TWI734082B - 具介面兼容之智能風扇控制系統 - Google Patents
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Abstract
一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:一匯流排;一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳位;一複數個電壓控制單元,每個該電壓控制單元各對應於一個該風扇插槽,該電壓控制單元的輸出端連接到該風扇插槽的第二腳位;複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽,每組該連接線的第二線連接至一個該電壓控制單元的輸入端,且每組該連接線的第四線連接到對應的每個該電壓控制單元;一控制板,具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該電壓控制單元、該組風扇插槽連接;該控制板連接至該I2C訊號切換單元,用以發送一I2C控制訊號,並控制該I2C訊號切換單元依序透過該匯流排切換至對應的該風扇插槽後發送對應的該I2C控制訊號。
Description
本發明是關於一種風扇,特別是關於一種具介面兼容之智能風扇控制系統。
傳統散熱風扇有3腳位(pin)與4腳位(pin)二類,其中,4-pin風扇的其中一腳位,係為PWM(脈波寬度調變,Pulse-width modulation)調速腳位。主機板上的控制板依據所偵測到的溫度或是系統需求來調整PWM佔空比(duty)以控制風扇轉速,進而達到調整溫度的調控目的。
由於風扇調控時,PWM duty不一定線性對比於風扇轉速,加上若要能達到定轉速、多風扇聯動等等的需求,風扇控制會變得複雜。因此,帶有控制板的智能風扇需求漸漸提升,主機板即可透過通訊介面直接向智能風扇下達所需要的功能,包含定速、定溫、PWM duty、停止或正反轉等指令。智能風扇即可依據系統需求自主調整風扇狀態,主機板亦可透過通訊介面取得目前風扇的運作即時資訊,包含及時轉速、消耗功率、有無異常狀態等,進而可取得智能風扇的特性曲線、生產履歷及使用年限等。
然而,目前的智能風扇大都採用四線型風扇,並且有兩種類
型的通訊介面格式,一種是PWM,另一種是I2C(積體匯流排電路,Inter-Integrated Circuit)。這兩種風扇的接腳同樣都是四腳位,但風扇介面卻不相同。
若使用者在既有的主機板上,不清楚主機板上的風扇的介面格式時,就容易產生更換風扇時的介面不相容問題。若主機板上的介面為採用四線式I2C型,不小心使用了PWM風扇或是三線式風扇時,就會產生兼容性問題;或者,主機板上的介面為採用四線式PWM型,不小心使用了三線式風扇或I2C風扇時,也會產生兼容性問題。
因此,如何在主機板的設計上考慮兼容性,讓單一主機板的風扇插槽能同時插入三線式風扇、四線PWM風扇或I2C風扇,成為主機板開發業者的重要議題。
有鑑於此,本發明提出一種具介面兼容之智能風扇控制系統,運用電壓控制單元來將PWM控制訊號轉換為三線式風扇所需的輸出電壓調整,並運用I2C訊號線與PWM控制訊號選擇與測試的方式,來定義出每個風扇的型態,即可讓單一主機板能兼容所有型態的風扇,達到風扇安裝容易,維護簡便的特殊技術功效;使用者不需要另行設定任何風扇的資訊,即可由主機板自行進行維護,亦不需要軟體的特別設定,對使用者與主機板廠商來說,產生了極大的便利性與效用。
本發明提供一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳
位,包含:一匯流排;一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳位;一複數個電壓控制單元,每個該電壓控制單元各對應於一個該風扇插槽,該電壓控制單元的輸出端連接到該風扇插槽的第二腳位;複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽,每組該連接線的第二線連接至一個該電壓控制單元的輸入端,且每組該連接線的第四線連接到對應的每個該電壓控制單元;及一控制板,具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該電壓控制單元、該組風扇插槽連接;該控制板連接至該I2C訊號切換單元,用以發送一I2C控制訊號,並控制該I2C訊號切換單元依序透過該匯流排切換至對應的該風扇插槽後發送對應的該I2C控制訊號;其中,該控制板依據儲存於一記憶體中的一風扇型態紀錄表控制該些風扇,當該風扇為一三線式風扇時,致能(enable)對應的該電壓控制單元,並經由對應的每組該連接線的第四線傳送該控制板所產生的一PWM控制訊號以控制該電壓控制單元的輸出電壓,進而調整該三線式風扇的轉速。
本發明另提供一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:一匯流排;一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳
位;複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽;及一控制板,具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該組風扇插槽連接;該控制板連接至該I2C訊號切換單元,用以發送一I2C控制訊號,並控制該I2C訊號切換單元依序透過該匯流排切換至對應的該風扇插槽後發送對應的該I2C控制訊號;其中,該控制板依據儲存於一記憶體中的一風扇型態紀錄表控制該些風扇。
本發明尚提供一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽;及一控制板,包含有一微控制器、至少一個I2C單元、至少一個PWM控制訊號產生單元,並具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該組風扇插槽連接;其中,該控制板定義每個該組連接埠的第三腳為SDA/FG,定義每個該組連接埠的第四腳為SCL/PWM;該控制板依據一風扇型態測試方法與一風扇型態紀錄表控制該至少一個I2C單元與該至少一個PWM控制訊號產生單元的動作,以切換每組該連接埠的輸入輸出狀態為一I2C控制模式或一PWM控制模式;當該組連接埠於該I2C控制模式下,該控制板切換該組連接埠的第三腳定義為SDA,而該組連接埠的第四腳定義為SCL,同時遮蔽該至少一個PWM控制訊號產生單元對該組連接埠的第四腳的輸出入;當該組連接埠於該PWM控制模式下,該控制板切換該組連接埠的第三腳定義為FG,而該組連接埠的第四腳定義為PWM,同時遮蔽該至少一個I2C單元對該組連接埠的第三腳、第四腳的輸出入;其
中,該風扇型態紀錄表儲存於一記憶體中,以記錄該些風扇的型態為一PWM風扇或一I2C風扇。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。
10:控制板
11-1、11-2、11-3…11-n:連接埠
12:記憶體
20-1、20-2、20-3、20-n:風扇
30-1、30-2、30-3、30-n:電壓控制單元
40:I2C訊號切換單元
50:匯流排
60-1、60-2、60-3、60-n:風扇插槽
第1圖為本發明之具介面兼容之智能風扇控制系統的一實施例之功能方塊圖。
第2A圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試與控制流程的一具體實施例。
第2B圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試方法的一具體實施例。
第2C圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試方法的又一具體實施例。
第3圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的又一實施例架構圖。
第4A、4B圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的又二實施例架構圖。
本發明所提供的具介面兼容之智能風扇控制系統,運用電壓控制單元來將PWM控制訊號轉換為三線式風扇所需的輸出電壓調整,並運用I2C訊號線與PWM控制訊號選擇與測試的方式,來定義出每個風扇的型態,即可讓單一主機板能兼容所有型態的風扇,達到風扇安裝容易,維護簡便的特殊技術功效;使用者不需要另行設定任何風扇的資訊,即可由主機板自行進行維護,亦不需要軟體的特別設定,對使用者與主機板廠商來說,產生了極大的便利性與效用。
首先,請參考第1圖,其為本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的架構圖,其用以識別與控制複數個風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)所連接的複數個風扇(20-1、20-2、20-3…20-n),每個風扇插槽包含四個腳位。具介面兼容之智能風扇控制系統包含:匯流排50、複數組連接線、I2C訊號切換單元40、複數個電壓控制單元(30-1、30-2、30-3、…30-n)、控制板10。其中,I2C訊號切換單元40具有複數個SDA輸出(SDA1、SDA2、SDA3…SDAn),經由匯流排50一對一連接至該些風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)個別風扇插槽的第三腳位;I2C訊號切換單元40更具有複數個SCL輸出(SCL1、SCL2、SCL3…SCLn),經由匯流排50一對一連接至該些風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)個別風扇插槽的第四腳位。複數個電壓控制單元(30-1、30-2、30-3、…30-n)當中的每個電壓控制單元各對應於一個風扇插槽,電壓控制單元的輸出端連接到風扇插槽的第二腳位。其中,SCL為Serial Clock Line之縮寫,意為串列時脈線;SDA為Serial Data Line之縮寫,意為串
列資料線。
複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n,其中之一),每組該連接線的第二線連接至一個該電壓控制單元(30-1、30-2、30-3、…30-n,其中之一)的輸入端,且每組該連接線的第四線連接到對應的每個該電壓控制單元。其中,匯流排50與該些組連接線可採用排線或者形成於電路板上等不同方式來製作。控制板10具有複數組連接埠(11-1、11-2、11-3…11-n),每組連接埠包含四個(如第1圖中連接埠11-1的VDD、GND、SDA1/FG1、SCL1/PWM1…)並個別對應連接該組連接線而與該電壓控制單元、該組風扇插槽連接。如第1圖中的連接埠11-1的VDD、GND、SDA1/FG1、SCL1/PWM1,連接埠的第二線VDD對應經由連接線連接到電壓控單元30-1的輸入端,電壓控單元30-1的輸出端再透過連接線連接到風扇插槽60-1;並且,連接埠11-1的第四線SCL1/PWM連接到電壓控制單元30-1,讓控制板10可以經由連接埠11-1的第四線SCL1/PWM,於風扇20-1為三線式風扇時,控制電壓控制單元(30-1)的輸出電壓大小至風扇插槽60-1的第二腳位,即可控制風扇20-1的轉速。其中,FG為Frequency Generation,意為轉速方波產生。
此外,控制板10連接至I2C訊號切換單元40,用以發送一I2C控制訊號,並控制I2C訊號切換單元40依序透過匯流排50切換至對應的風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)後發送對應的I2C控制訊號。如第1圖所示,I2C訊號切換單元40經由匯流排50而個別將複數個SDA輸出(SDA1、SDA2、SDA3…SDAn)、複數個SCL輸出(SCL1、SCL2、SCL3…SCLn)連接到了對應
的風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)的第三腳位與第四腳位,如第1圖所示。因此,控制板10只要傳送I2C控制訊號至I2C訊號切換單元40並控制I2C訊號切換單元40切換到對應的風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n,其中之一),即可由於匯流排50傳送I2C訊號至對應的風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n,其中之一),進而讓對應的風扇(20-1、20-2、20-3…20-n,其中之一)接收到該筆I2C訊號。藉由多工切換的模式,控制板10可以循序輸出欲傳遞的I2C訊號至對應的風扇。
至於PWM控制訊號的傳輸,則直接透過連接埠(11-1、11-2、11-3…11-n)的第四腳(SCL1/PWM1、SCL2/PWM2、SCL3/PWM3…SCLn/PWMn)來傳輸,風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n)的第四腳即可對應接收,進而傳遞到風扇(20-1、20-2、20-3…20-n)。
記憶體12儲存了一個風扇型態紀錄表,以記錄風扇(20-1、20-2、20-3…20-n)的型態。風扇的型態總共有四種,分別為:無風扇、三線式風扇、PWM風扇、I2C風扇。記憶體12可配置於控制板10中,亦可配置於控制板外。控制板10基本上會包括至少一個微控制器,來負責所有的動作執行。控制板10也包括至少一個I2C單元13,至少一個PWM控制訊號產生單元14等,而這兩個元件也可以整合到微控制器當中。風扇型態紀錄表記錄風扇(20-1、20-2、20-3…20-n)的型態,係採用風扇型態測試方法來判斷風扇型式後,控制板10再對應地依據不同的風扇型態來控制電壓控制單元、I2C訊號切換單元40、PWM控制訊號產生單元14、I2C單元13等的動作,以適切地控制對應風扇型態的風扇。
其中,控制板10於風扇為PWM風扇或I2C風扇時,使電壓控制單元禁能(disable)。
其中,控制板10於風扇為PWM風扇時,遮蔽I2C訊號切換單元40對應於PWM風扇的第三腳位、第四腳位之輸出,並致能PWM控制訊號對PWM風扇的第四腳位之輸出。舉例而言,當風扇20-2為PWM風扇時,控制板10遮蔽I2C訊號切換單元40對應於風扇20-2的第三腳位、第四腳位之輸出(遮蔽SDA2、SCL2),並致能PWM控制訊號對風扇20-2的第四腳位(連接埠11-2的PWM2)之輸出。一旦設定完成,控制板10對於風扇20-2只會產生PWM2的訊號至連接埠11-2的第四腳,而不會產生I2C訊號(SDA2、SCL2)至連接埠11-2的第三腳、第四腳。風扇20-2的轉速值則會經由連接埠11-2的第三腳(FG2)回傳至控制板10。此外,由於電壓控制單元30-2被禁能(disable),因此,連接埠11-2的第二腳VDD的輸出為正常的準位,不會產生壓降。如此,即構成了PWM風扇的控制型態。
其中,控制板10於風扇為I2C風扇時,遮蔽PWM控制訊號對該風扇的第四腳位之輸出,並致能I2C訊號切換單元40對應於該風扇的第三腳位、第四腳位之輸出。舉例而言,當風扇20-3為I2C風扇時,控制板10遮蔽PWM控制訊號產生單元14對應於風扇20-3的第四腳位之輸出(遮蔽PWM3),並致能I2C訊號切換單元40對應於風扇20-3的第三腳位、第四腳位(SDA3、SCL3)之輸出。一旦設定完成,控制板10對於風扇20-3只會產生I2C的訊號至連接埠11-3的第三腳、第四腳,而不會產生PWM控制訊號(PWM3)至連接埠11-3的第四腳。此外,由於電壓控制單元30-3被禁能(disable),因此,
連接埠11-3的第二腳VDD的輸出為正常的準位,不會產生壓降。如此,即構成了I2C風扇的控制型態。
其中,控制板10於風扇為三線式風扇時,致能電壓控制單元,並遮蔽I2C訊號切換單元40對應於該風扇的第三腳位、第四腳位之輸出,致能PWM控制訊號對該風扇的第四腳位之輸出。當風扇20-1為三線式風扇時,控制板10致能電壓控制單元30-1,並遮蔽I2C訊號切換單元40對應於風扇20-1的第三腳位、第四腳位之輸出(遮蔽SDA1、SCL1),並致能PWM控制訊號對風扇20-1的第四腳位(連接埠11-1的PWM1)之輸出。一旦設定完成,控制板10對於風扇20-1只會產生PWM1的訊號至連接埠11-1的第四腳,而不會產生I2C訊號(SDA1、SCL1)至連接埠11-1的第三腳、第四腳。因為電壓控制單元30-1被致能,所以,PWM1的控制訊號會經由連接埠11-1的第四腳傳送至電壓控制單元30-1而產生輸出的VDD電壓調整而使風扇插槽60-1的第二腳位的VDD輸入電壓變動,進而可調控風扇20-1的轉速。風扇20-1的轉速值則會經由連接埠11-1的第三腳(FG1)回傳至控制板10。如此,即構成了三線式風扇的控制型態。
其中,控制板10於風扇為無風扇(沒有安裝風扇)時,禁能電壓控制單元,並遮蔽I2C訊號切換單元40對應於該風扇的第三腳位、第四腳位之輸出,禁能PWM控制訊號對該風扇的第四腳位之輸出。換言之,停止對該風扇的控制動作。
由以上的說明可知,一旦掌握了風扇的型態,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統即可自動調整對不同風扇的控制。換言之,本
發明的具介面兼容之智能風扇控制系統,運用了相同的電路架構,即可同步控制四種不同型態的風扇。
以下,將說明本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試方法,是如何實現四種風扇型態的判斷。
首先,請參考第2A圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試與控制流程的一具體實施例,包含以下的步驟:
步驟S101:電源開啟。
步驟S102:依序對不同風扇發送測試訊號。如前所述,依序對單一風扇發送I2C訊號、PWM控制訊號等,以確認風扇的型態。確認方法參考第2B圖、第2C圖。
步驟S103:確認並儲存個別風扇的型態。亦即,確認了每個風扇的型態後,儲存風扇型態紀錄表於記憶體12當中。
步驟S104:當該風扇為三線式風扇時,控制電壓控制單元的電壓輸出,以調整輸出至該三線式風扇的輸入電壓,進而調整該三線式風扇的轉速。即如前所述之三線式風扇控制型態。
步驟S105:當該風扇設定為I2C風扇,控制I2C訊號切換單元輸出至該風扇的第三腳位與第四腳位之連線,進而透過I2C訊號控制該風扇之轉速。即如前所述之I2C風扇的控制型態。
步驟S106:當該風扇設定為PWM風扇,輸出PWM控制訊號至該風扇的第四腳位,以控制該風扇之轉速。即如前所述之PWM風扇的控制型態。
首先,請參考第2B圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試方法的一具體實施例,包含以下的步驟:
步驟S111:電源開啟,執行風扇型態偵測。
步驟S112:對測試風扇的第四腳位發送PWM佔空比大於0%之PWM控制訊號,並禁能電壓控制單元。測試風扇即為風扇(20-1、20-2、20-3…20-n)其中之一,每次測試一個。禁能電壓控制單元,以排除電壓控制單元的影響。
步驟S113:對測試風扇的第三腳位接收轉速值:當第三腳位未回傳轉速值時,判定該測試風扇為I2C風扇或者無風扇。例如,經由連接埠11-1的第四腳(SCL1/PWM1)對風扇插槽60-1的第四腳位發送PWM控制訊號,風扇20-1的第四腳位應即收到PWM控制訊號。若未回傳轉速值,只有兩種情形,分別是I2C風扇或無風扇。因為這兩種風扇的第三腳位都不會產生轉速值的回應,但PWM風扇與三線式風扇則會。
步驟S114:判定該測試風扇為I2C風扇或者無風扇後,發送I2C訊號至測試風扇,以讀取測試風扇的回傳訊號:當測試風扇回傳正確的I2C訊號時,判定該測試風扇為I2C風扇;當測試風扇未回傳任何I2C訊號時,判定該測試風扇為無風扇;當測試風扇回傳錯誤I2C訊號時,發送I2C風扇異常訊號。只要能夠回傳正確的I2C訊號,則一定會是I2C風扇;若沒有回傳正確的I2C訊號,解讀之後是錯誤的,則有可能是I2C風扇異常的狀況。若沒有任何I2C訊號的回應,就是無風扇的情形。本發明藉由此種判斷方式,更可獲得判斷I2C風扇的異常的特殊技術功效。
步驟S115:當測試風扇的第三腳位回傳轉速值時,變更PWM佔空比,並接收測試風扇的第三腳位所傳來的該轉速值:當第三腳位所回傳的轉速值改變且正確時,判定測試風扇為PWM風扇;當第三腳位所回傳的轉速值未改變時,判定測試風扇為三線式風扇;當第三腳位所回傳的轉速值改變且錯誤時,發送PWM風扇異常訊號。風扇的第三腳位(FG)有回傳值,代表可能是PWM風扇或三線式風扇。因為電壓控制單元已被禁能,因此,若改變變更PWM佔空比,則PWM控制訊號的改變應改變測試風扇為PWM風扇時的轉速值。反之,若轉速值沒改變,則為三線式風扇。
步驟S116:當判定測試風扇為三線式風扇時,致能對應於測試風扇的電壓控制單元,調整不同的輸出電壓至測試風扇的第二腳位,並接收測試風扇第三腳位所回傳的轉速值,當回傳正確值時,確認測試風扇為三線式風扇;當未回傳正確值時,發送三線式風扇異常訊號。
第2B圖為先測試是否是I2C風扇,再測試是否為PWM風扇的作法。另外一種具體的測試方法是先測試是否是PWM風扇,再測試是否是I2C風扇。
首先,請參考第2C圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的風扇型態測試方法的又一具體實施例,包含以下的步驟:
步驟S121:電源開啟,執行風扇型態偵測。
步驟S122:禁能電壓控制單元,對測試風扇的第三腳位、第四腳位發送I2C訊號。
步驟S123:當測試風扇的第三腳位、第四腳位回傳I2C訊號
時,判定測試風扇為I2C風扇;當所接收的I2C訊號錯誤時,發送I2C風扇異常。
步驟S124:當測試風扇的第三腳位、第四腳位回傳I2C訊號時,對測試風扇的第四腳位發送PWM佔空比大於0%之PWM控制訊號;當測試風扇的第三腳位未回傳轉速值時,判定為無風扇。
步驟S125:當測試風扇的第三腳位回傳轉速值時,變更PWM佔空比,並接收測試風扇的第三腳位所傳來的該轉速值:當第三腳位所回傳的轉速值改變且正確時,判定測試風扇為PWM風扇;當第三腳位所回傳的轉速值未改變時,判定測試風扇為三線式風扇;當第三腳位所回傳的轉速值改變且錯誤時,發送PWM風扇異常訊號。
步驟S126:當判定測試風扇為三線式風扇時,致能對應於測試風扇的電壓控制單元,調整不同的輸出電壓至測試風扇的第二腳位,並接收測試風扇第三腳位所回傳的轉速值,當回傳正確值時,確認測試風扇為三線式風扇;當未回傳正確值時,發送三線式風扇異常訊號。
比較第2B圖、第2C圖的實施例可以發現,本發明具介面兼容之智能風扇控制系統,對於PWM風扇、I2C風扇與三線式風扇的測試方法相同。可以透過調整測試順序來判斷是PWM風扇、I2C風扇、三線式風扇或無風扇的四種風扇模式。並且,可透過判斷的過程,另外確認風扇是否異常(無法受控)。
接著,請參考第3圖,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統的又一實施例架構圖,其用以識別與控制複數個風扇插槽(60-1、60-2、
60-3…60-n)所連接的複數個風扇(20-1、20-2、20-3…20-n),每個風扇插槽包含四個腳位。具介面兼容之智能風扇控制系統包含:複數組連接線、複數個電壓控制單元(30-1、30-2、30-3、…30-n)、控制板10。請同步參考第1圖的實施例,兩者的差別在於,第3圖的實施例將I2C訊號切換單元40的功能製作於控制板10當中,並藉由單獨切換每個控制板10上的連接埠11-1、11-2、11-3…11-n等,讓其輸出/入型態為SDA/FG,或者是SCL/PWM,藉以讓連接埠11-1、11-2、11-3…11-n的第三腳位、第四腳位可以受控轉換為I2C控制模式或者PWM控制模式。除了匯流排50減少外,其餘的具體內容,與第1圖的實施例者相同,不再贅述。
此外,請參考第4A圖與第4B圖,其為本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統另二個實施例,其分別對應於第1圖與第3圖的實施例,此兩個實施例省卻了電壓控制單元30-1、30-2、30-3…30-n的配置,進而僅提供給PWM風扇、I2C風扇的主機板系統使用。
其中,第4B圖的實施例中,本發明的具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:複數組連接線即一控制板10。在該些組連接線中,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽。控制板10,包含有微控制器(未繪出)、至少一個I2C單元13、至少一個PWM控制訊號產生單元14,並具有複數組連接埠11-1、11-2、11-3、11-n,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該組風扇插槽(60-1、60-2、60-3…60-n,其中之一)連接;其中,控制板10定義每個該組連接埠的第三腳為SDA/FG,
定義每個該組連接埠的第四腳為SCL/PWM;控制板10依據一風扇型態測試方法與一風扇型態紀錄表控制該至少一個I2C單元13與該至少一個PWM控制訊號產生單元14的動作,以切換每組該連接埠的輸入輸出狀態為一I2C控制模式或一PWM控制模式;當該組連接埠於該I2C控制模式下,控制板10切換該組連接埠的第三腳定義為SDA,而該組連接埠的第四腳定義為SCL,同時遮蔽該至少一個PWM控制訊號產生單元14對該組連接埠的第四腳的輸出入;當該組連接埠於該PWM控制模式下,控制板10切換該組連接埠的第三腳定義為FG,而該組連接埠的第四腳定義為PWM,同時遮蔽該至少一個I2C單元13對該組連接埠的第三腳、第四腳的輸出入。其中,該風扇型態紀錄表儲存於記憶體12中,以記錄該些風扇的型態為一PWM風扇或一I2C風扇。
第4A圖則為第4B圖的增加了I2C訊號切換單元40的實施例。換言之,將I2C切換的功能移至控制板10的外部。
雖然本發明的技術內容已經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所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,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。
10:控制板
11-1、11-2、11-3…11-n:連接埠
12:記憶體
20-1、20-2、20-3、20-n:風扇
30-1、30-2、30-3、30-n:電壓控制單元
40:I2C訊號切換單元
50:匯流排
60-1、60-2、60-3、60-n:風扇插槽
Claims (24)
- 一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:一匯流排;一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳位;複數個電壓控制單元,每個該電壓控制單元各對應於一個該風扇插槽,該電壓控制單元的輸出端連接到該風扇插槽的第二腳位;複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽,每組該連接線的第二線連接至一個該電壓控制單元的輸入端,且每組該連接線的第四線連接到對應的每個該電壓控制單元;及一控制板,具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該電壓控制單元、該組風扇插槽連接;該控制板連接至該I2C訊號切換單元,用以發送一I2C控制訊號,並控制該I2C訊號切換單元依序透過該匯流排切換至對應的該風扇插槽後發送對應的該I2C控制訊號;其中,該控制板依據儲存於一記憶體中的一風扇型態紀錄表控制該些風扇,當該風扇為一三線式風扇時,致能(enable)對應的該電壓控制單元,並經由對應的每組該連接線的第四線傳送該控制板所產生的一PWM控制訊號以控制該電壓控制單元的輸出電壓,進而調整該三線式風扇的轉速。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該控制板於該風扇為一PWM風扇或一I2C風扇時,使該電壓控制單元禁能(disable)。
- 如請求項2所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該控制板於該風扇為該PWM風扇時,遮蔽該I2C訊號切換單元對應於該PWM風扇的第三腳位、第四腳位之輸出,並致能該PWM控制訊號對該PWM風扇的第四腳位之輸出。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該控制板於該風扇為該I2C風扇時,遮蔽該PWM控制訊號對該I2C風扇的第四腳位之輸出,並致能該I2C訊號切換單元對應於該I2C風扇的第三腳位、第四腳位之輸出。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該記憶體配置於該控制板中。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該些組連接線係以排線型態或一電路板線路型態製作。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;對該風扇的第三腳位接收一轉速值:當該風扇的第三腳位未回傳該轉速值時,判定該風扇為一I2C風扇或者無風扇;判定該風扇為該I2C風扇或者無風扇後,發送一I2C訊號至該風扇,以讀 取該風扇的回傳訊號:當該風扇回傳正確的該I2C訊號時,判定該風扇為該I2C風扇;當該風扇未回傳任何I2C訊號時,判定該風扇為無風扇;及當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該風扇的第三腳位所傳來的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇;當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值未改變時,判定該風扇為一三線式風扇。
- 如請求項7所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,更包含:當判定該風扇為三線式風扇時,致能對應於該風扇的該電壓控制單元,傳送對應於電壓控制單元的該PWM控制訊號以調整不同的輸出電壓至該風扇的第二腳位,並接收該風扇第三腳位所回傳的該轉速值,當該轉數值正確時,確認該風扇為一三線式風扇。
- 如請求項1所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第三腳位、第四腳位發送一I2C訊號;當該風扇的第三腳位、第四腳位回傳該I2C訊號時,判定該風扇為一I2C風扇;當該風扇的第三腳位、第四腳位未回傳該I2C訊號時,對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;當該風扇的第三腳位未回傳一轉速值時,判定為無風扇;及當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該 風扇的第三腳位所回傳的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇;當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值未改變時,判定該風扇為一三線式風扇。
- 如請求項9所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,更包含:當判定該風扇為三線式風扇時,致能對應於該風扇的該電壓控制單元,傳送對應於電壓控制單元的該PWM控制訊號以調整不同的輸出電壓至該風扇的第二腳位,並接收該風扇第三腳位所回傳的該轉速值,當該轉數值正確時,確認該風扇為一三線式風扇。
- 一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:一匯流排;一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,經由該匯流排一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳位;複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽;及一控制板,具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別對應連接該組連接線而與該組風扇插槽連接;該控制板連接至該I2C訊號切換單元,用以發送一I2C控制訊號,並控制該I2C訊號切換單元依序透過該匯流排切換至對應的該風扇插槽後發送對應的該I2C控制訊號;其中,該控制板依據儲存於一記憶體中的一風扇型態紀錄表控制該 些風扇;其中該控制板於該風扇為一PWM風扇時,遮蔽該I2C訊號切換單元對應於該PWM風扇的第三腳位、第四腳位之輸出,並致能該PWM控制訊號對該PWM風扇的第四腳位之輸出。
- 如請求項11所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該控制板於該風扇為一I2C風扇時,遮蔽該PWM控制訊號對該I2C風扇的第四腳位之輸出,並致能該I2C訊號切換單元對應於該I2C風扇的第三腳位、第四腳位之輸出。
- 如請求項11所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該記憶體配置於該控制板中。
- 如請求項11所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該些組連接線係以排線型態或一電路板線路型態製作。
- 如請求項11所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;對該風扇的第三腳位接收一轉速值:當該風扇的第三腳位未回傳該轉速值時,判定該風扇為一I2C風扇或者無風扇;判定該風扇為該I2C風扇或者無風扇後,發送一I2C訊號至該風扇,以讀取該風扇的回傳訊號:當該風扇回傳正確的該I2C訊號時,判定該風扇為該I2C風扇;當該風扇未回傳任何I2C訊號時,判定該風扇為無風扇;及 當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該風扇的第三腳位所傳來的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇。
- 如請求項11所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第三腳位、第四腳位發送一I2C訊號;當該風扇的第三腳位、第四腳位回傳該I2C訊號時,判定該風扇為一I2C風扇;當該風扇的第三腳位、第四腳位未回傳該I2C訊號時,對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;當該風扇的第三腳位未回傳一轉速值時,判定為無風扇;及當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇。
- 一種具介面兼容之智能風扇控制系統,用以識別與控制複數個風扇插槽所連接的複數個風扇,每個該風扇插槽包含四個腳位,包含:複數組連接線,每組連接線包含四條並個別對應連接該風扇插槽;及一控制板,包含有一微控制器、至少一個I2C單元、至少一個PWM控制訊號產生單元,並具有複數組連接埠,每組連接埠包含四個並個別 對應連接該組連接線而與該組風扇插槽連接;其中,該控制板定義每個該組連接埠的第三腳為SDA/FG,定義每個該組連接埠的第四腳為SCL/PWM;該控制板依據一風扇型態測試方法與一風扇型態紀錄表控制該至少一個I2C單元與該至少一個PWM控制訊號產生單元的動作,以切換每組該連接埠的輸入輸出狀態為一I2C控制模式或一PWM控制模式;當該組連接埠於該I2C控制模式下,該控制板切換該組連接埠的第三腳定義為SDA,而該組連接埠的第四腳定義為SCL,同時遮蔽該至少一個PWM控制訊號產生單元對該組連接埠的第四腳的輸出入;當該組連接埠於該PWM控制模式下,該控制板切換該組連接埠的第三腳定義為FG,而該組連接埠的第四腳定義為PWM,同時遮蔽該至少一個I2C單元對該組連接埠的第三腳、第四腳的輸出入;其中,該風扇型態紀錄表儲存於一記憶體中,以記錄該些風扇的型態為一PWM風扇或一I2C風扇。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該I2C單元係為一個,該控制板更包含:一I2C訊號切換單元,具有複數個SDA輸出,一對一連接至每個該風扇插槽的第三腳位;該I2C訊號切換單元更具有複數個SCL輸出,一對一連接至每個該風扇插槽的第四腳位;其中,該控制板當中的該微控制器連接該I2C單元與該I2C訊號切換單元,以控制該I2C單元所產生/接收的該I2C訊號經由該I2C訊號切換單元切換至對應的該風扇插槽。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該I2C單元係為複數個,數量對應於該些組連接埠之數量,並以一對一方式連接該組連接埠的第三腳與第四腳。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該記憶體配置於該控制板中。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該些組連接線係以排線型態或一電路板線路型態製作。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;對該風扇的第三腳位接收一轉速值:當該風扇的第三腳位未回傳該轉速值時,判定該風扇為一I2C風扇或者無風扇;判定該風扇為該I2C風扇或者無風扇後,發送一I2C訊號至該風扇,以讀取該風扇的回傳訊號:當該風扇回傳正確的該I2C訊號時,判定該風扇為該I2C風扇;當該風扇未回傳任何I2C訊號時,判定該風扇為無風扇;及當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該風扇的第三腳位所傳來的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇。
- 如請求項17所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,其中該風扇型態紀錄表係依據一風扇型態測試方法判斷該些風扇的型態後由該控制板建立 並儲存於該記憶體,包含:對該風扇的第三腳位、第四腳位發送一I2C訊號;當該風扇的第三腳位、第四腳位回傳該I2C訊號時,判定該風扇為一I2C風扇;當該風扇的第三腳位、第四腳位未回傳該I2C訊號時,對該風扇的第四腳位發送一PWM佔空比大於0%之該PWM控制訊號;當該風扇的第三腳位未回傳一轉速值時,判定為無風扇;及當該風扇的第三腳位回傳該轉速值時,變更該PWM佔空比,並接收該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值:當該風扇的第三腳位所回傳的該轉速值改變且正確時,判定該風扇為一PWM風扇。
- 如請求項18所述之具介面兼容之智能風扇控制系統,更包含:複數個電壓控制單元,每個該電壓控制單元各對應於一個該風扇插槽,該電壓控制單元的輸出端連接到該風扇插槽的第二腳位;其中,每組該連接線的第二線連接至一個該電壓控制單元的輸入端,且每組該連接線的第四線連接到對應的每個該電壓控制單元;當該風扇為一三線式風扇時,該控制板致能(enable)對應的該電壓控制單元,並經由對應的每組該連接線的第四線傳送該控制板所產生的一PWM控制訊號以控制該電壓控制單元的輸出電壓,進而調整該三線式風扇的轉速。
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