自动检测风扇的装置与方法

专利名称：自动检测风扇的装置与方法
技术领域：
本发明是有关于一种散热装置与方法，且特别是有关于一种自动检测与 控制风扇的装置与方法。
背景技术：
因为技术的进步，电子装置(如计算机)中的处理器，存储卡与其它元件 的工作频率与功率消耗与日俱增。因此，正常操作下，由这些元件所产生的
热能也增加。为避免这些元件过热导致电子装置的误动作与损坏，通常需监 测这些元件的温度，将这些元件所产生的热能散去，亦即将这些元件冷却， 以将温度保持在合理范围内。将这些元件所产生的热能散去也可改善其可靠 性。
电子装置的散热技术包括使用气冷式散热片与风扇。比如，散热片可将 热能从待冷却元件传导至周围的冷空气。散热片可包括平面金属结构，以确 保跟这些待冷却元件间的良好热接触。然而，散热片对某些电子装置而言， 其效能可能不够。
另外，风扇可导入至电子装置中，以在待冷却元件周围产生空气流。高 速运转的风扇可导致较佳的冷却效率，因为风扇可更快地将热空气从待冷却 元件移走并将冷空气吹向待冷却元件。风扇也可跟散热片一起用，以更改良
冷却效率。风扇有多种类型，且其控制方法也有多种。比如，三线直流(DC) 风扇与四线脉冲宽度调变(PWM)风扇是常见的风扇，其可用于将热能从电子 装置(比如计算机)的内部元件散去。四线PWM风扇可包括或不包括内建式 上拉电阻。具内建式上拉电阻的四线PWM风扇兼容于INTEL的四线PWM 风扇规格。
图1显示传统的三线DC风扇104的输出入接口 102。输出入接口 102与转速器端110。电压控制端108是输入 端，而转速器端110则是输出端，其所提供的转速信息的频率正比于此三线 DC风扇104的转速。此三线DC风扇104的转速可由参数"每分钟转速(RPM， Revolutions) Per Minute)"来描述。因而，转速信息代表三线DC风扇104 的转速或RPM，且可用于三线DC风扇104的封闭循环转速控制。通过改变 施加至三线DC风扇104的电压控制端108的电压，可控制三线DC风扇104 的转速。比如，如果三线DC风扇104的最大输入电压为12V，在风扇运转 期间，施加至电压控制端108的电压可为4V 12V。三线DC风扇104的转 速通常直接相关于施加至电压控制端108的电压大小。
图2显示传统的四线PWM风扇204的输出入接口 202。此四线PWM风 扇204可为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇，或者不具内建式上拉电阻 的四线PWM风扇。四线PWM风扇204具有接地端206，电源端208，转 速器端210与PWM控制端212。电源端208与PWM控制端212是输入端， 而转速器端210则是输出端，其所提供的转速信息的频率正比于此四线PWM 风扇204的转速。因而，转速信息代表此四线PWM风扇204的转速或RPM， 且可用于四线PWM风扇204的封闭循环转速控制。
通过改变施加至PWM控制端212的信号(亦即，PWM控制信号)的责任 周期值，可控制此四线PWM风扇204的转速。责任周期值为50°/。的PWM 控制信号可控制此四线PWM风扇204的转速为此风扇全速下的50%。相似 地，责任周期值为80%的PWM控制信号可控制此四线PWM风扇204的转 速为此风扇全速下的80°/。。亦即，当PWM控制信号的责任周期值增加或减 少时，此四线PWM风扇204的转速也会随之增加或减少。
一般而言，电子装置可设计成能支持某一类型的风扇。因此，电子装置 的使用者必需选择此电子装置所能用的特定风扇，对于不知道此电子装置的 风扇规格的使用者而言，这将造成不便。比如，当计算机使用者需选择此计 算机的风扇时，使用者必需先检查此计算机的主机板，以决定此主机板能支
9持哪种类型的风扇。

发明内容
根据本发明，提供一种检测一风扇的一类型并控制该风扇的装置，在运 转时，该风扇提供代表风扇转速的一转速信息，该装置包括 一直流(DC)产 生器，耦接至该风扇并提供一第一电压至该风扇； 一电阻，当该DC产生器 提供该第一电压时，该电阻提供相关于该风扇的该类型的一感测电压，其中 该电阻连接至一参考电压并耦接至该风扇的 一脉冲宽度调变(PWM)控制端； 一输入判断元件，耦接至该电阻以接收该感测电压，该输入判断元件根据该 感测电压来判断该风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线PWM风扇，并 提供代表该判断结果的一判断信号；一PWM产生器，耦接至该输入判断元 件以接收该判断信号，如果该判断信号代表该风扇为具一内建式上拉电阻的 该四线PWM风扇的话，该PWM产生器提供一 PWM控制信号至该风扇以 控制该风扇；以及一测速器，耦接至该DC产生器与该PWM产生器，该测 速器接收该转速信息以检测该风扇的该转速的一变化。输入判断元件的输出 信号会耦接至PWM产生器与DC产生器。
另外，根据本发明，提供一种检测一风扇的一类型并控制该风扇的电路， 在运转时，该风扇提供代表该风扇的一转速的一转速信息，该电路包括一 集成电路，位于一基板上。该集成电路包括 一直流(DC)产生器，耦接至该 风扇并提供一第一电压至该风扇； 一电阻，当该DC产生器提供该第一电压 时，该电阻提供相关于该风扇的该类型的一感测电压，其中该电阻连接至一 参考电压并耦接至该风扇的一脉冲宽度调变(PWM)控制端； 一输入判断元 件，耦接至该电阻以接收该感测电压，该输入判断元件根据该感测电压来判 断该风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线PWM风扇，并提供代表该判 断结果的一判断信号；一PWM产生器，耦接至该输入判断元件以接收该判 断信号，如果该判断信号代表该风扇为具一内建式上拉电阻的该四线PWM 风扇的话，该PWM产生器提供一 PWM控制信号至该风扇以控制该风扇；以及一测速器，耦接至该DC产生器与该PWM产生器，该测速器接收该转 速信息以检测该风扇的该转速的一变化。
又根据本发明，提供一种检测一风扇的一类型的方法，在运转时，该风
扇提供代表该风扇的一转速的一转速信息，该方法包括提供一第一电压至 该风扇；当该风扇接收该第一电压时，本装置/发明感测相关于该风扇的该类 型的一电压，以决定该风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线脉冲宽度调 变(PWM)风扇。本发明/装置可自动检测出下列三种风扇，并施以对应的控制 信号1.四线PWM风扇(内建上拉电阻);2.四线PWM风扇(无内建上拉电阻)； 3三线DC风扇。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 所附图式，作详细说明如下。


图1显示传统的三线DC风扇的输出入接口。
图2显示传统的四线PWM风扇的输出入接口 。
图3A显示本发明实施例的风扇自动检测与控制的装置。
图3B显示本发明实施例的装置执行风扇自动检测与控制的方法。
图4A与图4B显示根据本发明实施例的风扇自动检测与控制的集成电路。
附图标号
102:三线DC风扇的输出入接口 104:三线DC风扇 108:电压控制端 106:接地端 110:转速器端
202:四线PWM风扇的输出入接口
204:四线PWM风扇206:接地端 208:电源端 210:转速器端
212: PWM控制端
300:装置 302:输入判断元件
304: DC产生器
306: PWM产生器 308:测速器
310:电阻
311:输出致能元件
312: DCFANOUT端(电源/电压控制信号输出端)
314: FANIN端(风扇转速信号输入端)
316: PWMFANOUT端(PWM控制信号输出端)
318:连接器
320、 322、 324、 326:接脚
350、 352、 354、 356、 358、 360、 362、 364、 366、 368、 370、 372、 374、 376、 378、 380:步骤 400:集成电路
402:输入判断元件
404: DC产生器 406: PWM产生器 408:测速器 410:电阻 411:输出致能元件
412: DCFANOUT端(电源/电压控制信号输出端)
12414: FANIN端(风扇转速信号输入端)
416: PWMFANOUT端(PWM控制信号输出端) 418:连接器
420、 422、 424、 426:接脚
430: DC电压调整电路
432: PWM电压调整电路
具体实施例方式
以下的叙述将伴随着实施例的图示，来详细对本发明所提出的实施例进 行说明。在各图示中所使用相同或相似的参考标号，是用来叙述相同或相似 的部份。
本发明实施例的装置可自动检测风扇类型，并根据此风扇类型来适当控 制此风扇。此自动检观U(automatic detection)也称为"自动检测(auto-detect)" 或"自动检测(auto-detection)"。此装置可并入至如计算机的电子装置内，且 自动检测不同类型的风扇，如三线DC风扇或四线PWM风扇，此风扇可用 于将电子装置的元件所产生的热能散去。此装置提供电子装置的接口，以连 接至不同类型风扇，因而可减少电子装置的研发时间与成本，并可使此电子 装置的使用者方便使用。
图3A显示本发明实施例的风扇自动检测与控制的装置300。比如，此装 置300可连接至一风扇(未示出)，其用于将电子装置D。的元件(亦即待冷却元 件，比如计算机处理器)所产生的热能散去。此风扇可为任意类型，比如三线 DC风扇，具内建式上拉电阻的四线PWM风扇，或者不具内建式上拉电阻 的四线PWM风扇。此装置300可自动检测风扇类型，并根据待冷却元件的 温度来控制此风扇于不同转速。
装置300包括输入判断元件302， DC产生器304， PWM产生器306 与测速器308。装置300更包括电阻310，连接至参考电压信号以提供相关 于此风扇类型的感测电压；以及输出致能元件311，耦接至PWM产生器306。在风扇自动检测期间，响应于其所接收的感测电压，输入判断元件302可提
供输入判断信号S]。 DC产生器304用于输出此风扇操作所需的DC电压。 PWM产生器306可输出具特定责任周期值的PWM控制信号。
装置300也包括三个端:DCFANOUT端(电源/电压控制信号输出端)312， 耦接至DC产生器304且可当成输出端;FANIN端(风扇转速信号输入端)314， 耦接至测速器308且可当成输入端；以及PWMFANOUT端(PWM控制信号 输出端)316，耦接至输入判断元件302，并透过输出致能元件311而耦接至 PWM产生器306。根据从输入判断元件302所传来的输出致能信号S^，输 出致能元件311可将由PWM产生器306所提供的PWM控制信号从 PWMFANOUT端316输出。PWMFANOUT端316可当成输出入端。比如， 在系统电源启动期间，PWMFANOUT端316的耦接，可使其能将相关于风 扇类型的感测电压输入至输入判断元件302。又比如，根据高电压的输出致 能信号SEN， PWMFANOUT端316的耦接，可使其能输出PWM产生器306 所提供并透过输出致能元件311所传来的PWM控制信号。
还有，装置300包括连接器318，其提供风扇所对应的输出入接口。连 接器318可有四只接脚320， 322， 324与326。接脚320耦接至接地端或参 考电压信号。接脚322， 324与326分别耦接至DCFANOUT端312， FANIN 端314与PWMFANOUT端316。比如，透过连接器318的接脚322， DCFANOUT端312可连接至风扇的电压控制端(如果此风扇是三线DC风扇) 或连接至风扇的电源端(如果此风扇是四线PWM风扇)。又比如，透过连接 器318的接脚324， FANIN端314可连接至风扇的风扇转速输出端。又比如， 透过连接器318的接脚326, PWMFANOUT端316可连接至风扇的PWM控 制端(如果此风扇是四线PWM风扇)或者为空脚无作用(如果此风扇是三线 DC风扇)。因而，连接器318可提供装置300连接至不同类型风扇的输出入 接口。
根据输入判断元件302所接收到的感测电压，输入判断元件302可判断连接至装置300的此风扇是否为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇，但输 入判断元件302无法判断此风扇是否为三线DC风扇或不具内建式上拉电阻 的四线PWM风扇。比如，如果输入判断元件302判断出连接至装置300的 此风扇为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇的话，则输入判断元件302会 输出高电位的输入判断信号Sj。否则，输入判断元件302会输出低电位的输 入判断信号Sj。
DC产生器304与PWM产生器306都连接至输入判断元件302，以接收 此输入判断信号Sj。测速器308连接至DC产生器304与PWM产生器306 以提供比较信号Sc。如上述，由被控风扇所输出的转速信息会从接脚324输 入，其频率正比于此风扇的转速。根据连接至装置300的风扇所依序输出的 两个连续转速信息，测速器308可决定此风扇是否为三线DC风扇或者为不 具内建式上拉电阻的四线PWM风扇，并输出可代表判断结果的比较信号Sc。 比如，当测速器308判断出连接至装置300的此风扇为不具内建式上拉电阻 的四线PWM风扇的话，测速器308会输出高电位的比较信号Sc。或者，测 速器308会输出低电位的比较信号Sc，代表此风扇为三线DC风扇。
图3B显示本发明实施例的装置300执行风扇自动检测与控制的方法的 流程图。参考图3A与图3B，在系统电源启动时，DC产生器304先输出第 一或初始电压，透过DCFANOUT端312与接脚322而提供电源给连接至此 装置300的风扇，PWMFANOUT端316当成输入端(图3B，步骤350)。比 如，此第一电压可为四线PWM风扇的正常操作电压，其可固定为12V并接 近于三线DC风扇的最大输入电压。又比如，输入判断元件302可送出低电 位的瑜出致能信号Sen至瑜出致能元件311。因此，PWM产生器306所输出 的任何PWM控制信号都无法透过输出致能元件311来输出，且 PWMFANOUT端316当成输入端。
一旦接收到由DC产生器304所送来的电源，风扇可开始运转。输入判 断元件302可从PWMFANOUT端316接收到感测电压。比如，此风扇为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇的话，电阻310、 PWMFANOUT端316与 此四线PWM风扇的内建式上拉电阻会形成电流路径，所导致的电流会在电 阻310上造成电压降，其为在PWMFANOUT端316所出现的高电位电压。 否则，相对于参考电压信号而言，低电位电压会在PWMFANOUT端316被 感测到。
如果输入判断元件302感测(步骤352)到高电位电压的话，亦即 PWMFANOUT-l(步骤354)，则输入判断元件302会判断出此风扇为具内建 式上拉电阻的四线PWM风扇(步骤356)，并输出高电位的判断信号S,至DC 产生器304与PWM产生器306，代表其已检测到具内建式上拉电阻的四线 PWM风扇。PWMFANOUT端316接着切换成输出端(步骤358)。比如，输 入判断元件302可送出高电位的输出致能信号Sen至瑜出致能元件311。因 此，由PWM产生器306所产生的PWM控制信号可由输出致能元件311送 出，并送出至PWMFANOUT端316，使得PWMFANOUT端316当成输出 端。接着，装置300可控制所检测到的具内建式上拉电阻的四线PWM风扇， 于不同转速。检测完毕，装置300根据外界温度输入信号S。，调整对风扇的 控制信号大小。
另一方面，如果输入判断元件302感测到低电位电压的话，亦即 PWMFANOUT-0(步骤360)，则输入判断元件302会输出不同的判断信号 Sj(比如低电位)至DC产生器304与PWM产生器306，代表需要更进一步的 风扇检测。如上述，PWMFANOUT端316也切换成输出端(步骤362)。
如果DC产生器304与PWM产生器306从输入判断元件302所收到的 判断信号S;代表需要更进一步的风扇检测的话，DC产生器304会输出第二 电压，此第二电压低于第一电位但仍足够使风扇持续运转，且PWM产生器 306输出具初始责任周期的PWM控制信号(步骤364)。在某一实施例中，由 DC产生器304所输出的第二电压可为三线DC风扇的最大输入电压的 50%(亦即，此第二电压为6V)，且由PWM产生器306所输出的PWM控制信号的初始责任周期为50%。 一般来说，对于三线DC风扇来说，最大输入 电压的50%是安全的操作点。
连接至装置300的此风扇会透过DCFANOUT端312与接脚322而接收 到从DC产生器304所输出的第二电压。如果此风扇是四线PWM风扇，此 风扇也会透过PWMFANOUT端316与接脚326而接收到由PWM产生器306 所输出的具初始责任周期的PWM控制信号。根据此风扇的运转，响应于此 第二电压及可能的具初始责任周期的PWM控制信号，此风扇会输出代表此 风扇的第一转速RPM1的第一转速信息。测速器308透过FANIN端314与 接脚324而接收到此第一转速信息，并记录下RPM1(步骤366)。如果RPM1 为0，则决定(l)风扇未连接至装置300;或(2)风扇有连接至装置300，但 此风扇异常/不工作。在另一实施例中，装置300会告知电子装置D。此风扇 并未正常工作，则电子装置DQ的使用者可收到风扇警示，警示(l)风扇未连 接至装置300;或(2)风扇有连接至装置300，但此风扇异常/不工作。
如果RPM1不为0，则测速器308送出具第一值的比较信号Sc至DC产 生器304与PWM产生器306。 一旦接收从测速器308所送出的具第一值的 比较信号Sc， DC产生器304继续送出第二电压，且PWM产生器306所输 出的PWM控制信号的责任周期会增加(步骤368)。在某一实施例中，PWM 产生器306所输出的PWM控制信号的责任周期会增加为75%。
如果此风扇是四线P"WM风扇的话，连接至装置300的此风扇可透过 PWMFANOUT端316与接脚326而接收到责任周期增加的PWM控制信号。 根据风扇的运转，响应于此第二电压及责任周期增加的PWM控制信号，此 风扇会输出代表此风扇的第二转速RPM2的第二转速信息。测速器308透过 FANIN端314而接收到此第二转速信息，并记录下RPM2，其代表风扇的新 的转速(步骤370)。
如上述，三线DC风扇的转速可由改变此三线DC风扇的输入电压而改 变，而四线PWM风扇的转速可由改变输入至此四线PWM风扇的PWM控制信号的责任周期而改变。因而，比较RPM1与RPM2(步骤372)，测速器 308可决定此风扇是三线DC风扇还是不具内建式上拉电阻的四线PWM风 扇。比如，如果RPM2大于RPM1，代表凤扇的转速已提高，测速器308可 判断出此风扇是不具内建式上拉电阻的四线PWM风扇(步骤374)。如果 RPM2不大于RPM1，代表风扇的转速未提高，测速器308可判断出此风扇 是三线DC风扇(步骤376)。
一旦测速器308决定出此风扇是三线DC风扇还是不具内建式上拉电阻 的四线PWM风扇，测速器308送出具第二值的比较信号Sc给DC产生器304 与PWM产生器306。比如，测速器308所送出的具第二值的比较信号Sc为 高电位的话，则代表检测到不具内建式上拉电阻的四线PWM风扇；或者， 具第二值的比较信号Sc为低电位的话，则代表检测到三线DC风扇。
在检测出连接至此装置300的风扇的类型后，DC产生器304与PWM产 生器306可设成相关工作模式。比如，此风扇是不具内建式上拉电阻的四线 PWM风扇或者是具内建式上拉电阻的四线PWM风扇的话，DC产生器304 可透过DCFANOUT端312与接脚322而输出固定电压(如12V)或此四线 PWM风扇的正常工作电压给此四线PWM风扇，以及PWM产生器306可透 过PWMFANOUT端316与接脚326而输出责任周期可调整的PWM控制信 号以控制风扇转速(步骤378)。另夕卜，如果此风扇是此风扇是三线DC风扇的 话，DC产生器304可透过DCFANOUT端312与接脚322而输出可调式电 压以控制此风扇的转速，而输出致能元件311被关闭(步骤380)。比如，当输 出致能元件311被关闭时，PWMFANOUT端316为空脚无作用或保持于低 电位。
在某一实施例中，在接收到由输入判断元件302所送出的判断信号Sj 与由测速器308所送出的比较信号Sc之外，DC产生器304与PWM产生器 306也可接收由控制电路(未显示于图3A)所送出的控制信号S0。此控制信号 S0可根据待冷却元件的温度而产生，且其所包括的信息可代表连接至装置
18300的风扇的转速是否需要降低或提高。根据此控制信号So，在装置300检 测出此风扇的类型后，装置300可控制此风扇的转速。
比如，如果此控制信号So所包括的信息代表需要提高风扇的转速且如果 装置300检测到此风扇为三线DC风扇的话，则DC产生器304的输出电压 会增加以增加三线DC风扇的转速。又比如，如果此控制信号So所包括的信 息代表需要提高风扇的转速且如果装置300检测到此风扇为四线PWM风扇 的话，则PWM产生器306所输出的PWM控制信号的责任周期会增加以增 加四线PWM风扇的转速。
图4A与图4B显示根据本发明实施例的风扇自动检测与控制的集成电路 400。比如，集成电路400可为计算机主机板上的集成电路，且其连接至可将 计算机元件(亦即待冷却元件，比如计算机的处理器)所产生的热能散去的风 扇。此风扇种类比如为，(l)三线DC风扇，(2)具内建式上拉电阻的四线PWM 风扇或者是(3)不具内建式上拉电阻的四线PWM风扇。集成电路400可自动 检测风扇的类型，并根据待冷却元件的温度而控制风扇的转速。
集成电路400可包括输入判断元件402， DC产生器404， PWM产生 器406，测速器408，电阻410与输出致能元件4U，其位于基板上且其操作 相同于图3A的输入判断元件302, DC产生器304， PWM产生器306，测速 器308，电阻310与输出致能元件311。输入判断元件402可包括数字电路， 包括模拟电路，或同时包括数字电路与模拟电路；DC产生器404可包括模 拟电路；PWM产生器406可包括数字电路，或同时包括数字电路与模拟电 路；测速器408可包括数字电路。集成电路400可更包括DCFANOUT端412， FANIN端414与PWMFANOUT端416，其操作分别相同于图3A的 DCFANOUT端312， FANIN端314与PWMFANOUT端316。
在本发明实施例中，可在集成电路400外部提供连接器418，其用于提 供连接至此集成电路400的风扇所需的输出入接口。连接器418可具有四个 接脚420， 422， 424与426。接脚420耦接至接地端或参考电压信号。接脚422， 424与426则分别耦接至DCFANOUT端412， FANIN端414与 PWMFANOUT端416。
因IC制造工艺的关系，DC产生器404与PWM产生器406所输出的电 压或信号可能无法足够驱动连接至集成电路400的风扇。比如，DC产生器 404所输出的电压可能为3 5V，而风扇的最大输入电压则为12V。因而，DC 电压调整电路430与PWM电压调整电路432可位于集成电路400外部，以 分别放大DC产生器404与PWM产生器406所输出的信号。另外，DC电压 调整电路430， PWM电压调整电路432，输入判断元件402， DC产生器404， PWM产生器406，测速器408位于集成电路400内部。
在图4A的实施例中，透过DC电压调整电路430, DCFANOUT端412 耦接至连接器418的接脚422。透过PWM电压调整电路432， PWMFANOUT 端416耦接至连接器418的接脚426。 DC电压调整电路430可放大由DC产 生器404所输出的DC电压；而PWM电压调整电路432可放大由PWM产 生器406所输出的PWM控制信号。
在图4B所示的另一实施例中，DC电压调整电路430， PWM电压调整 电路432，输入判断元件402， DC产生器404， PWM产生器406，测速器 408都位于集成电路400的基板。DC电压调整电路430耦接于DC产生器 404与DCFANOUT端412之间，以放大由DC产生器404所输出的DC电压； 而PWM电压调整电路432藕接于PWM产生器406与PWMFANOUT端416 之间，以放大由PWM产生器406所输出的PWM控制信号。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属 技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许 的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1. 一种检测一风扇的一类型并控制所述的风扇的装置，其特征在于，在运转时，所述的风扇提供代表所述的风扇的一转速的一转速信息，所述的装置包括一直流产生器，耦接至所述的风扇并提供一第一电压至所述的风扇；一电阻，当所述的直流产生器提供所述的第一电压时，所述的电阻提供相关于所述的风扇的所述的类型的一感测电压，其中所述的电阻连接至一参考电压并耦接至所述的风扇的一脉冲宽度调变控制端；一输入判断元件，耦接至所述的电阻以接收所述的感测电压，所述的输入判断元件根据所述的感测电压来判断所述的风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线脉冲宽度调变风扇，并提供代表所述的判断结果的一判断信号；一脉冲宽度调变产生器，耦接至所述的输入判断元件以接收所述的判断信号，如果所述的判断信号代表所述的风扇为具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器提供一脉冲宽度调变控制信号至所述的风扇以控制所述的风扇；以及一测速器，耦接至所述的直流产生器与所述的脉冲宽度调变产生器，所述的测速器接收所述的转速信息以检测所述的风扇的所述的转速的一变化。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于-如果所述的判断信号代表所述的风扇不为具一内建式上拉电阻的所述的 四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器依序提供具一第一 责任周期值与一第二责任周期值的所述的脉冲宽度调变控制信号至所述的风 扇；如果所述的判断信号代表所述的风扇不为具一内建式上拉电阻的所述的 四线脉沖宽度调变风扇的话，所述的直流产生器耦接至所述的输入判断单元 以接收所述的判断信号并提供一第二电压至所述的风扇；以及所述的测速器接收所述的转速信息，所述的转速信息的第一值与第二值 分别相关于所述的脉冲宽度调变控制信号的所述的第一与第二责任周期值， 以根据所述的第一值与所述的第二值来决定所述的风扇是否为一三线直流风 扇或为不具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇，并提供代表 所述的决定结果的一比较信号至所述的直流产生器与所述的脉冲宽度调变产 生器。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，如果决定所述的风扇为所述 的三线直流风扇的话，所述的直流产生器更接收一控制信号，以通过调整输 入至所述的风扇的一直流电压来控制所述的风扇的所述的转速。
4. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，如果决定所述的风扇为具一 内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇或者是不具一内建式上拉电 阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器更接收 一控制信号，以通过调整输入至所述的风扇的所述的脉冲宽度调变控制信号 的 一 责任周期值来控制所述的风扇的所述的转速。
5. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的测速器比较所述的转 速信息的所述的第一值与所述的第二值，以产生所述的比较信号，在检测所 述的风扇的所述的类型后，所述的测速器更接收所述的转速信息以检测所述 的风扇的所述的转速。
6. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的装置更包括-一第一端，耦接至所述的直流产生器并耦接至所述的风扇； 一第二端，耦接至所述的测速器以接收从所述的风扇所传来的所述的转速信息；以及一第三端，耦接至所述的输入判断元件所述的与脉冲宽度调变产生器， 所述的第三端接收所述的感测电压并输出所述的脉冲宽度调变控制信号。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的装置更包括一输出致 能元件，其耦接于所述的脉冲宽度调变产生器与所述的第三端之间，其中，根据所述的输入判断元件所传来的一输出致能信号，所述的输出致能元件使 得所述的脉冲宽度调变控制信号从所述的第三端输出。
8. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的装置更包括一连接器， 提供所述的装置与所述的风扇间的一接口，其中所述的连接器具有四个接脚，所述的四个接脚的一第一接脚耦接至所述的参考电压；以及 所述的四个接脚的第二、第三与第四接脚分别耦接至所述的第一端、所 述的第二端与所述的第三端。
9. 一种检测一风扇的一类型并控制所述的风扇的电路，其特征在于，在 运转时，所述的风扇提供代表所述的风扇的一转速的一转速信息，所述的电 路包括一集成电路，位于一基板上，所述的集成电路包括-一直流产生器，耦接至所述的风扇并提供一第一电压至所述的风扇； 一电阻，当所述的直流产生器提供所述的第一电压时，所述的电阻提供相关于所述的风扇的所述的类型的一感测电压，其中所述的电阻连接至一参考电压并耦接至所述的风扇的一脉冲宽度调变控制端；一输入判断元件，耦接至所述的电阻以接收所述的感测电压，所述的输入判断元件根据所述的感测电压来判断所述的风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线脉冲宽度调变风扇，并提供代表所述的判断结果的一判断信号； 一脉冲宽度调变产生器，耦接至所述的输入判断元件以接收所述的判断信号，如果所述的判断信号代表所述的风扇为具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器提供一脉冲宽度调变控制信号至所述的风扇以控制所述的风扇；以及一测速器，耦接至所述的直流产生器与所述的脉冲宽度调变产生器，所述的测速器接收所述的转速信息以检测所述的风扇的所述的转速的一变化。
10. 如权利要求9所述的电路，其特征在于如果所述的判断信号代表所述的风扇不为具一内建式上拉电阻的所述的 四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器依序提供具一第一 责任周期值与一第二责任周期值的所述的脉冲宽度调变控制信号至所述的风扇；如果所述的判断信号代表所述的风扇不为具一内建式上拉电阻的所述的 四线脉沖宽度调变风扇的话，所述的直流产生器耦接至所述的输入判断单元 以接收所述的判断信号并提供一第二电压至所述的风扇；以及所述的测速器接收所述的转速信息，所述的转速信息的第一值与第二值 分别相关于所述的脉冲宽度调变控制信号的所述的第一与第二责任周期值， 以根据所述的第一值与所述的第二值来决定所述的风扇是否为一三线直流风 扇或为不具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇，并提供代表 所述的决定结果的一比较信号至所述的直流产生器与所述的脉冲宽度调变产 生器。
11. 如权利要求IO所述的电路，其特征在于，如果决定所述的风扇为所 述的三线直流风扇的话，所述的直流产生器更接收一控制信号，以通过调整 输入至所述的风扇的一直流电压来控制所述的风扇的所述的转速。
12. 如权利要求IO所述的电路，其特征在于，如果决定所述的风扇为具 一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇或者是不具一内建式上拉 电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇的话，所述的脉冲宽度调变产生器更接 收一控制信号，以通过调整输入至所述的风扇的所述的脉冲宽度调变控制信 号的一责任周期值来控制所述的风扇的所述的转速。
13. 如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述的电路更包括一直流 电压调整电路，位于所述的集成电路的外部或所述的基板上，所述的直流电 压调整电路耦接至所述的直流产生器以放大所述的直流电压。
14. 如权利要求IO所述的电路，其特征在于，所述的电路更包括一脉冲 宽度调变电压调整电路，位于所述的集成电路的外部或所述的基板上，所述的脉沖宽度调变电压调整电路耦接至所述的脉冲宽度调变产生器以放大所述 的脉沖宽度调变信号。
15. 如权利要求IO所述的电路，其特征在于，所述的测速器比较所述的转速信息的所述的第一值与所述的第二值，以产生所述的比较信号，在检测 所述的风扇的所述的类型后，所述的测速器更接收所述的转速信息以检测所 述的风扇的所述的转速。
16. 如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述的电路更包括 一第一端，耦接至所述的直流产生器并耦接至所述的风扇； 一第二端，耦接至所述的测速器以接收从所述的风扇所传来的所述的转速信息；以及一第三端，耦接至所述的输入判断元件所述的与脉冲宽度调变产生器， 所述的第三端接收所述的感测电压并输出所述的脉冲宽度调变控制信号。
17. 如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述的电路更包括一输出 致能元件，其耦接于所述的脉冲宽度调变产生器与所述的第三端之间，其中， 根据所述的输入判断元件所传来的一输出致能信号，所述的输出致能元件使 得所述的脉冲宽度调变控制信号从所述的第三端输出。
18. 如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述的电路更包括一连接 器，提供所述的电路与所述的风扇间的一接口，其中所述的连接器具有四个接脚，所述的四个接脚的一第一接脚耦接至所述的参考电压；以及 所述的四个接脚的第二、第三与第四接脚分别耦接至所述的第一端、所 述的第二端与所述的第三端。
19. 一种检测一风扇的一类型的方法，在运转时，所述的风扇提供代表所 述的风扇的一转速的一转速信息，所述的方法包括提供一第一电压至所述的风扇；当所述的风扇接收所述的第一电压时，感测相关于所述的风扇的所述的类型的一电压，以决定所述的风扇是否为具一内建式上拉电阻的一四线脉冲 宽度调变风扇。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述的方法更包括如果决定所述的风扇并非具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调 变风扇，提供一第二直流电压与具一第一责任周期值的一脉冲宽度调变控制 信号至所述的风扇；记录由所述的风扇所送来的所述的转速信息的一第一值，其相关于所述 的第一责任周期值；提供所述的第二直流电压与具一第二责任周期值的所述的脉沖宽度调变 控制信号至所述的风扇；记录由所述的风扇所送来的所述的转速信息的一第二值，其相关于所述 的第二责任周期值；以及比较所述的测速器的所述的第一值与所述的第二值，以决定所述的风扇 是否为不具一内建式上拉电阻的所述的四线脉冲宽度调变风扇，或者为一三 线直流风扇。
全文摘要
本发明提供一种自动检测风扇的装置与方法，该装置包括直流产生器，耦接至风扇并提供第一电压至风扇；电阻，当DC产生器提供第一电压时，电阻提供相关于风扇的类型的感测电压，其中电阻连接至参考电压并耦接至风扇的脉冲宽度调变控制端；输入判断元件，耦接至电阻以接收感测电压，输入判断元件根据感测电压来判断风扇是否为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇，并提供代表判断结果的判断信号；PWM产生器，耦接至输入判断元件以接收判断信号，如果判断信号代表风扇为具内建式上拉电阻的四线PWM风扇的话，PWM产生器提供PWM控制信号至风扇以控制风扇；以及测速器，耦接至DC产生器与PWM产生器，测速器接收转速信息以检测风扇的转速的变化。
文档编号F04D27/00GK101476567SQ20081021334
公开日2009年7月8日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年1月2日
发明者卢嘉謦, 洪明哲, 黄士峰 申请人:新唐科技股份有限公司