TWI453574B - 風扇之轉速控制方法及其裝置 - Google Patents

Description

風扇之轉速控制方法及其裝置

本發明係關於一種風扇之轉速控制方法及其裝置，特別是一種根據電子裝置之工作溫度並動態調整風扇轉速之轉速控制方法及其裝置。

隨著電子科技之快速發展與進步，電子裝置的發熱量不斷提高，則電子裝置就必須有風扇來加以散熱。目前最常見的風扇散熱方式，是將風扇的轉速以全速運轉方式進行散熱。

由於用以全速運轉之風扇，係隨著電子裝置之開機而啟動，並直到電子裝置之關機而停止運轉。在電子裝置的開機期間，風扇都是保持100%全速運轉狀態，當風扇轉速長時間運轉下，不但會使風扇內部元件長時間的過度使用，導致風扇運轉時會發生極大噪音，對使用者而言，其使用電子裝置的工作環境並不舒適。

雖然風扇於全速運轉狀態下可達到散熱之目的與效能，但在日積月累之時間下，除了將會造成電力耗損、降低風扇之使用壽命與運轉所產生之噪音外，亦有可能會導致電子裝置間接性損耗。

當風扇轉速保持為10%-90%非全速運轉狀態下，此狀態雖可達到降低噪音之目的與功效，但卻無法立即達到散熱降溫的效能，如此將造成電子裝置之工作溫度過高，且在長時間運作會因散熱效能不佳，而導致過熱或當機之情形。

雖然，目前市面上亦存在有智能型風扇可隨著電子裝置的溫度以達到改變轉速之效果，但是，這種智能型風扇中的各個風扇皆以同樣地轉速變化。

因此，如何提供一種可克服先前技術缺點之風扇轉速控制方法及裝置，實已成為相關領域之業者目前極待解決之課題。

鑒於以上的問題，本發明提供一種風扇之轉速控制方法及其裝置，藉以解決習用風扇僅能選擇同時全速運轉或是同時降低轉速來控制全部風扇之轉速的問題。

本發明之風扇之轉速控制裝置，用於一電子裝置之複數個風扇，轉速控制裝置包括一偵測單元與一控制器。其中，偵測單元持續偵測電子裝置之工作溫度，且偵測單元動態產生一對應之溫度值。控制器建立一預設值，預設值係各別依據風扇之噪音值與散熱效能所建立，且控制器電性連接偵測單元與風扇，控制器接收溫度訊號而產生複數個控制訊號，而各個風扇接收控制訊號，並根據控制訊號而對應產生一動態調整轉速。

本發明之風扇之轉速控制方法，其步驟首先係持續偵測電子裝置之工作溫度，且偵測單元動態產生對應之溫度值。並且，建立一預設值於控制器中，預設值係依據各個風扇之噪音值與散熱效能所建立。接著，偵測單元持續傳送溫度值至控制器，令控制器之預設值比對偵測單元之溫度值對應產生複數個控制訊號，各個控制訊號傳送至各個風扇並令風扇根據該控制訊號對應產生動態調整轉速。

本發明之功效在於，透過動態調整轉速來控制風扇，經由工作溫度變化來產生動態調整轉速。依據不同時間之工作溫度產生不同轉速，並可延長風扇之壽命，也會因動態轉速而改善噪音問題，進而達到散熱效果與噪音值的最佳平衡點，令本發明之電子裝置兼具良好的散熱效能與低噪音的產生之優點。

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。

請參照第1圖所示之本發明一實施例示意圖，以及第2a圖至第2c圖所示為本發明實施例之步驟流程圖。本發明實施例之轉速控制裝置510係用於一電子裝置310之三風扇410、411、412的轉速控制，然熟悉此項技術者，可依據實際使用需求或設計需求而對應增減風扇的數量及擺放位置，並不以本發明所揭露之實施例為限。。

如第1圖至第2c圖所示，本實施例之轉速控制裝置510包括有一偵測單元610與一控制器710。本實施例之轉速控制裝置510包括有一偵測單元610與一控制器710。當電子裝置310啟動時，在步驟110中，偵測單元610同時或對應地啟動偵測並持續偵測電子裝置310之工作溫度，且偵測單元610動態產生對應之溫度訊號。詳細而言，在步驟1101，偵測單元610是偵測電子裝置310於不同時間之工作溫度，且會於步驟1102中，根據不同時間之工作溫度動態產生溫度值。

請參閱第1圖至第2c圖，控制器710建立有一預設值，其預 設值係依據三風扇410、411、412之噪音值與散熱效能所建立(步驟111)。其中，控制器710電性連接於偵測單元610與三風扇410、411、412，並進行步驟112接收溫度值並將其與控制器710之預設值比對，產生之三控制訊號。

詳細而言，控制器內不但建立有預設值，也可於步驟1121儲存複數個控制訊號；步驟1122中，偵測單元之溫度值持續傳送至控制器710，此時，控制器710之預設值會與偵測單元之溫度值比對並對應產生三控制訊號，步驟113，令三風扇410、411、412產生分別對應於此三控制訊號的動態調整轉速。

上述實施例，經由偵測單元610持續偵測電子裝置310在不同時間所產生的工作溫度，偵測單元610因產生不同的溫度值並傳送至控制器710，此時控制器710會產生三控制訊號並傳送至三風扇410、411、412，而此三風扇410、411、412會因所接收到的三控制訊號而對應產生不同的轉速，透過動態調整三風扇410、411、412之不同轉速，以達到調整各風扇之轉速來達到散熱效能和噪音的最佳平衡點，並同時提高風扇以較佳化方式運轉。值得注意的是，三風扇410、411、412根據控制訊號所對應產生的動態調整轉速，其數值可以是相同轉速，或者是可以各風扇之動態調整轉速為不同轉速，並不以本實施例為限。

由上所述之預設值是依據所需求/設計風扇數量而建立，在此並不限定建立/取得預設值之方法，相對地，電子裝置所需風扇數量則依據達到最佳溫度效能來設置，在此也不限定。

下述實驗測試是用以輔助上述實施例之說明，本實驗於電子裝 置中設置三風扇410、411、412的實際測試，藉以得到當三風扇410、411、412分別在於不同轉速時所分別產生不同噪音之實驗數據。實驗中，當風扇410達到動態轉速40%、風扇411達到動態轉速60%與風扇412達到動態轉速40%時，所測得噪音值為最低值(23.5dBA)，但此風扇410、411、412在此動態轉速下，其散熱效能皆為90℃。

經由實驗所得到三風扇410、411、412的動態轉速，在表一的數據中為本實驗所測得較佳噪音值，則把實驗數據中所測得最低噪音值：23.5dBA至最高噪音值：34.8dBA之數據範圍設定成預設值。將此噪音預設值建立於控制器710中，此時，控制器710就會根據偵測單元偵測電子裝置310之工作溫度並動態控制三風扇410、411、412的轉速，依據實驗所測得三風扇410、411、412產生之不同轉速所得到較佳噪音值與散熱效能變數(如表一)，使風扇運轉時的轉速能在噪音值範圍內。

而於實驗過程中更得到風扇於不同轉速時所產生不同散熱效能之實驗數據，實驗中裝設三風扇，當風扇410達到動態轉速60%、風扇411達到動態轉速100%與風扇412達到動態轉速60%時，所測出的散熱效能為最佳值(78℃)，但此風扇410、411、412 在此動態轉速下，其噪音值皆為33.9dBA。

經由實驗所得到三風扇410、411、412的動態轉速，在表二之實驗數據中所產生的散熱效能值，將所測得實驗數據之散熱效能數據為78℃至97℃範圍建立於控制器710中，控制器710就會根據偵測單元偵測電子裝置310之工作溫度所產生溫度值對應控制訊號，使風扇透過控制訊號產生動態轉速，經由動態調整轉速而所達到的散熱效能會維持在實驗所測得之範圍內。

經由上述實施方式結合實驗說明，並綜合表一與表二中可知，當表一的轉速為40%、60%、40%時，其噪音值：23.5dBA與散熱效能：90℃，因三風扇轉速尚未達到全速狀態，若此時偵測單元偵測到電子裝置的工作溫度上升，則三風扇410、411、412就會提高轉速，如表二的轉速為60%、100%、60%時，其散熱效能：78℃與噪音值：33.9dBA，亦即風扇之動態轉速運轉的情況中可以根據目前電子裝置的工作溫度，並通過控制風扇的轉速藉此達到降低噪音的目的，也就是說，透過本發明的實施方式可以使電子裝置310的工作溫度、風扇的轉速與風扇運轉時所產生的噪音形成一平衡狀態，使得風扇不僅可降低該電子裝置310的工作溫度，且也可以透過動態轉速的控制來降低噪音。

由於動態轉速控制所產生的散熱效能與噪音值會有所改變，使電子裝置310之風扇410、411、412以較佳化運行。實驗中提到「動態」為一種不定數值，在此實驗中的動態轉速數值為40%、60%與100%，而此呈現動態數值因領域不同而有所不同訂定，並不在此說明，另外此實驗過程數據為輔助說明本發明之風扇動態轉速會達到之目的效能。

另，本發明之風扇之轉速控制方法，其轉速控制方法經由持續偵測一電子裝置310之工作溫度，以對應產生動態溫度值，並將溫度值傳送至控制器並產生控制訊號，進而控制風扇的動態調整轉速，使風扇因應電子裝置310在不同時間所產生的不同工作溫度，能即時產生不同的風扇轉速進行散熱，使其達到較佳的散熱效能，同時也根據預設值控制風扇的轉速，藉以降低風扇於運轉時所產生的噪音，如此將達到兼具良好散熱效能與低噪音產生之優點，藉以取得散熱效能與生成噪音值的最佳平衡點。

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。

310‧‧‧電子裝置

610‧‧‧偵測單元

410、411、412‧‧‧風扇

710‧‧‧控制器

510‧‧‧轉速控制裝置

第1圖為本發明一實施例之示意圖。

第2a圖為本發明一實施例之步驟流程圖。

第2b圖為本發明一實施例之偵測電子裝置之工作溫度的步驟流程 圖。

第2c圖為本發明一實施例之控制器產生控制訊號的步驟流程圖。

310‧‧‧電子裝置

410、411、412‧‧‧風扇

510‧‧‧轉速控制裝置

610‧‧‧偵測單元

710‧‧‧控制器

Claims (6)

1. 一種風扇之轉速控制方法，包括以下步驟：一偵測單元持續偵測一電子裝置之工作溫度；該偵測單元動態產生對應之一溫度值；一控制器建立一預設值，該預設值係依據複數個風扇之噪音值與散熱效能所建立；該偵測單元持續傳送該溫度值至該控制器；該控制器之該預設值比對該偵測單元之該溫度值對應產生複數個控制訊號；該複數個控制訊號分別傳送至該複數個風扇；以及該複數個風扇根據該複數個控制訊號分別對應產生複數個動態調整轉速。
2. 如請求項1所述之風扇之轉速控制方法，其中持續偵測該電子裝置之工作溫度的步驟包括：該偵測單元持續偵測該電子裝置於不同時間之工作溫度；以及該偵測單元根據不同時間之工作溫度動態產生該溫度值。
3. 如請求項1所述之風扇之轉速控制方法，其中該控制器產生該控制訊號之步驟包括：該控制器儲存複數個控制訊號；該偵測單元持續傳送該溫度值至該控制器；以及該控制器之該預設值比對該偵測單元之該溫度值而對 應產生複數個控制訊號。
4. 如請求項1所述之風扇之轉速控制方法，其中該複數個風扇之該複數個動態調整轉速的數值可為相同、部份相同或是不同。
5. 一種轉速控制裝置，用於一電子裝置之複數個風扇，該轉速控制裝置包括有：一偵測單元，持續偵測該電子裝置之工作溫度，且該偵測單元動態產生對應之一溫度值；以及一控制器，電性連接該偵測單元與該風扇且儲存一預設值，且該預設值係各別依據該複數個風扇之噪音值與散熱效能所建立；其中，該控制器接收該溫度值並比對該控制器建立之該預設值而產生複數個控制訊號傳送至該複數個風扇，令該複數個風扇根據該複數個控制訊號而分別對應產生複數個動態調整轉速。
6. 如請求項5所述之風扇之轉速控制裝置，其中該複數個風扇之該複數個動態調整轉速的數值可為相同、部份相同或是不同。