TW201301721A - 風扇控制系統、電腦系統及其控制風扇轉速之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種風扇控制系統、電腦系統及其控制風扇轉速之方法。風扇控制系統係用於電腦系統內之電子元件。風扇控制系統包括風扇、溫度測量模組及控制模組。風扇用以對電子元件進行散熱。溫度測量模組用以偵測電子元件之溫度。控制模組係與風扇及溫度測量模組電性連接,用以根據溫度控制風扇之轉速。其中當溫度超過第一溫度設定值,且轉速小於最大設定轉速時,控制模組係控制風扇增加該轉速;溫度低於第二溫度設定值,且轉速大於最小設定轉速時,控制模組係控制風扇降低轉速。
Description
本發明係關於一種風扇控制系統、電腦系統及控制風扇轉速之方法,特別是一種根據溫度及轉速來非線性控制風扇之風扇控制系統、電腦系統及控制風扇轉速之方法。
隨著科技的進步,現今的電腦系統的功能也日益強大,也因此散熱成為了電腦系統的重要課題。現今電腦系統最主要的散熱方式係利用風扇來進行散熱。但若讓風扇隨時不斷地轉動,反而會太過於耗費電力。
在先前技術中為了解決此缺失,已經發展出風扇線性控制之方式。請先參考圖1A係先前技術之風扇線性控制之第一實施方式之座標圖。
在先前技術之第一實施方式中,風扇轉速係直接對應電腦系統的溫度,當溫度上升超過第一溫度95時,風扇轉速也不斷地自最低轉速91增加到最高轉速92。但在距離電腦系統的上限之第二溫度96有些差距時,風扇就開始增加轉速,如此一來會消耗無謂的電力。同時當電腦系統的溫度下降時,風扇就立即降低轉速。如此突然增加或減少轉速時,就會造成風扇噪音的產生。
因此,在先前技術中係具有另一種風扇控制之方法。接著請參考圖1B係先前技術之風扇線性控制之第二實施方式之座標圖。
在先前技術之第二實施方式中,風扇係根據電腦系統內不同的溫度而具有不同的轉速,而並非等比例增加轉速。由圖1B之轉速曲線98及溫度曲線99可知,當電腦系統達到起始溫度97時,風扇才從最低轉速93開始啟動,再根據不同的溫度,增加到最高轉速94為止。先前技術之第二實施方式雖然可以降低風扇的能量消耗,但是需要根據不同的溫度數據設定不同的風扇轉速參數,例如根據256個不同的溫度數據設定256個不同的風扇轉速參數。同時由於不同的元件,例如晶片或是記憶體,皆具有不同的溫度操作範圍。程式撰寫人員還必須依照不同的元件設定不同的風扇轉速參數。在電腦系統組成日益複雜的今日,設定不同的風扇轉速參數的工作就會造成程式撰寫人員的極大負擔。
本發明之主要目的係在提供一種風扇控制系統,其具有根據溫度及轉速來非線性控制風扇之效果。
本發明之另一主要目的係在提供一種具有風扇控制系統之電腦系統。
本發明之又一主要目的係在提供一種控制風扇轉速之方法。
為達成上述之目的,本發明之風扇控制系統係用於電腦系統內之電子元件。風扇控制系統包括風扇、溫度測量模組及控制模組。風扇用以對電子元件進行散熱。溫度測量模組用以偵測電子元件之溫度。控制模組係與風扇及溫度測量模組電性連接,用以根據溫度控制風扇之轉速。其中當溫度超過第一溫度設定值,且轉速小於最大設定轉速時,控制模組係控制風扇增加該轉速;溫度低於第二溫度設定值,且轉速大於最小設定轉速時,控制模組係控制風扇降低轉速。
本發明之電腦系統,包括電子元件及風扇控制系統。風扇控制系統包括風扇、溫度測量模組及控制模組。風扇用以對電子元件進行散熱。溫度測量模組用以偵測電子元件之溫度。控制模組係與風扇及溫度測量模組電性連接,用以根據溫度控制風扇之轉速。其中當溫度超過第一溫度設定值,且轉速小於最大設定轉速時,控制模組係控制風扇增加該轉速;溫度低於第二溫度設定值,且轉速大於最小設定轉速時,控制模組係控制風扇降低轉速。
本發明之控制風扇轉速之方法係用於電腦系統內以控制風扇之轉速。該方法包括以下步驟:偵測電子元件之溫度;當溫度超過第一溫度設定值,且轉速小於最大設定轉速時,係控制風扇增加轉速;以及溫度低於第二溫度設定值,且轉速大於最小設定轉速時,係控制風扇降低轉速。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出本發明之具體實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
請先參考圖2係本發明之電腦系統之其中一實施方式之系統架構圖。
在本發明之其中一實施方式中,電腦系統1可為桌上型電腦或是筆記型電腦等系統,但本發明並不限於此。電腦系統1包括電子元件2及風扇控制系統10。電子元件2可為中央處理器、記憶體模組或是電腦系統1內任一電路晶片。電子元件2會因為其作用或運轉而產生熱能。
當電子元件2產生熱能時,風扇控制系統10用以對電子元件2進行散熱,以避免電子元件2因溫度過高而損壞。風扇控制系統10包括風扇11、溫度測量模組12及控制模組13。風扇11係提供一風流,以對電子元件2進行散熱。溫度測量模組12係由一硬體或韌體結合硬體架構而成,用以偵測出電子元件2之溫度。
控制模組13係由軟體、韌體或硬體所構成,但本發明並不限於此。控制模組13係與風扇11及溫度測量模組12電性連接,用以根據溫度測量模組12偵測出之溫度,來利用非線性的方式控制風扇11之轉速,以對電子元件2降溫。控制模組13係於溫度超過第一溫度設定值T1(如圖4所示),且風扇11轉速小於最大設定轉速S1時,增加風扇11之轉速,並於溫度低於第二溫度設定值T2,且風扇11轉速大於最小設定轉速S2時,降低風扇11之轉速。並且若風扇11已經達到最大設定轉速S2且溫度超過最大溫度設定值時,控制模組13係直接控制電腦系統1關機,以避免損壞。控制模組13的控制流程之後會有詳細的說明,故在此先不贅述。
接著請參考圖3A-3C係本發明之控制風扇轉速之方法之步驟流程圖。此處需注意的是,以下雖以具有風扇控制系統10之電腦系統1為例說明本發明之控制風扇轉速之方法,但本發明之控制風扇轉速之方法並不以使用在風扇控制系統10為限。
也請同時參考圖4係本發明之非線性風扇控制之其中一實施方式之溫度與轉速關係圖。圖4中係具有轉速曲線C1及溫度曲線C2。
首先進行步驟301:偵測電子元件之溫度。
首先在電腦系統1中的電子元件2運作時,溫度測量模組12係先偵測電子元件2之溫度,並傳輸至控制模組13。
接著進行步驟302:判斷溫度是否超過第一溫度設定值。
接著控制模組13判斷溫度是否超過第一溫度設定值T1,其中第一溫度設定值T1係接近電子元件2之最高許可溫度,例如65℃。不同的電子元件2具有不同的最高許可溫度,例如記憶體模組為80℃,中央處理器則可到100℃。第一溫度設定值T1係根據不同的電子元件2而有不同的設定。
當溫度已經超過第一溫度設定值T1時,係進行步驟303:判斷轉速是否小於最大設定轉速。
此時控制模組13再判斷風扇11之轉速是否小於最大設定轉速S1。
若風扇11之轉速小於最大設定轉速S1時,即代表風扇11尚未達到最大的效能,可以再加強其散熱效果,因此進行步驟304:控制風扇增加轉速。
因此此時控制模組13係根據一風扇增速速率,逐步增加風扇11之轉速,避免因短時間內轉速提升過快而產生較大的噪音。風扇增速速率可為每單位時間提升5%之轉速,但本發明並不限於此。
接著進行步驟305:延遲特定時間。
接著控制模組13係延遲特定時間後,例如延遲一秒鐘後,再回到步驟301重新執行控制風扇11轉速之流程。此步驟305可以增加風扇11轉動的穩定度,避免太密集改變風扇11之轉速而增加許多噪音。
而當風扇11之轉速已經等於或大於最大設定轉速S1時,係進行步驟306:判斷溫度是否超過最大溫度設定值。
控制模組13係判斷電子元件2之溫度是否超過最大溫度設定值。
最大溫度設定值可為接近或等於電子元件2的最高許可溫度,例如70℃。如果已經超過最大溫度設定值,即可能造成電子元件2之損壞。因此進行步驟307:執行一關機程序。
此步驟307中,控制模組13係強制對電腦系統1進行關機,以保護電子元件2。
如果溫度尚未超過最大溫度設定值,即代表風扇11正在對電子元件2進行降溫。因此即進行步驟308:保持風扇之轉速。
由於風扇11之轉速已經達到最大設定轉速S1,且使得電子元件2之溫度沒有到達損害電子元件2的程度,因此此時係保持風扇11之轉速,讓電子元件2可以持續降溫。接著再回到步驟301重新執行控制風扇11轉速之流程。
而當電子元件2之溫度並未超過第一溫度設定值T1時,係進行步驟309:判斷溫度是否低於第二溫度設定值。
控制模組13係判斷電子元件2之溫度是否低於第二溫度設定值T2。第二溫度設定值T2可為低於第一溫度設定值T1約5到10度左右,例如60℃,但本發明並不限於此。
如果電子元件2之溫度介於第一溫度設定值T1與第二溫度設定值T2之間,係代表電子元件2之溫度在穩定之狀態下。因此控制模組13即可進行步驟308,以保持風扇11轉速,讓風扇11不再變動其轉速。
若電子元件2之溫度已經低於第二溫度設定值T2時,控制模組13係執行步驟310:判斷轉速是否大於最小設定轉速。
控制模組13再判斷風扇11之轉速是否大於最小設定轉速S2。若電子元件2之溫度已經在安全的範圍內,且風扇11之轉速小於或等於最小設定轉速S2,即可進行步驟308,以保持風扇11轉速,讓風扇11不再變動其轉速,避免能量消耗。
若電子元件2之溫度已經過低,且風扇11之轉速仍大於最小設定轉速S2,則進行步驟311:控制風扇降低轉速。
因為此時電子元件2之溫度已經在安全的範圍內,因此控制模組13根據一風扇減速速率以逐步降低風扇11之轉速,避免因降速過快而造成風扇11不穩定。風扇減速速率可為每單位時間降低5%之轉速,但本發明並不限於此。
接著進行步驟312:延遲特定時間。
同樣地,控制模組13係延遲特定時間後,才回到步驟301重新執行控制風扇11轉速之流程,以增加風扇11轉動的穩定度。
此處需注意的是,本發明之控制風扇轉速之方法並不以上述之步驟次序為限,只要能達成本發明之目的,上述之步驟次序亦可加以改變。
經由上述之非線性控制之方式,風扇控制系統10係可將電子元件2之溫度曲線C2控制在最終溫度T3。同時程式撰寫人員依據上述的方式控制風扇11時,僅需設定少量的參數,例如第一溫度設定值T1、第二溫度設定值T2、延遲之特定時間、最大溫度設定值、風扇增速速率及風扇減速速率等參數,可大幅減輕設定時的負擔。
綜上所陳,本發明無論就目的、手段及功效,在在均顯示其迥異於習知技術之特徵,懇請 貴審查委員明察,早日賜准專利,俾嘉惠社會,實感德便。惟應注意的是,上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已,本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
91、93...最低轉速
92、94...最高轉速
95...第一溫度
96...第二溫度
97...起始溫度
98...轉速曲線
99...溫度曲線
1...電腦系統
2...電子元件
10...風扇控制系統
11...風扇
12...溫度測量模組
13...控制模組
C1...轉速曲線
C2...溫度曲線
S1...最大設定轉速
S2...最小設定轉速
T1...第一溫度設定值
T2...第二溫度設定值
T3...最終溫度
圖1A係先前技術之風扇線性控制之第一實施方式之座標圖。
圖1B係先前技術之風扇線性控制之第二實施方式之座標圖。
圖2係本發明之電腦系統之其中一實施方式之系統架構圖。
圖3A-3C係本發明之控制風扇轉速之方法之步驟流程圖。
圖4係本發明之非線性風扇控制之其中一實施方式之溫度與轉速關係圖。
1...電腦系統
2...電子元件
10...風扇控制系統
11...風扇
12...溫度測量模組
13...控制模組
Claims (19)
- 一種風扇控制系統,係用於一電腦系統內之一電子元件,該風扇控制系統包括:一風扇,用以對該電子元件進行散熱;一溫度測量模組,用以偵測該電子元件之一溫度;以及一控制模組,係與該風扇及該溫度測量模組電性連接,用以根據該溫度控制該風扇之一轉速,其中當該溫度超過一第一溫度設定值,且該轉速小於一最大設定轉速時,該控制模組係控制該風扇增加該轉速;該溫度低於一第二溫度設定值,且該轉速大於一最小設定轉速時,該控制模組係控制該風扇降低該轉速。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制系統,其中當該轉速大於或等於該最大設定轉速,且該溫度超過一最大溫度設定值時,該控制模組係控制該電腦系統執行一關機程序。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制系統,其中當該溫度低於該第一溫度設定值,且該溫度超過該第二溫度設定值時,該控制模組係維持該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制系統,其中該控制模組係根據一風扇增速速率以增加該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第4項所述之風扇控制系統,其中該控制模組係進一步延遲一特定時間後,再重新控制該風扇。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇控制系統,其中該控制模組係根據一風扇減速速率以減少該風扇之該轉速。
- 一種電腦系統,包括:一電子元件;以及一風扇控制系統,係用於該電子元件,該風扇控制系統包括:一風扇,用以對該電子元件進行散熱;一溫度測量模組,用以偵測該電子元件之一溫度;以及一控制模組,係與該風扇及該溫度測量模組電性連接,用以根據該溫度控制該風扇之一轉速,其中當該溫度超過一第一溫度設定值,且該轉速小於一最大設定轉速時,該控制模組係控制該風扇增加該轉速;該溫度低於一第二溫度設定值,且該轉速大於一最小設定轉速時,該控制模組係控制該風扇降低該轉速。
- 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統,其中當該轉速大於或等於該最大設定轉速,且該溫度超過一最大溫度設定值時,該控制模組係控制該電腦系統執行一關機程序。
- 如申請專利範圍第7項所述之風扇控制系統,其中當該溫度低於該第一溫度設定值,且該溫度超過該第二溫度設定值時,該控制模組係維持該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統,其中該控制模組係根據一風扇增速速率以增加該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第10項所述之電腦系統,其中該控制模組係進一步延遲一特定時間後,再重新控制該風扇。
- 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統,其中該控制模組係根據一風扇減速速率以減少該風扇之該轉速。
- 一種控制風扇轉速之方法,係用於一電腦系統內以控制一風扇之一轉速,該方法包括以下步驟:偵測一電子元件之一溫度;當該溫度超過一第一溫度設定值,且該轉速小於一最大設定轉速時,係控制該風扇增加該轉速;以及當該溫度低於一第二溫度設定值,且該轉速大於一最小設定轉速時,係控制該風扇降低該轉速。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制風扇轉速之方法,更包括以下步驟:當該轉速大於或等於該最大設定轉速,且該溫度超過一最大溫度設定值時,係執行一關機程序。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制風扇轉速之方法,更包括以下步驟:當該溫度低於該第一溫度設定值,且該溫度超過該第二溫度設定值時,係維持該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制風扇轉速之方法,更包括以下步驟:根據一風扇增速速率以增加該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第16項所述之控制風扇轉速之方法,進一步包括以下步驟:增加該風扇之該轉速後係延遲一特定時間;以及再偵測該電子元件之該溫度。
- 如申請專利範圍第13項所述之控制風扇轉速之方法,更包括以下步驟:根據一風扇減速速率以減少該風扇之該轉速。
- 如申請專利範圍第18項所述之控制風扇轉速之方法,進一步包括以下步驟:減少該風扇之該轉速係延遲一特定時間;以及再偵測該電子元件之該溫度。
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