨著處理11的溫度而階段性的提高或是降低，以隨 =理器的溫度而提供適當的散熱能力並避免產生過大㈣音而造 控制利用單—之溫度與散熱風扇轉速的對應控制表 弋電子衣1的散熱風扇，將容易導致攜帶式電子裝置在使用 1238039 電池模式時，因提供過度的散熱能力而降低電池電力的使用時間。當 攜帶式電子裝置利用其電池作為電源供應源時，處理器的頻率往往會 自動降低以避免產生過多的熱量。此時若持續利用原有之温度與散熱 風扇之轉速對應控制表控制散熱風扇的轉速將會提供過度的散熱能 力而降低電池電力的使用時間。此狀況同時也會增加散熱風扇所產生 之噪音。 參照第一圖所示，此為利用習知技術控制散熱風扇之轉速的示意 圖，且為申請人於民國93年08月17日申請一台灣專利（申請號： 93124620 ;名稱：自動微調散熱風扇之轉速的方法）。此習知技術為 利用單一溫度與散熱風扇轉速之對應控制表微調散熱風扇之轉速，以 平衡散熱風扇的散熱效率與散熱風扇所產生之噪音。當處理器的溫度 升高且散熱風扇的轉速低於溫度與散熱風扇轉速之對應控制表中之 轉速標準值時，則逐步提高散熱風扇之轉速以提升處理器的散熱能力 並避免突發之噪音的發生（620)。當處理器的溫度降低且散熱風扇的 轉速高於溫度與散熱風扇轉速之對應控制表中之轉速標準值時，則逐 步降低散熱風扇之轉速節省電力之消耗（626)。運用此習知技術控制 風扇的轉速雖然也此達到節省電力消耗之目的，但是因其僅利用單一 溫度與散熱風扇轉速之對應控制表控制散熱風扇之轉速，因此仍會產 生過度消耗電池電力的缺陷。 【發明内容】 有鑑於利用傳統的散熱風扇控制方法將容易增加攜帶式電 置在使用電：電崔=噪音且容易降低電池電力的使用_，本香 提供-種利用^式電子裝置之不同的電源供應源 之轉速的料=據料錢子裝置_雜驗較 溫度與散熱風肩轉速的對應控制表控制散埶風扇之轅、而』 式電子料電源供應源時的電池電力使用時門 1238039 Λ ^ 、马^康攜帶式電子裝置的電源供應狀態更換 ^與政熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇之轉 以延長散熱風扇之使用壽命。 所需 速， 所兩t明之再一目的為依據攜帶式電子裝置的電源供應狀態更換· 而之溫度與散熱風扇轉速的對應控制表控制散熱風扇之轉· 逯’以減少散熱風扇所產生之噪音。 “根據上述之目的，本發明提供一種利用攜帶式電子裝置之不同的 電源供應源以控制散熱風扇之轉速的方法。首先利用嵌人式控制旨 (Embedded Controller; EC)偵測攜帶式電子裝置之電源供應源的 狀恶。當嵌人式控制ii偵賴帶錢子裝置使用—外接電源時，嵌入 j控制器會採用第-散熱風扇控制表控制散熱風扇之轉速以提高攜 τ式電子裝置之散熱能力。當嵌入式控制器偵測攜帶式電子裝置使用 電池電源時，般人式控制ϋ會採用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇 之轉速以延長電池電力的使用時間。第一散熱風扇控制表與第二散熱 風扇控制表可為處理器溫度與散熱風扇轉速之對應控制表^是處理 為溫度與散熱風扇之供應電壓的對應控制表以根據處理器之溫度或 是攜帶式電子裝置内部之溫度控制散熱風扇之轉速。利用第一散熱風 扇控制表控制散熱風扇之轉速所提供的散熱能力高於利用第二散熱 嫌 風扇控制表控制散熱風扇之轉速所提供的散熱能力。第一散熱風扇控 制表與第二散熱風扇控制表可儲存在一記憶體内，其中此記憶體可為 嵌入式控制器内之記憶體、其他位置之快閃記憶體（Flash Memory)、 或是其他位置之唯讀記憶體（Read-Only Memory; R〇M)。本發明之 方法可延長攜帶式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電 力使用時間並可延長散熱風扇之使用壽命。本發明之方法更可減少散 熱風扇所產生之噪音。 9 1238039 【實施方式】 參知、第一圖所示，此為本發明之控制方法的流程示意圖。首先利 用篏入式控制器（Embedded ContrOller EC)偵測並判斷行動電子 裳置之電源供應來源（21〇)。t判斷此電源供應來源為—外接電源 日^則肷人式控制隨即採用第—散熱風扇控制表以隨著處理器溫度 的高低而控制散熱風扇的轉速（22〇)並達到攜帶式電子裝置運作時 所需之散熱效率。當嵌人式控制器判斷此電源供應來源為電池電力 時，則嵌入式控制器隨即會採用第二散熱風扇控制表（23〇)以隨著 處理器溫度的高低而控制風扇的轉速。第—散熱風扇控制表與第二散 熱風扇控制表均為處理器溫度與散熱風扇轉速之對應控制表或是處 理器溫度與散熱風扇之供應電壓的對應控制表以根據處理器之溫度 控制散熱風扇之轉速。當處理H的溫度升高或是降低時，散熱風扇之 轉速也會隨著升高或是降低以提供—㈣應之散熱能力。㈣處理器 通常為攜帶式電子裝置内部最大的發減，因此散熱風扇的轉速往往 會隨著處理ϋ的溫度進行調整以提供相對應之散熱能力。但是隨著產 品需求之不同，上述之處理器溫度也可以轉換為攜帶式電子裝置之内 部溫度。第-散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表通常儲存在故入 式控制器内之記憶體、其他位置之快閃記憶體（Rash Mem〇W)内、 或是其他位置之唯讀記憶體内（Read_〇n|y Mem〇ry; r〇m)。 第一散熱風扇控制表與第二散熱風扇控制表的差異在於風扇啟 動的時機不同或是在相同溫度下所對應之散熱風扇之轉速的不同。在 相同溫度之下，利用第-散熱風扇控制表控制散熱風扇之轉速所提供 的散熱能力高於個第二散熱風扇控制表控制散熱風扇之轉速所提 供的散熱能力。-般當電子裝置的電源供應來源使用外接電源時，在 充足的電源供應下，電子裝置内之處理器的會適時的提高時脈而 電子裝置處理資料的效率。隨著處理器的消耗功率提昇，處理器^产 亦會伴隨著快速地提高，因而需要使用較佳散熱能力的第_散^^ 控制表，以避免攜帶式電子裝置因過熱發生損毀之現象。當攜帶、式^ 1238039 子裝置使用電池電源時’為了延長電池電力的使用時間，攜帶式電子 装置内之處理器往往會降低其時脈以避免消耗大量的電池電力。此時 因處理器的消耗功率減少，處理器的工作溫度便不會迅速地增加，因 而可採用散熱能力較低之第二散熱風扇控制表控制風扇轉速，以利用 風扇啟動之時機延遲而延長電池電力的使用時間。 由於目前攜帶式電子裝置之功能越來越多且内部元件所產生的 熱量越來越多，因此攜帶式電子裝置内部往往需要多數個風扇以針對 攜帶式電子裝置提供適當之散熱能力。以下之實施例為攜帶式電子裝 置利用散熱風扇系統與兩散熱風扇控制表針對不同之電源供應狀態 下採用不同之散熱風扇控制表進行散熱程序之實施例，但是並不限制 本發明之範圍，其中散熱風扇系統包含一第一散熱風扇與一第二散熱 風扇。參照第三A圖所示，此為在本實施例中在利用外接電源作為電 源供應來源的狀態下所使用之第一散熱風扇控制表之示意圖。參照第 三B圖所示，此為在本實施例中在利用電池電力作為電源供應來源的 狀態下所使之第二散熱風扇控制表之示意圖。 首先利用嵌入式控制器偵測並判斷行動電子裝置之電源供應來 源。當判斷此電源供應來源為一外接電源時，則嵌入式控制器隨即採 用第一散熱風扇控制表以隨著處理器溫度的高低而控制散熱風扇的 轉速並達到攜帶式電子裝置運作時所需之散熱效率。在第一散熱風扇 控制表與第二散熱風扇控制表中，嵌入式控制器藉由所偵測到的處理 器溫度而控制散熱風扇的輸入電壓，進而控制散熱風扇的轉速。在本 實施例中，散熱風扇的輸入電壓會隨著所感測之處理器的溫度而分為 六個階段進行調整，進而控制散熱風扇之轉速。當處理器之溫度在 57°C以下時，散熱風扇系統啟動第一散熱風扇以維持散熱風扇系統之 弟一階段散熱程序，其中第^一散熱風扇的輸入電堡為3伏特。當處理 器之溫度局於57°C時，散熱風扇系統開始啟動第'一散熱風扇並維持第 一散熱風扇之轉速以進入散熱風扇系統之第二階段散熱程序，其中第 1238039 :散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為3伏特。當處理器之溫度 二於63p時，散熱風扇系統同時提高第一散熱風扇與第二散熱風扇之 電壓以提高第一散熱風扇與第二散熱風扇之轉速並進入散熱風 之第三階段散熱程序，其中第—散熱風扇與第二散熱風扇的輸 日士每ί^3·5伏特。#處理器之溫度高於贼時，散熱風扇系統同 局弟政熱風扇與弟二散熱風扇之輸入電壓以提高第一散熱風 ^人弟政熱風扇之轉速並進入散熱風扇系統之第四階段散熱程 中弟政熱風扇與弟二散熱風扇的輸入電壓均為4伏特。當處 理為之，度高於75。〇時，散熱風扇系統提高第一散熱風扇之輸入電壓 並維持第二散熱風扇轉速以散熱風扇系統之散熱能力並進入散熱風 羽^、、先之第五階段散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為5伏特 ，第二散熱風扇的輸入電壓為4伏特。當處理器之溫度高於78。〇時， =二，扇系統同時提高第一散熱風扇與第二散熱風扇之輸入電壓以 ί"!，二散熱風扇與第二散熱風扇之轉速並進人散熱風扇系統之第 /、1^’又政^秩序’其中第一散熱風扇與第二散熱風扇的輸入電壓均為 、w、特^處理崙之溫度高於82°C時，由於處理器已到達一損毁臨界 二度’，此作業系統（〇S)會發生當機的現象以避免處理器發生損 宝又此日寸’第一散熱風扇與第二散熱風扇仍舊維持第六階段之轉速以 提供最大的散熱能力。 々田判斷此電源供應來源為一電池電力時，則嵌入式控制器隨即採 用第一散熱風扇控制表以隨著處理器温度的高低而控制散熱風扇的 轉速並達到攜帶式電子裝置運作賴需之散熱效率。當處理器之溫度 在，7 C以下時，散熱風扇系統啟動第一散熱風扇以維持散熱風扇系統 之第一階，散熱程序，其中第一散熱風扇的輸入電壓為3伏特且此時 並不啟動第二散熱風扇。當處理器之溫度高於63°C時，散熱風扇系統 進入第二階段散熱程序。此時第一散熱風扇之轉速仍舊與第一階段散 ，程序相同且依然不啟動第二散熱風扇，其中第_散熱風扇的輸入電 壓為3伏特。當處理器之溫度高於63°C時，散熱風扇系統提高第一 12 1238039

七階段的散熱程序中， 段之轉速以提供最大的散熱能力。 2速以提南散熱風扇祕之散熱能力並進人散熱風H统之第五 仏段散熱程序，其巾第-散熱風㈣輸人電壓均為5伏特且第二散熱 風扇的輸人電壓均為3伏特。當處理器之溫度高於耽時，散数風 f系統提高第二散熱風扇之輸人電壓並_第—散熱風狀轉速以 提高散熱風扇系統之散熱能力並進人賴風扇系統之第六階段散熱 私序’其中第-政熱風扇與第二散熱風扇的輸人電壓均為5伏特。當 處理器之溫度高於82°C時，由於處理器已到達一損毀臨界溫度，因此 作業系統（OS)會發生當機的現象以避免處理器發生損毀。在此第

在树施例巾’第-散減扇控制表與第二散熱縣控制表最大 的差異在於第二散減扇的啟鱗機。t攜帶式電子裝置採用外接電 源做為電源供應源且使用第—散熱風扇控魏時，由於沒有電源供鹿 量的限制’因此處理器可發揮其最大的效能。此時所產生的埶量將;; 較採用電池電力為電源供應源時高而導致散熱風扇純f提供較^ 之散熱能力以避免處理ϋ發生損毀之缺陷。第二散熱風扇在第二階段 的，熱程序中即被啟動即是為了提供較佳的散熱能力。當攜帶式電子 裝置採用電池電力做為電源供應源時，由於有電源供應量的限制，因 此處理ϋ通常會降低其操作解以節錢力。此時所產生的埶量將合 較採用外接電源為電源供應源低而導致散熱風扇系統僅需提供適^ 之散熱能力即可避免處理ϋ發生損毀之缺陷。第二散熱風扇在第五; 13 1238039 段的散熱程序中才被啟動即 長電池電力的使用時間。由=為了杜提供適當之散熱能力的同時延 會大幅降低散熱風扇的使第二健風扇控齡㈣風扇時將 風扇運轉時所產生之哗hi ’因此利用本發明之方法將可降低散熱 中，並延長散熱風扇之使用壽命。在本實施例 财輿第二散熱風扇控制表的最大差異點在 啟ΐ:ί ί: 風扇啟動時機晚於第-散熱風扇控制表的 2日:機^但是並不限制本發明之範圍。當處理器的溫度相同時，第 風羽控制表所對應的散熱風扇轉速可低於第—散熱風扇控制 表所對應的散熱風扇轉速以延長電池電力的使用時間。 AT、合上述’本發明提供一種利用攜帶式電子裝置之不同的電源供 Μ源以控制散熱風扇之轉速的方法。首先利用嵌入式控制器 (Embedded ContrOller·; EC)偵測攜帶式電子裝置之電源供應源的 狀恶。當嵌入式控制器偵測攜帶式電子裝置使用一外接電源時，嵌入 ^控制、會採用第-散熱風扇控制表控制散熱風扇之轉速以提高攜 :式電子裝置之散熱能力。當嵌入式控制器偵測攜帶式電子裝置使用 電池電源時，嵌入式控制器會採用第二散熱風扇控制表控制散熱風扇 之轉速以延長電池電力的使用時間。第一散熱風扇控制表與第二散熱 風扇控制表可為處理器溫度與散熱風扇轉速之對應控制表或是處理 裔溫度與散熱風扇之供應電壓的對應控制表以根據處理器之溫度或 是攜帶式電子裝置内部之溫度控制散熱風扇之轉速。利用第一散熱風 扇控制表控制散熱風扇之轉速所提供的散熱能力高於利用第二散熱 風扇控制表控制散熱風扇之轉速所提供的散熱能力。第一散熱風扇控 制表與第二散熱風扇控制表可儲存在一記憶體内，其中此記憶體可為 嵌入式控制器内之記憶體、其他位置之快閃記憶體（Flash Memory)、 或是其他位置之唯讀記憶體（Read-Only Memory; ROM)。本發明之 方法可延長攜帶式電子裝置在利用電池作為電源供應源時的電池電 力使用時間並可延長散熱風扇之使用壽命。本發明之方法更可減少散 熱風扇所產生之噪音。 14 1238039 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發 明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些 許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所 界定者為準。 【圖式簡單說明】 第一圖為利用習知技術控制散熱風扇之轉速的示意圖。 第二圖為本發明之控制方法的流程示意圖。 第三A圖為在本實施例中在利用外接電源作為電源供應來源的 狀態下所使用之第一散熱風扇控制表之示意圖。 第三B圖為在本實施例中在利用電池電力作為電源供應來源的 狀態下所使之第二散熱風扇控制表之示意圖。。 【主要元件符號說明】

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Claims (1)

1238039 十、申請專利範圍： 1_ -種用在-攜帶式電子裝置上以— 法，包含·· 工 子裝罢，、》k .. 散熱風扇系統之轉速的方 源；利用-欲入式控制器偵測並判斷該攜帶式電子裝置的一供電來 當該供電來源為一外接雷 控制該散熱風m·以及 ㈣第—散熱風扇控制表 當該供電來源為一雷池雷士 控制該散減in以延長外· 7 —第—散賊扇控制表 間。 之長σ亥攜T式電子裝置之一電池電力使用時 ^如Γ睛專利範圍帛2項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，/、中該記憶體為該嵌入式控制器内部之記憶體。 4土如專利範圍帛2項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中該記憶體為一快閃記憶體。 5·如申請專利範圍第2項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中該記憶體為一唯讀記憶體。 6.如申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中攜帶式電子裝置包含一處理器。 7·如申請專利範圍第6項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中該第一散熱風扇控制表為該處理器之溫度與該散熱風 16 1238039 扇系統之散熱風扇轉速的對應控制表。 專，圍“項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 ^么二中该第一散熱風扇控制表為該處理器之溫度與該散熱風 羽糸統之散熱風扇輸入電壓的對應控制表 i如1請專利範圍$6項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 /:二中該第二散熱風扇控制表為該處理器之溫度與該散熱風 羽糸統之散熱風扇轉速的對應控制表。 :〇_如申請，範圍"項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 ^'二中该第二散熱風扇控制表為該處理器之溫度與該散熱風 扇糸統之散熱風扇輸入電壓的對應控制表 11·如申請專利範圍帛1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中該第一散熱風扇控制表為該攜帶式電子裝置之内部溫 度與该散熱風扇系統之散熱風扇轉速的對應控制表。 、、_，0申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中該第一散熱風扇控制表為該攜帶式電子裝置之内部溫 度與该散熱風扇系統之散熱風扇輸入電壓的對應控制表 13·如申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中該第二散熱風扇控制表為該攜帶式電子裝置之内部溫 度與該散熱風扇系統之散熱風扇轉速的對應控制表。 /里 14·如申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中該第二散熱風扇控制表為該攜帶式電子裝置之内部溫 度與該散熱風扇系統之散熱風扇輸入電壓的對應控制表 σ 17 1238039 15·如申請專利範圍第6項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中當該處理器之溫度相同時，利用該第一散熱風扇控制表 啟動該散熱風扇系統的時機早於利用該第二散熱風扇控制表啟動該 放熱風扇糸統的時機。 16_如申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中當該攜帶式電子裝置之内部溫度相同時，利用该弟一 散熱風扇控制表啟動該散熱風扇系統的時機早於利用該第二散熱風 扇控制表啟動該散熱風扇系統的時機。 17_如申請專利範圍第6項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中利用該第一散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的處理 器溫度低於利用該第二散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的處 理器溫度。 18·如申請專利範圍第1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中利用該第一散熱風扇控制表調整該散熱風扇系統時的攜帶 式電子裝置内部溫度低於利用該第二散熱風扇控制表調整該散熱風 扇系統時的處理器溫度。 19·如申請專利範圍帛1項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法’其中，用該第-散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統所提供的 政熱旎力局於利用該第二散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統所提 供的散熱能力。 _ 20·如申請專利範圍帛彳項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 法，其中該散熱風扇系統包含多數個風扇。 21_如申4專利圍第2Q項所述之控制散熱風扇系統之轉速的方 18 1238039 法，其中當利用該第一散熱風扇控制表控制該散熱風扇系統的時， 該多數個風扇中之一風扇的啟動時機將早於利用該第二散熱風扇控 制表控制該散熱風扇系統時的該風扇啟動時機。

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