TWI767831B

TWI767831B - 用於風扇的驅動裝置以及驅動程式更新方法

Info

Publication number: TWI767831B
Application number: TW110132149A
Authority: TW
Inventors: 譚仲平
Original assignee: 登騰電子股份有限公司
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2022-06-11
Also published as: CN115726987A; US20230062609A1; TW202310556A; US11811406B2

Abstract

本發明提供一種驅動裝置以及驅動程式更新方法。驅動裝置包括訊號轉換器、儲存電路、控制器、驅動器以及偵測電路。訊號轉換器接收第一訊號，並將第一訊號轉換為第二訊號。儲存電路儲存驅動程式。控制器反應於第二訊號以及驅動程式來提供控制訊號。驅動器反應於控制訊號來驅動風扇單元。偵測電路偵測第一訊號是否包括程式更新命令。當第一訊號包括程式更新命令時，偵測電路基於程式更新命令來更新儲存於儲存電路的驅動程式。

Description

用於風扇的驅動裝置以及驅動程式更新方法

本發明是有關於一種驅動裝置以及驅動程式更新方法，且特別是有關於一種用於風扇單元的驅動裝置以及驅動程式更新方法。

現行的風扇裝置會基於驅動程式以及輸入訊號來運行。驅動程式可以是驅動程式。風扇裝置可基於驅動程式以及輸入訊號的頻率或電壓值來決定風扇的轉速或運行模式。然而，當驅動程式被判斷出有誤或者是不適用於對應的風扇裝置時。現行的作法是更換用以儲存驅動程式的儲存元件。舉例來說，儲存驅動程式的儲存元件被解焊，並換上新的儲存元件。這樣的作法會耗費教大的時間與成本。

本發明提供一種用於風扇單元的驅動裝置以及驅動程式更新方法，能夠對驅動程式進行更新。

本發明的驅動裝置用於驅動風扇單元。驅動裝置包括訊號轉換器、儲存電路、控制器、驅動器以及偵測電路。訊號轉換器接收第一訊號，並將第一訊號轉換為第二訊號。儲存電路儲存驅動程式。控制器耦接於訊號轉換器以及儲存電路。控制器反應於第二訊號以及驅動程式來提供控制訊號。驅動器耦接於所述控制器。驅動器反應於控制訊號來驅動風扇單元。偵測電路耦接於儲存電路。偵測電路偵測第一訊號是否包括程式更新命令。當第一訊號包括程式更新命令時，偵測電路基於程式更新命令來更新儲存於儲存電路的驅動程式。

在本發明用於風扇單元的驅動程式更新方法包括：接收第一訊號，並將第一訊號轉換為第二訊號；反應於第二訊號以及驅動程式來提供控制訊號，從而驅動風扇單元；偵測第一訊號是否包括程式更新命令；以及當第一訊號包括程式更新命令時，基於程式更新命令更新驅動程式。

基於上述，當第一訊號包括程式更新命令時，本發明的驅動裝置以及驅動程式更新方法基於程式更新命令更新驅動程式。因此，本發明提供驅動程式的更新機制。如此一來，修改驅動程式的時間與成本可以大幅被降低。此外，第二訊號以及程式更新命令都是來自於第一訊號。因此，本發明不需要增加引腳來更新驅動程式。

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。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的範例。

請參考圖1，圖1是依據本發明一實施例所繪示的風扇裝置的示意圖。在本實施例中，風扇裝置100包括風扇單元110以及驅動裝置120。驅動裝置120用以驅動風扇單元110。風扇裝置100具有引腳P1~P4。引腳P1用以接收電源VCC。引腳P2用以接收第一訊號S1。引腳P3用以連接至接地GND。引腳P4用以輸出訊號FG。引腳P4一般被稱為FG引腳。應注意的是，相較於現行的風扇裝置，風扇裝置100的引腳數量並沒有被增加。

在本實施例中，驅動裝置120基於電源VCC而運行，並基於第一訊號S1以及驅動程式PTC來驅動風扇單元110。此外，當第一訊號S1包括程式更新命令時，驅動裝置120會基於程式更新命令來更新驅動程式PTC。

進一步來說明，請參考圖1以及圖2，圖2是依據本發明第一實施例所繪示的驅動裝置的示意圖。在本實施例中，驅動裝置120包括訊號轉換器121、儲存電路122、控制器123、驅動器124以及偵測電路125。訊號轉換器121接收第一訊號S1，並將第一訊號S1轉換為第二訊號S2。儲存電路122儲存驅動程式PTC。控制器123耦接於訊號轉換器121以及儲存電路122。控制器123接收第二訊號S2以及驅動程式PTC。控制器123反應於第二訊號S2以及驅動程式PTC來提供控制訊號SC。驅動程式PTC依據第二訊號S2的波形提供產生控制訊號SC。驅動程式PTC可能基於不同的風扇裝置100而不同。舉例來說，驅動程式PTC可能基於不同的人機控制介面而不同。另舉例來說，驅動程式PTC可能基於不同的風扇單元110而不同。

在本實施例中，第一訊號S1為具有頻率範圍的脈寬調變（Pulse-width modulation，PWM）訊號。第二訊號S2為電壓訊號。第二訊號S2的電壓值關聯於上述頻率範圍中的頻率。舉例來說，第二訊號S2的電壓值正相關於第一訊號S1的頻率。第二訊號S2的電壓值正相關於風扇單元110的轉速。應注意的是，第一訊號S1為具備高精準度的數位訊號。第二訊號S2為具備高抗噪效果的類比訊號。因此，驅動裝置120兼具高精準度以及高抗噪效果。

在本實施例中，驅動器124耦接於控制器123。舉例來說，驅動程式PTC可以是軟體（software）或韌體（firmware）。驅動器124反應於控制器123所提供的控制訊號SC來驅動風扇單元110。進一步地，驅動器124反應於控制訊號SC以輸出驅動電力SDR，並利用驅動電力SDR來驅動風扇單元110。

在本實施例中，偵測電路125耦接於儲存電路122。偵測電路125偵測第一訊號S1的成分。偵測電路125偵測第一訊號S1是否包括程式更新命令CMD。當第一訊號S1包括程式更新命令CMD時，偵測電路125基於程式更新命令CMD來更新儲存於儲存電路122的驅動程式PTC。在另一方面，當第一訊號S1不包括程式更新命令CMD時，偵測電路125則不會更新儲存於儲存電路122的驅動程式PTC。

在此值得一提的是，當第一訊號S1包括程式更新命令CMD時，驅動裝置120基於程式更新命令CMD來更新驅動程式PTC。因此，當驅動程式PTC並不適合於風扇裝置100時、當驅動程式PTC須要被優化時或者是當驅動程式PTC損毀時，驅動裝置120能夠基於程式更新命令CMD來更新驅動程式PTC。如此一來，更新驅動程式PTC的時間與成本可以大幅被降低。此外，第二訊號S2以及程式更新命令PTC都是來自於第一訊號S1。因此，驅動裝置120僅僅經由引腳P2即可更新驅動程式PTC。如此一來，驅動裝置120並不需要增加額外的引腳來更新驅動程式PTC。

在本實施例中，程式更新命令CMD的頻率大於第一訊號S1的頻率範圍中的最大頻率。舉例來說，程式更新命令CMD的頻率大約是數百萬赫（MHz）。第一訊號S1的最大頻率大約是數千赫（kHz）。因此，包括程式更新命令CMD的第一訊號S1可被視為第一訊號S1搭載著具有較高頻率的程式更新命令CMD。偵測電路125可以基於頻率來識別第一訊號S1是否搭載程式更新命令CMD。當第一訊號S1乘載程式更新命令CMD的頻率（數百萬赫（MHz））時，偵測電路125會偵測出第一訊號S1包括程式更新命令CMD，並更新儲存於儲存電路122的驅動程式PTC。

在本實施例中，程式更新命令CMD包括儲存位址以及更新碼（updating code）。更新碼是對應於新的驅動程式PTC的資料。因此，偵測電路125能夠基於儲存位址以及更新碼將新的驅動程式PTC儲存到儲存電路122的指定位址。

在本實施例中，儲存電路122例如是任何型態的儲存媒體。控制器123以及偵測電路125分別例如是可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，其可載入並執行電腦程式。驅動器124例如是由多個功率電晶體所構成閘極驅動器（gate driver）。上述多個功率電晶體的上臂功率電晶體可以是任意形式的N型功率電晶體或P型功率電晶體，例如是金屬氧化物半導體場效電晶體（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）或者是絕緣柵雙極電晶體（英語：Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）。上述多個功率電晶體的下臂功率電晶體可以是任意形式的N型功率電晶體。

請同時參考圖1以及圖3，圖3是依據本發明一實施例所繪示的驅動程式更新方法的方法流程圖。在本實施例中，驅動程式更新方法可適用於驅動裝置120。在步驟S110中，驅動裝置120接收第一訊號S1並且將第一訊號S1轉換為第二訊號S2。在步驟S120中，驅動裝置120反應於第二訊號S2以及驅動程式PTC來提供控制訊號SC，並基於控制訊號SC來驅動風扇單元110。在步驟S130中，驅動裝置120偵測第一訊號S1是否包括程式更新命令CMD。當第一訊號S1包括程式更新命令CMD時，驅動裝置120會在步驟S140中基於程式更新命令CMD來更新驅動程式PTC，接著驅動程式更新方法回到步驟S110。在另一方面，在步驟S130中，當第一訊號S1被偵測出不包括程式更新命令CMD時，驅動程式更新方法則回到步驟S110。本實施例的步驟S110~S140的實施細節可以由圖1以及圖2的實施例中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。

請參考圖4，圖4是依據本發明另一實施例所繪示的驅動裝置的示意圖。在本實施例中，驅動裝置220包括訊號轉換器221、儲存電路222、控制器223、驅動器224、偵測電路225以及電壓準位偵測器226。訊號轉換器221、儲存電路222、控制器223、驅動器224以及偵測電路225之間的協同操作相似於圖2所示訊號轉換器121、儲存電路122、控制器123、驅動器124以及偵測電路125之間的協同操作。在本實施例中，電壓準位偵測器226耦接於訊號轉換器221以及控制器223。電壓準位偵測器226接收來自於訊號轉換器221的第二訊號S2，並偵測第二訊號S2的電壓值是否在預設電壓值範圍外。當第二訊號S2的電壓值被偵測出在預設電壓值範圍外時，這表示第二訊號S2的電壓值並不適用於驅動風扇單元（如圖1所示的風扇單元110）。因此，電壓準位偵測器226指示控制器223停止提供控制訊號SC。在另一方面，當第二訊號S2的電壓值被偵測出在預設電壓值範圍內時，這表示第二訊號S2的電壓值適用於驅動風扇單元。因此，電壓準位偵測器226指示控制器223提供控制訊號SC。

請同時參考圖1、圖2以及圖5，圖5是依據本發明一實施例所繪示的位於引腳P2、P4的訊時序圖。在本實施例中，驅動裝置120會與外部裝置（未示出）進行交握（Handshake）。在本實施例中，時序SPWM是位於引腳P2的時序。時序SFG是位於引腳P4的時序。在時間區間T1中，訊號轉換器121經由引腳P2接收外部裝置所提供的第一訊號S1，並將第一訊號S1轉換為第二訊號S2。偵測電路125偵測出第一訊號S1不包括程式更新命令CMD。因此，被儲存在儲存電路122中的驅動程式PTC並不會被更新。控制器123反應於第二訊號S2以及驅動程式PTC來提供控制訊號SC。驅動器124反應於控制器123所提供的控制訊號SC來驅動風扇單元110。

在時間區間T2中，訊號轉換器121經由引腳P2開始接收到外部裝置所提供的第一溝通訊號SH1。控制器123在識別出第一溝通訊號SH1的至少部分（如，第一溝通訊號SH1的標頭訊號）後，會產生第二溝通訊號SH2。接下來控制器123經由引腳P4將第二溝通訊號SH2輸出至外部裝置。因此，驅動裝置120與外部裝置可透過交握方式進行溝通。舉例來說，第一溝通訊號SH1包括外部裝置將提供程式更新命令CMD的通知訊號。第二溝通訊號SH2包括驅動裝置120就緒的狀態訊號。

在時間區間T3中，在完成溝通之後，外部裝置提供包括程式更新命令CMD的第一訊號S1。偵測電路125偵測出第一訊號S1包括程式更新命令CMD。因此，被儲存在儲存電路122中的驅動程式PTC會被更新。

綜上所述，當第一訊號包括程式更新命令時，本發明的驅動裝置以及驅動程式更新方法基於程式更新命令來更新被儲存的驅動程式。因此，本發明提供驅動程式的更新機制不需要更換用以儲存驅動程式的儲存元件。如此一來，修改驅動程式的時間與成本可以大幅被降低。第二訊號以及程式更新命令都是來自於第一訊號。如此一來，本發明並不需要增加額外的引腳來更新驅動程式。此外，第一訊號為具備高精準度的數位訊號。第二訊號為具備高抗噪效果的類比訊號。因此，驅動裝置兼具高精準度以及高抗噪效果。

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:風扇裝置 110:風扇單元 120、220:驅動裝置 121、221:訊號轉換器 122、222:儲存電路 123、223:控制器 124、224:驅動器 125、225:偵測電路 226:電壓準位偵測器 CMD:程式更新命令 FG:訊號 GND:接地 P1~P4:引腳 PTC:驅動程式 S1:第一訊號 S2:第二訊號 S110~S140:步驟 SC:控制訊號 SDR:驅動電力 SFG、SPWM:時序 SH1:第一溝通訊號 SH2:第二溝通訊號 T1、T2、T3:時間區間 VCC:電源

圖1是依據本發明一實施例所繪示的風扇裝置的示意圖。圖2是依據圖1所繪示的驅動裝置的示意圖。圖3是依據本發明一實施例所繪示的驅動程式更新方法的方法流程圖。圖4是依據本發明另一實施例所繪示的驅動裝置的示意圖。圖5是依據本發明一實施例所繪示的位於引腳P2、P4的訊號時序圖。

120:驅動裝置

121:訊號轉換器

122:儲存電路

123:控制器

124:驅動器

125:偵測電路

CMD:程式更新命令

FG:訊號

GND:接地

PTC:驅動程式

S1:第一訊號

S2:第二訊號

SC:控制訊號

SDR:驅動電力

VCC:電源

Claims

一種用於風扇單元的驅動裝置，包括：訊號轉換器，經配置以接收第一訊號，並將所述第一訊號轉換為第二訊號；儲存電路，經配置以儲存驅動程式；控制器，耦接於所述訊號轉換器以及所述儲存電路，經配置以反應於所述第二訊號以及所述驅動程式來提供控制訊號；驅動器，耦接於所述控制器，經配置以反應於所述控制訊號來驅動所述風扇單元；以及偵測電路，耦接於所述儲存電路，經配置以偵測所述第一訊號是否包括程式更新命令，並且當所述第一訊號包括所述程式更新命令時，基於所述程式更新命令來更新儲存於所述儲存電路的所述驅動程式。
如請求項1所述的驅動裝置，其中：所述第一訊號為具有頻率範圍的脈寬調變訊號，所述第二訊號為電壓訊號，所述第二訊號的電壓值關聯於所述頻率範圍的第一頻率。
如請求項2所述的驅動裝置，其中：所述程式更新命令的第二頻率大於所述頻率範圍中的最大頻率，並且當所述第一訊號乘載所述第二頻率時，所述偵測電路偵測所述第一訊號包括所述程式更新命令，並更新儲存於所述儲存電路的所述驅動程式。
如請求項2所述的驅動裝置，還包括：電壓準位偵測器，耦接於所述訊號轉換器以及所述控制器，經配置以接收所述第二訊號，並偵測所述第二訊號的所述電壓值是否在預設電壓值範圍外，其中當所述第二訊號的所述電壓值在預設電壓值範圍外時，所述電壓準位偵測器指示所述控制器停止提供控制訊號。
如請求項4所述的驅動裝置，其中當所述第二訊號的所述電壓值在預設電壓值範圍內時，所述電壓準位偵測器指示所述控制器提供控制訊號。
如請求項1所述的驅動裝置，其中所述控制器接收來自於外部裝置的第一溝通訊號，並基於所述第一溝通訊號的至少部分將提供第二溝通訊號至所述外部裝置，從而通知所述外部裝置提供包括所述程式更新命令的所述第一訊號。
一種用於風扇單元的驅動程式更新方法，包括：接收第一訊號，並將所述第一訊號轉換為第二訊號；反應於所述第二訊號以及驅動程式來提供控制訊號，從而驅動所述風扇單元；偵測所述第一訊號是否包括程式更新命令；以及當所述第一訊號包括所述程式更新命令時，基於所述程式更新命令更新所述驅動程式。
如請求項7所述的驅動程式更新方法，其中：所述第一訊號為具有頻率範圍的脈寬調變訊號，所述第二訊號為電壓訊號，所述第二訊號的電壓值關聯於所述頻率範圍的第一頻率。
如請求項8所述的驅動程式更新方法，其中所述程式更新命令的第二頻率大於所述頻率範圍中的最大頻率，其中當所述第一訊號包括所述程式更新命令時，基於所述程式更新命令更新所述驅動程式的步驟包括：當所述第一訊號乘載所述第二頻率時，偵測所述第一訊號包括所述程式更新命令，並更新被儲存的所述驅動程式。
如請求項8所述的驅動程式更新方法，還包括：偵測所述第二訊號的所述電壓值是否在預設電壓值範圍外；以及當所述第二訊號的所述電壓值在預設電壓值範圍外時，停止提供控制訊號。
如請求項10所述的驅動程式更新方法，還包括：當所述第二訊號的所述電壓值在預設電壓值範圍內時，提供控制訊號。
如請求項7所述的驅動程式更新方法，還包括：接收來自於外部裝置的第一溝通訊號；基於所述第一溝通訊號的至少部分將提供第二溝通訊號至所述外部裝置，從而通知所述外部裝置提供包括所述程式更新命令的所述第一訊號。