专利名称：风扇系统及其开关控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇系统及其开关控制装置，特别是涉及一种可控制电 源供给与否的风扇系统及其开关控制装置。
背景技术：
电子设备的功能要求越来越高，而各种附属设备亦越加越多，而当电子 设备于待机状态时，往往为了维持快速启动状态，会储存少量提供电子设备 使用的电源，但是由于电子设备于待机状态时，虽然系统已停止运作，但电 子设备(例如风扇)的外围组件或电路，亦会因电子设备还存在少许电源， 而将电源接收并消耗，如此会影响电子设备的品质及耗电量，对于笔记型计 算机等需装设电池等产品亦不例外。
以笔记型计算机的风扇为例，如图l所示，现有的风扇系统l具有一驱
动控制装置ll、 一马达12以及多个风扇的外围组件13，并分别接收一外部 输入的脉沖宽度调制讯号(pulse width modulation, PWM ) Sp州及一电源Vd， 该驱动控制装置11具有一风扇停止运转的默认值Dl;当该笔记型计算机待 机停止运作时，该脉冲宽度调制讯号SpwM低于该默认值Dl,该驱动控制装置 11则停止该马达12运转。
虽然该马达12已停止运转，但由于少量的电源仍能送入该风扇系统1， 故所述外围组件13仍持续消耗工作电源，倘若该笔记型计算机以电池为供 应电源时，则所述外围组件13会将电池的电源逐渐耗尽，而造成该笔记型 计算机不能立即启动或被使用。
上述情形不仅发生于该笔记型计算机，对于各种需使用电池为电源供应 来源的电子设备或产品都有可能发生，当待机或关机时，该风扇所属的外围 组件仍持续消耗工作电源，如此不仅造成电子设备或产品因本身电池的电源 被耗尽，而不能立即启动或使用，对于注重耗电量的电子设备或产品的影响 更为严重，除了降低使用率外，更加浪费电源。
因此，如何提供一种可控制电源供给与否，即于风扇停止时，同时停止
供给电源，以避免风扇的外围组件持续消耗工作电源的风扇系统及其开关控 制装置，已成为重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可控制电源供给与否，即于 风扇低速或甚至停止时，同时停止供给电源，以避免风扇的外围组件持续消 耗工作电源的风扇系统及其开关控制装置。
为实现上述目的，依据本发明的一种开关控制装置接收一输入讯号及一 电源讯号，包括一控制单元以及一开关单元。该控制单元具有一默认值，并 接收该输入讯号及该电源讯号，当该输入讯号小于该默认值时，该控制单元
输出一控制讯号；该开关单元与该控制单元电连接，接收并依据该控制讯号， 以停止输出该电源讯号。
为实现上述目的，依据本发明的一种风扇系统接收一输入讯号及一电源 讯号，包括一马达、 一驱动装置以及一开关控制装置。该驱动装置与该马达 电连接，接收并依据该输入讯号及该电源讯号以驱动该马达；该开关控制装 置与该驱动装置电连接，并包括一控制单元及一开关单元，该控制单元具有 一默认值，并接收该输入讯号及该电源讯号，当该输入讯号小于该默认值时， 该控制单元输出一控制讯号；该开关单元与该控制单元电连接，接收并依据 该控制讯号，以停止输出该电源讯号。
如上所述，依据本发明的一种风扇系统及其开关控制装置是将该输入讯 号与该默认值直接进行比较，或以计数方式计数该输入讯号的导通脉冲个数 或导通周期个数，再与该默认值进行比较，于该输入讯号小于该默认值时， 使该开关控制装置判断是否停止输出该电源讯号至该驱动装置，以停止驱动 该马达运转。与现有技术相较，本发明的风扇系统藉由该开关控制装置比较 该输入讯号与该默认值，当切断该风扇系统的电源时，能够立即停止提供该 电源至该风扇系统，以防止该风扇系统及其外围电路、组件消耗电源；另夕卜， 本发明以极低消耗功率的电路所构成，故能有效降低并控管整体电路的消耗 电流，更能达到绿色环保及节省电能的功效。
图1为一种现有的风扇系统的示意图2为依据本发明较佳实施例的一种开关控制装置的示意图3为依据本发明较佳实施例的开关控制装置，其输入讯号及默认值于
工作周期的示意图4为依据本发明较佳实施例的开关控制装置，其中控制单元为一控制
电路的示意图5为依据本发明较佳实施例的开关控制装置，其中控制单元为另一控 制电路的示意图6为依据本发明较佳实施例的开关控制装置，其中控制单元为另一处 理器的示意图7为依据本发明较佳实施例的开关控制装置，比较导通周期内，输入 讯号的脉冲个数及默认值的导通脉冲个数的示意图；以及 图8为依据本发明较佳实施例的一种风扇系统的示意图。
附图符号说明
1、 3风扇系统11驱动控制装置
12、 31马达13外围组件
2、 33开关控制装置21、 331控制单元
211计数组件22、 332开关单元
32驱动装置
CI第一电容器C2第二电容器
Dl、 D2默认值11第一输入端
12第二输入端0P运算放大器
0输出端Ql第一晶体管
Q2第二晶体管Rl第一电阻器
R2第二电阻器R3第三电阻器
R4第四电阻器R5第五电阻器
R6第六电阻器R7第七电阻器
R8第八电阻器R9第九电阻器
R10第十电阻器Rll第十一电阻器
Sl输入讯号S2电源讯号
S3控制讯号 SPW 脉冲宽度调制讯号 Vd 电源
具体实施例方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种风扇系统及其 开关控制装置，其中相同的组件将以相同的标号加以说明。
请参照图2所示，本发明较佳实施例的一种开关控制装置2接收一外部 的输入讯号Sl及一电源讯号S2，该开关控制装置2包括一控制单元21以及 一开关单元22。本实施例的该输入讯号Sl为一脉沖宽度调制信号(P麵)或 一计数值，而该电源讯号S2为一电压或一电流。
该控制单元21具有一默认值D2，并接收该输入讯号Sl及该电源讯号 S2。请同时参照图2与图3所示，于本实施例中，当该输入讯号Sl为脉沖 宽度调制讯号时，该控制单元21比较该输入讯号Sl (图3的(a))与该默认 值D2 (图3的(c))，例如工作周期值(duty cycle )的比较。当该输入讯号 Sl的值小于该默认值D2时(图3的(b)与(c)比较)，该控制单元21输出一 控制讯号S3。该控制单元21实施上并无限制，可为一控制电路或一处理器。
请参照图4所示，当该控制单元21为一控制电路时，该控制电路包括 一第一电阻器R1、 一第二电阻器R2、 一第三电阻器R3、 一第四电阻器IU、 一第一晶体管Q1、 一第五电阻器R5以及一第一电容器C1。该第一电阻器R1 的一端接收该电源讯号S2，其另一端接收该输入讯号Sl;该第二电阻器R2 的一端与该第一电阻器Rl的该另一端电连接，其另一端接地；该第三电阻 器R3的一端接收该输入讯号Sl;该第四电阻器R4的一端接收该电源讯号 S2，并与该第一电阻器R1的该端电连接；该第一晶体管Ql的栅极与该第三 电阻器R3的另一端电连接，其漏极与该第四电阻器R4的另一端电连接，其 源极接地；该第五电阻器R5的一端与该第四电阻器R4的该另一端及该第一 晶体管Ql的该漏极电连接；该第一电容器Cl的一端与该第五电阻器R5的 另一端电连接，其另一端接地。于本实施例中，该第一电阻器Rl与该第二 电阻器R2具有偏压的效用，而该第三电阻器R3作为限流之用；该第一晶体 管Ql实施上并无限制，在此则以一 丽OS晶体管为例。
此外，请参照图5所示，当该控制单元21为另一控制电路的实施态样 时，该控制电路包括一第六电阻器R6、 一第七电阻器R7、 一第八电阻器R8、 一第九电阻器R9、 一第十电阻器RIO、 一第十一电阻器Rll、 一运算放大器
0P以及一第二电容器C2。该第六电阻器R6的一端接收该电源讯号S2,其另 一端接收该输入讯号Sl;该第七电阻器R7的一端与该第六电阻器R6的该另 一端电连接，其另一端接地；该第八电阻器R8的一端接收该电源讯号S2; 该运算放大器0P的一第一输入端II与该第八电阻器R8的另一端电连接， 其一第二输入端12接收该输入讯号Sl;该第九电阻器R9的一端与该运算放 大器0P的该第一输入端II电连接，其另一端接地；该第十电阻器R10的一 端接收该电源讯号S2;该第十一电阻器Rll的一端与该运算放大器0P的一 输出端0电连接，其另一端与该第十电阻器R10的另一端电连接；该第二电 容器C2的一端与该第十一电阻器Rll的另一端电连接，其另一端接地。
于本实施例中，当该控制单元21为一处理器时，具有一计数组件211 (如图6所示)，此时，该输入讯号Sl作为该计数值，而该计数组件211用 以计数该输入讯号Sl的导通脉冲个数(如图7所示)，当该输入讯号Sl为 该导通脉冲个数时，该默认值D2为一脉冲个数值(如图7的(c)所示)。
请再参照图2、图4至图6所示，于本实施例中，该开关单元22与该控 制单元21电连接，接收并依据该控制讯号S3,以停止输出该电源讯号S2; 本实施例的该开关单元22并无限制，可为一第二晶体管Q2 (如图4或图5 所示)，该第二晶体管Q2的栅极接收该控制讯号S3,其源极接收该电源讯号 S2，其漏极与一驱动装置(图未显示)电连接，而该第二晶体管Q2实施上 亦无限制，在此则以PM0S晶体管为例。
本实施例的该开关控制装置2的操作如下当该控制单元21为该控制 电路(如图4所示)，其于平常状态下该输入讯号Sl经由该第一电阻器Rl 及该第二电阻器R2接收并偏压，再利用该第三电阻器R3限流后，送至该第 一晶体管Ql,此时该输入讯号Sl的工作周期(如60%)大于该默认值D2的 工作周期(如50% )(图3的(a)与(c)比较)，则使该第一晶体管Ql导通时间 多于关闭时间，造成该第一电容器C1经由该第五电阻器R5及该第一晶体管 Ql持续放电的时间较长，此时该控制讯号S3为一低电位讯号并输出至该开 关单元22。倘若该输入讯号Sl的工作周期(如10%)小于该默认值D2的工 作周期(如50%)(图3的(b)与(c)比较)，则该第一晶体管Ql导通时间远少 于关闭时间，而该电源讯号S2则经由该第四电阻器R4及该第五电阻器R5 以使该第 一 电容器C1充电时间较长，且此时该控制讯号S3为 一 高电位讯号， 并输出至该开关单元22。
当该控制单元21为如图5所示的控制电路时，以该电源讯号S2经由该 第八电阻器R8及该第九电阻器R9的压降的电压值作为该默认值D2,并送至 该运算放大器0P的该第一输入端II接收，而该输入讯号Sl经由该第六电 阻器R6及该第七电阻器R7的压降，而送入该运算放大器0P的该第二输入 端12，并藉由该运算放大器0P比较；于正常状态时，该输入讯号S1(脉冲 宽度调制信号)的电压电平大于该默认值D2的时间较长，故使得经由该输 出端O控制该第二电容器C2经由该第十一电阻器Rll放电的时间也较长， 而该控制讯号S3即为一低电位讯号输出至该开关单元22。反之，当经由该 运算放大器0P比较为该输入讯号S1 (脉冲宽度调制信号)的电压电平小于 该默认值D2的时间较长时，则经由该输出端0控制该第二电容器C2自该第 十电阻器R10接收该电源讯号S2充电的时间也较长，而此时该控制讯号S3 即为一高电位讯号输出至该开关单元22。
请再参照图6所示，当该控制单元21为该处理器时，该处理器的计数 组件211计数于工作周期中的该输入讯号Sl的导通脉冲个数。于正常状态 下，若该输入讯号Sl的导通脉冲个数为1200 (图7的(a:)),而该默认值D2 的脉沖个数值为1000 (图7的(c)),故该输入讯号Sl的导通脉冲个数大于 该默认值D2的脉沖个数值，则该控制单元21输出该控制讯号S3为一低电 位讯号，并送至该开关单元22。若该输入讯号Sl的导通脉冲个数为800 (图 7的(b)),则小于该默认值D2的脉冲个数，则使该控制单元21输出该控制 讯号S3为一高电位讯号。
于正常状态下，该开关单元22 (如图2、图4至图6所示)，则于接收 该控制讯号S3为低电位讯号时呈导通状态，使该电源讯号S2经由该开关单 元22送出。当该控制讯号S3为高电位讯号时，则使该开关单元22不导通， 而立即停止输出该电源讯号S2;直至该输入讯号Sl的工作周期大于该默认 值D2的工作周期的时间较长(如图3所示)，或该输入讯号Sl的电压电平 大于该默认值D2的时间较长，或该输入讯号Sl于工作周期内的导通脉沖个 数(如图7所示)大于该默认值D2的脉冲个数时，皆可使该控制讯号S3为 一低电位讯号输出至该开关单元22，以使该开关单元22重新输出该电源讯 号S2。
由于该开关控制装置2可藉由该控制单元21将该输入讯号Sl及该默认 值D2直接进行比较，或以计数组件211计数后再与该默认值D2进行比较，
并于该输入讯号Sl的工作周期小于该默认值D2的时间较长时，或该输入讯
号Sl的电压电平小于该默认值D2的时间较长时，或该输入讯号Sl的导通 脉沖个数小于该默认值D2的脉沖个数值时，藉由上述比较方式，该控制单 元21、 31产生并送出该控制讯号S3，以使该开关单元22、 32接收并依据该 控制讯号S3，停止输出该电源讯号S2,此种方式可于风扇系统的电源被切 断期间，该开关控制装置2能避免该电源讯号S2被送至后段电路中。
于上述各实施例中，该输入讯号Sl与该默认值D2的比较方式并无限制， 依据实际需求，可设定在大于或小于时，执行停止送出该电源讯号S2的操 作。
请参照图8所示，本发明较佳实施例的一种风扇系统3接收一外部的输 入讯号Sl及一电源讯号S2,该风扇系统3包括一马达31、 一驱动装置32 以及一开关控制装置33。于本实施例中，该驱动装置32分别与该马达31 及该开关控制装置33电连接，接收并依据该输入讯号Sl及该电源讯号S2 以驱动该马达31。
该开关控制装置33具有一控制单元331及一开关单元332,其中该控制 单元331及该开关单元332与上述较佳实施例的该控制单元21及该开关单 元22 (如图2所示)具有相同的构成、操作方式与功能，故于此不再赘述。 本实施例的该控制单元331可为一控制电路(如图4或图5所示)或一处理 器(如图6所示)。
本实施例的该风扇系统3的操作如下于正常状态下，该驱动装置32 接收该电源讯号S2，并驱动该马达31转动。例如，当该输入讯号S1的工作 周期小于该默认值D2的工作周期的时间较长时，则该开关控制装置33停止 输出该电源讯号S2，使该驱动装置32因未接收到该电源讯号S2,而停止驱 动该马达31转动；直至该输入讯号Sl大于该默认值D2的时间较长时，该 开关控制装置33重新输出该电源讯号S2,以使该驱动装置32依据该电源讯 号S2，以驱动该马达31运转。
在此另外值得一提的是，除了上述藉由判断工作周期、电压电平或导通 脉沖个数以决定电源讯号S2是否送至该驱动装置32的方式外，实际上该控 制单元331亦可由该驱动装置32接收一输入讯号，例如是脉冲宽度调制讯 号，而该控制单元331可在一段周期内计算该输入讯号的导通周期个数，并 与该处理器中的一默认值(也为导通周期个数)作一比较，当小于该默认值
时，该控制单元331可令该开关单元332关闭，而停止提供该电源讯号S2 至该驱动装置32。
综上所述，依据本发明的一种风扇系统及其开关控制装置是将该输入讯 号与该默认值直接进行比较，或以计数组件计数该输入讯号的导通脉冲个数 或导通周期个数并与该默认值进行比较，经由上述方式，当该输入讯号小于 该默认值时，使该开关控制装置判断是否停止输出该电源讯号至该驱动装 置，以停止驱动该马达运转。与现有技术相较，本发明的风扇系统藉由该开 关控制装置比较该输入讯号与该默认值，当切断该风扇系统的电源时，能够 立即停止提供该电源至该风扇系统，以防止该风扇系统及其外围电路、组件 消耗电源；另外，本发明是以极低消耗功率的电路所构成，故能有效降低并 控管整体电路的消耗电流，还能达到绿色环保及节省电能的功效。
以上所述仅为举例，而非为限制本发明。任何未脱离本发明的精神与范 畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求中。
权利要求
1、一种风扇系统，接收一输入讯号及一电源讯号，包括一马达；一驱动装置，与该马达电连接，接收该电源讯号以驱动该马达；以及一开关控制装置，与该驱动装置电连接，并包括一控制单元及一开关单元，该控制单元具有一默认值，并接收该输入讯号及该电源讯号，当该输入讯号不等于该默认值时，该控制单元输出一控制讯号，该开关单元与该控制单元电连接，接收并依据该控制讯号，以停止输出该电源讯号。
2、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该默认值为该风扇的最低转速值。
3、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该输入讯号为一脉冲宽度调制 信号或一计数值，而该电源讯号为一电压或一电流。
4、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该控制单元包括 一第一电阻器，其一端接收该电源讯号，其另一端接收该输入讯号； 一第二电阻器，其一端与该第一电阻器的该另一端电连接，其另一端接地；一第三电阻器，其一端接收该输入讯号；一第四电阻器，其一端接收该电源讯号，并与该第一电阻器的该端电连接；一第一晶体管，其栅极与该第三电阻器的另一端电连接，其漏极与该第四电阻器的另一端电连接，其源极接地；一第五电阻器，其一端与该第四电阻器的该另端及该晶体管的该漏极电 连接；以及一第一电容器，其一端与该第五电阻器的另一端电连接，其另一端接地。
5、 如权利要求4所述的风扇系统，其中该第一晶体管为一 顧0S晶体管。
6、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该控制单元包括 一第六电阻器，其一端接收该电源讯号，其另一端接收该输入讯号； 一第七电阻器，其一端与该第六电阻器的该另端电连接，其另一端接地； 一第八电阻器，其一端接收该电源讯号；一运算放大器，其一第一输入端与该第八电阻器的该另端电连接，其一 第二输入端接收该输入讯号；一第九电阻器，其一端与该运算放大器的该第一输入端电连接，其另一端接地；一第十电阻器，其一端接收该电源讯号；一第十一电阻器，其一端与该运算放大器的一输出端电连接，其另一端 与该第十电阻器的另一端电连接；以及一电容器，其一端与该第十一电阻器的另端电连接，其另一端接地。
7、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该控制单元为一处理器。
8、 如权利要求7所述的风扇系统，其中该处理器具有一计数组件，用 以计数该输入讯号的导通周期个数或导通脉冲个数。
9、 如权利要求8所述的风扇系统，其中当计数该输入讯号的导通周期 个数时，该默认值为一脉冲周期个数值或当计数该输入讯号的导通脉冲个数 时，该默认值为一脉冲个数值。
10、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该开关单元包括一第二晶体管， 其栅极接收该控制讯号，其源极接收该电源讯号，其漏极与该驱动装置电连 接。
11、 如权利要求IO所述的风扇系统，其中该第二晶体管为一PMOS晶体管。
12、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该控制讯号为一高电位讯号或 一低电位讯号。
13、 如权利要求1所述的风扇系统，其中该输入讯号由该驱动装置输出。
14、 一种开关控制装置，接收一输入讯号及一电源讯号，包括 一控制单元，具有一默认值，并接收该输入讯号及该电源讯号，当该输入讯号不等于该默认值时，该控制单元输出一控制讯号；以及一开关单元，与该控制单元电连接，接收并依据该控制讯号，以停止输 出该电源讯号。
全文摘要
一种开关控制装置接收一输入讯号及一电源讯号，包括一控制单元以及一开关单元。该控制单元具有一默认值，并接收该输入讯号及该电源讯号，当该输入讯号小于该默认值时，该控制单元输出一控制讯号；该开关单元与该控制单元电连接，接收并依据该控制讯号，以停止输出该电源讯号。
文档编号H02P27/08GK101101001SQ20061010542
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月6日 优先权日2006年7月6日
发明者林侑良, 董育龙, 黄跃龙 申请人:台达电子工业股份有限公司