TWI768930B - 自動修正風扇馬達轉速的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種自動修正風扇馬達轉速的系統及方法。在風扇從開放空間移至密閉空間後，取樣和保持電路將取樣和保持用以驅動密閉環境的風扇馬達以第一轉速運轉時所需的驅動訊號的工作週期、以及第二轉速運轉時所需的驅動訊號的工作週期。運算電路計算第一取樣工作週期與查表所列在開放空間所需的第一工作週期的差值、第二取樣工作週期與查表所列在開放空間所需的第二工作週期的差值，據以計算驅動風扇馬達以其他轉速運轉所需的工作週期，以更新查表。

Description

自動修正風扇馬達轉速的系統及方法
本發明涉及馬達，特別是涉及一種自動修正風扇馬達轉速的系統及方法。
在筆記型電腦等電子設備中，風扇馬達用於冷卻處理器等發熱元件。在風扇馬達冷卻發熱元件的過程中，需要精確地控制風扇馬達的轉速，以使風扇馬達表現出最適當的冷卻性能，以適當地冷卻發熱元件。在有固定轉速需求的馬達應用中，常見的固定轉速方法是使用比例積分微分控制器(proportional-integral-derivative controller,PID)控制系統，但缺點是當轉速命令一改變，PID控制系統需要反應作動時間，過快會導致轉速突波。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種自動修正風扇馬達轉速的系統，包含查表模組、驅動電路、取樣和保持電路以及運算電路。查表模組儲存用以驅動風扇馬達在第一環境中以不同的多個參考轉速運轉分別需要的多個參考工作週期。多個參考工作週期包含第一參考工作週期以及第二參考工作週期，分別對應多個參考轉速所包含的第一參考轉速以及第二參考轉速。驅動電路連接查表模組以及風扇馬達。驅動電 路從查表模組中查找與一轉速命令指示的一指令轉速相同的參考轉速所對應的參考工作週期，並輸出具有查找到的參考工作週期的驅動訊號至風扇馬達。取樣和保持電路連接驅動電路以及風扇馬達。取樣和保持電路配置以在一第二環境中，取樣和保持驅動電路驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉時所輸出的驅動訊號的工作週期作為第一取樣工作週期，以及取樣和保持驅動電路驅動風扇馬達以第二參考轉速運轉時所輸出的驅動訊號的工作週期作為第二取樣工作週期。運算電路連接取樣和保持電路以及查表模組。運算電路計算第一取樣工作週期與第一參考工作週期的差值作為第一差值。運算電路計算第二取樣工作週期與第二參考工作週期的差值作為第二差值。運算電路判斷第一差值與第二差值的線性變化關係以分析線性變化數據，據以計算驅動風扇馬達在第二環境中分別以多個參考轉速運轉分別所需的多個參考工作週期，以更新查表模組。
在一實施方案中，運算電路配置以依據第一差值與第一參考工作週期以產生如下的第一方程式：y1=a×x1+b，其中y1代表第一差值，x1代表第一參考工作週期，a代表第一係數，b代表第二係數。運算電路配置以依據第二差值與第二參考工作週期以產生如下的第二方程式：y2=a×x2+b，其中y2代表第二差值，x2代表第二參考工作週期。其中運算電路配置以將第一方程式與第二方程式進行相減運算以計算出第一係數，代入第一方程式或第二方程式以計算出第二係數，產生如下的通用方程式：y=a×x+b，其中y代表在第一環境與第二環境中所需的參考工作週期的差值，x代表在第一環境所需的參考工作週期。運算電路配置以將驅動風扇馬達以各參考轉速運轉時，在第一環境中所需的各參考工作週期代入通用方程式，以計算在第二環境中所需的各參考工作週期。
在一實施方案中，運算電路配置以將各參考轉速下的x值作為曲 線圖的橫軸值、y值作為曲線圖的縱軸值，依據多個參考轉速下的所有x值與y值，以建構出線性曲線，在曲線圖中。
在一實施方案中，當風扇馬達維持以相同的參考轉速運轉下，取樣和保持電路在第一時刻取樣的驅動訊號的工作週期與在第二時刻取樣的驅動訊號的工作週期不同時，判斷風扇馬達所在環境改變，指示運算電路更新查表模組。
在一實施方案中，所述自動修正風扇馬達轉速的系統更包含穩定狀態檢測電路。穩定狀態檢測電路連接取樣和保持電路。穩定狀態檢測電路配置以計時風扇馬達維持以第一參考轉速持續穩定運轉的第一時間長度，判斷第一時間長度到達第一預設時間長度時，代表風扇馬達已達穩態狀態，將指示取樣和保持電路去取樣和保持第一取樣工作週期。穩定狀態檢測電路配置以計時風扇馬達維持以第二參考轉速持續穩定運轉的第二時間長度，判斷第二時間長度到達第二預設時間長度時，代表風扇馬達已達穩態狀態，將指示取樣和保持電路去取樣和保持第二取樣工作週期。
在一實施方案中，第一環境包含開放空間，第二環境包含放置風扇馬達的機殼內之密閉空間。
另外，本發明提供一種自動修正風扇馬達轉速的方法，包含以下步驟：在查表中，儲存用以驅動風扇馬達在第一環境中以不同的多個參考轉速運轉分別需要的多個參考工作週期，其中多個參考工作週期包含第一參考工作週期以及第二參考工作週期，分別對應多個參考轉速所包含的第一參考轉速以及第二參考轉速；接收一轉速命令；在第一環境中，從查表中查找與轉速命令指示的一指令轉速相同的參考轉速所對應的參考工作週期，以輸出具有查找到的參考工作週期的驅動訊號至風扇馬達；在第二環境中，取樣和保持用以驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉時所輸出的驅動訊號的工作週 期作為第一取樣工作週期；計算第一取樣工作週期與第一參考工作週期的差值作為第一差值；取樣和保持用以驅動風扇馬達以第二參考轉速運轉的驅動訊號的工作週期作為第二取樣工作週期；計算第二取樣工作週期與第二參考工作週期的差值作為第二差值；判斷第一差值與第二差值的線性變化關係以分析線性變化數據；依據線性變化數據，以計算驅動風扇馬達在第二環境中分別以多個參考轉速運轉分別所需的多個參考工作週期，以更新查表；以及在第二環境中，從查表中查找與轉速命令指示的指令轉速相同的參考轉速所對應的更新的參考工作週期，以輸出具有查找到的參考工作週期的驅動訊號至風扇馬達。
在一實施方案中，所述自動修正風扇馬達轉速的方法更包含以下步驟：依據第一差值與第一參考工作週期以產生如下的第一方程式：y1=a×x1+b，其中y1代表第一差值，x1代表第一參考工作週期，a代表第一係數，b代表第二係數；依據第二差值與第二參考工作週期以產生如下的第二方程式：y2=a×x2+b，其中y2代表第二差值，x2代表第二參考工作週期；將第一方程式與第二方程式進行相減運算以計算出第一係數，代入第一方程式或第二方程式以計算出第二係數，產生如下的通用方程式：y=a×x+b，其中y代表在第一環境與第二環境中所需的參考工作週期的差值，x代表在第一環境所需的參考工作週期；以及將驅動風扇馬達以各參考轉速運轉時，在第一環境中所需的各參考工作週期代入通用方程式，以計算在第二環境中所需的各參考工作週期。
在一實施方案中，所述自動修正風扇馬達轉速的方法更包含以下步驟：將各參考轉速下的x值作為曲線圖的橫軸值、y值作為曲線圖的縱軸值，依據多個參考轉速下的所有x值與y值，以建構出線性曲線，在曲線圖中。
在一實施方案中，所述自動修正風扇馬達轉速的方法更包含以 下步驟：在風扇馬達維持以相同的參考轉速運轉下，在第一時刻取樣和保持的驅動訊號的工作週期與在第二時刻取樣和保持的驅動訊號的工作週期是否相同，若否，判斷風扇馬達所在環境改變，更新查表模組，若是，則不更新查表模組。
在一實施方案中，所述自動修正風扇馬達轉速的方法更包含以下步驟：計時風扇馬達維持以第一參考轉速運轉持續的第一時間長度；判斷第一時間長度是否到達第一預設時間長度，若是，判定風扇馬達已達穩態狀態，取樣和保持第一取樣工作週期，若否，從重新計時；計時風扇馬達維持以第二參考轉速運轉持續的第二時間長度；以及判斷第二時間長度是否到達第二預設時間長度，若是，判定風扇馬達已達穩態狀態，取樣和保持第二取樣工作週期，若否，重新計時。
如上所述，本發明提供一種自動修正風扇馬達轉速的系統及方法，其當風扇馬達移動至不同環境中，可自動修正查表上驅動風扇馬達以不同轉速運轉所需要的驅動訊號的工作週期。如此，在目標轉速命令下達後，可直接依據轉速命令指示的轉速進行查表，輸出具有查找到的工作週期的驅動訊號至風扇馬達，以快速驅動風扇馬達以目標轉速運轉，不需以傳統較複雜且較慢的PID控制，且可避免轉速突波。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
10:查表模組
20:取樣和保持電路
30:運算電路
40:驅動電路
50:穩定狀態檢測電路
S101~S133、S201~S205:步驟
C1:第一曲線
C2:第二曲線
C21、C22、C23:曲線
圖1為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統的方塊圖。
圖2為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的方法的步驟流程圖。
圖3為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統的方塊圖。
圖4為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的方法的步驟流程圖。
圖5為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法的查表內儲存的轉速對工作週期的曲線圖。
圖6為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法在不同環境和馬達轉速下的模擬測試數據圖表。
圖7為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於4公分風扇在壓入風口的工作週期對PWM訊號工作週期的曲線圖。
圖8為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於4公分風扇在第一環境和第二環境中的工作週期的差值對第一環境的工作週期的曲線圖。
圖9為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法在4公分風扇進入穩態始取樣的工作週期對差值的曲線圖。
圖10為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於6公分風扇在不同環境中的工作週期對轉速的曲線圖。
圖11為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於6公分風扇在第一環境和第二環境中的工作週期的差值對第一環境的工作週期的曲線圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1、圖2和圖5，其中圖1為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統的方塊圖；圖2為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的方法的步驟流程圖；圖5為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法的查表內儲存的轉速對工作週期的曲線圖。
如圖1所示，本實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統可包含查表模組10、取樣和保持電路20、運算電路30以及驅動電路40，適用於執行如圖2所示的自動修正風扇馬達轉速的方法所包含的步驟S101~S133。如圖1所示，運算電路30連接查表模組10、取樣和保持電路20以及驅動電路40。
在步驟S101，將設有馬達的風扇置於在第一環境中。
在步驟S103，測試驅動電路40驅動風扇馬達在第一環境中以多個不同參考轉速運轉時，驅動電路40輸出至風扇馬達的驅動訊號所需要的工作週期，以建立查表，儲存在查表模組10中。亦即，在查表模組10的查表上列出多個不同參考轉速及其分別所需的多個不同參考工作週期。
為了在風扇馬達移動至不同環境時，查表可更新成適用於新環境下(如本案所述的第二環境)的風扇馬達以不同轉速運轉，在查表模組10上所 列的多個參考轉速至少包含第一參考轉速以及第二參考轉速，分別對應多個參考工作週期所包含的第一參考工作週期以及第二參考工作週期。
若有需要，查表模組10可在查表上，建立如圖5所示的曲線圖，縱軸為參考轉速，而橫軸為參考工作週期，依據多個參考轉速分別所需的多個參考工作週期以建立一非線性曲線在曲線圖。
舉例而言，參考轉速1241.4RPM對應參考工作週期12.5%，參考轉速2100.8RPM對應參考工作週期25%，參考轉速2769.2RPM對應參考工作週期37.5%，參考轉速3533.2RPM對應參考工作週期50.0%，參考轉速4297.1RPM對應參考工作週期62.5%，參考轉速4870.1RPM對應參考工作週期75.0%，參考轉速5538.5RPM對應參考工作週期87.5%，參考轉速6016RPM對應參考工作週期100%，在此僅舉例說明，不以此為限。
在步驟S105，利用驅動電路40從外部控制電路接收轉速命令。
在步驟S107，利用驅動電路40從查表中查找與轉速命令指示的一指令轉速相同的參考轉速。
在步驟S109，利用驅動電路40從查表中取得與查找到的參考轉速所需的參考工作週期。
在步驟S111，利用驅動電路40輸出具有查找到的參考工作週期的驅動訊號至風扇馬達。
在步驟S113，風扇馬達依據驅動訊號進行運轉。
在步驟S115，在風扇運轉過程中或停止運轉時，風扇可能移動至不同的環境。為方便說明，在本文中，風扇移動前所在環境以第一環境進行說明，而風扇移動後所在環境以第二環境進行說明。例如，第一環境為機殼外的開放空間，而第二環境為機殼內的容置空間(用以容置風扇)。
當風扇移動至不同環境時，若以指令轉速執行前述查表程序， 輸出具有查找到的工作週期的驅動訊號以驅動風扇馬達，風扇馬達實際運轉的速度並非等於指令轉速。也就是說，當風扇移動至不同環境中時，驅動電路40必須改變輸出至風扇馬達的驅動訊號的工作週期，才可使風扇馬達在第二環境中的運轉速度維持與風扇馬達在第一環境中的運轉速度相同。
因此，當風扇移動至不同環境(第二環境)中時，為了仍能快速驅動風扇馬達運轉，必須執行後續步驟S117~S133，以更新查表。
在步驟S117，利用驅動電路40輸出驅動訊號至風扇馬達，以驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉。
在步驟S119，利用取樣和保持電路20取樣和保持驅動電路40驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉時所輸出的驅動訊號的工作週期，作為第一取樣工作週期。
在步驟S121，利用運算電路30，計算在第二環境中驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉的驅動訊號的第一取樣工作週期，與查表上所列在第一環境中驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉所需的第一參考工作週期的差值，作為第一差值。亦即，計算在不同環境中，驅動風扇馬達以相同的第一參考轉速運轉時，所需的驅動訊號的工作週期的差值。
在步驟S123，利用驅動電路40輸出驅動訊號至風扇馬達，以驅動風扇馬達以第二參考轉速運轉。
在步驟S125，利用取樣和保持電路20取樣和保持用以驅動電路40驅動風扇馬達以第二參考轉速運轉時所輸出的驅動訊號的工作週期，作為第二取樣工作週期。
在步驟S127，利用運算電路30，計算在第二環境中驅動風扇馬達以第二參考轉速運轉的驅動訊號的第二取樣工作週期，與查表上所列在第一環境中驅動風扇馬達以第一參考轉速運轉所需的第二參考工作週期的差 值，作為第二差值。亦即，計算在不同環境中，驅動風扇馬達以相同的第二參考轉速運轉時，所需的驅動訊號的工作週期的差值。
在步驟S129，利用運算電路30，判斷第一差值與第二差值的線性變化關係，以分析出線性變化數據。
在步驟S131，利用運算電路30，依據線性變化數據，計算驅動風扇馬達在第二環境中分別以多個參考轉速運轉分別所需的多個參考工作週期，以更新查表模組10。如前所述，在第二環境中所需的多個參考工作週期不同於在第一環境中所需的多個參考工作週期。
在步驟S133，將風扇馬達在第二環境中分別以多個參考轉速運轉分別所需的多個參考工作週期，取代原本查表上所列在第一環境中分別以多個參考轉速運轉分別所需的多個參考工作週期。
在更新查表之後，當風扇馬達在第二環境中運轉時，可回到步驟S105，驅動電路40接收轉速命令，接著執行後續步驟，以依據轉速命令指示的指令轉速，進行查表，以取得所需的工作週期，輸出具有此工作週期的驅動訊號，以驅動風扇馬達以此指令轉速進行運轉。
請參閱圖3、圖4和圖9，其中圖3為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統的方塊圖；圖4為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的方法的步驟流程圖；圖9為本發明第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法在4公分風扇進入穩態始取樣的工作週期對差值的曲線圖。
如圖1所示，本實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統除了可包含查表模組10、取樣和保持電路20、運算電路30以及驅動電路40，更可包含穩定狀態檢測電路50，適用於執行如圖3所示的自動修正風扇馬達轉速的方法所包含的步驟S101~S133。應理解，可依據實際需求，適當調整本文步驟的內容、執行順序和次數。如圖1所示，穩定狀態檢測電路50連接取樣和保持電路 20。與第一實施例相同之處，不在此贅述。
如圖9所示，在開放空間的驅動訊號的工作週期增加時，在開放空間與在密閉空間中的驅動訊號的工作週期的差值越大，基本上呈線性變化。然而，風扇馬達可能會有一段時間運作狀態不穩定，運轉速度會有變動，例如剛開始驅動風扇馬達時，此時取得的工作週期數據不準確。
因此，在執行完前述步驟S101~S117後，可執行步驟S201~S205。
在步驟S201，利用穩定狀態檢測電路50計時風扇馬達以第一參考轉速持續運轉的第一時間長度。
在步驟S203，利用穩定狀態檢測電路50判斷第一時間長度是否到達第一預設時間長度。若第一時間長度未到達第一預設時間長度例如6秒時，判定馬達風扇的轉速隨時間變動，風扇馬達處於不穩定狀態，因此回到步驟S201重新計時。相反地，若第一時間長度到達第一預設時間長度時，判定馬達風扇以恆定的速度穩定地運轉，執行下一步驟S205。
在步驟S205，利用穩定狀態檢測電路50指示取樣和保持電路20取樣和保持用以驅動風扇馬達以第一參數轉速運轉的驅動訊號的工作週期，作為前述第一取樣工作週期。
同樣，在執行步驟S123之後，亦可執行步驟S201~S205，以計時風扇馬達以第二參考轉速持續運轉的第二時間長度，判斷第二時間長度是否到達第二預設時間長度。若否，重新計時。若是，指示取樣和保持電路20取樣用以驅動風扇馬達以第二參數轉速運轉的驅動訊號的工作週期，作為前述第二取樣工作週期。
請一併參閱圖1至圖11，其中圖8為本發明第一實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於4公分風扇在第一環境和第二環境中的工作週期的差值對第一環境的工作週期的曲線圖；圖9為本發明第二實施例的 自動修正風扇馬達轉速的系統和方法在4公分風扇進入穩態始取樣的工作週期對差值的曲線圖；圖11為本發明第一和第二實施例的自動修正風扇馬達轉速的系統和方法應用於6公分風扇在第一環境和第二環境中的工作週期的差值對第一環境的工作週期的曲線圖。
如圖6所示，為了使風扇馬達以相同轉速運轉，驅動電路40在開放空間中輸出至風扇馬達的驅動訊號的工作週期，不同於將容置風扇馬達的機殼的密閉空間的入風口或出風口封住時，輸出至風扇馬達的驅動訊號的工作週期。
如圖6所示的數據標示於如圖7所示的曲線圖中，以形成第一曲線C1以及第二曲線C2。曲線圖的橫軸為PWM訊號的工作週期，用以決定前述驅動電路40驅動風扇馬達的頻率，正比於風扇馬達的運轉速度。曲線圖的縱軸則為輸入風扇馬達的驅動訊號的工作週期。第一曲線C1代表封住機殼的入風口時取樣到的數據曲線，第二曲線C2則代表封住機殼的出風口時取樣到的數據曲線。
如圖7所示，4公分風扇的驅動訊號的工作週期對PWM訊號的工作週期的第一曲線C1以及第二曲線C2皆非呈線性。如圖10所示，6公分風扇的的驅動訊號的工作週期對風扇馬達的曲線亦非呈線性。
然而，值得注意的是，驅動風扇馬達以相同參考轉速運轉時，在開放空間中與在封住機殼的入風口時輸入機殼內的風扇馬達的驅動訊號的工作週期的差值，與在開放空間中輸入風扇馬達的驅動訊號的工作週期，成正比，如圖8、圖9和圖11所示的線性曲線。
因此，如前述步驟S131所述，在取樣和保持電路20在第二環境)中可取樣兩個驅動訊號的工作週期(即第一和第二取樣工作週期)，運算電路30即可基於具線性特性的線性曲線的數據(即前述線性變化數據)，計算出驅動風 扇馬達在第二環境中分別以其他不同參考轉速運轉分別所需的驅動訊號的參考工作週期，以更新查表模組10。
為方便說明，在本文中，風扇馬達以相同轉速運轉下，在第一環境中輸入風扇馬達的驅動訊號的工作週期，以參考工作週期表示，而在第二環境中輸入風扇馬達的驅動訊號的工作週期，則以取樣工作週期表示。
運算電路30計算第一取樣工作週期與第一參考工作週期的差值作為第一差值，依據第一差值與第一參考工作週期以產生如下的第一方程式：y1=a×x1+b，其中y1代表第一差值，x1代表第一參考工作週期，a代表第一係數，b代表第二係數。
運算電路30計算第二取樣工作週期與第二參考工作週期的差值作為第二差值，依據第二差值與第二參考工作週期以產生如下的第二方程式：y2=a×x2+b，其中y2代表第二差值，x2代表第二參考工作週期，a代表第一係數，b代表第二係數。
接著，運算電路30將第一方程式與第二方程式進行相減運算以計算出第一係數，代入前述第一方程式或第二方程式以計算出第二係數，產生如下的通用方程式：y=a×x+b，其中y代表在第一環境與第二環境中所需的參考工作週期的差值，x代表在第一環境所需的參考工作週期，a代表第一係數，b代表第二係數。
運算電路30將不同轉速下查表所列第一環境所需的驅動訊號的各參考工作週期代入通用方程式，以計算風扇馬達從第一環境移動至第二環 境中維持以相同轉速運轉下，所需的驅動訊號的參考工作週期。
舉例而言，如圖6所示，當驅動風扇馬達以目標轉速16000RPM運轉在第一環境下，驅動電路40從更新前的查表模組10的查表中查找對應轉速16000RPM的參考工作週期50.5%。取樣和保持電路20取樣和保持用以驅動風扇馬達在第二環境下以相同目標轉速16000RPM運轉時的驅動訊號的工作週期為42.7%。
運算電路30計算在第一環境中的參考工作週期50.5%與第二環境中的取樣工作週期42.7%的差值為7.8%，接著將此差值作為y值代入上述通用方程式，並將第一環境中的參考工作週期50.5作為x值代入上述通用方程式，以形成第一運算式：7.8=a×50.5+b。
另外，在驅動風扇馬達以目標轉速8000RPM運轉下，驅動電路40從更新前的查表中查找對應轉速8000RPM的參考工作週期26.7%。取樣和保持電路20取樣和保持用以驅動風扇馬達在第二環境下以相同目標轉速8000運轉時的驅動訊號的工作週期為24.4%。
運算電路30計算在第一環境中的參考工作週期26.7%與第二環境中的取樣工作週期24.4%的差值為2.3%，接著將此差值作為y值代入上述通用方程式，並將第一環境中的參考工作週期26.7作為x值代入上述通用方程式，以形成第二運算式：2.3=a×26.7+b。
接著，運算電路30將上述第二運算式與第一運算式相減，可計算出a值為0.231，接著將a值代入第一運算式或第二運算式，即可計算出b值為-3.87。運算電路30依據a值與b值代入通用方程式可產生適用第二環境之方程式：y=0.231×x-3.87。運算電路30依據此第二環境之方程式，可計算出驅動風扇馬達在第二環境中分別以其他不同參考轉速運轉分別所需的驅動訊號的參考工作週期，以更新查表模組10。
綜上所述，本發明提供一種自動修正風扇馬達轉速的系統及其方法，其當風扇馬達移動至不同環境中，可自動修正查表上驅動風扇馬達以不同轉速運轉所需要的驅動訊號的工作週期，使得風扇置於任何環境中，皆可直接依據轉速命令指示的轉速進行查表，輸出具有查找到的工作週期的驅動訊號，以快速驅動風扇馬達以目標轉速運轉。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
10:查表模組
20:取樣和保持電路
30:運算電路
40:驅動電路

Claims (11)

  1. 一種自動修正風扇馬達轉速的系統，包含：一查表模組，儲存用以驅動一風扇馬達在一第一環境中以不同的多個參考轉速運轉分別需要的多個參考工作週期，其中該多個參考工作週期包含一第一參考工作週期以及一第二參考工作週期，分別對應該多個參考轉速所包含的一第一參考轉速以及一第二參考轉速；一驅動電路，連接該查表模組以及該風扇馬達，配置以從該查表模組中查找與一轉速命令指示的一指令轉速相同的該參考轉速所對應的該參考工作週期，並輸出具有查找到的該參考工作週期的一驅動訊號至該風扇馬達；一取樣和保持電路，連接該驅動電路以及該風扇馬達，配置以在一第二環境中，取樣和保持該驅動電路驅動該風扇馬達以該第一參考轉速運轉時所輸出的該驅動訊號的工作週期作為一第一取樣工作週期，以及取樣和保持該驅動電路驅動該風扇馬達以該第二參考轉速運轉時所輸出的該驅動訊號的工作週期作為一第二取樣工作週期；以及一運算電路，連接該取樣和保持電路以及該查表模組，配置以計算該第一取樣工作週期與該第一參考工作週期的差值作為一第一差值，計算該第二取樣工作週期與該第二參考工作週期的差值作為一第二差值，判斷該第一差值與該第二差值的線性變化關係以分析一線性變化數據，據以計算驅動該風扇馬達在該第二環境中分別以該多個參考轉速運轉分別所需的該多個參考工作週期，以更新該查表模組。
  2. 如請求項1所述的自動修正風扇馬達轉速的系統，其中該運算電路配置以依據該第一差值與該第一參考工作週期以產生如下的一第一方程式： y1=a×x1+b，其中y1代表該第一差值，x1代表該第一參考工作週期，a代表一第一係數，b代表一第二係數；其中該運算電路配置以依據該第二差值與該第二參考工作週期以產生如下的一第二方程式：y2=a×x2+b，其中y2代表該第二差值，x2代表該第二參考工作週期；其中該運算電路配置以將該第一方程式與該第二方程式進行相減運算以計算出該第一係數，代入該第一方程式或該第二方程式以計算出該第二係數，產生如下的一通用方程式：y=a×x+b，其中y代表在該第一環境所需的該參考工作週期與該第二環境中所需的該參考工作週期的差值，x代表在該第一環境所需的該參考工作週期；其中該運算電路配置以將驅動該風扇馬達以各該參考轉速運轉時，在該第一環境中所需的各該參考工作週期代入該通用方程式，以計算在該第二環境中所需的各該參考工作週期。
  3. 如請求項2所述的自動修正風扇馬達轉速的系統，其中該運算電路配置以將各該參考轉速下的x值作為一曲線圖的橫軸值、y值作為一曲線圖的縱軸值，依據該多個參考轉速下的所有x值與y值，以建構出一線性曲線，在該曲線圖中。
  4. 如請求項1所述的自動修正風扇馬達轉速的系統，其中當該風扇馬達維持以相同的該參考轉速運轉下，該取樣和保持電路在一第一時刻取樣的該驅動訊號的工作週期與在一第二時刻取樣的該驅動訊號的工作週期不同時，判斷該風扇馬達所在環境改變，指示該運算電路更新該查表模組。
  5. 如請求項1所述的自動修正風扇馬達轉速的系統，更包含一 穩定狀態檢測電路，連接該取樣和保持電路，配置以計時該風扇馬達維持以該第一參考轉速持續穩定運轉的一第一時間長度，判斷該第一時間長度到達一第一預設時間長度時，代表風扇馬達已達穩態狀態，將指示該取樣和保持電路去取樣和保持該第一取樣工作週期；其中該穩定狀態檢測電路配置以計時該風扇馬達維持以該第二參考轉速持續穩定運轉的一第二時間長度，判斷該第二時間長度到達一第二預設時間長度時，代表風扇馬達已達穩態狀態，將指示該取樣和保持電路去取樣和保持該第二取樣工作週期。
  6. 如請求項1所述的自動修正風扇馬達轉速的系統，其中該第一環境包含開放空間，該第二環境包含放置該風扇馬達的一機殼內的密閉空間。
  7. 一種自動修正風扇馬達轉速的方法，包含以下步驟：在一查表中，儲存用以驅動一風扇馬達在一第一環境中以不同的多個參考轉速運轉分別需要的多個參考工作週期，其中該多個參考工作週期包含一第一參考工作週期以及一第二參考工作週期，分別對應該多個參考轉速所包含的一第一參考轉速以及一第二參考轉速；接收一轉速命令；在該第一環境中，從該查表中查找與該轉速命令指示的一指令轉速相同的該參考轉速所對應的該參考工作週期，以輸出具有查找到的參考工作週期的一驅動訊號至該風扇馬達；在一第二環境中，取樣和保持用以驅動該風扇馬達以該第一參考轉速運轉時所輸出的該驅動訊號的工作週期作為一第一取樣工作週期； 計算該第一取樣工作週期與該第一參考工作週期的差值作為一第一差值；取樣和保持用以驅動該風扇馬達以該第二參考轉速運轉的該驅動訊號的工作週期作為一第二取樣工作週期；計算該第二取樣工作週期與該第二參考工作週期的差值作為一第二差值；判斷該第一差值與該第二差值的線性變化關係以分析一線性變化數據；依據該線性變化數據，以計算驅動該風扇馬達在該第二環境中分別以該多個參考轉速運轉分別所需的該多個參考工作週期，以更新該查表；以及在該第二環境中，從該查表中查找與該轉速命令指示的該指令轉速相同的該參考轉速所對應的更新的該參考工作週期，以輸出具有查找到的參考工作週期的該驅動訊號至該風扇馬達。
  8. 如請求項7所述的自動修正風扇馬達轉速的方法，更包含以下步驟：依據該第一差值與該第一參考工作週期以產生如下的一第一方程式：y1=a×x1+b，其中y1代表該第一差值，x1代表該第一參考工作週期，a代表一第一係數，b代表一第二係數；依據該第二差值與該第二參考工作週期以產生如下的一第二方程式：y2=a×x2+b，其中y2代表該第二差值，x2代表該第二參考工作週期；將該第一方程式與該第二方程式進行相減運算以計算出該第 一係數，代入該第一方程式或該第二方程式以計算出該第二係數，產生如下的一通用方程式：y=a×x+b，其中y代表在該第一環境與該第二環境中所需的該參考工作週期的差值，x代表在該第一環境所需的該參考工作週期；以及將驅動該風扇馬達以各該參考轉速運轉時，在該第一環境中所需的各該參考工作週期代入該通用方程式，以計算在該第二環境中所需的各該參考工作週期。
  9. 如請求項8所述的自動修正風扇馬達轉速的方法，更包含以下步驟：將各該參考轉速下的x值作為一曲線圖的橫軸值、y值作為一曲線圖的縱軸值，依據該多個參考轉速下的所有x值與y值，以建構出一線性曲線，在該曲線圖中。
  10. 如請求項7所述的自動修正風扇馬達轉速的方法，更包含以下步驟：在該風扇馬達維持以相同的該參考轉速運轉下，在一第一時刻取樣和保持的該驅動訊號的工作週期與在一第二時刻取樣和保持的該驅動訊號的工作週期是否相同，若否，判斷該風扇馬達所在環境改變，更新該查表模組，若是，則不更新該查表模組。
  11. 如請求項7所述的自動修正風扇馬達轉速的方法，更包含以下步驟：計時該風扇馬達維持以該第一參考轉速穩定運轉持續的一第一時間長度；判斷該第一時間長度是否到達一第一預設時間長度，若是，判定風扇馬達已達穩態狀態，取樣和保持該第一取樣工作週 期，若否，從重新計時；計時該風扇馬達維持以該第二參考轉速穩定運轉持續的一第二時間長度；以及判斷該第二時間長度是否到達一第二預設時間長度，若是，判定風扇馬達已達穩態狀態，取樣和保持該第二取樣工作週期，若否，重新計時。
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