专利名称：智能型节能风扇组的制作方法
技术领域：
智能型节能风扇组技术领域[0001]本实用新型是关于一种智能型节能风扇组，特指一种可有效兼具节能及散热效果的风扇，并可提升风扇马达运转效率。
背景技术：
[0002]随着科技进步，计算机主机均以倍速甚至十倍、百倍速度不断地增加其处理效能， 相对地,主机运作中所产生的热能势必大量增加，能否实时排除大量发热源(如内存、中央处理器、电源供应器、硬盘)产生的热能似乎已成为现今计算机主机是否长时间正常运作的最大因素之一。[0003]目前常见且散热效率较高的主动式散热器非风扇莫属，该风扇F大致系由框体 1、扇叶？2、定子？3、转子？4以及驱动电路F5所组成，其中该定子F3设于该框体Fl的中心处(如图1所示)，且该扇叶F2枢接在该框体Fl中心位置并罩住该定子F3，该扇叶F2 罩住该定子F3的周围内壁面固设有一可提供固定磁场的转子F4，该驱动电路F5是依据扇叶F2转速，提供适当规格电源给该定子F3，使其产生适当大小的磁场而反复不断地与其周围的转子F4磁场产生吸、斥动作,推动该扇叶F2于该框体Fl中心处不断旋转带动周围或其外侧冷空气产生一轴向气流，利用产生的轴向气流不断以冷空气吹袭发热源，即可使该发热源降温达到主动散热的效果。[0004]由上述风扇的简单原理可得知扇叶F2的转速越高势必相对耗电，但，现今计算机主机内部大多同时装设有数个风扇F,若每一风扇扇叶F2皆设定为高转速运转,则该些风扇所累积的电量势必十分惊人，甚至可能拖垮电源供应器(图中未示)；为解决此问题，业界发展利用多个侦测单元S来控制多个风扇扇叶F2转速，使风扇F可依据发热源的温度高低来决定全部扇叶F2的实际转速，希能达到降低电量负载而达到省电目的，计算机主机刚开机时，发热源尚未达到工作温度，全部风扇的扇叶不需要启动旋转，当发热源到达第 I温度值(低温)(如达到工作温度)时，该些风扇扇叶则启动低速运转，当发热源到达第2温度值(中温)时，该些风扇扇叶则启动中速运转，当发热源到达第3温度值(高温)时(即表示发热源有过热的虞)该些风扇扇叶F2启动高速运转。[0005]惟，上述单纯地利用多个侦测单元S来控制每一风扇扇叶转速，实际上所产生散热以及省电效果十分有限，究其原因在于[0006]一、利用侦测单元S来控制扇叶F2转速仅能达到开机初期节省少许电量；[0007]二、计算机主机内部多半具有多个发热源，若仅单一发热源过热时，则该风扇F并无法实时针对单一发热源集中降温；[0008]三、若计算机主机机壳内部的整体温度普遍上升，导致机壳内部产生闷热情况，即便该些风扇扇叶F2皆以高转速，却因吹袭发热源的气流温度普遍较高，不仅无法省电，实际上所产生的散热效果亦无法有任何提升进展。[0009]为此，如何有效地解决计算机主机机壳因闷热所导致的散热效果外，并可兼具节能省电的功效乃为本实用新型所钻研的课题。实用新型内容[0010]本实用新型的目的在于提供一种智能型节能风扇组，以期能有效地解决计算机主 机机壳因闷热所导致的散热效果外，并可兼具节能省电的功效。[0011]为实现上述目的，本实用新型提供的智能型节能风扇组，利用风扇扇叶产生的气 流主动降低所对应的发热源温度，该智能型节能风扇组包含[0012]至少二风扇组，每一风扇组至少包含一用来驱动风扇扇叶的驱动单元、一将外部 模拟信号转换为数字信号的电压调变转换单元、一将外部温度转换为电压信号的侦测单元 及一用来控制自身扇叶的转动状态的微处理器控制单元；以及，[0013]至少一集成控制主电路，整合控制该些风扇组的微处理器控制单元并依据该发热 源的实际温度状态主动控制每一扇叶的转动状态，进而达到省电及降温的效果。[0014]所述的智能型节能风扇组，其中该驱动单元进一步包含一用来驱动风扇扇叶旋 转的马达驱动电路以及一用来控制扇叶转速的马达驱动芯片。[0015]所述的智能型节能风扇组，其中该集成控制主电路由一微控制器(MCU)构成。[0016]所述的智能型节能风扇组，其中该集成控制主电路的设置位置，可单独设置，或设 置于主板上，或设置于电源供应器内。[0017]所述的智能型节能风扇组，其中该电压调变转换单元由一 PWM脉宽调变单元与一 电压转换电路构成。[0018]所述的智能型节能风扇组，其中该发热源为中央处理器、电源供应器、显示适配 器、硬盘机、内存或是计算机系统内的任一会发热的组件。[0019]所述的智能型节能风扇组，其中该马达驱动芯片可将目前风扇的状态输出到一外 部显示设备，以让使用者了解目前风扇状态。[0020]所述的智能型节能风扇组，其中该微处理器控制单元主动控制该马达驱动电路来 决定该风扇扇叶进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启动转动、定时中止转 动、休眠功能。[0021]所述的智能型节能风扇组，其中该马达驱动芯片控制该马达驱动电路，令该风扇 扇叶升速或降速。[0022]所述的智能型节能风扇组，其中该微处理器控制单元与该马达驱动芯片其功能可 整合在一起成为另一微控制器。[0023]本实用新型利用各风扇内设的微处理器控制单元以及外部的整合控制多个风扇 的集成控制主电路，依据计算机主机机壳内部的实际状态选择单独(微处理器控制单元控 制)或整合(集成控制主电路控制)控制各风扇扇叶的转动状态来达到有效散热、省电节 能的双重效果。
[0024]图1为公知的风扇结构示意图。[0025]图2为公知的具侦测单元的风扇示意图。[0026]图3为本实用新型智能型节能风扇组的单一组成示意图。[0027]图4为本实用新型智能型节能风扇组第I实施例的组成示意图。[0028]图5为本实用新型智能型节能风扇组第2实施例的组成示意图。[0029]附图中主要组件符号说明[0030]第I风扇10 ;第2风扇10’ ；第3风扇10”；驱动单元11 ;电压调变转换单元12 ； 侦测单元13 ;微处理器控制单元14 ;集成控制电路20。
具体实施方式
[0031]本实用新型提供的智能型节能风扇组，该风扇组包含[0032]至少二风扇组，每一风扇组至少包含一用来驱动风扇扇叶的驱动单元、一将外部 模拟信号转换为数字信号的电压调变转换单元、一将外部温度转换为电压信号的侦测单元 及一用来控制自身扇叶的转动状态的微处理器控制单元；以及，[0033]至少一集成控制主电路，整合控制该些风扇组的微处理器控制单元并可依据该发 热源的实际温度状态主动控制每扇叶进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启 动转动、定时中止转动、休眠等功能，藉此因应计算机主机内的各种状态。[0034]依据前述的主要特征，其中该驱动单元进一步包含一用来驱动风扇扇叶旋转的 马达驱动电路以及一用来控制扇叶转速的马达驱动芯片，且该马达驱动芯片控制该马达驱 动电路，令该风扇扇叶升速或降速。[0035]依据前述的主要特征，其中该微处理器控制单元主动控制该马达驱动电路来决定 各风扇扇叶进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启动转动、定时中止转动、休 眠等功能。[0036]依据前述的主要特征，其中该发热源可为中央处理器、电源供应器、显示适配器、 硬盘机、内存或是计算机系统内的任一会发热的组件。[0037]以下举较佳实施例并配合附图加以说明本实用新型所采用的技术手段及其功效。[0038]本实用新型所定义的发热源可为中央处理器、电源供应器、显示适配器、硬盘机、 内存或是计算机系统内的任一会发热的组件，于此先行叙明。[0039]请参阅图3至图4,图3为本实用新型智能型节能风扇组的单一组成示意图。图4 为本实用新型智能型节能风扇组第I实施例的组成示意图。[0040]本实用新型提供一种智能型节能风扇组，是以个别或共同控制风扇扇叶的转动状 态来因应计算机主机内部所需的各种散热需求，该智能型节能风扇组包含至少二风扇组 以及至少一系统整合控制多个风扇的集成控制主电路20，该集成控制主电路20是由一微 控制器(MCU Microcontroller)构成；其中每一风扇组至少包含一用来驱动风扇扇叶的 驱动单元11、一将外部模拟信号转换为数字信号的电压调变转换单元12、一将外部温度转 换为电压信号的侦测单元13及一用来主动控制自身扇叶的是否启动、升速或降速等转动 状态的微处理器控制单元14 (MCU,Microcontroller);其中该集成控制主电路20可依据计 算机机壳实际的散热状态主动开启风扇并控制每一风扇的旋转状态，进而达到最佳的省电 节能及散热效果。[0041]其中，该集成控制主电路20的设置位置并不受限制，例如可单独设置(如设为一 外接式控制器，如图5所示)，或设置于主板上，或设置于电源供应器内。[0042]其中，该侦测单元13将热源温度传感器的信号，转换为电压信号。[0043]其中，该电压调变转换单元12是由一PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调变,简称PWM)脉宽调变单元与一电压转换电路构成，其可接受任何外部的信号，如来自控制器的 信号、手控的信号等，并将电压、电流等模拟信号转换为数字信号。[0044]其中，该驱动单元11进一步包含一用来驱动风扇扇叶旋转的马达驱动电路以及 一用来控制扇叶转速的马达驱动芯片，且该马达驱动芯片控制该马达驱动电路，令该风扇 扇叶进行例行性的升速或降速功能；此外，该马达驱动芯片可将目前风扇的状态输出到一 外部显示设备，如灯光、数字显示器、屏幕等，以让用户了解目前风扇的转速、正反转、是否 转动等状态。[0045]其中，该微处理器控制单元14主动控制该马达驱动电路来决定各风扇进行特殊 性的控制，如进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启动转动、定时中止转动、休 眠等功能，以及例外的管理控制，如温度超过摄氏50度时，令系统关机的功能。[0046]其中，该微处理器控制单元14与该马达驱动芯片其功能可整合在一起成为另一 微控制器。请再次参阅图4，本实用新型的第I实施例中是将3个风扇(第I风扇10、第 2风扇10’、第3风扇10”)并联为一体并针对单一发热源的散热来加以说明本实用新型所 为的特征，但，本实用新型并不限定仅能为3个风扇，且3个风扇间的组合结构并不加以局 限；[0047]于一般状态下，第I风扇10内设置的该微处理器控制单元14是依据自身的电压 调变转换单元12以及侦测单元13所提供讯号来判断自身的扇叶是否启动、升速或降速等 转动状态，于本实施例中所定义的一般状态为开机初期(依据电压调变转换单元12的讯 号)或第I风扇10的该侦测单元13所侦测的发热源温度低于25度时，第I风扇10的微 处理器控制单元14触发驱动单元11低速启动第I风扇10的扇叶，当该侦测单元13所侦 测的发热源温度升至26度时，该第I风扇10的微处理器控制单元14触发驱动单元11将 该第I风扇10扇叶由原先的低速运转调整高速运转。[0048]当该第I风扇10的侦测单元13所侦测的发热源温度升至27度时，除自身第I风 扇10扇叶持续保持高速运转外，该集成控制主电路20主动触发第2风扇10’的微处理器 控制单元14，令该微处理器控制单元14触发驱动单元11低速启动第2风扇10’的扇叶运 转，当第I风扇的该侦测单元13侦测发热源温度升至28 30度时，该集成控制主电路20 主动触发第2风扇10’的微处理器控制单元14，令该第2风扇10’的微处理器控制单元14 触发驱动单元11将该第2风扇10’扇叶由原先的低速运转调整高速运转；[0049]当该第I风扇10的侦测单元13所侦测的发热源温度升至31-32度时，除自身第I 风扇10扇叶及第I风扇10扇叶持续保持高速运转外，该集成控制主电路20主动触发第3 风扇10”的微处理器控制单元14，令该微处理器控制单元14触发驱动单元11低速启动第 3风扇10”的扇叶运转，当第I风扇10的该侦测单元13侦测发热源温度升至33度以上时， 该集成控制主电路20主动触发第3风扇10”的微处理器控制单元14，令该第3风扇10”的 微处理器控制单元14触发驱动单元11将该第3风扇10”扇叶由原先的低速运转调整高速 运转。[0050]请一并参阅图5，图5为本实用新型智能型节能风扇组第2实施例的组成示意图。[0051]如图所示，本实用新型第2实施例中可将第I实施例的第I风扇10、第2风扇10’ 分散设于计算机主机内部的多个发热源，如中央处理器、电源供应器、显示适配器、硬盘 机、内存，而该第3风扇10”可于计算机主机的通风口处或是较接近通风口的发热源)来加以说明本实用新型的特征。[0052]于一般状态下，第I风扇10、第2风扇10’、第3风扇10”内设的该微处理器控制 单元14分别依据自身的电压调变转换单元12以及侦测单元13所提供讯号来判断自身的 扇叶是否启动、升速或降速等转动状态。[0053]于开机初期或各风扇的该侦测单元13侦测的发热源温度低于25度时，各风扇的 微处理器控制单元14触发驱动单元11低速启动自身的扇叶，当自身的侦测单元13所侦测 的发热源温度升至26度时，该各风扇微处理器控制单元14触发驱动单元11将自身扇叶由 原先的低速运转调整高速运转。[0054]当该第I风扇10、第2风扇10’或第3风扇10”的任一侦测单元13所侦测的发热 源温度升至27度时，除自身扇叶持续保持高速运转外，该集成控制主电路20主动触发相邻 的风扇(如第2风扇10’ )的微处理器控制单元14，令该微处理器控制单元14触发驱动 单元11使相邻的风扇扇叶由原先的低速运转调整高速运转来支持散热。[0055]当该热源温度不断升至28 30度时或计算机主机机壳有可能形成一闷热环境 时，该集成控制主电路20主动触发其他风扇(如第3风扇10”)的微处理器控制单元14， 令该微处理器控制单元14触发驱动单元11使自身的风扇的扇叶由原先的正向低速运转改 为反向高速旋转，令计算机主机机壳内部可与外部低温空气形成一循环气场，使外部的较 低温空气可顺利进入计算机机壳内部。[0056]由上述可得知，本实用新型的主要特征，除每一风扇皆各自有可主动控制的自身 扇叶旋转状态的微处理器控制单元14之外，另增设有可整合控制每一风扇扇叶旋转状态 的集成控制主电路20，令本实用新型可依据计算机机壳实际的散热状态在最佳时机开启风 扇并控制每一风扇的旋转状态，进而达到最佳的省电节能及散热效果，并可提升风扇马达 运转效率。[0057]本实用新型已由上述较佳具体实施例进行更详细说明，惟本实用新型并不限定于 上述所举例的实施例，凡在本实用新型所揭示的技术思想范围内，对该些结构作各种变化 及修饰仍属本实用新型的范围。
权利要求1.一种智能型节能风扇组，利用风扇扇叶产生的气流主动降低所对应的发热源温度，其特征在于，该智能型节能风扇组包含至少二风扇组，每一风扇组至少包含一用来驱动风扇扇叶的驱动单元、一将外部模拟信号转换为数字信号的电压调变转换单元、一将外部温度转换为电压信号的侦测单元及一用来控制自身扇叶的转动状态的微处理器控制单元；以及，至少一集成控制主电路，整合控制该些风扇组的微处理器控制单元并依据该发热源的实际温度状态主动控制每一扇叶的转动状态，进而达到省电及降温的效果。
2.依据权利要求1所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该驱动单元进一步包含一用来驱动风扇扇叶旋转的马达驱动电路以及一用来控制扇叶转速的马达驱动芯片。
3.依据权利要求1所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该集成控制主电路由一微控制器构成。
4.依据权利要求1所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该集成控制主电路的设置位置，可单独设置，或设置于主板上，或设置于电源供应器内。
5.依据权利要求1所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该电压调变转换单元由一 PWM脉宽调变单元与一电压转换电路构成。
6.依据权利要求1所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该发热源为中央处理器、电源供应器、显示适配器、硬盘机、内存或是计算机系统内的任一会发热的组件。
7.依据权利要求2所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该马达驱动芯片可将目前风扇的状态输出到一外部显示设备。
8.依据权利要求2所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该微处理器控制单元主动控制该马达驱动电路来决定该风扇扇叶进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启动转动、定时中止转动、休眠功能。
9.依据权利要求2所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该马达驱动芯片控制该马达驱动电路，令该风扇扇叶升速或降速。
10.依据权利要求2所述的智能型节能风扇组，其特征在于，其中该微处理器控制单元与该马达驱动芯片其功能可整合在一起成为另一微控制器。
专利摘要一种智能型节能风扇组，该风扇组包含至少二具控制自身扇叶转动状态的微处理器控制单元以及一集成控制主电路；其中该集成控制主电路是整合控制该些风扇组的微处理器控制单元，并依据该发热源的实际温度状态主动控制每风扇扇叶分别进行转动、中止转动、升速、降速、正转、反转、定时启动转动、定时中止转动、休眠等功能。通过各风扇内设微处理器控制单元以及外部可整合控制多个风扇的集成控制主电路，令本实用新型可依据计算机主机机壳内部的实际状态选择单独(由微处理器控制单元控制)或整合(由集成控制主电路控制)控制各风扇扇叶的转动状态来达到最有效最佳的散热、省电双重效果，并提升风扇马达运转效率。
文档编号F04D25/16GK202867292SQ20122053172
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者张龙雨 申请人:晋锋科技股份有限公司