CN2864764Y - 风扇驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风扇驱动控制装置，可搭配到一电子设备，该电子设备安装有至少一风扇和一温度传感器，响应该温度传感器感测到的温度对该风扇提供一驱动控制功能；该风扇驱动控制装置至少包括：一风扇类型识别模块、一驱动信号设定模块、一脉冲宽度调制信号输出模块、一直流信号转变模块以及一切换模块。本实用新型的风扇驱动控制装置，可让一网络服务器任意搭接到各式不同的风扇，均可令搭接上的风扇正常运转，此特点可使得风扇在网络服务器上的应用更为方便且符合成本经济效益。

Description

风扇驱动控制装置

技术领域

本实用新型是关于一种电子设备散热技术，特别是关于一种风扇驱动控制装置。

背景技术

电子设备在操作过程中常会因为电能的消耗产生热量。若不将此热量排除，可能因此烧毁电子设备中的电路元件或芯片，导致其发生损毁性的当机状况。此问题的一般解决方法是在电子设备的机体框架中装设散热装置，例如风扇，排除电子设备在操作过程中产生热量。举例来说，桌上型个人计算机或网络服务器的机体框架中通常设置有一台或多台风扇，借由风力吹除操作过程中产生的热量，保护内部主机电路不会因过热发生损毁。在具体实施上，风扇的启动通常受控于一温度传感器，也就是当该温度传感器感测到计算机主机中的温度过高时，便会响应地启动风扇提供散热功能。

在网络服务器的应用上，其中采用的风扇通常包括两种类型：脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，以下简称为PWM)驱动式和直流电(Direct Current，DC)驱动式；其中PWM驱动式的风扇又包括3种形式：100-500Hz、10K-50KHz和1-5MHz。

目前网络服务器采用的PWM驱动式风扇通常搭配温度传感器，也就是将PWM驱动电路整合在温度传感器中。若网络服务器中有一台风扇发生故障需要更换时，新换风扇的规格几须与原先风扇相同；也就是若原先风扇为100-500Hz的脉冲宽度调制信号驱动式的风扇，新换风扇的规格也必须为100-500Hz，不可以是10K-50KHz或1-5MHz。若要更换10K-50KHz或1-5MHz的风扇，连同温度传感器也须更换成可产生10K-50KHz或1-5MHzPWM驱动信号的温度传感器。此外，若原先风扇为DC驱动式，则新换风扇也必须为DC驱动式，不可以是PWM驱动式；反之也是这样。然而该作法显然使风扇的应用颇为不便且不符合成本经济效益。计算机业界因此需要一种可任意搭接不同形式风扇的装置，可任意搭接100-500Hz、10K-50KHz和1-5MHz的PWM驱动式风扇以及DC驱动式风扇，均可令不同的风扇正常运转。

实用新型内容

为克服上述现有技术的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种风扇驱动控制装置，一网络服务器可任意搭接各式不同的风扇，且搭接上的风扇可正常运转。

本实用新型的风扇驱动控制装置应用在一电子设备，例如网络服务器或桌上型个人计算机，该电子设备装设有至少一散热用的风扇和一温度传感器，对该风扇提供一驱动控制功能，控制该风扇的运转。

在实体架构上，本实用新型的风扇驱动控制装置至少包括：一风扇类型识别模块，识别出该风扇的类型；一驱动信号设定模块，依据该风扇类型识别模块识别出的风扇类型发出一对应的驱动信号设定信息和一对应的切换信息；一脉冲宽度调制信号输出模块，响应该温度传感器检测到的温度值被启动，依据该驱动信号设定模块发出的驱动信号设定信息输出一对应脉宽的脉冲宽度调制信号；一直流信号转变模块，在该风扇为直流电压驱动式的情况下，将该脉冲宽度调制信号输出模块输出的脉冲宽度调制信号转变成一直流电压信号；以及一切换模块，受控于该驱动信号设定模块发出的切换信息选择性地在该风扇为脉冲宽度调制信号驱动式的情况下，将该脉冲宽度调制信号输出模块输出的脉冲宽度调制信号直接传送到该风扇，驱动该风扇进行运转；并在该风扇为直流电压驱动式的情况下，将该直流信号转变模块输出的直流电压信号传送到该风扇，驱动该风扇进行运转。

本实用新型的风扇驱动控制装置采用一复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)芯片整合各式不同类别的风扇需要的驱动控制功能，使用者可将网络服务器任意搭接到不同形式的风扇，例如包括100-500Hz、10K-50KHz和1-5MHz的脉冲宽度调制驱动式风扇以及直流电压驱动式风扇，搭接上各式不同的风扇可正常运转。本实用新型使得风扇在网络服务器上的应用更为方便且符合经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的风扇驱动控制装置整合到风扇的应用方式示意图；

图2是本实用新型的风扇驱动控制装置的内部架构示意图。

具体实施方式

实施例

图1是本实用新型的风扇驱动控制装置(如标号100指的方块)的应用方式示意图。如图所示，本实用新型的风扇驱动控制装置100在实际应用上搭载到一电子设备10，例如网络服务器或桌上型个人计算机，该电子设备10中配置有一组风扇20和一组温度传感器30(在图1所示的实施例中，例如以4台风扇和4个温度传感器为例作示范性的说明)，对这些风扇20提供一驱动控制功能，控制该风扇20的运转。

在实际应用上，本实用新型的风扇驱动控制装置100可让使用者任意更换风扇20的形式。例如将风扇20更换为PWM驱动式或DC驱动式的风扇，并也可任意更换风扇20的形式为100-500Hz、10K-50KHz或1-5MHz的PWM驱动式风扇。也就是无论使用者安装上的风扇20是何种形式，本实用新型的风扇驱动控制装置100均可驱动该风扇20正常运转。

如图2所示，本实用新型的风扇驱动控制装置100的模块化的实体架构至少包括：(A)一风扇类型识别模块110；(B)一驱动信号设定模块120；(C)一脉冲宽度调制信号输出模块130；(D)一直流信号转变模块140；以及(E)一切换模块150。在具体实施上，这些构成模块110、120、130、140、150例如整合到一CPLD(Complex PLD，其中PLD＝Programmable Logic Device)的高阶可程序化逻辑装置的芯片中。

风扇类型识别模块110可识别出各个风扇20的类型。在具体实施上，此风扇类型识别模块110例如包括两种实施方式。第1种实施方式是通过CPLD电路读取各个风扇20中一组内嵌的类型识别码(FanLabel)，即可识别出各个风扇20的类型。第2种实施方式则是利用一外部的电阻搭接电路，例如一组拨接开关器(jumpers)，使用者以人为方式设定一对应的拨接方式，本实用新型的风扇驱动控制装置100可识别出各个风扇20的类型。在实际应用上，这些风扇20的类型例如包括100-500Hz、10K-50KHz和1-5MHz的PWM驱动式风扇以及DC驱动式风扇。

驱动信号设定模块120可依据上述风扇类型识别模块110识别出的风扇类型，发出一对应的驱动信号设定信息到该PWM脉冲宽度调制信号输出模块130及一对应的切换信息到该切换模块150。

脉冲宽度调制信号输出模块130可在该温度传感器30感测到的温度值大于一临界值时，启动依据上述驱动信号设定模块120发出的驱动信号激活信息，输出一对应的PWM脉冲宽度调制信号；其输出的PWM脉冲宽度调制信号依据上述驱动信号设定模块120发出的驱动信号激活信息，选择性地传送到直流信号转变模块140或切换模块150；也就是在该风扇20的类型为PWM驱动式的情况下，将输出的PWM脉冲宽度调制信号直接传送到切换模块150；反之，则在该风扇20的类型为DC驱动式的情况下，将输出的PWM脉冲宽度调制信号首先传送到直流信号转变模块140。在具体实施上，PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号的脉宽例如正比于温度传感器30感测到的温度值；也就是温度值愈高，PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号，可驱动风扇20以更高的速度运转。此外，PWM脉冲宽度调制信号输出模块130也可受制于风扇20的插接信号(FAN_INSERT，其代表风扇20已正常插接到该电子设备10)和故障信号(FAN_FAIL，其代表风扇20发生故障状况)，输出该PWM脉冲宽度调制信号；也就是在插接信号FAN_INSERT显示风扇20为正常插接的情况下，激活该脉冲宽度调制信号输出模块130输出该PWM脉冲宽度调制信号；并在故障信号FAN_FAIL显示风扇20发生故障的情况下，禁止该脉冲宽度调制信号输出模块130。

直流信号转变模块140可在该风扇类型识别模块110检测到这些风扇20为DC驱动式的情况下，将上述PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号转变成一对应强度的直流电压信号；也就是输出的直流电压信号的强度正比于PWM脉冲宽度调制信号的脉宽。由于PWM信号到DC信号的转变方法是一现有的电子电路技术，因此在这里不对直流信号转变模块140的内部电路架构作进一步说明。

切换模块150受控于上述驱动信号设定模块120发出的切换信息，选择性地在该风扇20为PWM驱动式的情况下，将该PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号，直接传送到这些风扇20，驱动这些风扇20进行运转；并可在这些风扇20为DC驱动式的情况下，切换成将该直流信号转变模块140输出的直流电压信号传送到该风扇20，驱动这些风扇20进行运转。

以下利用两个应用实例说明本实用新型的风扇驱动控制装置100在实际应用时的操作方式。在第1个应用实例中，假设使用者搭接到电子设备10的风扇20是一100-500Hz的PWM驱动式的风扇；在第2个应用实例中，假设使用者搭接到电子设备10的风扇20是一DC驱动式的风扇。

请同时参阅图1和图2，在实际应用时，当使用者搭接到电子设备10的风扇20为一100-500Hz的PWM驱动式的风扇时，风扇类型识别模块110即识别出各个风扇20的类型，例如通过CPLD电路读取各个风扇20中一组内嵌的类型识别码(Fan Label)，识别出各个风扇20的类型。若风扇20无内嵌的类型识别码，也可例如借由一组拨接开关器，使用者以人为方式设定一对应的拨接方式，本实用新型的风扇驱动控制装置100可识别出各个风扇20的类型。驱动信号设定模块120即可依据风扇类型识别模块1 10识别出的风扇类型(PWM，100-500Hz)发出一对应的驱动信号设定信息到该PWM脉冲宽度调制信号输出模块130及一对应的切换信息到该切换模块150。

在电子设备10实际操作时，每当内部的温度值大于一临界值时，温度传感器30即可响应地发出一对应的驱动激活信号到PWM脉冲宽度调制信号输出模块130，PWM脉冲宽度调制信号输出模块130响应地输出一对应的脉冲宽度调制信号。在具体实施上，PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号的脉宽正比于温度传感器30感测到的温度值。

由于风扇20的类型为100-500Hz的PWM驱动式，因此在此情况下直流信号转变模块140不启动；且在此情况下，切换模块150受控于驱动信号设定模块120发出的切换信息，将该PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号直接传送到这些风扇20，驱动这些风扇20进行运转。

若使用者将风扇20的类型从PWM驱动式更换为DC驱动式，则在此情况下直流信号转变模块140被启动，将PWM脉冲宽度调制信号输出模块130输出的PWM脉冲宽度调制信号转变成一对应强度的DC直流电压信号；且在此情况下，切换模块150受控于驱动信号设定模块120发出的切换信息，将此直流信号转变模块140输出的DC直流电压信号传送到这些风扇20，驱动这些风扇20进行运转。

总而言之，本实用新型提供了一种风扇驱动控制装置，可应用在一电子设备(例如网络服务器)，对该网络服务器中的风扇提供一驱动控制功能；本发明采用一CPLD芯片整合各式不同类别的风扇所需驱动控制功能，使用者可将网络服务器任意搭接不同形式的风扇，例如包括100-500Hz、10K-50KHz和1-5MHz的PWM驱动式风扇以及DC驱动式风扇，搭接上各式不同的风扇均正常运转。本发明可使得风扇在网络服务器上的应用更方便且符合成本经济效益。

Claims (8)

1.一种风扇驱动控制装置，可搭配到一电子设备，该电子设备安装有至少一风扇和一温度传感器，响应该温度传感器感测到的温度，对该风扇提供一驱动控制功能；其特征在于，该风扇驱动控制装置至少包括：

一风扇类型识别模块，识别出该风扇的类型；

一驱动信号设定模块，依据该风扇类型识别模块识别出的风扇类型发出一对应的驱动信号设定信息和一对应的切换信息；

一脉冲宽度调制信号输出模块，响应该温度传感器检测到的温度值被启动，依据该驱动信号设定模块发出的驱动信号设定信息输出一对应脉宽的脉冲宽度调制信号；

一直流信号转变模块，在该风扇为直流电压驱动式的情况下，将该脉冲宽度调制信号输出模块输出的脉冲宽度调制信号转变成一直流电压信号；以及

一切换模块，受控于该驱动信号设定模块发出的切换信息，选择性地在该风扇为脉冲宽度调制信号驱动式的情况下，将该脉冲宽度调制信号输出模块输出的脉冲宽度调制信号直接传送到该风扇，驱动该风扇进行运转；并在该风扇为直流电压驱动式的情况下，将该直流信号转变模块输出的直流电压信号传送到该风扇，驱动该风扇进行运转。

2.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该电子设备是一网络服务器。

3.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该电子设备是一桌上型个人计算机。

4.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该风扇是一脉冲宽度调制驱动式的风扇。

5.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该风扇是一直流电压驱动式的风扇。

6.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该风扇类型识别模块读取该风扇中一组内嵌的类型识别码识别出该风扇的类型。

7.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该风扇类型识别模块是一拨接开关器，可以人为拨接方式设定该风扇的类型。

8.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，该风扇类型识别模块、该驱动信号设定模块、该脉冲宽度调制信号输出模块、该直流信号转变模块和该切换模块整合到一复杂可编程逻辑器件的高端可程序化逻辑装置。

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