TWM542296U - 改良型風扇驅動裝置 - Google Patents

Description

改良型風扇驅動裝置

本創作係有關於一種風扇驅動裝置，特別是一種改良型風扇驅動裝置。

目前一些常見的電子設備，例如電腦或伺服器等等，通常會在其內部設置複數之風扇，藉以對電子設備進行散熱。雖然電子設備的內部係設置複數之風扇，但目前的電子設備通常只能偵測其中一個風扇的轉速。當該些風扇被要求斷電時（例如電子設備要斷電關機），電子設備會將用以驅動該些風扇裝置之複數之驅動訊號之工作週期（duty cycle）之導通率逐漸降低以企圖關閉正在偵測中的風扇，例如驅動訊號之工作週期之導通率從百分之九十降低至百分之八十，從百分之八十降低至百分之七十，以此類推，直到電子設備偵測到正在偵測中的風扇已停止轉動。

在一具體實施例，當電子設備將該些驅動訊號之工作週期之導通率逐漸降低至僅有百分之二十五時，電子設備偵測到正在偵測中的風扇已停止轉動（此時其他風扇未必停止轉動，因為電子設備通常只能偵測其中一個風扇的轉速），則該些驅動訊號之工作週期之導通率亦會被停止降低，亦即該些驅動訊號之工作週期之導通率會被維持在百分之二十五；然而，這會產生一個很大的問題：由於每一個風扇在製作時難免會有誤差，因此正在偵測中的風扇可由驅動訊號之工作週期之導通率降低至百分之二十五時停止轉動，但其他風扇可能還要低於百分之二十五，例如百分之十八才能停止轉動；而此時該些驅動訊號之工作週期之導通率被停止降低以維持在百分之二十五將無法使需要例如更低至百分之十以下的風扇停止轉動。

為改善上述習知技術之缺點，本創作之目的在於提供一種改良型風扇驅動裝置。

為達成本創作之上述目的，本創作之改良型風扇驅動裝置係應用於複數之風扇裝置，該些風扇裝置電性連接至該改良型風扇驅動裝置，該改良型風扇驅動裝置包含：一風扇轉速偵測單元；及一風扇驅動控制單元，該風扇驅動控制單元電性連接至該風扇轉速偵測單元及該些風扇裝置。其中在該風扇裝置斷電後，因為該風扇裝置慣性地轉動，使得該風扇轉速偵測單元偵測到該風扇裝置慣性地轉動以產生一風扇轉動訊號；該風扇轉速偵測單元傳送該風扇轉動訊號至該風扇驅動控制單元；當該風扇驅動控制單元接收到該風扇轉動訊號且該些風扇裝置被要求斷電時，該風扇驅動控制單元降低用以驅動該些風扇裝置之複數之驅動訊號之工作週期之導通率。

再者，如上所述之改良型風扇驅動裝置，在一具體實施例，該改良型風扇驅動裝置更包含：一風扇驅動電源單元，該風扇驅動電源單元電性連接至該風扇驅動控制單元。

再者，如上所述之改良型風扇驅動裝置，在一具體實施例，該改良型風扇驅動裝置更包含：一輔助電源單元，該輔助電源單元電性連接至該風扇驅動控制單元。其中當該風扇驅動控制單元接收到該風扇轉動訊號且該些風扇裝置被要求斷電時，該風扇驅動控制單元利用該輔助電源單元的電源以驅動該些風扇裝置一預設時間。

再者，如上所述之改良型風扇驅動裝置，其中該風扇轉速偵測單元可為例如但本創作不限定為一霍爾（Hall）感測元件。

再者，如上所述之改良型風扇驅動裝置，其中該風扇轉動訊號可為例如但本創作不限定為一數位方波訊號。

再者，如上所述之改良型風扇驅動裝置，其中該些驅動訊號可為例如但本創作不限定為脈波寬度調變（pulse width modulation，通常簡稱為PWM）訊號。

本創作之功效在於利用被偵測轉速的風扇斷電後因為慣性地轉動與風扇轉速偵測單元（例如霍爾感測元件）相互感應所產生之風扇轉動訊號以持續降低用以驅動所有的風扇之驅動訊號之工作週期之導通率以確保所有的風扇在被要求斷電時能確實停止轉動。本創作之另一功效在於風扇斷電後繼續旋轉以幫助散熱。

為了能更進一步瞭解本創作為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：

請參考圖1，其係為本創作之改良型風扇驅動裝置之第一實施例方塊圖。如圖1所示之本創作之改良型風扇驅動裝置10係應用於複數之風扇裝置20，該些風扇裝置20電性連接至該改良型風扇驅動裝置10，該風扇裝置20包含複數之磁鐵北極N及複數之磁鐵南極S。該改良型風扇驅動裝置10包含一風扇轉速偵測單元102及一風扇驅動控制單元104，該風扇驅動控制單元104電性連接至該風扇轉速偵測單元102及該些風扇裝置20。當該風扇裝置20轉動時，磁與該風扇轉速偵測單元102（例如霍爾感測元件）相互感應作相位切換，會產生數位方波訊號，此數位方波訊號之頻率代表該風扇裝置20之轉速，藉此得知該風扇裝置20之轉速以進行後續轉速調整以調節散熱；請參考圖4，其係為本創作之數位方波訊號之一實施例波形圖。

如圖1所示之具體實施例，在該風扇裝置20斷電後，因為該風扇裝置20慣性地轉動或因為週邊應用電路短暫放電關係讓該風扇裝置20轉動，使得該風扇轉速偵測單元102偵測到該風扇裝置20慣性地轉動以產生一風扇轉動訊號FG，亦即磁與該風扇轉速偵測單元102（例如霍爾感測元件）有短暫時間作相互感應相位切換以產生該風扇轉動訊號FG；該風扇轉動訊號FG為短暫的數位方波訊號，其輸出頻率可應用於系統端多顆風扇之控制應用；請參考圖5，其係為本創作之風扇轉動訊號之一實施例波形圖；在一第一時間點t1之前，該風扇裝置20接收電源正常轉動；在該第一時間點t1之後，該風扇裝置20被斷電；在該第一時間點t1與一第二時間點t2之間，該風扇轉動訊號FG為短暫的數位方波訊號，且其導通時間逐漸減少；在該第二時間點t2之後，即無任何訊號輸出。

如圖1所示之具體實施例，接著該風扇轉速偵測單元102傳送該風扇轉動訊號FG至該風扇驅動控制單元104；當該風扇驅動控制單元104接收到該風扇轉動訊號FG且該些風扇裝置20被要求斷電時，該風扇驅動控制單元104降低用以驅動該些風扇裝置20之複數之驅動訊號106之工作週期（duty cycle）之導通率。本創作即藉由持續降低用以驅動該些風扇裝置20之複數之驅動訊號106之工作週期之導通率以確保所有的風扇在被要求斷電時能確實停止轉動。

在一具體實施例，圖1所示之該風扇轉速偵測單元102僅偵測中間的該風扇裝置20的轉速；當該些風扇裝置20被要求斷電時（例如整體系統要關機時），該風扇驅動控制單元104即逐漸減少該些驅動訊號106之工作週期之導通率，例如工作週期之導通率從百分之九十降低至百分之八十，從百分之八十降低至百分之七十，以此類推，直到該風扇驅動控制單元104藉由該風扇轉速偵測單元102偵測到圖1的中間的該風扇裝置20已停止轉動，亦即無法繼續產生如圖4所示之連續之數位方波訊號；假設為工作週期之導通率降低至百分之二十五使圖1的中間的該風扇裝置20停止轉動。

此時，對於前述之相關技術來說，該些驅動訊號106之工作週期之導通率即會被固定為百分之二十五而不再下降，因為系統認為風扇已經被關閉不再轉動；事實上，因為系統僅能偵測一個風扇的轉速，所以被偵測到的風扇顯示已停止轉動，並不代表其他風扇也已經停止轉動。

例如，圖1所示左邊的該風扇裝置20在工作週期之導通率為百分之三十二時可被停止轉動，則上述工作週期之導通率百分之二十五可使圖1所示左邊的該風扇裝置20停止轉動，不會產生問題；但是，例如圖1所示右邊的該風扇裝置20如果需要在工作週期之導通率為百分之十八時才停止轉動，對於前述之相關技術來說，就會產生問題，亦即圖1所示右邊的該風扇裝置20無法確實地停止轉動。

然而，本創作的改進的作法在於，繼續利用如圖5所示介於該第一時間點t1與該第二時間點t2之間的訊號（即斷電後利用該風扇裝置20慣性地轉動所產生之該風扇轉動訊號FG）；只要該風扇驅動控制單元104持續接收到如圖5所示介於該第一時間點t1與該第二時間點t2之間的訊號（即該風扇轉動訊號FG），該風扇驅動控制單元104即持續降低該些驅動訊號106之工作週期之導通率，例如再降低至百分之十八時，即可使圖1所示右邊的該風扇裝置20停止轉動；須知持續降低該些驅動訊號106之工作週期之導通率可能比上述百分之十八更低，例如低至百分之十。該些風扇裝置20雖然有誤差，但應不至於過大（例如上述之導通率百分之三十二、百分之二十五及百分之十八停止轉動），因此如圖5所示介於該第一時間點t1與該第二時間點t2之間的時間應能使該風扇驅動控制單元104充分地降低該些驅動訊號106之工作週期之導通率以滿足確保所有的風扇在被要求斷電時能確實停止轉動之需求。

如圖1所示之具體實施例，該風扇轉速偵測單元102可為例如但本創作不限定為一霍爾（Hall）感測元件；該風扇轉動訊號FG可為例如但本創作不限定為一數位方波訊號；該些驅動訊號106可為例如但本創作不限定為脈波寬度調變（pulse width modulation，通常簡稱為PWM）訊號。再者，在該風扇裝置20斷電後，該風扇裝置20慣性地轉動的持續時間係例如但本創作不限定為取決於放電時間的長短，例如七秒鐘至八秒鐘。

請參考圖2，其係為本創作之改良型風扇驅動裝置之第二實施例方塊圖。如圖2所示之本創作之改良型風扇驅動裝置10係應用於複數之風扇裝置20，該些風扇裝置20電性連接至該改良型風扇驅動裝置10，該風扇裝置20包含複數之磁鐵北極N及複數之磁鐵南極S。該改良型風扇驅動裝置10包含一風扇轉速偵測單元102、一風扇驅動控制單元104及一風扇驅動電源單元108，該風扇驅動控制單元104電性連接至該風扇轉速偵測單元102及該些風扇裝置20，該風扇驅動電源單元108電性連接至該風扇驅動控制單元104。

如圖2所示之具體實施例，該風扇轉速偵測單元102可為例如但本創作不限定為一霍爾（Hall）感測元件；該風扇轉動訊號FG可為例如但本創作不限定為一數位方波訊號；該些驅動訊號106可為例如但本創作不限定為脈波寬度調變（pulse width modulation，通常簡稱為PWM）訊號。再者，在該風扇裝置20斷電後，該風扇裝置20慣性地轉動的持續時間係例如但本創作不限定為取決於放電時間的長短，例如七秒鐘至八秒鐘。圖2所示之其餘敘述與圖1相似者，為簡潔因素，故於此不再贅述。

請參考圖3，其係為本創作之改良型風扇驅動裝置之第三實施例方塊圖。如圖3所示之本創作之改良型風扇驅動裝置10係應用於複數之風扇裝置20，該些風扇裝置20電性連接至該改良型風扇驅動裝置10，該風扇裝置20包含複數之磁鐵北極N及複數之磁鐵南極S。該改良型風扇驅動裝置10包含一風扇轉速偵測單元102、一風扇驅動控制單元104及一輔助電源單元110，該風扇驅動控制單元104電性連接至該風扇轉速偵測單元102及該些風扇裝置20，該輔助電源單元110電性連接至該風扇驅動控制單元104。

如圖3所示之具體實施例，該風扇轉速偵測單元102可為例如但本創作不限定為一霍爾（Hall）感測元件；該風扇轉動訊號FG可為例如但本創作不限定為一數位方波訊號；該些驅動訊號106可為例如但本創作不限定為脈波寬度調變（pulse width modulation，通常簡稱為PWM）訊號。再者，在該風扇裝置20斷電後，該風扇裝置20慣性地轉動的持續時間係例如但本創作不限定為取決於放電時間的長短，例如七秒鐘至八秒鐘。圖3所示之其餘敘述與圖1相似者，為簡潔因素，故於此不再贅述。

當該風扇驅動控制單元104接收到該風扇轉動訊號FG且該些風扇裝置20被要求斷電時，該風扇驅動控制單元104利用該輔助電源單元110的電源以驅動該些風扇裝置20一預設時間。

本創作之另一功效在於風扇斷電後繼續旋轉以幫助散熱；例如，一般筆記型電腦關機後，風扇即直接停掉，但本創作持續藉由能接收到該風扇轉動訊號FG以利用該輔助電源單元110的電源（例如但本創作不限定為利用電容充放電方式）以驅動該些風扇裝置20該預設時間（例如但本創作不限定為利用電容充放電方式決定時間長短）以幫助散熱。

本創作之功效在於利用被偵測轉速的風扇斷電後因為慣性地轉動與風扇轉速偵測單元（例如霍爾感測元件）相互感應所產生之風扇轉動訊號以持續降低用以驅動所有的風扇之驅動訊號之工作週期之導通率以確保所有的風扇在被要求斷電時能確實停止轉動。本創作之另一功效在於風扇斷電後繼續旋轉以幫助散熱。

然以上所述者，僅為本創作之較佳實施例，當不能限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本創作還可有其它多種實施例，在不背離本創作精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本創作作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本創作所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本創作已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本創作之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10‧‧‧改良型風扇驅動裝置

20‧‧‧風扇裝置

102‧‧‧風扇轉速偵測單元

104‧‧‧風扇驅動控制單元

106‧‧‧驅動訊號

108‧‧‧風扇驅動電源單元

110‧‧‧輔助電源單元

FG‧‧‧風扇轉動訊號

N‧‧‧磁鐵北極

S‧‧‧磁鐵南極

t1‧‧‧第一時間點

t2‧‧‧第二時間點

圖1為本創作之改良型風扇驅動裝置之第一實施例方塊圖。

圖2為本創作之改良型風扇驅動裝置之第二實施例方塊圖。

圖3為本創作之改良型風扇驅動裝置之第三實施例方塊圖。

圖4為本創作之數位方波訊號之一實施例波形圖。

圖5為本創作之風扇轉動訊號之一實施例波形圖。

10‧‧‧改良型風扇驅動裝置

20‧‧‧風扇裝置

102‧‧‧風扇轉速偵測單元

104‧‧‧風扇驅動控制單元

106‧‧‧驅動訊號

FG‧‧‧風扇轉動訊號

N‧‧‧磁鐵北極

S‧‧‧磁鐵南極

Claims (6)

1. 一種改良型風扇驅動裝置，係應用於複數之風扇裝置，該些風扇裝置電性連接至該改良型風扇驅動裝置，該改良型風扇驅動裝置包含： 一風扇轉速偵測單元；及 一風扇驅動控制單元，該風扇驅動控制單元電性連接至該風扇轉速偵測單元及該些風扇裝置， 其中在該風扇裝置斷電後，因為該風扇裝置慣性地轉動，使得該風扇轉速偵測單元偵測到該風扇裝置慣性地轉動以產生一風扇轉動訊號；該風扇轉速偵測單元傳送該風扇轉動訊號至該風扇驅動控制單元；當該風扇驅動控制單元接收到該風扇轉動訊號且該些風扇裝置被要求斷電時，該風扇驅動控制單元降低用以驅動該些風扇裝置之複數之驅動訊號之工作週期之導通率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之改良型風扇驅動裝置，更包含： 一風扇驅動電源單元，該風扇驅動電源單元電性連接至該風扇驅動控制單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之改良型風扇驅動裝置，更包含： 一輔助電源單元，該輔助電源單元電性連接至該風扇驅動控制單元， 其中當該風扇驅動控制單元接收到該風扇轉動訊號且該些風扇裝置被要求斷電時，該風扇驅動控制單元利用該輔助電源單元的電源以驅動該些風扇裝置一預設時間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之改良型風扇驅動裝置，其中該風扇轉速偵測單元係為一霍爾感測元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之改良型風扇驅動裝置，其中該風扇轉動訊號係為一數位方波訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之改良型風扇驅動裝置，其中該些驅動訊號係為脈波寬度調變訊號。