风扇驱动装置的制作方法

本实用新型有关于一种风扇驱动装置。

背景技术：

一般来说，电脑的显示适配器配备有显卡适配器风扇。现有的架构中，当图形处理器(Graphics Processing Unit；GPU)的温度上升/下降时，图形处理器将包含有责任周期值的信号传送至风扇驱动器，即通过调整责任周期值以使风扇驱动器驱动显卡适配器风扇达到对应于上述温度的转速值。

目前市面上可支持停转的显卡适配器风扇都是当图形处理器所提供的信号中的责任周期值低于某一定值时，会触发风扇驱动器停止输出电流至线圈，使得风扇无动力可继续转动，进而达到停转的目的。

其中，风扇驱动器存在对于图形处理器输出的责任周期值的判读误差存在，也存在停转的责任周期设定值的误差，举例来说，若显示适配器配备有多个显卡适配器风扇时，由于图形处理器仅可侦测一个显卡适配器风扇的转速，因此仅能针对一个显卡适配器风扇进行追转速值运作，其余的显卡适配器风扇仅能受到风扇驱动器依据图形处理器所输出的责任周期值的驱动而做转速上的变化。

因此，当图形处理器的温度达到需要显卡适配器风扇停转的低温时，图形处理器会持续降低责任周期值而输出信号直至该显卡适配器风扇的转速值为0才停止降低责任周期值，但当该显卡适配器风扇转速值为0时，其余的显卡适配器风扇并未实际达到停转点而会继续转动，因此普遍具有在稳态后无法使所有显卡适配器风扇处于停转状态的问题。

此外，当图形处理器的温度处在需要显卡适配器风扇停止运转的临界点时，图形处理器会持续改变对应于温度的责任周期值以快速地改变显卡适配器风扇的转速值，因此造成显卡适配器风扇会常态性地转动或停转，进而产生人耳可分辨的噪音。

技术实现要素：

本实用新型提供一种风扇驱动装置，用以电性连接于处理装置以及风扇，并用以接收所述处理装置所传送出的具有责任周期值的脉冲宽度调变信号。所述风扇驱动装置包含：侦测单元、计时单元和驱动单元。侦测单元电性连接于所述处理装置。侦测单元设有责任周期停转判断值，并用以在侦测出所述责任周期值降低至所述责任周期停转判断值时，发送出侦测信号。计时单元电性连接于所述侦测单元。计时单元设有延迟时间值，用以在接收到所述侦测信号时开始计时，并在计时至所述延迟时间值时发送出计时信号。驱动单元电性连接于所述侦测单元、所述计时单元与所述风扇。驱动单元设有延时运转责任周期值，用以在接收到所述侦测信号时，依据所述延时运转责任周期值驱动所述风扇运转；所述驱动单元并用以在接收到所述计时信号时，停止驱动所述风扇运转。

在其中一个实施例中，所述计时单元为计时单元或微控制器。

在其中一个实施例中，所述驱动单元电性连接于霍尔感测装置，并用以将感测信息传送至所述霍尔感测装置。

在其中一个实施例中，所述风扇驱动装置还包含多个开关，所述开关电性连接于所述驱动单元与所述风扇之间，所述驱动单元依据所述感测信息控制所述开关，并依据所述延时运转责任周期值控制电流值而使所述风扇运转。

在其中一个实施例中，所述风扇驱动装置还包含电压转换单元，所述电压转换单元电性连接所述开关，通过所述驱动单元改变所述电压转换单元的输出而控制所述风扇运转。

在其中一个实施例中，所述开关为P型金属氧化物半导体场效晶体管与N型金属氧化物半导体场效晶体管的组合。

在其中一个实施例中，所述处理装置为图形处理器。

在其中一个实施例中，所述风扇为显卡适配器风扇。

本实用新型所提供的风扇驱动装置，在风扇需要停转时，不立即使风扇停转，而是以设定的延时运转责任周期值驱动风扇持续运转直至计时至延迟时间值才使风扇停止运转。由于在延迟时间值里风扇仍维持运转，因此延迟时间值可降低风扇停转的误差，因此达到多个风扇可稳态地停转的功效。此外，由于停转增加了延迟时间值，风扇不会常态性地转动或停转，因而不会产生人耳可分辨的噪音。

下文介绍了本实用新型的最佳实施例。各实施例用以说明本实用新型的原理，而非用以限制本实用新型。本实用新型的范围当以后附的权利要求项为准。

附图说明

图1是示出本实用新型较佳实施例的风扇驱动装置、处理装置与风扇的方块示意图。

图2是示出本实用新型较佳实施例的风扇驱动装置的示意图。

具体实施方式

请一并参阅图1与图2，图1是示出本实用新型较佳实施例的风扇驱动装置、处理装置与风扇的方块示意图，图2是示出本实用新型较佳实施例的风扇驱动装置的示意图。

如图所示，本实用新型较佳实施例的风扇驱动装置1是用以电性连接于处理装置2以及风扇3，用以接收处理装置2所传送出的具有责任周期值的脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation；PWM)信号S1。

本实用新型较佳实施例中，处理装置2为图形处理器(Graphics Processing Unit；GPU)，风扇3为显卡适配器风扇，一般来说，处理装置2内设有包含温度与责任周期的对照表，以依据本身的温度传送出包含有对应的责任周期的脉冲宽度调变信号，使得风扇驱动装置1依据脉冲宽度调变信号驱动风扇3转动。

其中，本实用新型较佳实施例中所述的责任周期值是指百分比前的数值，例如责任周期为40％时，则责任周期值为40。另外，下文中所提的延迟时间值是指单位前的数值，例如延迟时间为5秒时，则延迟时间值为5，其余依此类推。此外，风扇驱动装置1还会将风扇3当前的转速信息传送至处理装置2以供处理装置2判断是否要增加或减少责任周期值。

本实用新型实施例中，风扇驱动装置1整合为芯片，并具有电压源连接端P1、霍尔感应装置偏压(Hall bias)连接端P2、霍尔感应装置输出端P3与P4、脉冲宽度调变输出连接端P5、转速输出端P6、电流输出端P7与P8及接地端P9。

其中，霍尔感应装置输出端P3定义为In+，霍尔感应装置输出端P4定义为In-，电流输出端P7与P8分别定义为Out1与Out2。电压源连接端P1是用于连接电压源4，霍尔感应装置偏压连接端P2则是用于连接偏压源5而给予霍尔感测装置6偏压，转速输出端P6即是风扇驱动装置1用于传送转速信息的连接端。

其中，风扇驱动装置1还通过霍尔感应装置输出端P3与P4电性连接于霍尔感测装置6。

风扇驱动装置1包含侦测单元11、计时单元12、驱动单元13、至少一个位准转换(level shift)单元14与14a以及多个开关15(图中仅标示一个)。侦测单元11电性连接于处理装置2，设有责任周期停转判断值111，且侦测单元11例如可为传感器或是侦测电路。

计时单元12电性连接于侦测单元11，设有延迟时间值(delay time)121，且计时单元12为计时单元(timer)与微控制器(Micro Controller)中的一个，也就是说，计时单元12可以模拟电路或数字电路的方式实现。

驱动单元13电性连接于侦测单元11、计时单元12、风扇3与霍尔感测装置6。驱动单元13设有延时运转责任周期值131，而驱动单元13可以是现有的驱动电路，并且驱动单元13可与侦测单元11及计时单元12整合为控制芯片，但不限于此，其视实际设计而定。另外，本实用新型的一个实施例中，驱动单元13是通过脉冲宽度调变输出连接端P5电性连接于处理装置2，以接收脉冲宽度调变信号S1驱动风扇3转动。

其中，延时运转责任周期值131一般定义为使风扇3维持最小转速的周期值，其设定的数值视实际需求而定，且延时运转责任周期值131可与责任周期停转判断值111的大小相同，但不限于此。

位准转换单元14与14a可以是现有的转换电路，并且电性连接于驱动单元13。开关15电性连接于位准转换单元14与风扇3而位于驱动单元13与风扇3之间，且开关15为P型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor；MOSFET)与N型金属氧化物半导体场效晶体管的组合，进而组成类似于差动放大器的电路结构，但其它实施例中不限于此。

在风扇3开始转动时，处理装置2所传送出的脉冲宽度调变信号S1的责任周期值会逐渐上升，而霍尔感测装置6会将感测信息(例如为磁极位置)传送至驱动单元13，使得驱动单元13改变对电压转换单元14与14a的输出，使得该些开关15变化而改变电流输出端P7与P8所输出电流的电流方向(如表1所示)，进而使风扇3正常地运转，且驱动单元13可利用开关15改变电流的大小，而电流大小依照脉冲宽度调变信号S1的责任周期值而决定。

表1

本实用新型的一个实施例中，在处理装置2的温度已经降低而需要使风扇3的转速放慢而需要停转时，此时的脉冲宽度调变信号S1的责任周期值会逐渐降低，而在侦测单元11侦测出脉冲宽度调变信号S1的责任周期值降低至责任周期停转判断值111时(例如降低至20)，发送出侦测信号S2，计时单元在接收到侦测信号S2时开始计时，并在计时至延迟时间值121时(例如是计时到5)发送出计时信号S3。

其中，驱动单元13在接收到侦测信号S2时，依据延时运转责任周期值131驱动风扇3运转；而在驱动单元13接收到计时信号S3时，则停止驱动风扇3运转。也就是说，在风扇3需要停转时，驱动单元13并不会马上停止输出电流让风扇3停转，而是会在以延时运转责任周期值131驱动风扇3持续运转，直到运转到设定的时间(即延迟时间值121)时才会完全停转。

上述实际的执行过程中，责任周期值降低至责任周期停转判断值111会进入停转模式，停转模式即是在延迟时间值121内以延时运转责任周期值131驱动风扇3持续运转，此时驱动单元13依据感测信息控制这些开关15，并依据延时运转责任周期值131控制电流值而使风扇3运转。

也就是说，驱动单元13仍会持续判读霍尔感测装置6所传送出的感测信息(同样为磁极位置)，并持续地改变对位准转换单元14与14a的输出，使得这些开关15变化而改变电流输出端P7与P8所输出电流的电流方向(如表2所示)，进而使风扇3正常地运转，且驱动单元13可利用开关15改变电流的大小，而电流大小依照延时运转责任周期值131的大小而决定。

表2

其中，在计时单元12计时至延迟时间值121后，驱动单元13会关闭开关15而使得电流输出为0，进而使风扇3停止运转。

另外，无论是起转或是停转的过程中，处理装置2可持续地将脉冲宽度调变信号S1同时传送至侦测单元11与驱动单元13(但不限于此)，而在停转模式下，侦测单元11传送出侦测信号S2而使驱动单元13接收到侦测信号S2后，其是直接以延时运转责任周期值131驱动风扇3转动而不以脉冲宽度调变信号S1的责任周期值来驱动风扇3转动(此时脉冲宽度调变信号S1的责任周期值可能会持续降低，但驱动单元13不以责任周期值驱动风扇3)，上述仅为举例，其它实施例中不限于此。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定为准。