专利名称：以供电模式控制风扇运转的方法
技术领域：
本发明为一种控制散热风扇的转速的方法，特别是有关于一种利用便携式电子装置不同的电源供应源以控制散热风扇的转速的方法，以在不同的电源供应状况下提升便携式电子装置的散热能力或是延长电池电力的使用时间。
背景技术：
由于目前便携式电子装置的体积越来越小、功能越来越强、内部所产生的温度越来越高、以及耗电量越来越大，因此如何营造良好的散热环境并同时延长电池电力的使用时间对便携式电子装置来说将是一个重要的课题。
在便携式电子装置中，往往利用散热风扇作为提供散热功能的主要组件，以将便携式电子装置内部所产生的热量排出或是将便携式电子装置外部的冷空气吸入，避免便携式电子装置内的组件因过热而发生功率降低或是毁损的缺陷，其中便携式电子装置包含笔记型计算机及平板计算机。传统控制散热风扇的方式为利用一温度与散热风扇转速的对应控制表以通过控制散热风扇的转速而控制便携式电子装置内部的温度，其中此温度为一处理器(Processor)的温度。由于处理器为便携式电子装置内部最容易发出热量且最容易因为温度过高而损毁的组件，因此散热风扇往往会针对处理器进行散热的程序。
为了避免散热风扇持续维持高转速而带来不需要的噪音，通常散热风扇的转速都会随着处理器的温度而阶段性的提高或是降低，以随着处理器的温度而提供适当的散热能力并避免产生过大的噪音而造成使用者的困扰。但是利用单一的温度与散热风扇转速的对应控制表控制使携式电子装置的散热风扇，将容易导致便携式电子装置在使用电池模式时，因提供过度的散热能力而降低电池电力的使用时间。当便携式电子装置利用其电池作为电源供应源时，处理器的频率往往会自动降低以避免产生过多的热量。此时若持续利用原有的温度与散热风扇的转速对应控制表控制散热风扇的转速将会提供过度的散热能力而降低电池电力的使用时间。此状况同时也会增加散热风扇所产生的噪音。
参照图1所示，此为利用公知技术控制散热风扇的转速的示意图，且为申请人于93年08月17日申请一台湾专利(申请号93124620；名称自动微调散热风扇的转速的方法)。此公知技术为利用单一温度与散热风扇转速的对应控制表微调散热风扇的转速，以平衡散热风扇的散热效率与散热风扇所产生的噪音。当处理器的温度升高且散热风扇的转速低于温度与散热风扇转速的对应控制表中的转速标准值时，则逐步提高散热风扇的转速以提升处理器的散热能力并避免突发的噪音的发生(620)。当处理器的温度降低且散热风扇的转速高于温度与散热风扇转速的对应控制表中的转速标准值时，则逐步降低散热风扇的转速节省电力的消耗(626)。运用此公知技术控制风扇的转速虽然也能达到节省电力消耗的目的，但是因其仅利用单一温度与散热风扇转速的对应控制表控制散热风扇的转速，因此仍会产生过度消耗电池电力的缺陷。
发明内容
有鉴于利用传统的散热风扇控制方法将容易增加便携式电子装置在使用电池电力时的噪音且容易降低电池电力的使用时间，本发明提供一种利用便携式电子装置的不同的电源供应源以控制散热风扇的转速的方法。依据便携式电子装置的电源供应状态更换所需应用的温度与散热风扇转速的对应控制表控制散热风扇的转速，以延长便携式电子装置在利用电池作为电源供应源时的电池电力使用时间。
本发明的另一目的为依据便携式电子装置的电源供应状态更换所需应用的温度与散热风扇转速的对应控制表控制散热风扇的转速，以延长散热风扇的使用寿命。
本发明的再一目的为依据便携式电子装置的电源供应状态更换所需应用的温度与散热风扇转速的对应控制表控制散热风扇的转速，以减少散热风扇所产生的噪音。
根据上述的目的，本发明提供一种利用便携式电子装置的不同的电源供应源以控制散热风扇的转速的方法。首先利用嵌入式控制器(EmbeddedController；EC)侦测便携式电子装置的电源供应源的状态。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用一外接电源时，嵌入式控制器会采用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速以提高便携式电子装置的散热能力。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用电池电源时，嵌入式控制器会采用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速以延长电池电力的使用时间。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表可为处理器温度与散热风扇转速的对应控制表或是处理器温度与散热风扇的供应电压的对应控制表以根据处理器的温度或是便携式电子装置内部的温度控制散热风扇的转速。利用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力高于利用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表可储存在一内存内，其中此内存可为嵌入式控制器内的内存、其它位置的闪存(Flash Memory)、或是其它位置的只读存储器(Read-Only Memory；ROM)。本发明的方法可延长便携式电子装置在利用电池作为电源供应源时的电池电力使用时间并可延长散热风扇的使用寿命。本发明的方法还可减少散热风扇所产生的噪音。
图1为利用公知技术控制散热风扇的转速的示意图。
图2为本发明的控制方法的流程示意图。
图3A为在本实施例中在利用外接电源作为电源供应来源的状态下所使用的第一散热风扇控制表的示意图。
图3B为在本实施例中在利用电池电力作为电源供应来源的状态下所使的第二散热风扇控制表的示意图。
具体实施例方式
参照图2所示，此为本发明的控制方法的流程示意图。首先利用嵌入式控制器(Embedded Controller；EC)侦测并判断移动电子装置的电源供应来源(210)。当判断此电源供应来源为一外接电源时，则嵌入式控制器随即采用第一散热风扇控制表以随着处理器温度的高低而控制散热风扇的转速(220)并达到便携式电子装置运作时所需的散热效率。当嵌入式控制器判断此电源供应来源为电池电力时，则嵌入式控制器随即会采用第二散热风扇控制表(230)以随着处理器温度的高低而控制风扇的转速。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表均为处理器温度与散热风扇转速的对应控制表或是处理器温度与散热风扇的供应电压的对应控制表以根据处理器的温度控制散热风扇的转速。当处理器的温度升高或是降低时，散热风扇的转速也会随着升高或是降低以提供一相对应的散热能力。由于处理器通常为便携式电子装置内部最大的发热源，因此散热风扇的转速往往会随着处理器的温度进行调整以提供相对应的散热能力。但是随着产品需求的不同，上述的处理器温度也可以转换为便携式电子装置的内部温度。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表通常储存在嵌入式控制器内的内存、其它位置的闪存(FlashMemory)内、或是其它位置的只读存储器内(Read-Only Memory；ROM)。
第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表的差异在于风扇激活的时机不同或是在相同温度下所对应的散热风扇的转速的不同。在相同温度之下，利用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力高于利用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力。一般当电子装置的电源供应来源使用外接电源时，在充足的电源供应下，电子装置内的处理器的会适时的提高时脉而增进电子装置处理数据的效率。随着处理器的消耗功率提升，处理器温度也会伴随着快速地提高，因而需要使用较佳散热能力的第一散热风扇控制表，以避免便携式电子装置因过热发生损毁的现象。当便携式电子装置使用电池电源时，为了延长电池电力的使用时间，便携式电子装置内的处理器往往会降低其时脉以避免消耗大量的电池电力。此时因处理器的消耗功率减少，处理器的工作温度便不会迅速地增加，因而可采用散热能力较低的第二散热风扇控制表控制风扇转速，以利用风扇激活的时机延迟而延长电池电力的使用时间。
由于目前便携式电子装置的功能越来越多且内部组件所产生的热量越来越多，因此便携式电子装置内部往往需要多数个风扇以针对便携式电子装置提供适当的散热能力。以下的实施例为便携式电子装置利用散热风扇系统与两散热风扇控制表针对不同的电源供应状态下采用不同的散热风扇控制表进行散热程序的实施例，但是并不限制本发明的范围，其中散热风扇系统包含一第一散热风扇与一第二散热风扇。参照图3A所示，此为在本实施例中在利用外接电源作为电源供应来源的状态下所使用的第一散热风扇控制表的示意图。参照图3B所示，此为在本实施例中在利用电池电力作为电源供应来源的状态下所使的第二散热风扇控制表的示意图。
首先利用嵌入式控制器侦测并判断移动电子装置的电源供应来源。当判断此电源供应来源为一外接电源时，则嵌入式控制器随即采用第一散热风扇控制表以随着处理器温度的高低而控制散热风扇的转速并达到便携式电子装置运作时所需的散热效率。在第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表中，嵌入式控制器通过所侦测到的处理器温度而控制散热风扇的输入电压，进而控制散热风扇的转速。在本实施例中，散热风扇的输入电压会随着所感测的处理器的温度而分为六个阶段进行调整，进而控制散热风扇的转速。当处理器的温度在57℃以下时，散热风扇系统激活第一散热风扇以维持散热风扇系统的第一阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压为3伏特。当处理器的温度高于57℃时，散热风扇系统开始激活第二散热风扇并维持第一散热风扇的转速以进入散热风扇系统的第二阶段散热程序，其中第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压均为3伏特。当处理器的温度高于63℃时，散热风扇系统同时提高第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压以提高第一散热风扇与第二散热风扇的转速并进入散热风扇系统的第三阶段散热程序，其中第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压均为3.5伏特。当处理器的温度高于70℃时，散热风扇系统同时提高第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压以提高第一散热风扇与第二散热风扇的转速并进入散热风扇系统的第四阶段散热程序，其中第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压均为4伏特。当处理器的温度高于75℃时，散热风扇系统提高第一散热风扇的输入电压并维持第二散热风扇转速以散热风扇系统的散热能力并进入散热风扇系统的第五阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压为5伏特且第二散热风扇的输入电压为4伏特。当处理器的温度高于78℃时，散热风扇系统同时提高第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压以提高第一散热风扇与第二散热风扇的转速并进入散热风扇系统的第六阶段散热程序，其中第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压均为5伏特。当处理器的温度高于82℃时，由于处理器已到达一损毁临界温度，因此操作系统(OS)会发生当机的现象以避免处理器发生损毁。此时，第一散热风扇与第二散热风扇仍旧维持第六阶段的转速以提供最大的散热能力。
当判断此电源供应来源为一电池电力时，则嵌入式控制器随即采用第二散热风扇控制表以随着处理器温度的高低而控制散热风扇的转速并达到便携式电子装置运作时所需的散热效率。当处理器的温度在57℃以下时，散热风扇系统激活第一散热风扇以维持散热风扇系统的第一阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压为3伏特且此时并不激活第二散热风扇。当处理器的温度高于63℃时，散热风扇系统进入第二阶段散热程序。此时第一散热风扇的转速仍旧与第一阶段散热程序相同且依然不激活第二散热风扇，其中第一散热风扇的输入电压为3伏特。当处理器的温度高于63℃时，散热风扇系统提高第一散热风扇的输入电压以提高第一散热风扇的转速并进入散热风扇系统的第三阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压为3.5伏特且此时第二散热风扇依旧不被激活。当处理器的温度高于70℃时，散热风扇系统提高第一散热风扇的输入电压以提高第一散热风扇的转速并进入散热风扇系统的第四阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压为4伏特且此时第二散热风扇依旧不被激活。当处理器的温度高于75℃时，散热风扇系统开始激活第二散热风扇并提高第一散热风扇的转速以提高散热风扇系统的散热能力并进入散热风扇系统的第五阶段散热程序，其中第一散热风扇的输入电压均为5伏特且第二散热风扇的输入电压均为3伏特。当处理器的温度高于78℃时，散热风扇系统提高第二散热风扇的输入电压并维持第一散热风扇的转速以提高散热风扇系统的散热能力并进入散热风扇系统的第六阶段散热程序，其中第一散热风扇与第二散热风扇的输入电压均为5伏特。当处理器的温度高于82℃时，由于处理器已到达一损毁临界温度，因此操作系统(OS)会发生当机的现象以避免处理器发生损毁。在此第七阶段的散热程序中，第一散热风扇与第二散热风扇仍旧维持第六阶段的转速以提供最大的散热能力。
在本实施例中，第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表最大的差异在于第二散热风扇的激活时机。当便携式电子装置采用外接电源做为电源供应源且使用第一散热风扇控制表时，由于没有电源供应量的限制，因此处理器可发挥其最大的效能。此时所产生的热量将会较采用电池电力为电源供应源时高而导致散热风扇系统需提供较佳的散热能力以避免处理器发生损毁的缺陷。第二散热风扇在第二阶段的散热程序中即被激活即是为了提供较佳的散热能力。当便携式电子装置采用电池电力做为电源供应源时，由于有电源供应量的限制，因此处理器通常会降低其操作频率以节省电力。此时所产生的热量将会较采用外接电源为电源供应源低而导致散热风扇系统仅需提供适当的散热能力即可避免处理器发生损毁的缺陷。第二散热风扇在第五阶段的散热程序中才被激活即是为了在提供适当的散热能力的同时延长电池电力的使用时间。由于采用第二散热风扇控制表控制风扇时将会大幅降低散热风扇的使用率，因此利用本发明的方法将可降低散热风扇运转时所产生的噪音量并延长散热风扇的使用寿命。在本实施例中，虽然第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表的最大差异点在于第二散热风扇控制表的风扇激活时机晚于第一散热风扇控制表的激活时机，但是并不限制本发明的范围。当处理器的温度相同时，第二散热风扇控制表所对应的散热风扇转速可低于第一散热风扇控制表所对应的散热风扇转速以延长电池电力的使用时间。
综合上述，本发明提供一种利用便携式电子装置的不同的电源供应源以控制散热风扇的转速的方法。首先利用嵌入式控制器(Embedded Controller；EC)侦测便携式电子装置的电源供应源的状态。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用一外接电源时，嵌入式控制器会采用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速以提高便携式电子装置的散热能力。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用电池电源时，嵌入式控制器会采用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速以延长电池电力的使用时间。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表可为处理器温度与散热风扇转速的对应控制表或是处理器温度与散热风扇的供应电压的对应控制表以根据处理器的温度或是便携式电子装置内部的温度控制散热风扇的转速。利用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力高于利用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速所提供的散热能力。第一散热风扇控制表与第二散热风扇控制表可储存在一内存内，其中此内存可为嵌入式控制器内的内存、其它位置的闪存(FlashMemory)、或是其它位置的只读存储器(Read-Only Memory；ROM)。本发明的方法可延长便携式电子装置在利用电池作为电源供应源时的电池电力使用时间并可延长散热风扇的使用寿命。本发明的方法还可减少散热风扇所产生的噪音。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，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根据本发明权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种用在一便携式电子装置上以控制一散热风扇系统的转速的方法，该便携式电子装置具有一嵌入式控制器、一第一散热风扇控制表、以及一第二散热风扇控制表，该第一散热风扇控制表及该第二散热风扇控制表均储存于一内存内，其特征在于(1)利用该嵌入式控制器侦测并判断该便携式电子装置的一供电来源；(2)当该供电来源为一外接电源时，利用该第一散热风扇控制表控制该散热风扇系统；以及(3)当该供电来源为一电池电力时，利用该第二散热风扇控制表控制该散热风扇系统，以延长该便携式电子装置的一电池电力使用时间，其中利用该第一散热风扇控制表控制该散热风扇系统所提供的散热能力高于利用该第二散热风扇控制表控制该散热风扇系统所提供的散热能力。
2.如权利要求1所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于便携式电子装置包含一处理器。
3.如权利要求2所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于该第一散热风扇控制表为该处理器的温度与该散热风扇系统的散热风扇转速的对应控制表。
4.如权利要求2所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于该第二散热风扇控制表为该处理器的温度与该散热风扇系统的散热风扇输入电压的对应控制表。
5.如权利要求1所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于该第一散热风扇控制表为该便携式电子装置的内部温度与该散热风扇系统的散热风扇输入电压的对应控制表。
6.如权利要求1所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于该第二散热风扇控制表为该便携式电子装置的内部温度与该散热风扇系统的散热风扇转速的对应控制表。
7.如权利要求2所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于利用该第一散热风扇控制表调整该散热风扇系统时的处理器温度低于利用该第二散热风扇控制表调整该散热风扇系统时的处理器温度。
8.如权利要求1所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于利用该第一散热风扇控制表调整该散热风扇系统时的便携式电子装置内部温度低于利用该第二散热风扇控制表调整该散热风扇系统时的处理器温度。
9.如权利要求1所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于该散热风扇系统包含多数个风扇。
10.如权利要求9所述的控制散热风扇系统的转速的方法，其特征在于当利用该第一散热风扇控制表控制该散热风扇系统的时，该多数个风扇中的一风扇的激活时机将早于利用该第二散热风扇控制表控制该散热风扇系统时的该风扇激活时机。
全文摘要
本发明为一种控制散热风扇的转速的方法，特别是有关于一种利用便携式电子装置不同的电源供应源以控制散热风扇的转速的方法。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用一外接电源时，嵌入式控制器会采用第一散热风扇控制表控制散热风扇的转速以提高便携式电子装置的散热能力。当嵌入式控制器侦测便携式电子装置使用电池电源时，嵌入式控制器会采用第二散热风扇控制表控制散热风扇的转速以延长电池电力的使用时间。本发明以解决便携式电子装置在使用电池电力时，更换所需应用的温度与散热风扇转速的对应控制表控制散热风扇的转速，从而延长便携式电子装置在利用电池作为电源供应源时的电池电力使用时间。
文档编号G05B19/04GK1854957SQ20051006601
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月19日 优先权日2005年4月19日
发明者王炫证, 林春宏, 林启新 申请人:仁宝电脑工业股份有限公司