TWI307999B - Fan system and temperature-sensing starting module - Google Patents

Description

1307999 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 關於士 二::種風扇系統及溫感啟動模組，特别 系統及溫歧組 動複數個風扇模組之風扇 【先前技術】 一般而言，大型的電子系統都裝設有一風 t統維持於正常之工作溫度’俾使該電子 明參閱圖1所示’為-種習知之風扇系統1之示音 圖^風扇系、统〗係接收—外部之輸人電壓^，料 =二复：風扇系統1主要具有複數個風扇模組lla 動模Ι = Ϊ模組⑽仏。其中，當該等啟 哼等風戶：6广接收该輪入電壓Vln後，則同時啟動 肩模二=1C，以進行散熱。但是當該等風 、、a Uc同時啟動時，啟動瞬間會產生極大啟 可 r=stan_up eun*ent)與突波電流(ιη^咖nt)， 不；：7成该電子系統或該風扇系統1當機或是其他 作’更甚者可能會造成該電…或該 體控制該等風扇模組lla至…順序啟動，藉 1307999 間分別啟動該等風扇模組u 避免該等風扇模粗llain门±作為保遵機制’以 问傈、、且11a至llc同時啟 但是類比式控制晶片13 主 &珉决動作。 架構複雜，故習知之風戶，而軟體模組之設計 „ , 之風扇系統1整體生產成本過高。此 ，：=制晶片U僅能延遲該等風扇模組= =之啟動時間’並無法達到軟啟動（si㈣之功 =盖，發明乃提供一種風扇系統及溫 組，以改善上述之問題。 供 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供 啟動模:且’係藉由溫度差分別啟動複數個：扇 :二：：免该等風扇模組同時啟動而造成誤動作，且 可即能省電。 緣是’為達上述目的，依本發明之—種風 接收一外部之輸入電壓，該風斤 :…'、’、 組、-第二風扇模組、一第==括-第-風扇模 , _ 弟啟動杈組、一第二啟動模 、、且、一溫感元件以及一第一控制模組。1中，气第一啟 動模組係接收該輸入電壓以啟動該第一風扇模組;該第 -啟動松組係接收該輸人電壓且電連接該第二風扇模 組，該溫感元件係依據-感測溫度，以產生一感測俨 號；該第-控制模組係依據該感測信號，以控 二 啟動模組啟動該第二風扇模組。 一 1307999 * 為達上述目的，依本發明之一種溫感啟動模組係接 收一外部之輸入電壓，且與一風扇模組相配合。該溫感 啟動模組係包括一啟動單元、一溫感元件以及一控制單 元其中，5亥啟動單元係接收該輸入電壓且電連接該風 扇模組；該溫感元件係依據一感測溫度以產生一感測信 唬，該控制單元係依據該感測信號以控制該啟動單元啟 動該風扇模組。 參 蓼上所述本1明之一種風扇系統及溫感啟動模組 係藉由該溫感元件產生該感測信號，俾使該控制模組依 據該感測信號在不同溫度時分別啟動該等風扇模組，用 :防止該等風扇模組同時啟動而產生極大啟動電流與 .突波電流’而導致誤動作。與習知技術相比較，本發明 之風扇系統及溫感啟動模組係利用該溫感元件感測操 t溫度’再對應啟動足触量之風扇模組，將該等風扇 杈組分別啟動以確保電子系統與風扇系統運作正常，節 籲=省電’達到環境保護的綠色產品，並可取代類比式啟 動控制晶片以降低整體生產成本。 【實施方式】 —以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之 種風扇系統及溫感啟動模組。 系絲月:=圖2所7’為本發明較佳實施例之一種風扇 9、、\之示意圖。該風扇系統2係接收一外部之輪入電壓 '作為工作電壓，且該風扇系統2應用於一電子系 1307999 統（圖未顯示）内部，以作為散熱之用。此外，該輸入 電壓91可由該電子系統提供。 —該風扇系統2係包括複數個風扇模組21a至21c、 複數個啟純組22a至22e、複數個控龍組…、23b 以及一溫感元件24。 媸坪：：風扇杈組21&至2U分別具有-風扇，亦可依 月.、、、而求分別於該等風扇模組2U〜21c中配置複數個 風扇，用以加強散熱效果。 該等啟動杈組22a至22c係接收該輸入電壓9卜並 且分別電連接其相對應之該等風扇模組21a至21C。 該溫感元件24係依據一感測溫度，以產生一感測 -W t亥溫感元件24可為一熱敏電⑮’於本實施例 、/Ja感元件24係為一負溫度係數熱敏電阻。該感 測溫度係可為該電子系統之内部溫度，該溫感元件Μ ，ΐ該内部溫度以產生相對應之該感測信號V t(係可為 s值）依據本實施例中該負溫度係數熱敏電阻本 =的特性’因此例如當該電子系統内部溫度提高時，該 =感元件2 4之阻值將變小，該感測信號v t之電壓值也 :之下降；反之該電子系統内部溫度下降時，該感測信 號Vt之電壓值則將隨之提高。 該等控制模組23a、23b係分別與該等啟動模組 22b、22c電性連接。於本實施例中，該啟動模組 接，該輸入電壓91以啟動該風扇模組2U，而該等控制 杈組23a、23b係依據該感測信號Vt分別控制該等啟動 1307999 模組22b、22c以啟動该等風扇模組21 b、21 c。 如圖3所示，該等啟動模組22a至22c分別包括複 數個二極體D!、D2、複數電阻器Ri、R2、二開關元件 Q!、Q2及-電容器C。#中，胃第—開關元件Q丨及第 二開關兀件Q2可為一電晶體或其他具有開關功效之電 子元件，在本實施例中，該第一開關元件h係為一 電晶體，該第二開關元件&係為-腕仍電晶 體。 牲體A、〇2為並聯連接，立具一第一端接 收該輸入電壓9卜本實施例之該等二極可為 蕭特基二極體（Schottky Di〇des )，用以防止逆向電流。 该電阻器&之-第—端與於該等二極體心 二端電性連接。 2之弟 D之一開關元件Ql之一源極以該等二極體Dr 2以第一端電性連接，該第一開關元件h之一、及極 該風扇模組21a，或m 接： 關元之-閑極〇與該第二開關元二 之一汲極D電性連接。 干… 關元件…之該汲極d與該電 弟一鳊電性連接，盥 ^ 地，該電M c/、 Q2之—源極8接 源極s及該第二第：Γ該第一開關元件Ql之該 電阻器r2之—第 Q2之該沒極D電性連接，該 接，該電阻哭欠端與該電容器c之-第二端電性連 D〇 R2之一第二端接地。 1307999 該等控制模組23a、23b分別具有一比較器up U2, 其係具有一第一輸入端inputi、一第二輸入端與 一輸出端output。其中，該第二輸入端丨叩加2與該輸出 端output係藉由一電阻器尺電性連接。在本實施例中， 該第一輪入端inputl係為一正相輸入端，該第二輸入端 input2係為一反相輸入端。 就該控制模組23a而言，該比較器a之該第一輸 入端接收一第一參考電壓Vrefi，該第二輸入端 接收該感測信號Vt，該輸出端__與該啟動模 組22b之該第二開關元件A的該閘極g電性連接，以 控制該啟動模組22b之該第二開關元件Q2。在本實施 例中，當該感測信號Vt低於該第—參考信號時， 該輸出端⑽put輸出-正電壓信號，以控制該啟動模組 :2b之該第二開關元件^開啟’俾使該風扇模組 啟動。 就該控制模組23b而言，該比較器^ 入端一接收-第二參考電壓v‘該第二輸入: 測㈣Vt，該輸出端〇_與該啟動模 、c -第一開關兀件Q2的該閘極g電性連接， =該_模組22e之該第二開1件 IS二該感測信號Vt低於該第二參考信號、2時， — 電壓仏唬，以控制該啟動模組 啟動=一 Γ“件Q2開啟’俾使該風扇模組… 動另外，本貫施例中，假設該第二參考信號^2 1307999 ’=用以防止該等風扇模組同時啟動而產生極大啟動 :w與突波電流，而導致誤動作。與習知技術相比較， ，之風扇系統及溫感啟動模組係利用該溫感元件 測f乍溫度’再對應啟動足夠數量之風扇模組，將該 專，羽柄組分別啟動以確保電子系統與風扇系統運作 ㊆’即能省電’達到環境保護的綠色產品，並可取代 制晶片以降低整體生產成本，此外本發明 更具有預先備份散熱設備之優點’可增加使 離本僅為舉例性’而料限制性者。任何未脫 更，均廊勺八认 對其進仃之等效修改或變 句應〇 3於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1為-種習知風扇系統之示意圖； 二2為本發明較佳實施例之一種風 . ^為本發明較佳實施例之-種風^統之電;圖圖；’以 ^。本I Μ佳實施例之—種溫感啟動模組之示意 元件符號說明： I風扇系統 Ua〜Π。-風扇模組 12a〜12e-啟動模組 Vin-輸入電壓 1307999 13 -類比式控制晶片 2 -風扇糸統 2 la〜21c-風扇模組 23a、23b-控制模組 Di、D2-二極體

Qi、Q2-開關元件 S -源極 D-汲極

Vrefl-第一參考信號 Ui、U2 -比較器 3 -溫感啟動核組 32-啟動單元 3 4 -溫感元件 91-輸入電壓 22a〜22c-啟動模組 2 4 -溫感元件

Ri、R2、R-電阻益 C -電容器 G-閘極

Vt-感測信號

Vref2-第二參考信號 31-風扇模組 3 3-控制單元

14

Claims (1)

1307999 * 十、申請專利範圍： 1、 一種風扇系統，係接收一外部之輪入電壓，包括： 一第一風扇模組； 一苐一風扇模組； 苐一啟動模組，係接收該輸入電壓以啟動該第— 風扇模組； 一第二啟動模組，係接收該輸入電壓且電連接該第 I 二風扇模組； 一溫感元件，係依據一感測溫度，以產生一感測信 號；以及 第控制模組，係依據該感測信號，以控制該第 二啟動模組啟動該第二風扇模組。 2、 如申請專利範圍第！項所述之風扇系統，其中該第 一啟動模組及該第二啟動模組分別包括： -第-開關元件，係一端接收該輪入電壓以啟動對 φ 應的風扇模組；以及 一第二開關元件’係與該第-開關元件電性連接， 以控制該第一開關元件。 3、如申請專利範圍第2項所述之風扇系統，其令該第 -啟動模組及該第二啟動模組更分別包括一電容 器，其一端與該第一開關元件電性 4、如申請專利第2項所述之風扇系統，並中該第 :啟動模組及該第二啟動模組更分別包括至少一 一極體’其一第一端接收該輸入電壓，且一第二端 15 1307999 與§亥第一開關元件電性連接。

如申請專利範圍第2項所述之風扇系統，其中該第 一開關70件及該第二開關元件分別為一電晶體。 如申請專利範圍第1項所述之風扇系統，其中該第 控制模組包括一第一比較器，係具有一第一輸入 端、一第二輪入端及一輪出端，該第一輸入端接收 上第一參考信號，該第二輸入端接收該感測信號， °亥輸出鳊與該第二啟動模組電性連接，以控制該第 二啟動模組啟動該第二風扇模組。 士申叫專利範圍第6項所述之風扇系統，其中該第 一輸入端係為一正相輸入端，該第二輸入端係為一 反相輸入端。 8、如申f專利範圍第6項所述之風扇系統，其中該輸 出端及。亥第—輸入端係藉由一電阻器電性連接。 、如：請專利範圍帛1項所述之風m其中該溫 感元件係為一熱敏電阻。 10、如:請專利範圍第9項所述之風扇系統，其中該熱 私阻係為一負溫度係數熱敏電阻。 1、=專利範圍第丨項所述之風扇系統，其中該第 ;風扇模組及該第二風扇模組分別具有至少一風 項所述之風扇系統，更包括： 12、如申請專利範圍第 弟二風扇模組； 一第三啟動模組 ，係接收該輸 入電壓且電連接該第 16 1307999 二風扇模組；以及 . 一第二控制模組，係依據該感測信號，以控制該第 二啟動模組啟動該第三風扇模組。 13、 ，申請專利範圍第12項所述之風扇系統，其中該 第二控制模組包括一第二比較器，係具有一第一輸 入端、一第二輸入端及一輪出端，該第一輸入端接 〇第一參考彳s號，5亥第二輸入端接收該感測信 • 唬，該輸出端與該第三啟動模組電性連接，以控制 該第三啟動模組啟動該第三風扇模組。 14、 ,申請專利範圍f 13項所述之風扇系統，其中該 ，二比較器之該第一輸入端係為一正相輸入端，該 第二比較器之該第二輸入端係為一反相輸入端。 15、 如申請專利範圍第14項所述之風扇系統，其中該 輪出端及該第二輸人端係藉由—電阻器電性連接。 16 -種溫感啟動模組，係接收—外部之輪人電壓，且 # 與一風扇模組相配合，包括： 一啟動單元’係接收該輸人電壓^電連接該風扇模 組； 一溫感7L件，係依據一感測溫度，以產生一感測作 號；以及 〜、σ —控制單S ’係依據該感測信號，以控制該啟動單 兀啟動該風扇模組。 …如中請專利範圍第16項所述之溫感啟動模組，其 中該啟動單元包括： 17 1307999 開關元件，係一端接收該輸入電壓以啟動該 風扇模組；以及 18 -第二開關元件’係與該第一開關元件電性連接， 以控制该第一開關元件。 如^請專利範㈣17項所述之溫感啟動模組，其 中忒啟動單兀更包括一電容器’其一端與該第一開 關元件電性連接。 19 如申請專利範圍第17項所述之溫感啟動模址，盆 =動單元更包括至少一二極體，其一第一端接 :该輸入電壓，且一第二端與該第一開關 連接。 20 ^申請專利範圍第Π項所述之溫感啟動模組，其 S :第-開關元件及該第二開關元件分別為一電 日日體。 21請專·圍第16項所述之溫感啟動模址，並 I該控單元包括-比較器，係具有-第-輸： —泉老入端及—輸出端’該第—輸入端接收 22 出端血;:動ί第：::入端接收該感測信號’該輸 動該風扇模組。70 '連接，以控㈣啟動單元啟 :::專利範圍第21項所述之溫感啟動模組，其 23 ‘弟：f入端係為-正相輸入端，該第二輸入端 保為一反相輸入端。 如申請專·圍第21項所述之溫感啟動模組，其 18

項所述之溫感啟動模組，其 溫度係數熱敏電阻。 項所述之溫感啟動模組，其 —風扇。 1307999 令該輪出端及該第二輸入端係藉由一電阻器電性 連接。 °° 24、如巾請專· ®帛16項所述之溫感啟動模組，其 中。亥k感元件係為一熱敏電阻。 25、 如申請專利範圍第24 中該熱敏電阻係為一負 26、 如申請專利範圍第16 中該風扇模組具有至少

19