专利名称：用于笔记本电脑的主被动切换式散热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热系统，尤其是指一种用于笔记本电脑的主被动切换式散热系统。
技术背景现在，在笔记本电脑的众多技术难题中，散热问题是影响笔记本电脑性能提高的重要技术难题，从某种意义上说，散热问题是提高产品性能的瓶颈问题。一般的笔记本电脑散热系统都由三个部分组成CPU、散热片、风扇。CPU是产生热的主要源头，当CPU工作时，热由CPU源源不断地流出来；由于散热片接触的是CPU表面，因此CPU所产生的热很快就会传到散热片上；传到散热片上的热量再由风扇转动所造成的气流带走。如此循环不绝，就可以将CPU工作时产生的热量传输到机器外部。这就是笔记本电脑通常采用的基本散热方式，利用系统风扇在不降低系统性能的情况下达到笔记本电脑整个系统的散热，即利用风扇把热源带离CPU的主动散热方式，这种散热方式主要适用于当前运行系统有充足电源供电的时候，在不限制系统的性能的情况下，达到了整个系统良好的散热目的，但此种散热方式风扇在运行时必会产生较大的声音、甚至噪音。
另外，在一些情况下，例如当前运行系统利用电池组进行供电的时候，为达到节省电池的电量、延长电池的续航能力的目的，此时就需要采用被动的散热方式，以便在安静的环境中达到整个系统的散热。所谓被动散热方式就是在不产生噪声的情况下让发热的处理器或设备降低性能从而降低热量的产生。故笔记本电脑的散热又关系到整个系统能否正常稳定工作、节省电池的电量、延长电池的续航能力的关键问题。
因此，散热、节能便成为笔记本电脑散热技术的关键性的问题。
发明内容本发明的目的在于提供一种用于笔记本电脑的主被动切换式散热系统，它既能达到良好的散热目的又能在电池供电模式下节省电池的电量、延长电池的续航能力。
本发明所采用的技术方案是本发明的主被动切换式散热系统，包括操作系统电源管理、基本输入输出系统、嵌入式控制器，基本输入输出系统与嵌入式控制器间建立接口，嵌入式控制器用于采集CPU运行时产生的当前温度，操作系统电源管理用于通过基本输入输出系统与嵌入式控制器连通获知CPU的当前温度，嵌入式控制器设置主动式散热关键温度阀值点_ACx，嵌入式控制器并可根据_ACx中的x值对应设置系统散热设备的运转级别ALx，基本输入输出系统设定被动式散热关键温度阀值点_PSV，基本输入输出系统与嵌入式控制器共同分别设定极限温度阀值点_CRTx，操作系统电源管理和嵌入式控制器根据当前温度_TMP和各个阀值点的大小比较来确定和切换散热方式。
本发明所达到的技术效果是笔记本电脑根据供电模式的不同或根据用户的选择来通知系统执行主动散热还是执行被动散热，且在不同的运行环境下根据CPU散热量的大小在主动式散热和被动式散热间切换，在主要采取主动散热方式时，既达到了整个系统散热的目的又不限制系统的性能；在主要采取被动散热方式时，既能节省电池的电量、延长电池的续航能力又能在安静的环境中达到整个系统散热的目的。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明主动式散热的参数设定示例图；图3是本发明被动式散热的参数设定示例图；图4、5、6、7分别是本发明主被动切换式散热系统工作流程图。
具体实施方式本发明为解决笔记本电脑系统的散热而设计，如图1所示，其主要包括基本输入输出系统(以下简称BIOS)1、嵌入式控制器(以下简称EC)2、操作系统电源管理(以下简称OSPM)3以及CPU4，BIOS1通过I/O接口与EC2连通，EC2通过SMBUS采集CPU4运行时的温度，OSPM3通过BIOS1与EC2连通获知CPU4的温度。
笔记本电脑的散热，主要存在两种热控制方案一种是主动散热方式；一种是被动散热方式。所谓主动散热方式就是利用系统风扇在不降低系统性能的情况下达到笔记本电脑整个系统的散热；所谓被动散热方式就是在不产生噪声的情况下让发热的处理器或设备降低性能从而降低热量的产生。本发明主被动切换式散热系统的精髓是把散热方式的控制决策交给OSPM3和EC2共同来做，BIOS1与EC2负责提供参数、方法和具体的执行。
本发明由系统设置参数EC2设置主动式散热关键温度阀值点_ACx(其中，x＝0，1，2……)、EC2并可根据_ACx中的x值对应设置系统散热设备的运转级别ALx(其中x＝0，1，2……，其运转级别可以设定为低速、中速、高速、全速等)，BIOS1设定被动式散热关键温度阀值点_PSV，BIOS1与EC2共同分别设定极限温度阀值点_CRTx(其中，x＝0，1，2……，所设定的温度值依次升高)，另在系统的运行过程中，BIOS1与EC2可即时读取系统的当前温度_TMP(一个随系统的工作状况及工作环境随时变化的量)，这些参数也是本发明主被动切换式散热实现的几个主要要素。
如果系统设定值_ACx小于_PSV的设定值，那么系统当前的散热方式侧重于主动散热方式，如图2所示1.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的关键温度阀值点_ACx做比较，当发现系统的当前温度_TMP穿越关键温度阀值点_ACx，OSPM3(或EC2)打开主动散热设备，并根据情况设置其运转级别ALx(系统散热设备指风扇)。
2.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的关键温度阀值点_PSV做比较，若发现穿越关键温度阀值点_PSV，OSPM3将降低CPU4的性能来降低CPU4的温度。
3.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的极限温度阀值点_CRTx做比较，发现当前温度_TMP穿越_CRTx，OSPM3(或EC2)将对系统采取保护措施。
如果系统设定_ACx的值大于_PSV设定的值，那么系统当前的散热方式侧重于被动散热方式，如图3所示1.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的被动式散热关键温度阀值点_PSV做比较，发现当前温度_TMP穿越_PSV，OSPM将降低CPU的性能来降低CPU4的温度。
2.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的主动式散热关键温度阀值点_ACx做比较，发现当前温度_TMP穿越ACx，OSPM3(或EC2)打开对应的系统散热设备，并根据情况设置其运转级别ALx。
3.OSPM3(或EC2)将系统的当前温度_TMP与设定的极限温度阀值点_CRTx做比较，发现当前温度_TMP穿越_CRTx，OSPM3(或EC2)将对系统采取保护措施。
如图4、5、6、7所示，本发明主被动切换式散热的主动式散热与被动式散热之间的切换流程1.BIOS1与EC2间建立一个接口。
2.EC2判断当前系统是否为AC(交流电源)模式供电，若为AC模式供电，EC2控制系统先执行主动散热方式。EC2和BIOS1设定主动式散热关键温度阀值点_ACx、被动式散热关键温度阀值点_PSV和极限温度阀值点_CRTx，此时主动式散热关键温度阀值点_ACx的选取值小于被动式散热关键温度阀值点_PSV的具体值。当前系统若不是AC模式供电，例如为电池模式供电，EC2将控制系统先执行被动散热模式。接下来的流程转至流程B(如图6所示)。
3.EC2每隔设定的间隔时间T(由系统设定固定时间)，读取CPU4的当前温度_TMP，并通过EC2返给BIOS1。
4.EC2将CPU4当前温度_TMP与设定的主动式关键温度阀值点_ACx做比较。
5.如果EC2发现当前温度_TMP穿越_ACx，将打开对应的风扇设备。
6.BIOS1从EC2处获得CPU4的当前温度_TMP。
7.OSPM3将CPU4当前温度_TMP与BIOS1设定的被动式散热关键温度阀值点_PSV做比较。
8.如果OSPM3发现当前温度_TMP穿越_PSV，将通过降低CPU4的性能来降低CPU4的温度。
9.如果EC2再次得到CPU4当前温度_TMP继续上升，发现穿越极限温度阀值点CRTx，那么系统将执行保护措施。
10.如图6所示，如果当前系统为电池模式供电，EC2控制系统先执行被动散热方式。EC2和BIOS1设定主动式散热关键温度阀值点_ACx、被动式散热关键温度阀值点_PSV和极限温度阀值点_CRTx，此时主动式散热关键温度阀值点_ACx的选取值大于被动式散热关键温度阀值点_PSV的具体值。
11.BIOS1从EC2获得CPU4当前温度_TMP。
12.OSPM3将CPU4当前温度_TMP与设定的被动式散热关键温度阀值点_PSV做比较。
13.发现当前温度_TMP穿越PSV，OSPM3将通过降低CPU4的性能来降低CPU4的温度。
14.EC2将CPU4当前温度_TMP与设定的主动式散热关键温度阀值点_ACx做比较。
15.发现当前温度_TMP穿越_ACx，EC2打开对应的风扇设备。
16.如果EC2再次得到CPU4当前温度_TMP继续上升，发现穿越极限温度阀值点CRTx，那么系统将执行保护措施。
请参阅图7，同时，在主被动切换式散热系统中，当在无论采取主动散热还是被动散热都无法有效降低整个系统温度的情况下，为了进一步的保护笔记本电脑的安全，我们还加入了下列的保护措施17.当EC2读的CPU4当前温度_TMP继续上升，穿越极限温度阀值点_CRT0的时候，从硬件上降低性能来降低CPU4的温度。
18.当OSPM3发现CPU4当前温度_TMP穿越极限温度阀值点_CRT1的时候，OSPM3将关闭整个系统。
19.当OSPM3发现没有完全关闭系统，EC2读的CPU4温度达到极限温度阀值点CRT2的时候，EC2将强行关闭系统所有电源，从而关闭整个系统。
权利要求
1.一种用于笔记本电脑的主被动切换式散热系统，包括操作系统电源管理(3)、基本输入输出系统(1)、嵌入式控制器(2)，其特征在于基本输入输出系统(1)与嵌入式控制器间(2)建立接口，嵌入式控制器(2)用于采集CPU(4)运行时产生的当前温度_TMP，操作系统电源管理(3)通过基本输入输出系统(1)与嵌入式控制器(2)连通获知CPU(4)的当前温度_TMP，嵌入式控制器(2)设置主动式散热关键温度阀值点_ACx，嵌入式控制器(2)并可根据_ACx中的x值对应设置系统散热设备的运转级别ALx，基本输入输出系统(1)设定被动式散热关键温度阀值点_PSV，基本输入输出系统(1)与嵌入式控制器(2)共同分别设定极限温度阀值点_CRTx，操作系统电源管理(3)和嵌入式控制器(2)根据当前温度_TMP和各个阀值点的大小比较来确定和切换散热方式。
2.如权利要求1所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述基本输入输出系统(1)通过I/O接口与嵌入式控制器(2)连通，嵌入式控制器(2)通过SMBUS采集CPU(4)运行时的温度，操作系统电源管理(3)通过基本输入输出系统(1)与嵌入式控制器(2)连通获知CPU(4)的温度。
3.如权利要求1所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述系统参数的主动式散热关键温度阀值点_ACx小于被动式散热关键温度阀值点_PSV。
4.如权利要求1所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述系统参数的被动式散热关键温度阀值点_PSV小于主动式散热关键温度阀值点_ACx。
5.如权利要求3或4所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述操作系统电源管理(3)和嵌入式控制器(2)将读取的当前温度_TMP与主动式散热关键温度阀值点_ACx比较，发现当前温度穿越主动式散热关键温度阀值点_ACx后，控制系统散热设备打开，并设定其运转级别ALx。
6.如权利要求3或4所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述操作系统电源管理(3)和嵌入式控制器(2)将读取的当前温度_TMP与被动式散热关键温度阀值点_PSV比较，发现当前温度_TMP穿越被动式散热关键温度阀值点_PSV后，操作系统电源管理(3)将控制降低CPU(4)的性能来降低CPU(4)的温度。
7.如权利要求3或4所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述操作系统电源管理(3)和嵌入式控制器(2)将读取的当前温度与极限温度阀值点_CRTx比较，发现当前温度_TMP穿越极限温度阀值点_CRTx后，控制系统采取保护措施。
8.如权利要求5所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述系统散热设备包括风扇，所述主动式散热关键温度阀值点_ACx可设为多个，且在相应的阀值点，风扇的运转级别ALx可设定为低速、中速、高速和全速转动。
9.如权利要求7所述的主被动切换式散热系统，其特征在于所述极限温度阀值点_CRTx可设定多个，并在系统穿越极限温度阀值点_CRTx后，依次对应采取保护措施从硬件上降低性能、关闭整个系统、强行关闭所有电源来关闭整个系统。
全文摘要
本发明揭露一种用于笔记本电脑的主被动切换式散热系统，包括操作系统电源管理、基本输入输出系统、嵌入式控制器，基本输入输出系统与嵌入式控制器间建立接口，嵌入式控制器采集CPU的当前温度，操作系统电源管理通过基本输入输出系统与嵌入式控制器连通获知CPU的当前温度，嵌入式控制器设置主动式散热关键温度阀值点_ACx，嵌入式控制器并可根据_ACx中的x值对应设置系统散热设备的运转级别ALx，基本输入输出系统设定被动式散热关键温度阀值点_PSV，基本输入输出系统与嵌入式控制器共同分别设定极限温度阀值点_CRTx，操作系统电源管理和嵌入式控制器根据当前温度_TMP和各个阀值点的大小比较来确定和切换散热方式。本发明可使笔记本电脑既能良好散热又可高效节能。
文档编号G06F1/20GK1848041SQ200510106199
公开日2006年10月18日 申请日期2005年10月9日 优先权日2005年4月5日
发明者刘虎 申请人:深圳市顶星数码网络技术有限公司