专利名称：风扇转速控制系统及方法
技术领域：
本发明是关于风扇转速控制技术。
背景技术：
风扇是一种常见的散热装置，其以产生气流的方式移除某些对温度敏感的装置或系统(例如，各种计算机的中央处理器(CPU)等元件)所产生的热量，藉以将该等装置或系统的温度变化量控制在特定范围之内。图I为一笔记本型计算机的散热架构示意图，用以说明已知技术如何控制笔记本型计算机中CPU的散热风扇。笔记本型计算机100包括一 CPU 110、一嵌入式控制器(Embedded Controller,EC) 120、一风扇转速控制器130、以及一风扇140。风扇140通过转动扇叶而产生气流，藉以散除CPU 110上蓄积的热量。该嵌入式控制器120会以温度感测器(图未示)持续监测CPU 110的温度，并输出具有特定编码型式的信号值给风扇转速控制器130。风扇转速控制器130会依据自该嵌入式控制器120所接收的信号值而线性地调整输出至该风扇140的驱动电压,藉以控制该风扇140的转速。此外，该风扇转速控制器140会实时取得风扇140的实际转速，并向该嵌入式控制器120回报该转速数据。然而，必须注意到，已知技术中，嵌入式控制器120所输出的信号值是采用“累进式”数字编码(举例而言，由(00)至(FF)的十六进制编码)，当风扇转速控制器140所回报的实际转速未达到目标转速时(举例而言，此时的信号值为79)，嵌入式控制器120再次送出的信号值仅会较前次送出的信号值多I (例如，由信号值79攀升至信号值7A)，并逐次累加上去直到风扇转速达到目标转速为止；反之，当风扇转速控制器140所回报的实际转速已超出目标转速时(举例而言，此时的信号值为8F)，则嵌入式控制器120再次送出的信号值仅会较前次送出的信号值少I (例如，由信号值8F降低至信号值SE)，并逐次递减直到风扇转速回到目标转速为止。对计算机系统组装厂而言，风扇140可能来自不同的协力厂商，并且具有不同的电压-转速特性曲线。为了配合各种配置的风扇，计算机100中的嵌入式控制器120以逐次送出累加信号的方法调整风扇驱动电压是合理的。然而，从前述实例来看，若嵌入式控制器120每秒送出一次信号，则从起启的信号值(例如信号值79)至达到目标转速的信号值(例如信号值8E)即需耗费不少时间(举例而言，信号值由79攀升至SE为20秒)。除了达到目标转速的时间过长之外，已知技术常常无法使风扇控制在稳定的转速，当风扇转速过快时，会产生噪音并造成不必要的电能损耗；而当风扇转速过慢时，则造成CPU散热不足。这些现象都降低了计算机产品的质量。已知技术中在控制风扇转速方面既无效率又不精确，整体而言是相当不理想的。因此，本发明提供一种控制风扇转速的新机制以改善前述已知技术的缺失。
发明内容
本发明提供一种风扇转速控制系统。该风扇转速控制系统用以控制一风扇的转速，包括一风扇转速控制器，耦接至该风扇，用以接收一信号值以产生一驱动电压至该风扇，并检测该风扇的一实际转速；以及一主控制器，耦接至该风扇转速控制器，用以提供该信号值，并比较该实际转速与一目标转速以重新计算该信号值。
本发明还提供一种风扇转速控制方法。该风扇转速控制方法用以控制一风扇的转速，包括提供一信号值以产生一驱动电压至该风扇；检测该风扇的一实际转速；以及比较该实际转速与一目标转速以重新计算该信号值。
图I为一笔记本型计算机的散热架构示意图2为本发明与已知技术在对风扇进行控制的实际转速与时间对应图3为本发明的风扇转速控制方法流程图。
[主要元件标号说明]
110 CPU;120 主控制器；
130 风扇转速控制器； 140 风扇；
S302-S306C 步骤。
具体实施方式
下文为介绍本发明的最佳实施例。各实施例用以说明本发明的原理，但非用以限制本发明。本发明的范围当以所附的权利要求项为准。
风扇转速控制系统
为了改善已知技术的前述缺点，本发明提供一种新的风扇转速控制系统。本发明的风扇转速控制系统具有与图I已知技术大体相同的架构，因此下文将配合图I说明本发明，然而必须了解到，尽管下述实施例沿用了图I已知技术的元件及符号，但不表示两所有元件皆具有相同的功能。在某些实施例中，本发明的风扇转速控制系统100为一计算机系统的一部分，目的在控制风扇的转速以替中央处理器(CPU) 110散热，包括一风扇转速控制器130以及一主控制器(Embedded Controller, EC) 120。在下文的实施例中，该计算机系统为100是一笔记本型计算机时，而该主控制器120即为一嵌入式控制器。然而，本领域技术人员可了解到，此实施例仅为方便说明，在其它实施例中，本发明的风扇转速控制系统可应用于各种计算机系统或电子装置中，不必以前述笔记本型计算机为限。此外，在各个实施例中，风扇转速控制器130以及主控制器120可为彼此独立或互相集成的芯片。
本发明的风扇转速控制器130耦接至风扇140，可自该主控制器120接收一信号值，并依据该信号值提供一驱动电压至该风扇140。除此之外，风扇转速控制器130会不断地检测该风扇的实际转速，并将该实际转速的数据反馈至该主控制器120。本发明的主控制器120耦接至该风扇转速控制器130，用以将前述的信号值提供至该风扇控制器130。然而，值得注意的是，本发明的主控制器120是以不同于已知技术的方式输出信号值。更明白地说，本发明的主控制器120并非如已知技术般以逐次累加编码信号值的方式控制风扇转速，而是持续地比较该实际转速与目标转速间的差异而重新计算新的信号值，目的在以更快的速度使风扇达到目标转速。下文将以各种实施例说明本发明主控制器120计算信号值的方式。
第一实施例
在此实施例中，主控制器120通过内插法而以该实际转速与该目标转速的差值重新计算该信号值。举例而言，假设风扇起始转速为0，目标转速为3000rpm，而主控制器120 所提供的信号值是以16进位数字编码表示，例如从00 9F。在风扇尚未开始旋转时，主控制器120可随机地、或依照预设的经验公式提供不为零的初始信号值，举例而言，初始信号值可为20。接着，风扇转速控制器130依据自该嵌入式控制器120所接收的信号值20线性地调整输出至该风扇140的驱动电压，使得该风扇140—口气攀升到一初始转速。必须再次强调的是，由于风扇转速控制器130所控制的风扇140通常具有不同的电压-转速特性曲线，因此，风扇转速控制系统100无法预期实际的初始转速值究竟为何。假若风扇转速控制器130检测到的初始转速值为2000rpm，则依据内插法，嵌入式控制器120所提供的信号值必须由20增加到30始得以达到目标转速3000rpm。因此，嵌入式控制器120再次提供的信号值为30。若嵌入式控制器120每秒送出一次信号值，则此实施例达到目标转速的时间仅需两秒。
第二实施例
在此实施例中，主控制器120将该实际转速与该目标转速的差值划分成多个等级，并通过查询内建的一差值对应表重新计算该信号值。同上述实施例，假设风扇起始转速为0，目标转速为3000rpm，而主控制器120所提供的信号值是以16进位数字编码表示，例如从00 9F。在风扇尚未开始旋转时，主控制器120可随机地、或依照预设的经验公式提供不为零的初始信号值，举例而言，初始信号值可为20。风扇转速控制器130依据自该嵌入式控制器120所接收的信号值20线性地调整输出至该风扇140的驱动电压，使得该风扇 140 —口气攀升到一初始转速。同理，由于风扇转速控制器130所控制的风扇140通常具有不同的电压-转速特性曲线，因此，风扇转速控制系统100无法预期实际的初始转速值究竟为何。为方便说明，此实施例中亦以2000rpm的初始转速值为例。本实施例特别之处在于主控制器120可进一步将目标转速与实际转速的差值划分成多级而建立如下的差值对应表
权利要求
1.一种风扇转速控制系统,用以控制一风扇的转速,包括一风扇转速控制器，耦接至该风扇，用以接收一信号值以产生一驱动电压至该风扇，并检测该风扇的一实际转速；以及一主控制器，耦接至该风扇转速控制器，用以提供该信号值，并比较该实际转速与一目标转速以重新计算该信号值。
2.根据权利要求I所述的风扇转速控制系统，其中该主控制器将该实际转速与该目标转速的差值划分成多级，并通过查询内建的一差值对应表重新计算该信号值。
3.根据权利要求I所述的风扇转速控制系统，其中该主控制器通过二分逼近法而以该实际转速与该目标转速的差值重新计算该信号值。
4.根据权利要求I所述的风扇转速控制系统，其中该主控制器通过内插法而以该实际转速与该目标转速的差值重新计算该信号值。
5.根据权利要求I所述的风扇转速控制系统，其中该风扇用以控制一中央处理器的温度。
6.根据权利要求I所述的风扇转速控制系统，其中该风扇转速控制系统是位于一笔记本型计算机中，而该主控制器是一嵌入式控制器。
7.—种风扇转速控制方法,用以控制一风扇的转速,包括提供一信号值以产生一驱动电压至该风扇；检测该风扇的一实际转速；以及比较该实际转速与一目标转速以重新计算该信号值。
8.根据权利要求7所述的风扇转速控制方法，其中重新计算该信号值的步骤还包括 将该实际转速与该目标转速的差值划分成多级，并通过查询内建的一差值对应表重新计算该信号值。
9.根据权利要求7所述的风扇转速控制方法，其中重新计算该信号值的步骤还包括 通过二分逼近法而以该实际转速与该目标转速的差值重新计算该信号值。
10.根据权利要求7所述的风扇转速控制方法，其中计算该信号值的步骤还包括通过内插法而以该实际转速与该目标转速的差值并重新计算该信号值。
全文摘要
一种风扇转速控制系统，用以控制一风扇的转速，包括一风扇转速控制器，耦接至该风扇，用以接收一信号值以产生一驱动电压至该风扇，并检测该风扇的一实际转速；以及一主控制器，耦接至该风扇转速控制器，用以提供该信号值，并比较该实际转速与一目标转速以重新计算该信号值。
文档编号F04D27/00GK102979754SQ201110298198
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月7日
发明者林宏明 申请人:广达电脑股份有限公司