風扇運轉控制系統的製作方法
2023-06-14 08:51:41 1
專利名稱：風扇運轉控制系統的製作方法
技術領域：
本發明有關一種風扇運轉控制系統，特別是指一種可控制風扇於一 初始運作階段時，減少其運轉所發出的噪音的風扇運轉控制系統。
背景技術：
在一般的電子裝置中，為了提高其運作效率，大部分都會裝設散熱 系統，藉以降低電子裝置內部元件運作時所產生的高溫，以提升整體的 運作效能。特別是針對電腦裝置而言，為了有效增加各電子元件的運作 效率，大部分都會裝設風扇與散熱組件。其中，散熱組件通常是利用熱 傳導的方式直接吸收電子元件運作時所產生的熱能，接著，再利用風扇 的運轉而產生對流空氣，藉以將散熱組件所吸收的熱能通過對流空氣的 熱交換而逸散至外界。
譬如在現有的電腦系統中，在剛開機時，啟動風扇運轉所需的電
力通常是直接由電源供應器提供，在基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System; BIOS)完成啟動與初始化設定之後，才會開始監 控電源供應風扇運轉的電力。然而，由於習用的電源供應器多半會發送 一較大的工作電壓(通常為12伏特)的電力，使風扇一開始就會在高 速運轉下而產生高噪音。
請參閱圖1，其是顯示運用於電腦系統的現有風扇運轉控制電路方 塊圖。如圖所示， 一運用於電腦系統的現有風扇運轉控制系統1包含一 電源11、 一風扇電路組件12與一監控單元13。
電源11電連接於風扇電路組件12，藉以發送出一額定電力至風扇 電路組件12，使位於風扇電路組件12中的風扇(未標示)開始運轉。 監控單元13 (通常為所述的BIOS)亦電連接於風扇電路組件12，其是 用以監測風扇的運轉，並依據監測風扇運轉的結果而發送出一控制信號
Sl至風扇電路組件12,藉以控制風扇的運轉。
在電腦系統處於一初始運作階段(即剛開機階段)時，風扇運轉所 需的電力必須倚賴電源11所發出的額定電力來直接供應。由於所述額
定電力的電壓通常高達12伏特，故會驅使風扇以較高的轉速運轉，並 產生較大的運轉噪音。同時，在對風扇的運轉過程中，監控單元13不 斷對風扇的運轉進行監測，並發送所述的控制信號Sl至風扇電路組件 12。然而，在實際運作過程中，通常必須歷經一穩定時間後，監控單元 13所發送的控制信號Sl才能控制風扇以較低的穩定速度運轉，並減少 風扇運轉時所發出的噪音。
發明內容
本發明所欲解決的技術問題與目的
綜觀在以上所述的現有技術中，由於在初始運作階段時，風扇運轉 會產生較高的噪音，必須歷經所述的穩定時間後，才能控制風扇以較低 的穩定速度運轉，並減少風扇運轉時所發出的噪音。
因此，本發明的主要目的是提供一種風扇運轉控制系統以在初始運 作階段時，所述的風扇運轉控制系統會先將電源所提供的額定電力調降 成控制電力，再利用控制電力來驅動一風扇以較低的轉數運轉。
本發明的次一目的是提供一種風扇運轉控制系統，以在初始運作階 段時，是利用控制電力來驅動一風扇運轉，並且同時可利用一電力控制 信號來持續不斷地控制所述的控制電力。
本發明解決問題的技術手段
本發明為解決現有技術的問題所採用的技術手段是提供一種風扇 運轉控制系統，其包括一電源、 一控制開關電路、 一開關控制信號發送 單元與一風扇電路組件。電源發送出一額定電力；控制開關電路電連接 於電源；開關控制信號發送單元電連接於控制開關電路，並發送一電力 控制信號至控制開關電路；風扇電路組件電連接於控制開關電路。電源 所發送出的額定電力會先通過控制開關電路調降為一控制電力後，再傳 送至風扇電路組件來驅使風扇電路組件內的至少一風扇運轉。在開關控
制信號發送單元發送電力控制信號至控制開關電路後，利用電力控制信 號調控來所述的控制電力。
本發明相較於現有技術具有以下的優點
相較於先前技術，由於本發明所提供的風扇運轉控制系統先將額定 電力調降至控制電力後，再利用控制電力來驅動風扇運轉。因此，在初 始運作階段時，並不會因為額定電壓偏高，而造成風扇在運轉時產生較 大的噪音。
同時，由於開關控制信號發送單元會持續不斷發送電力控制信號， 因此，不論是在初始運作階段時或是在初始運作階段之後，皆可持續不 斷地有效控制所述的電力控制，並進而確保風扇不會在任何瞬間突然以 極高的轉速運轉而產生噪音。
以下將結合附圖對本發明的具體實施例作進一步的說明，以更清楚
理解本發明的目的、特點和優點；其中
圖1是顯示運用於電腦系統的現有風扇運轉控制電路方塊圖2是顯示本發明一較佳實施例的基本電路方塊圖3是顯示本發明一較佳實施例的第一應用例的電路方塊圖4是對應於圖3而顯示本發明一較佳實施例的第一應用例的主要
電路圖5是顯示本發明一較佳實施例的第二應用例的電路方塊圖； 圖6是對應於圖5而顯示本發明一較佳實施例的第二應用例的主要 電路圖。
具體實施例方式
由於本發明所提供的風扇運轉控制系統可廣泛運用於各種可結合 風扇的系統、裝置或設施諸如電腦系統、加工冷卻控制系統、空調系統 等，其組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉其中 一較佳實施例以及所述較佳實施例所衍生出的二應用例加以具體說明。
請參閱圖2，其是顯示本發明一較佳實施例的基本電路方塊圖。如
圖所示， 一風扇運轉控制系統2包含一電源21、 一控制開關電路22、 一風扇電路組件23與一開關控制信號發送單元24。其中，電源21可為 一電源供應器，控制開關電路22分別電連接於電源21、風扇電路組件 23與開關控制信號發送單元24。
在啟動風扇運轉控制系統2，使風扇運轉控制系統2進入一初始運 作階段時，電源21會發送出一額定電力至控制開關電路22。控制開關 電路22會先將額定電力調降至一控制電力後，再將控制電力傳送至風 扇電路組件23，藉以驅動風扇電路組件23內的至少一風扇(未標示) 開始運轉。
在風扇運轉控制系統2進入初始運作階段的同時，開關控制信號發 送單元24也會幵始進行初始化設定，在開關控制信號發送單元24完成 初始化設定後，會發送一電力控制信號S2至控制開關電路22，藉以調 整和控制傳送至風扇電路組件23的控制電力。
凡是在所屬技術領域具有通常知識者皆能理解，相較於現有技術， 由於在本發明中，於初始運作階段時，電源21所發送出的額定電力， 會先通過控制開關電路22調降至控制電力後，再將控制電力傳送至風 扇電路組件23,藉以驅動風扇電路組件23內的至少一風扇(未標示) 開始運轉。因此，在初始運作階段時，風扇不會立刻以極高的轉速運轉， 因此，不會產生較大的噪音。
為了對本發明提出更詳盡的說明，以下將繼續揭示本發明較佳實施 例的二個應用例來加以具體說明。首先，將開始揭示本發明較佳實施例 的第一應用例。請繼續參閱圖3與圖4，圖3是顯示本發明較佳實施例 的第一應用例的電路方塊圖，圖4是對應於圖3而顯示本發明較佳實施 例的第一應用例的主要電路圖。
如圖所示， 一風扇運轉控制系統3包含一電源31、 一控制開關電路 32、 一脈寬調製型(Pulse Width Modulation Mode; PWM Mode)風扇電 路組件33、 一開關控制信號發送單元34與一監控單元35。其中，控制 開關電路32分別電連接於電源31、脈寬調製型風扇電路組件33與開關 控制信號發送單元34，監控單元35電連接於脈寬調製型風扇電路組件 33。
在啟動風扇運轉控制系統3，使風扇運轉控制系統3進入一初始運 作階段時，電源31會發送出一額定電力至控制開關電路32。控制開關 電路32會先將額定電力調降至一控制電力後，再將控制電力傳送至脈 寬調製型風扇電路組件33，藉以驅動脈寬調製型風扇電路組件33內的 至少一風扇(未標示)開始運轉。同時，開關控制信號發送單元34會 開始進行初始化設定，在開關控制信號發送單元34完成初始化設定後， 會發送一電力控制信號S3至控制開關電路32，藉以調整和控制傳送至 脈寬調製型風扇電路組件33的控制電力。
同樣，在初始運作階段時，監控單元35也會開始進行初始化設定， 在監控單元35完成初始化設定後，會開始檢測風扇的運轉，並且會依 據檢測結果而傳送出一控制信號S4至脈寬調製型風扇電路組件33，借 以控制風扇的運轉。
凡是在所屬相關技術領域具有通常知識者皆能輕理解，當所述的風 扇運轉控制系統3應用於一電腦系統時，所述的開關控制信號發送單元 34通常可包含一基本輸入輸出系統(Basic Input/ Output System; BIOS) 與一基本輸入輸出晶片組。所述的基本輸入輸出晶片組泛指任何具備通 用輸入輸出(General Purpose Input/Output; GPIO)接腳的晶片組。在實 際應用中，所述的基本輸入輸出晶片組通常為一南橋(South Bridge)。
此外，控制開關電路32通常包含一開關元件，且該開關元件可為 一場效應電晶體(Field-Effect Transistor; FET)或一雙載子接面電晶體 (Bipolar Junction Transistor; BJT)。所述的場效應電晶體(Field-Effect Transistor; FET )可為 一 接面場效應電晶體(Junction Field-Effect Transistor; JFET ) 或 一 金屬氧化物半導體場效應電晶體 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor; MOSFET)。
在圖4所顯示的實例中是釆用金屬氧化物半導體場效應電晶體，因 此可利用金屬氧化物半導體場效應電晶體在工作在線性區的特性，結合 分壓電路來控制控制開關電路32開啟的大小，換言之，控制開關電路
32可藉此調整和控制供應至脈寬調製型風扇電路組件33的控制電力， 進而控制脈寬調製型風扇電路組件33內的風扇運轉速度。
接著將揭示本發明較佳實施例的第二應用例，在本應用例中，特別 利用一直流型(DC Mode)風扇電路組件來取代所述的脈寬調製型風扇 電路組件33。請繼續參閱圖5與圖6，圖5是顯示本發明較佳實施例的 第二應用例的電路方塊圖，圖6是對應於圖5而顯示本發明較佳實施例 的第二應用例的主要電路圖。
如圖所示， 一風扇運轉控制系統4包含一電源41、 一控制開關電路 42、 一直流型(DCMode)風扇電路組件43、 一開關控制信號發送單元 44與一監控單元45。其中，控制開關電路42分別電連接於電源41、直 流型風扇電路組件43與開關控制信號發送單元44，監控單元45電連接 於直流型風扇電路組件43。
在啟動風扇運轉控制系統4，使風扇運轉控制系統4進入一初始運 作階段時，電源41會發送出一額定電力至控制開關電路42。控制開關 電路42會先將額定電力調降至一控制電力後，再將控制電力傳送至直 流型風扇電路組件43，藉以驅動直流型風扇電路組件43內的至少一風 扇(未標示)開始運轉。同時，開關控制信號發送單元44會開始進行 初始化設定，在開關控制信號發送單元44完成初始化設定後，發送一 電力控制信號S3'至控制開關電路42，藉以調整和控制傳送至DC Mode 風扇電路組件43的控制電力。
同樣，在初始運作階段時，監控單元45也會開始進行初始化設定。 在監控單元45完成初始化設定後，會開始檢測風扇的運轉，並且會依 據檢測結果而傳送出一控制信號S4'至直流型風扇電路組件43，藉以控 制風扇的運轉。
通過上述的本發明實施例可知，本發明確具產業上的利用價值。但 以上的實施例說明，僅為本發明的較佳實施例說明，凡是所屬技術領域 中具有通常知識者當可依據本發明的上述實施例說明而作其它種種等 同的改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化， 當仍屬於本發明的發明精神及界定的專利範圍內。
權利要求
1.一種風扇運轉控制系統，包括一電源，其發送出一額定電力；一控制開關電路，其電性電連接於該電源；一開關控制信號發送單元，其電性電連接於該控制開關電路，並發送一電力控制信號至該控制開關電路；以及一風扇電路組件，其電連接於該控制開關電路；其中，該電源所發送出的該額定電力先通過該控制開關電路調降為一控制電力後，再將該控制電力傳送至該風扇電路組件，並在該開關控制信號發送單元發送該電力控制信號至該控制開關電路後，利用該電力控制信號調控該控制電力。
2. 根據權利要求1所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於，該風 扇電路組件是一脈寬調製型風扇電路組件。
3. 根據權利要求2所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於還包括 有一監控單元，該監控單元電連接於該脈寬調製型風扇電路組件，藉以 監測該脈寬調製型風扇電路組件，並據以發送一監控信號而控制該脈寬 調製型風扇電路組件。
4. 根據權利要求1所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於該風扇 電路組件是一直流型風扇電路組件。
5. 根據權利要求4所述的風扇運轉控制系統，還包括有一監控單 元，該監控單元系電連接於該直流型風扇電路組件，藉以監測該直流型 風扇電路組件，並據以發送一監控信號而控制該直流型風扇電路組件。
6. 根據權利要求1所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於，該開 關控制信號發送單元包括一基本輸入輸出晶片組，且該基本輸入輸出芯 片組具備至少一通用輸入輸出接腳。
7.根據權利要求6所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於， 本輸入輸出晶片組是一南橋。
8. 根據權利要求1所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於，控制 開關電路包含一開關元件。
9. 根據權利要求8所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於，該開 關元件是一金屬氧化物半導體場效應電晶體。
10. 根據權利要求1所述的風扇運轉控制系統，其特徵在於，該電源是一電源供應器。
全文摘要
一種風扇運轉控制系統，包括一電源、一控制開關電路、一開關控制信號發送單元與一風扇電路組件。電源發送出一額定電力；控制開關電路電連接於電源；開關控制信號發送單元系電連接於控制開關電路，並發送一電力控制信號至控制開關電路；風扇電路組件電連接於控制開關電路。所述電源所發送出的額定電力先通過控制開關電路調降為一控制電力後，再傳送至風扇電路組件來驅動風扇電路組件內的至少一風扇運轉。在開關控制信號發送單元發送電力控制信號至控制開關電路後，利用電力控制信號來調控所述的控制電力。
文檔編號F04D27/00GK101096957SQ20071010989
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月5日 優先權日2006年6月8日
發明者張勝雄, 陳啟雋, 陳雅琴 申請人:華碩電腦股份有限公司