TWI663514B

TWI663514B - 電子裝置及其溫度控制方法

Info

Publication number: TWI663514B
Application number: TW107114447A
Authority: TW
Inventors: 鄭丞佑; 廖文能; 謝錚玟; 卓駿杰
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-06-21
Also published as: TW201945952A

Abstract

本發明提出一種電子裝置及其溫度控制方法。電子裝置包括至少一輸入輸出埠、電流感測模組、處理電路以及控制電路。電流感測模組耦接此至少一輸入輸出埠，用以感測此至少一輸入輸出埠的輸出電流，並據以產生電流感測值。處理電路用以做為電子裝置的運作核心，且偵測處理電路本身的溫度以產生溫度偵測值。控制電路耦接電流感測模組以接收電流感測值，且耦接處理電路以接收溫度偵測值。控制電路根據電流感測值及溫度偵測值來控制電子裝置的溫度。

Description

電子裝置及其溫度控制方法

本發明是有關於一種電子裝置及其溫度控制方法，且特別是有關於一種根據電子裝置的輸出電流來控制電子裝置溫度的方法。

目前的電子產品通常具有多個輸入輸出埠(input-output port，簡稱IO port)，而每個輸入輸出埠可提供的電流亦越來越高。舉例來說，電子產品的一個C型通用序列匯流排埠(Type-C USB port)即可提供3安培的電流及5伏特的電壓，亦即可提供15瓦特的功率輸出。因此，當電子產品的每個輸入輸出埠都維持在最大電流輸出的情況下，將會讓電子產品產生數十瓦特的功率消耗，而此數十瓦特的功率消耗會對電子產品的散熱系統造成極大的負擔。因此，若未針對輸入輸出埠的電流進行監控，可能會使電子產品因電流過載而溫度過高，致使電子產品不穩或是讓使用者感到不適。

有鑑於此，本發明提供一種電子裝置及其溫度控制方法，可根據電子裝置的輸出電流來控制電子裝置的溫度或效能。

本發明的電子裝置包括至少一輸入輸出埠、電流感測模組、處理電路以及控制電路。電流感測模組耦接此至少一輸入輸出埠，用以感測此至少一輸入輸出埠的輸出電流，並據以產生電流感測值。處理電路用以做為電子裝置的運作核心，且偵測處理電路本身的溫度以產生溫度偵測值。控制電路耦接電流感測模組以接收電流感測值，且耦接處理電路以接收溫度偵測值。控制電路根據電流感測值及溫度偵測值來控制電子裝置的溫度。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括散熱模組。散熱模組耦接控制電路。當控制電路判斷電流感測值大於或等於電流臨界值，且溫度偵測值大於或等於溫度臨界值時，控制電路調升散熱模組的散熱能力以降低電子裝置的溫度。

在本發明的一實施例中，當控制電路判斷電流感測值大於或等於電流臨界值，且溫度偵測值大於或等於溫度臨界值時，控制電路降低處理電路的工作頻率以降低電子裝置的溫度。

在本發明的一實施例中，當控制電路判斷電流感測值大於或等於電流臨界值，且溫度偵測值小於溫度臨界值時，控制電路維持處理電路的工作頻率。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括電源供應電路。電源供應電路耦接電流感測模組及控制電路。電源供應電路用以透過電流感測模組供應各輸入輸出埠的輸出電流。當控制電路判斷電流感測值大於或等於電流臨界值，且溫度偵測值大於或等於溫度臨界值時，控制電路控制電源供應電路停止供應部份輸入輸出埠的輸出電流，以降低電子裝置的溫度。

本發明的電子裝置的溫度控制方法包括以下步驟。感測電子裝置的至少一輸入輸出埠的輸出電流以取得電流感測值。偵測電子裝置的處理電路的溫度以取得溫度偵測值。根據電流感測值及溫度偵測值來控制電子裝置的溫度。

基於上述，本發明的電子裝置及其溫度控制方法可根據輸入輸出埠的輸出電流來決定是否調整電子裝置的效能，從而控制電子裝置的溫度。如此一來，可避免電子裝置因輸出電流過大而發生運作不穩或溫度異常的狀況。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了使本發明內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件，係代表相同或類似部件。

以下請參照圖1，圖1是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置的電路方塊示意圖。在本發明的一實施例中，電子裝置100可例如是個人電腦(personal computer，PC)、筆記型電腦(notebook PC)、網本型電腦(netbook PC)、平板型電腦(tablet PC)、電視機或遊戲主機等等，但本發明並不以此為限。電子裝置100可包括N個輸入輸出埠、電流感測模組120、處理電路130以及控制電路140，其中N為正整數。但為了方便說明以及內容簡潔起見，以下將以輸入輸出埠的數量N為三的示範性實施例進行說明，如圖1所示的三個輸入輸出埠111、112及113，而輸入輸出埠的數量N為其他數量的實施例則可依據以下說明而依此類推。在本發明的一實施例中，電子裝置100還可選擇性地包括電源供應電路150以及散熱模組160，但不限於此。

電流感測模組120耦接輸入輸出埠111、112及113。電流感測模組120用以感測輸入輸出埠111、112及113的輸出電流，並據以產生電流感測值SC。在本發明的一實施例中，電流感測模組120可包括單一電流感測器，其中此單一電流感測器可感測輸入輸出埠111、112及113的總輸出電流以得到對應的電流感測值SC，但本發明不限於此。在本發明的其他實施例中，電流感測模組120也可包括多個電流感測器，其中此些電流感測器可分別用以感測輸入輸出埠111、112及113的輸出電流以得到對應的分支電流感測值，並將各分支電流感測值進行加總以得到電流感測值SC。

處理電路130用以做為電子裝置100的運作核心，且可偵測處理電路130本身的溫度以產生溫度偵測值ST。控制電路140耦接電流感測模組120以接收電流感測值SC，且耦接處理電路130以接收溫度偵測值ST。特別是，控制電路140可根據電流感測值SC及溫度偵測值ST來控制電子裝置100的溫度。

電源供應電路150耦接電流感測模組120以及控制電路140或處理電路130。電源供應電路150可受控於控制電路140或處理電路130以提供電力。電源供應電路150可透過電流感測模組120供應各輸入輸出埠111、112、113的輸出電流。散熱模組160耦接控制電路140。控制電路140可控制散熱模組160的運作以控制電子裝置100的溫度。

在本發明的一實施例中，輸入輸出埠111、112及113可例如是各種型式的通用序列匯流排埠(USB port)，而電源供應電路150可例如是USB電力供應積體電路(Power Delivery IC)，但本發明不限於此。在本發明的其他實施例中，輸入輸出埠111、112及113也可以是其他介面的輸入輸出埠，例如閃電(Lightning)連接埠、高清晰度多媒體介面(high-definition multimedia interface，HDMI)或美國電機暨電子工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)1394等等。

在本發明的一實施例中，處理電路130可例如是包括中央處理單元(central processing unit，CPU)、數位信號處理單元(digital signal processing unit，DSP)或繪圖處理單元(graphics processing unit，GPU)之類的微處理器或其組合，但本發明並不以此為限。

在本發明的一實施例中，控制電路140可以是硬體、韌體或是儲存在記憶體而由微控制器所載入執行的軟體或機器可執行程式碼。若是採用硬體來實現，則控制電路140可以是由單一整合電路晶片所達成，也可以由多個電路晶片所完成，但本發明並不以此為限制。上述多個電路晶片或單一整合電路晶片可採用特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現。而上述記憶體可以是例如隨機存取記憶體、唯讀記憶體或是快閃記憶體等等。

在本發明的一實施例中，散熱模組160可例如是散熱風扇，但本發明並不以此為限。

以下將針對電子裝置100的溫度控制運作進行更詳細的說明。請合併參照圖1及圖2，圖2是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置的溫度控制方法，可用於圖1的電子裝置100，但不限於此。電子裝置100的溫度控制方法包括以下步驟。首先，於步驟S210中，可透過電流感測模組120來感測電子裝置100的輸入輸出埠111~113的輸出電流以取得電流感測值SC，以及可透過處理電路130偵測其本身的溫度以取得溫度偵測值ST。之後，於步驟S220中，可透過控制電路140根據電流感測值SC及溫度偵測值ST來控制電子裝置100的溫度。以下將說明步驟S220的細節步驟。

請合併參照圖1~圖3，圖3是依照本發明一實施例所繪示的圖2的步驟S220的細節步驟流程圖。首先，於步驟S321中，控制電路140可判斷電流感測值SC是否大於或等於電流臨界值TC。若步驟S321的判斷結果為否，表示輸入輸出埠111~113的輸出電流尚未滿載，故回到步驟S210，以重新感測輸入輸出埠111~113的輸出電流以及偵測處理電路130的溫度。相對地，若步驟S321的判斷結果為是，表示輸入輸出埠111~113的輸出電流已滿載，故控制電路140可判斷溫度偵測值ST是否大於或等於溫度臨界值TT，如步驟S322所示。

若步驟S322的判斷結果為否(亦即溫度偵測值ST小於溫度臨界值TT)，表示電子裝置100目前的散熱能力仍然足夠，故控制電路140將維持(即不改變)電子裝置100的目前效能，亦即控制電路140將維持處理電路130的工作頻率，如步驟S323所示，並在步驟S323之後回到步驟S210。相對地，若步驟S322的判斷結果為是(亦即溫度偵測值ST大於或等於溫度臨界值TT)，表示電子裝置100目前的散熱能力已不足夠，因此控制電路140可判斷散熱模組160的散熱能力能否提升，如步驟S324所示。

若步驟S324的判斷結果為是(亦即散熱模組160的散熱能力可再提升)，則執行步驟S325，可透過控制電路140來提高散熱模組160的散熱能力(例如提高散熱風扇的轉速)以降低電子裝置100的溫度，並在步驟S325之後回到步驟S210。相對地，若步驟S324的判斷結果為否(亦即散熱模組160的散熱能力無法提升)，則執行步驟S326，可透過控制電路140來降低電子裝置100的效能以降低電子裝置100的溫度。在本發明的一實施例中，降低電子裝置100的效能可例如是降低處理電路130的工作頻率，但本發明不限於此。在本發明的另一實施例中，降低電子裝置100的效能可例如是將部份的輸入輸出埠(例如輸入輸出埠111)禁能，亦即透過控制電路140來控制電源供應電路150的運作，以讓電源供應電路150停止供應部份輸入輸出埠(例如輸入輸出埠111)的輸出電流。

在本發明的一實施例中，倘若電子裝置100不具備散熱模組160，則圖3的步驟S324、S325可被省略執行。如此一來，若步驟S322的判斷結果為是(亦即溫度偵測值ST大於或等於溫度臨界值TT)，則控制電路140將降低電子裝置100的效能(即步驟S326)，從而降低電子裝置100的溫度。

綜上所述，本發明實施例所提出的電子裝置及其溫度控制方法，可根據輸入輸出埠的輸出電流來決定是否調整電子裝置的效能，從而控制電子裝置的溫度。如此一來，可避免電子裝置因輸出電流過大而發生運作不穩或溫度異常的狀況。除此之外，在對電子裝置進行安規測試而讓其輸出電流滿載時，若處理電路的溫度過高，則控制電路可藉由啟動保護機制來降低處理電路的工作頻率，從而降低電子裝置的溫度以增加其通過安規測試的機率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故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。

100‧‧‧電子裝置

111、112、113‧‧‧輸入輸出埠

120‧‧‧電流感測模組

130‧‧‧處理電路

140‧‧‧控制電路

150‧‧‧電源供應電路

160‧‧‧散熱模組

S210、S220、S321、S322、S323、S324、S325、S326‧‧‧步驟

SC‧‧‧電流感測值

ST‧‧‧溫度偵測值

下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。圖1是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置的電路方塊示意圖。圖2是依照本發明一實施例所繪示的電子裝置的溫度控制方法。圖3是依照本發明一實施例所繪示的圖2的步驟S220的細節步驟流程圖。

Claims

一種電子裝置，包括：至少一輸入輸出埠；一電流感測模組，耦接該至少一輸入輸出埠，用以感測該至少一輸入輸出埠的輸出電流，並據以產生一電流感測值；一處理電路，用以做為該電子裝置的運作核心，且偵測該處理電路本身的溫度以產生一溫度偵測值；以及一控制電路，耦接該電流感測模組以接收該電流感測值，且耦接該處理電路以接收該溫度偵測值，其中該控制電路根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的溫度。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括：一散熱模組，耦接該控制電路，其中當該控制電路判斷該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，該控制電路調升該散熱模組的一散熱能力以降低該電子裝置的該溫度。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中：當該控制電路判斷該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，該控制電路降低該處理電路的一工作頻率以降低該電子裝置的該溫度。
如申請專利範圍第3項所述的電子裝置，其中：當該控制電路判斷該電流感測值大於或等於該電流臨界值，且該溫度偵測值小於該溫度臨界值時，該控制電路維持該處理電路的該工作頻率。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括：一電源供應電路，耦接該電流感測模組及該控制電路，用以透過該電流感測模組供應該至少一輸入輸出埠的每一者的該輸出電流，其中當該控制電路判斷該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，該控制電路控制該電源供應電路停止供應該至少一輸入輸出埠中的部份輸入輸出埠的該輸出電流，以降低該電子裝置的該溫度。
一種電子裝置的溫度控制方法，包括：感測該電子裝置的至少一輸入輸出埠的輸出電流以取得一電流感測值；偵測該電子裝置的一處理電路的溫度以取得一溫度偵測值；以及根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的溫度。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置的溫度控制方法，其中所述根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的該溫度的步驟包括：當該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，調升該電子裝置的一散熱模組的散熱能力以降低該電子裝置的該溫度。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置的溫度控制方法，其中所述根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的該溫度的步驟包括：當該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，降低該處理電路的一工作頻率以降低該電子裝置的該溫度。
如申請專利範圍第8項所述的電子裝置的溫度控制方法，其中所述根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的該溫度的步驟更包括：當該電流感測值大於或等於該電流臨界值，且該溫度偵測值小於該溫度臨界值時，維持該處理電路的該工作頻率。
如申請專利範圍第6項所述的電子裝置的溫度控制方法，其中所述根據該電流感測值及該溫度偵測值來控制該電子裝置的該溫度的步驟包括：當該電流感測值大於或等於一電流臨界值，且該溫度偵測值大於或等於一溫度臨界值時，停止供應該至少一輸入輸出埠中的部份輸入輸出埠的該輸出電流，以降低該電子裝置的該溫度。