一种风扇控制方法和装置的制作方法

专利名称：一种风扇控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种风扇控制方法和装置。
技术背景随着电子产业的蓬勃发展，电子设备已进入多功能、高性能的研发方向。 追求多功能、高性能的电子设备，其电子元件集成密度在不断增加，工作功 率在不断增大。电子设备在工作时会产生热量，为防止电子设备因温度过高 产生各种问题，在电子设备上都会设有散热装置来降低电子设备工作时的温 度。因风扇具有体积小、散热效果好等特点，所以电子设备通常采用风扇散 热，并且为达到散热要求，通常采用多个风扇同时进行散热。
目前多采用PWM (Pulse Width Modulation,脉宽调制)的方式对风扇的 运作进行控制。PWM是指将输出信号的基本周期固定，通过调整基本周期内 工作周期的大小来控制输出功率。假设开关管在一个周期内的导通时间为t, 周期为T,则电机两端的平均电压U-Vcct/T = aVcc。其中，a = t/T, a即为占空 比，Vw为电源电压。电机的转速与电机两端的电压成比例，而电才几两端的电 压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成比例，占空比越 大，电机转得越快。也即PWM将变流器的输出电压斩波为脉冲，通过改变脉 冲的宽度、数量或者分布规则，来改变输出电压的数值和频率，进而控制风 扇的运作。
现有技术中一个PWM控制器可同时控制多个风扇运作，所有被控制的风 扇同时开动和关闭。如图1所示，图1为现有4支术中一种风扇控制的示意图， 该风扇系统由 一个PWM控制器和6个风扇组成， 一个PWM控制器同时控制6 个风扇进行开启、关闭、调速等运作，也即在同一时间多个风扇同时进行开 启、关闭、调速等运作。例如图l中所示，在时钟周期为l、 3、 6处，6个风扇 同时开启，由于风扇同时开启产生的瞬时电流冲击较大，会对系统供电造成
比较严重的影响，并且多个风扇同时开启还会产生比较大的噪音。现有技术中也存在采用多个PWM控制器分别控制多个风扇的情况，但是被相互独立的 多个PWM控制器所控制的多个风扇之间无法进行运作的协调，因此也同样存 在风扇同时开启产生的瞬时电流冲击较大，噪音严重的问题。发明内容本发明实施例提供一种风扇控制方法和装置，以解决现有技术中PWM控 制器控制同时多个风扇运作，产生的电流冲击较大，噪音严重的问题。为达上述目的，本发明实施例提供了一种风扇控制方法，用于包括至少 两个风扇组的风扇系统以对该风扇系统进行一个或者多个速度等级的调整， 其中所述每个风扇组至少包括一个风扇，包括以下步骤从所述风扇系统中 选择待调整的风扇组；在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以 渐进的方式对所述风扇组进行速度调整。所述以渐进的方式对所述风扇组进行速度调整具体包括通过至少两次的速度调整之后，还包括在风扇系统没有达到最高速度等级时，开启一个 风扇组的同时关闭 一个风扇组以维持所述风扇系统中两个或者两个以上风扇 纟且纟且轮流开启。所述开启一个风扇组的同时关闭一个风扇组以维持所迷风扇系统中两个 或者两个以上风扇组轮流开启具体包括在一个时钟周期内，触发开启和/或 关闭至少一个所述风扇组。在从所述风扇系统中选择待调整的风扇组之前，还包括将所述风扇系 统中的风扇划分为多个所述风扇组。在将所述风扇系统中的风扇划分为多个风扇组之后，还包括根据所述 风扇组的数量设置所述风扇系统的速度等级。本发明实施例还提供了 一种风扇控制装置，用于包括至少两个风扇组的 风扇系统，以对该风扇系统进行一个或者多个速度等级的调整，其中所述每
个风扇组至少包括一个风扇，所述风扇控制装置用于从所述风扇系统中选择 待调整的风扇组，并在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐 进的方式对所述风扇组进行速度调整。
所述风扇控制装置包括风扇组选择单元，用于从所述风扇系统中选择 待调整的风扇组；调整单元，与所述风扇组选择子单元连接，用于在需要进 行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方式对所述风扇组进行速 度调整。
所述调整单元包括分级调整子单元，用于通过至少两次开启或关闭所 述风扇组对所述风扇组进行至少两级的速度调整。
所述调整单元还包括轮流开启子单元，用于在风扇系统没有达到最高 速度等级时，开启一个风扇组的同时关闭一个风扇组以维持所述风扇系统中 两个或者两个以上风扇組轮流开启。
所述轮流开启具体是在 一个时钟周期内完成的。
与现有技术相比，本发明实施例一种风扇控制方法和系统，通过PWM信 号控制风扇系统在每个时钟周期内只对少数的风扇组进行调整，将风扇系统 逐步调整到预定工作状态，使得风扇系统在运作中可以有效减少电流沖击， 避免对供电系统的影响，减少噪音，节约能耗。


图1是现有技术中一种风扇控制的示意图；图2是本发明实施例一种风扇控制方法的流程图；图3是本发明实施例的系统风扇调高速示意图；图4是本发明实施例的系统风扇调低速示意图；图5是本发明实施例一种风扇控制装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
做进一步详细说明 如图2所示，为本发明实施例一种风扇控制方法的流程图。主要包括以
下步骤
步骤201，将风扇系统中的风扇划分为多个风扇组。对风扇系统中的所有 风扇进行分组，划分为多个不同的风扇组，每个风扇组中包括至少一个风扇， 各风扇组中的风扇个数可为相同，也可不同。然后根据划分得到风扇组的数 量设置该风扇系统的调速等级，该调速等级一般设置为大于或者等于风扇组 的数量，当然也可设置为小于风扇组的数量。但是对于本发明的较佳实施例， 则设置风扇系统的速度等级大于或者等于风扇組的数量，因为设置的调速等 级越多，风扇系统转速的可选择性也就越多，除了适应性更好之外，也更节 3匕。
本发明实施例中风扇组的划分可根据实际需要进行，划分给每个风扇组 的风扇个数越少，划分得到风扇组的数量就越多，由亍每个时钟周期内开启 的风扇数量少，因此控制风扇系统时产生的瞬时电流沖击也就较小，并且风 扇系统工作时的噪音也相对较小。
步骤202,从该风扇系统中选择待调整的风扇组。净皮选择的待调整风扇组 可以是一个风扇组，也可以是多个风扇组，并且对风扇系统中的风扇进行分 组后，只能以风扇组为单位选择待调整的风扇。
步骤203,在风扇组需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐 进的方式对所述风扇组进行速度调整。在从该风扇系统中选择了待调整的风 扇组之后，通过脉宽调制PWM信号分别触发各个风扇组，通过至少两次开启 或关闭风扇组对各个风扇组进行至少两级的速度调整，以渐进的方式将该风 扇系统调整到预定工作状态。在一个时钟周期内，触发开启和/或关闭至少一 个待调整的风扇组，待经过若干个时钟周期，将所有待调整的风扇组都调整 到设定值后，该风扇系统即可达到预定工作状态。在将风扇系统调整到预定 工作状态之后的每个时钟周期内，关闭至少一个处于工作状态的风扇组，同 时开启至少一个处于空闲状态的风扇组，即在风扇系统没有达到最高速度等 级时，开启一个风扇組的同时关闭一个风扇组以维持该风扇系统中两个或者 两个以上风扇组轮流开启，该轮流开启具体是在一个时钟周期内完成的。这 就保证了风扇系统的工作状态稳定在设定的工作状态范围内，并且也使得该 风扇系统的工作达到平衡，避免了局部风扇长时间处于工作状态，而其他风 扇长时间空闲的问题。下面以包括6个风扇的风扇系统为例，对上述本发明实施例的风扇控制过 程进行详细说明。本发明实施例将风扇系统中的6个风扇划分为6个风扇组， 每个风扇分别属于一个风扇组，当然本发明实施例对风扇组的划分不仅^又局 限于此种划分。6个风扇分别用fanl、 fan2、 fan3、 fan4、 fan5、 fan6表示， 根据风扇组的划分，对该风扇系统的调速等级进行设置，设置该风扇系统的 调速等级为6，当然也可设置为大于6或者小于6。相应的，规定风扇调速周期 为6个输入参考时钟(clk)的周期，也可设置为6n个输入参考时钟周期，n为 大于或等于l的整数。如图3所示，风扇系统在启动或者从低速调往高速的过程中，在每个调速 周期内只多开启一个风扇。例如，图3中将系统风扇的风速从风速1调整到风 速3时，在clk为l的时钟周期内，通过PWM信号触发fanl开启；在clk为2的调 速周期内，通过PWM信号触发fan2开启，并且在clk为2的时钟周期内，fanl 仍然处于开启状态；在clk为3的时钟周期内，通过PWM信号触发fan3开启，并 且在clk为3的时钟周期内，fanl、 fan2仍然处于开启状态。如此，到了clk为3 的时钟周期时，由于fanl、 fan2、 fan3都处于开启状态,该风扇系统的风速即 被调整到了风速3。在风扇系统到达风速3后的每个时钟周期内，关闭至少一 个处于工作状态的风扇，同时开启至少一个处于空闲状态的风扇，即在风扇 系统没有达到最高速度等级时，开启一个风扇组的同时关闭一个风扇组以维 持该风扇系统中3个风扇组轮流开启，从而使得关闭风扇的个数和开启风扇的 个数保持相等。例如图3中在clk为4的时钟周期内，关闭fanl，开启fan4,处 于工作状态的风扇为fan2、 fan3、 fan4;在clk为5的时钟周期内，关闭fan2,开 启fan5,处于工作状态的风扇为fan3、 fan4、 fan5。如此延续下去，保证每个 时钟周期内都有3个风扇处于工作状态，即可保证风扇系统的工作状态稳定在 风速3，并且也使得该风扇系统的工作达到平衡，避免了局部风扇长时间处于 工作状态，而其他风扇长时间空闲的问题。风扇系统由高速调往低速的过程如图4所示，在clk为2的时钟周期内， fan2、 fan3、 fan4处于工作状态，风扇系统的风速为风速3。将系统风速从风速 3调整到风速1时，在clk为3的时钟周期内，关闭fan2、 fan3,开启fan5,如此 一来，clk为3的时钟周期内处于工作状态的风扇为fan4、 fan5;在clk为4的时 钟周期内，关闭fan4、 fan5,开启fan6,如此一来，clk为4的周期内处于工作 状态的风扇为fan6,系统风扇的风速即被调整到风速l。在风扇系统到达风速l 后的每个时钟周期内，关闭至少一个处于工作状态的风扇，同时开启至少一 个处于空闲状态的风扇，使关闭风扇的个数和开启风扇的个数保持相等，具 体操作过程与图3所示实施例中相同，在此不再多述。从上述本发明的实施例可知，风扇系统中各个风扇组进行相互协调的开 启关闭操作，可通过PWM信号进行随意控制，以满足实际应用中的需要。本发明实施例还提供了 一种风扇控制装置，用于^括至少两个风扇组的 风扇系统以对该风扇系统进行一个或者多个速度等级的调整，其中所述每个 风扇组至少包括一个风扇。该风扇控制装置用于从风扇系统中选择待调整的 风扇组，并在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方式 对该风扇组进行速度调整。该风扇控制装置可以为CPU等控制装置，如图5 所示，该风扇控制装置包括风扇组选择单元1和调整单元2。风扇组选择单元l，用于从风扇系统中选择待调整的风扇组。邱皮选择的待 调整风扇组可以是一个风扇组，也可以是多个风扇组。调整单元2，连接风扇 组选择单元l,用于以渐进的方式对所述风扇组进行速度调整。在风扇组选择 单元1从该风扇系统中选择了待调整的风扇组之后，调整单元2通过脉宽调 制PWM信号分别触发各个风扇组，通过至少两次开启或关闭风扇组对各个风 扇组进行至少两级的速度调整，以渐进的方式将该风扇系统调整到预定工作 状态。在一个时钟周期内，触发开启和/或关闭至少一个待调整的风扇组，经 过至少一个时钟周期后，将风扇系统调整到预定工作状态。在将风扇系统调 整到预定工作状态之后的每个时钟周期内，关闭至少一个工作状态的风扇组， 开启至少一个空闲状态的风扇组，即在风扇系统没有达到最高速度等级时， 开启 一个风扇组的同时关闭 一个风扇组以维持所述风扇系统中两个或者两个 以上风扇组轮流开启，使关闭风扇的个数和开启风扇^个数保持相等，这就
保证了风扇系统的工作状态稳定在设定的工作状态范围内，并且也使得该风扇系统的工作达到平衡，避免了局部风扇长时间处于i作状态，而其他风扇 长时间空闲的问题。在风扇组选择子单元1从该风扇系统中选择待调整的风扇组之前，风扇 控制装置将风扇系统中的风扇划分为多个风扇组。每个风扇组中包括至少一 个风扇，各风扇组中的风扇个数可为相同，也可不同。风扇控制装置对风扇 组的划分可根据实际需要进行，划分给每个风扇组的风扇个数越少，划分得 到风扇组的数量就越多，由于每个时钟周期内开启的风扇数量少，因此控制 风扇系统时产生的瞬时电流沖击也就较小，并且风扇系统工作时的噪音也相 对较小。在将风扇系统中的风扇划分为多个风扇组之后，风扇控制装置还根据风 扇组的数量设置风扇系统的速度等级。该风扇系统的速度等级一般设置为大 于或者等于该风扇系统的风扇组数量，当然也可设置为小于风扇组的数量。 对于本发明的较佳实施例，风扇控制装置设置风扇系统的调速等级大于或者 等于风扇组的数量，因为设置的调速等级越多，风扇系统转速的可选择性也 就越多，除了适应性更好之外，也更节能。其中，调整单元2包括分级调整子单元21和轮流开启子单元22。分级调 整子单元21用于通过至少两次开启或关闭风扇控制装置划分的风扇组对该风 扇组进行至少两级的速度调整，从而使调整单元2实现了以渐进的方式对风 扇组进行速度调整。轮流开启子单元22,用于在风扇系统没有达到风扇控制 装置设置的最高速度等级时，开启一个风扇组的同时关闭一个风扇组以维持 所述风扇系统中两个或者两个以上风扇组轮流开启，该轮流流开启具体是在一 个时钟周期内完成的，从而使关闭风扇的个数和开启风扇的个数保持相等， 这就保证了风扇系统的工作状态稳定在设定的工作状态范围内，并且也使得 该风扇系统的工作达到平衡。综上所述，本发明实施例提供的一种风扇控制的方法和装置，通过PWM 信号控制风扇系统在每个时钟周期内只对少数的风扇组进行调整，将风扇系 统逐步调整到预定工作状态，使得风扇系统在运作中可以有效减少电流沖击，
避免对供电系统的影响，减少噪音，节约能耗。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一 台计算 机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实 施例所述的方法。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来"i兌，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种风扇控制方法，用于包括至少两个风扇组的风扇系统，以对该风扇系统进行一个或者多个速度等级的调整，其中所述每个风扇组至少包括一个风扇，其特征在于，包括以下步骤从所述风扇系统中选择待调整的风扇组；在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方式对所述风扇组进行速度调整。
2、 如权利要求1所述风扇控制方法，其特征在于，所述以渐进的方式对 所述风扇组进行速度调整具体包括通过至少两次开启或关闭所述风扇组对 所述风扇组进行至少两级的速度调整。
3、 如权利要求2所述风扇控制方法，其特征在于，在所述通过至少两次 开启或关闭所述风扇组对所述风扇组进行至少两级的速度调整之后，还包括 在风扇系统没有达到最高速度等级时，开启 一个风扇组的同时关闭 一个风扇 组以维持所述风扇系统中两个或者两个以上风扇组轮流开启。
4、 如权利要求3所述风扇控制方法，其特征在于，所述开启一个风扇组 的同时关闭 一个风扇组以维持所述风扇系统中两个或者两个以上风扇组4仑流 开启具体包括在一个时钟周期内，触发开启和/或关闭至少一个所述风扇组。
5、 如权利要求1所述风扇控制方法，其特征在于，在从所述风扇系统中 选择待调整的风扇组之前，还包括将所述风扇系统中的风扇划分为多个所 述风扇组。
6、 如权利要求5所述风扇控制方法，其特征在于j在将所述风扇系统中 的风扇划分为多个风扇组之后，还包括根据所述风扇组的数量设置所述风 扇系统的速度等级。
7、 一种风扇控制装置，用于包括至少两个风扇组的风扇系统，以对该风 扇系统进行一个或者多个速度等级的调整，其中所述每个风扇组至少包括一 个风扇，其特征在于，所述风扇控制装置用于从所述风扇系统中选择待调整 的风扇组，并在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方 式对所述风扇组进行速度调整。
8、 如权利要求7所述风扇控制装置，其特征在于，包括 风扇组选择单元，用于从所述风扇系统中选择待调整的风扇组； 调整单元，与所述风扇组选择子单元连接，用于在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方式对所述风扇组进行速度调整。
9、 如权利要求8所述风扇控制装置，其特征在于，所述调整单元包括 分级调整子单元，用于通过至少两次开启或关闭所述风扇组对所述风扇组进 行至少两级的速度调整。
10、 如权利要求8所述风扇控制装置，其特征在于，所述调整单元还包 括轮流开启子单元，用于在风扇系统没有达到最高速度等级时，开启一个 风扇组的同时关闭 一个风扇组以维持所述风扇系统中两个或者两个以上风扇 组專仑流开启。
11、 如权利要求IO所述风扇控制装置，其特征在于，所述4仑流开启具体 是在一个时钟周期内完成的。
全文摘要
本发明公开了一种风扇控制方法，用于包括至少两个风扇组的风扇系统以对该风扇系统进行一个或者多个速度等级的调整，其中所述每个风扇组至少包括一个风扇，包括以下步骤从所述风扇系统中选择待调整的风扇组；在需要进行两个或者两个以上速度等级的调整时，以渐进的方式对所述风扇组进行速度调整。本发明还提供了一种风扇控制装置，使得风扇在运作中可以有效减少电流冲击，避免对供电系统的影响，减少噪音，节约能耗。
文档编号F04D27/00GK101126392SQ20071016142
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月21日 优先权日2007年9月21日
发明者刘介良, 辉 安, 赖守锋 申请人:杭州华三通信技术有限公司