专利名称：温控系统的制作方法
技术领域：
本发明关于一种温控系统，特别关于一种用于笔记本计算机，随着温度与负载电流的变化自动地调整笔记本计算机耗电量的温控系统。
背景技术：
笔记本计算机通常由一外部电源转换器或一电池供电，外部电源转换器或电池因效率损失或负载电流的提高而产生热量，当热量增加时必须增强其散热效果，通常加大散热装置、增加散热面积或提高冷却空气流量，但如当环境温度高时，外部电源转换器或电池所产生的热量不易散去，持续于高温环境下工作时，将影响其性能与寿命。
为满足笔记本计算机最大工作能力时的耗电量与最高使用环境温度，外部电源转换器或电池的输出功率通常设计须满足笔记本计算机的最大工作能力及最高环境温度时的耗电量，如此会增加生产成本，且必须增大外部电源转换器或电池及其散热所需空间的体积，因而无法兼顾笔记本计算机对于轻薄体小的要求。
另外，因不同机种的笔记本计算机耗电量不同，即使于不同机种的笔记本计算机上具有相同的接头，同一外部电源转换器或电池亦无法通用于不同机种的笔记本计算机之间。
发明内容
因此，本发明的一目的提供一种温控系统，对应温度与负载电流以控制耗电量，确保外部电源转换器与电池的性能及延长其寿命。
本发明的另一目的提供一种温控系统，将外部电源转换器或电池设计对应笔记本计算机的正常耗电量的功率，缩减成本及缩小体积。
本发明的又一目的提供一种温控系统，因温控系统的作用自动的控制耗电量，外部电源转换器或电池可适用于多种不同功率的笔记本计算机机种。
为实现上述目的，本发明的温控系统用于一笔记本计算机，包含一第一控制部件、一第二控制部件、一第三控制部件以及一第四控制部件。第一控制部件对应外部电源转换器的温度与负载电流的变化输出一控制信号。第二控制部件连接于运算处理单元。第三控制部件对应电池的温度与负载电流的变化输出另一控制信号。第四控制部件连接于充电部件。当笔记本计算机由外部电源转换器供电时，第二控制部件接受控制信号控制运算处理单元的工作状态，同时，第四控制部件接受控制信号控制充电部件的充电电流。当笔记本计算机由电池供电时，第二控制部件接受第三控制信号控制运算处理单元的工作状态。
第一控制部件包含一比较电路以及一温度传感器，比较电路的一输入端输入温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入笔记本计算机负载电流产生的比较电压，比较电路比较参考电压与比较电压后输出控制信号。
第二控制部件包含一比较电路以及一振荡电路，比较电路的一输入端输入振荡电路产生的时序信号，另一输入端输入第一控制部件的控制信号或第三控制部件的另一控制信号，比较电路比较时序信号与控制信号或另一控制信号后，输出一信号控制运算处理单元的工作状态。
第三控制部件包含一比较电路以及一温度传感器，比较电路的一输入端输入温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入笔记本计算机负载电流产生的比较电压，比较电路比较参考电压与比较电压后输出另一控制信号。
第四控制部件包含三电阻，三电阻的一端共同连接于充电部件，三电阻的另一端分别连接于一定电压源、控制信号以及接地，通过调整三电阻的数值调整充电电流的下降比例及最小充电电流。
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图详细说明如下图1为本发明的一较佳实施例的系统方块图；图2为第一控制部件的一较佳实施例的电路图；图3为第二控制部件的一较佳实施例的电路图；图4为第三控制部件的一较佳实施例的电路图；图5为第四控制部件的一较佳实施例的电路图；图6为本发明的一控制时序图；以及图7为本发明的另一控制时序图。
主要元件符号说明100第一控制部件110比较电路120温度传感器 200第二控制部件210比较电路220振荡电路300第三控制部件310比较电路320温度传感器 400第四控制部件700笔记本计算机710外部电源转换器720电池730充电部件731电流控制接脚740内部电源转换器750运算处理单元751工作状态控制接脚R10电阻R11电阻R20电阻R21电阻R22电阻R23电阻R30电阻R31电阻R41电阻R42电阻R43电阻C11电容C20电容C31电容A20运算放大器Va1参考电压Vb1比较电压Va3参考电压Vb3比较电压S1控制信号 S2控制信号S3控制信号 Tb时序信号具体实施方式
以下将以图式及详细说明清楚说明本发明的精神，如本领域技术人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
如图1所示，本发明的温控系统用于一笔记本计算机，其利用对应温度与负载电流的变化以调整耗电量。笔记本计算机700通常包含一外部电源转换器710、一电池720、一充电部件730、一内部电源转换器740以及一运算处理单元750(以下简称Central Processing Unit，CPU 750)。外部电源转换器710转换外部电源以向笔记本计算机700供电。电池720为一可充电电池，位于笔记本计算机700内，当外部电源转换器710停止供电时，则由电池720提供笔记本计算机700工作所需的电功率。充电部件730将外部电源转换器710的供电，转换成电池720充电所需的电功率，而充电部件730通常包含一充电电流控制接脚731(以下简称接脚731)，通过接受第四控制部件的信号S4以控制充电部件730输出的充电电流大小。内部电源转换器740，将外部电源转换器710或电池720的供电转换成CPU 750工作所需的电功率。CPU 750通常包含一工作状态控制接脚751(以下简称接脚751)，接受第二控制部的信号S2控制，当接脚751为高电压电平(Hi)时，则CPU 750处于高速工作状态，相对应的消耗较高的电功率。当接脚751为低电压电平(Lo)时，则CPU 750处于低速工作状态，此时则消耗较小的电功率。
本发明的温控系统包含第一控制部件100、第二控制部件200、第三控制部件300以及第四控制部件400。第一控制部件100位于外部电源转换器710中，随着外部电源转换器710的温度与负载电流的变化以输出控制信号S1。第二控制部件200连接于接脚751，以控制CPU 750的工作状态。第三控制部件300邻近于电池720，随着电池720的温度与负载电流的变化输出控制信号S3。第四控制部件400连接于接脚731，以控制充电部件730的充电电流。
当笔记本计算机700由外部电源转换器710供电时，第一控制部件100对应外部电源转换器710温度与负载电流的变化输出控制信号S1，第二控制部件200对应控制信号S1以控制CPU 750的工作状态，同时，第四控制部件400对应控制信号S1以调整充电部件740的充电电流，此时第三控制部件300不发生作用。
当外部电源转换器710的供电中断时，第一控制部件100不发生作用，笔记本计算机700由电池720供电，此时，充电部件730停止充电，控制充电部件730的第四控制部件400亦停止工作，笔记本计算机700的耗电量则由第三控制部件300对应电池720温度与负载电流的变化输出控制信号S3，第二控制部件200对应此控制信号S3以控制CPU 750的工作状态。
以下参照各图式更详细的说明各控制部件的工作方式。
如图2所示的第一控制部件100的一较佳实施例，第一控制部件100位于外部电源转换器710中，第一控制部件100中包含一比较电路110以及一温度传感器120。温度传感器120包含一热敏电阻。比较电路110的正输入端连接于温度传感器120，以温度传感器120二端的电压作为一参考电压Va1，因温度传感器120的作用，此一参考电压Va1将随着温度而改变电压值，温度升高时电压降低，反之温度降低时电压升高。比较电路110的负输入端连接于一电阻R10，笔记本计算机700的负载电流流经R10产生一比较电压Vb1，比较电路110比较参考电压Va1与比较电压Vb1后输出控制信号S1，当比较电压Vb1高于参考电压Va1时，比较电路110输出的控制信号S1从高电平(Hi)变为低电平(Lo)，反之当比较电压Vb1低于参考电压Va1时，比较电路110输出的控制信号S1则从低电平(Lo)变为高电平(Hi)。参考图6的时序图，参考电压Va1随着温度而变化，比较电压Vb1随着因笔记本计算机700工作状态而变的负载电流而改变。以t2至t3之间的状态来看，当Va1开始转变为小于Vb1时，则比较电路110输出的控制信号S1则开始从Hi变为Lo，以t8至t9时间点的状态来看，当Va1开始转变为大于Vb1，则比较电路110输出的控制信号S1则开始从Lo变为Hi。而Hi与Lo之间的变换斜率取决于电阻R11与电容C11的数值。当Va1等于Vb1时，控制信号S1则达到一Hi与Lo之间的定值，如t17时间点的状态所示。
如图3所示的第二控制部件200的一较佳实施例，第二控制部件200中包含一比较电路210以及一振荡电路220。比较电路210的一输入端接受控制信号S1或S3，另一输入端则连接于振荡电路220。振荡电路220产生一三角波时序信号Tb，比较电路210比较控制信号S1与三角波时序信号Tb后输出一对应脉冲宽度控制信号S2至CPU 750的接脚751，如图6的时序图所示。控制信号S2为Hi时，CPU 750以高速进行运算工作，控制信号S2为Lo时，CPU 750以低速进行运算工作，通过脉宽调整CPU 750的工作状态以控制笔记本计算机700的耗电量。当外部电源转换器710达到最大功率时，控制信号S2高电压电平比例跟着降低，同时耗电量也跟着降低。
由图3来看，上述振荡电路220由电阻R20、R21、R22、R23，电容C20与运算放大器A20所组成，但并未限定振荡电路220的构成元件，只要能产生一时序信号Tb，使比较电路210输出一对应脉冲宽度控制信号S2，皆包含于振荡电路220的范围内。
如图4所示的第三控制部件300的一较佳实施例，第三控制部件300连接于电池720，第三控制部件300中包含一比较电路310以及一温度传感器320。温度传感器320包含一热敏电阻。比较电路310的正输入端连接于温度传感器320，以温度传感器320二端的电压作为一参考电压Va3，因温度传感器320的作用，此一参考电压Va3将随着温度而改变电压值，温度升高时电压降低，反之温度降低时电压升高。比较电路310的负输入端连接于一电阻R30，笔记本计算机700的负载电流流经R30产生一比较电压Vb3。如图7所示，比较电路310比较参考电压Va3与比较电压Vb3后输出一控制信号S3，以t2至t3之间的状态来看，如比较电压Vb3开始转变为高于参考电压Va3时，比较电路110输出的控制信号S3则开始从Hi变为Lo，反之，以t8至t9时间点的状态来看，当比较电压Vb3开始转变为低于参考电压Va3时，比较电路310输出的控制信号S3则开始从Lo变为Hi。
第三控制部件300内检测电池720的温度状态，当笔记本计算机700的电源由外部电源转换器710供电时，则第三控制部件300不工作，由第一控制部件100对应温度与负载电流传送控制信号S1控制第二控制部件200与第四控制部件400。当外部电源转换器710的供电中断，由电池720提供笔记本计算机700电源时，充电部件730停止充电，控制充电部件730的第四控制部件400亦停止工作，笔记本计算机700的耗电量则由第三控制部件300对应温度与负载电流传送控制信号S3，控制第二控制部件200，进而控制CPU750工作状态，以控制笔记本计算机700的耗电量。
参考图7的时序图，笔记本计算机700由电池720提供电源时，以第三控制部件的控制信号S3控制笔记本计算机700的耗电量，其控制方法与第一控制部件的控制信号S1相同，而控制信号S3的Hi与Lo之间的变换斜率取决于电阻R31与电容C31的数值。
如图5所示的第四控制部件400的一较佳实施例，第四控制部件400接受控制信号S1控制充电部件730的充电电流。当第一控制部件100输出的控制信号S1电压下降时，第四控制部件400控制充电部件730的脚位731降低充电电流。第四控制部件400包含R41、R42、R43三电阻，其三电阻一端共同连接于脚位731，另一端分别连接于一定电压源、控制信号S1以及接地，通过调整R41、R42、R43三电阻的数值调整充电电流的下降比例及最小充电电流。
本发明的技术思想范围内可进行各式各样的应用实施，例如，上述各元件的实际数值并未加以限定，可配合实际的应用情况设定适当的元件值。诸如此类的应用实施也应包含于本发明的权利要求范围内。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明具有下列优点1.依据温度的变化，外部电源转换器与电池可动态地调整输出功率。
2.不论输出功率与环境温度，外部电源转换器与电池的最高温度不会超过设定值，以确保性能延长寿命。
3.因随着温度自动地调整耗电量，笔记本计算机可配合多种不同输出功率的外部电源转换器及电池。
4.外部电源转换器仅需设计成笔记本计算机正常耗电量的数值，不需设计成最大耗电量，节省生产成本。
5.可设计体积较小、重量较轻的外部电源转换器。
本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种温控系统，用于一笔记本计算机，至少包含一第一控制部件，位于一外部电源转换器，对应该外部电源转换器的温度与负载电流的变化输出一第一控制信号；以及一第二控制部件，连接于该笔记本计算机的一运算处理单元，当该笔记本计算机由该外部电源转换器供电时，该第二控制部件接受该第一控制信号控制该运算处理单元的工作状态。
2.如权利要求1所述的温控系统，其中还包含一第三控制部件，相邻于该笔记本计算机的一电池，对应该电池的温度与负载电流的变化输出一第三控制信号，当该笔记本计算机由该电池供电时，该第二控制部件接受该第三控制信号控制该运算处理单元。
3.如权利要求2所述的温控系统，其中还包含一第四控制部件，连接于该笔记本计算机的一充电部件，当该笔记本计算机由该外部电源转换器供电时，该第四控制部件接受该第一控制信号控制该充电部件的充电电流。
4.如权利要求1所述的温控系统，其中该第一控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该第一控制信号。
5.如权利要求1所述的温控系统，其中该第二控制部件包含一比较电路；以及一振荡电路，该比较电路的一输入端输入该振荡电路产生的时序信号，另一输入端输入该第一控制信号，该比较电路比较该时序信号与该控制信号后输出一第二信号以控制该运算处理单元。
6.如权利要求2所述的温控系统，其中该第三控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该第三控制信号。
7.如权利要求3所述的温控系统，其中该第四控制部件包含三电阻，该三电阻共同连接于该充电部件，该三电阻的一端连接于一定电压源；另一端连接该控制信号；以及再一端接地，通过调整该三电阻的数值调整充电电流的下降比例及最小充电电流。
8.一种温控系统，用于一笔记本计算机，至少包含一第一控制部件，位于一外部电源转换器，对应该外部电源转换器的温度与负载电流的变化输出一控制信号；一第二控制部件，连接于该笔记本计算机的一运算处理单元，当该笔记本计算机由该外部电源转换器供电时，该第二控制部件接受该控制信号控制该运算处理单元的工作状态；以及一第三控制部件，相邻于该笔记本计算机的一电池，对应该电池的温度与负载电流的变化输出另一控制信号，当该笔记本计算机由该电池供电时，该第二控制部件接受该另一控制信号控制该运算处理单元的工作状态。
9.如权利要求8所述的温控系统，其中还包含一第四控制部件，连接于该笔记本计算机的一充电部件，当该笔记本计算机由该外部电源转换器供电时，该第四控制部件接受该控制信号控制该充电部件的充电电流。
10.如权利要求8所述的温控系统，其中该第一控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该控制信号。
11.如权利要求8所述的温控系统，其中该第二控制部件包含一比较电路；以及一振荡电路，该比较电路的一输入端输入该振荡电路产生的时序信号，另一输入端输入该控制信号或该另一控制信号，该比较电路比较该时序信号与该控制信号或该另一控制信号后输出一信号控制该运算处理单元的工作状态。
12.如权利要求8所述的温控系统，其中该第三控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该另一控制信号。
13.如权利要求9所述的温控系统，其中该第四控制部件包含三电阻，该三电阻的一端共同连接于该充电部件，该三电阻的另一端分别连接于一定电压源；该控制信号；以及接地，通过调整该三电阻的数值调整充电电流的下降比例及最小充电电流。
14.一种温控系统，用于一笔记本计算机，至少包含一第一控制部件，位于一外部电源转换器，对应该外部电源转换器的温度与负载电流的变化输出一控制信号；一第二控制部件，连接于该笔记本计算机的一运算处理单元；一第三控制部件，相邻于该笔记本计算机的一电池，对应该电池的温度与负载电流的变化输出另一控制信号；以及一第四控制部件，连接于该笔记本计算机的一充电部件，当该笔记本计算机由该外部电源转换器供电时，该第二控制部件接受该控制信号控制该运算处理单元的工作状态，同时，该第四控制部件接受该控制信号控制该充电部件的充电电流，当该笔记本计算机由该电池供电时，该第二控制部件接受该另一控制信号控制该运算处理单元的工作状态。
15.如权利要求14所述的温控系统，其中该第一控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该控制信号。
16.如权利要求14所述的温控系统，其中该第二控制部件包含一比较电路；以及一振荡电路，该比较电路的一输入端输入该振荡电路产生的时序信号，另一输入端输入该控制信号或该另一控制信号，该比较电路比较该时序信号与该控制信号或该另一控制信号后输出一信号控制该运算处理单元的工作状态。
17.如权利要求14所述的温控系统，其中该第三控制部件包含一比较电路；以及一温度传感器，该比较电路的一输入端输入该温度传感器产生的参考电压，另一输入端输入该笔记本计算机负载电流产生的比较电压，该比较电路比较该参考电压与该比较电压后输出该另一控制信号。
18.如权利要求14所述的温控系统，其中该第四控制部件包含三电阻，该三电阻的一端共同连接于该充电部件，该三电阻的另一端分别连接于一定电压源；该控制信号；以及接地，通过调整该三电阻的数值调整充电电流的下降比例及最小充电电流。
全文摘要
一种温控系统，用于笔记本计算机，包含一第一控制部件、一第二控制部件、一第三控制部件以及一第四控制部件。第一控制部件对应外部电源转换器的温度与负载电流的变化输出一控制信号。第二控制部件连接于运算处理单元。第三控制部件对应电池的温度与负载电流的变化输出另一控制信号。第四控制部件连接于充电部件。当笔记本计算机由外部电源转换器供电时，第二控制部件接受控制信号控制运算处理单元的工作状态，同时，第四控制部件接受控制信号控制充电部件的充电电流。当笔记本计算机由电池供电时，第二控制部件接受另一控制信号控制运算处理单元的工作状态。
文档编号G06F1/26GK1881138SQ20051007806
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月14日 优先权日2005年6月14日
发明者陈升峰 申请人:广达电脑股份有限公司