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风扇形态的判断及控制方法及风扇通用控制系统

  • 申请号:CN201210004033.4 申请公布号: CN103133385A
  • 申请日: 2012-01-06 申请公布日: 2013-06-05
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构: 北京挺立专利事务所(普通合伙)
  • 分类号:F04D27/00

专利介绍

本发明涉及一种风扇形态的判断及控制方法,首先将风扇电性插设于连接器上,接着以处理单元侦测连接器的供电针脚、接地针脚、转速侦测针脚及转速控制针脚的电性讯号,再以处理单元判断转速控制针脚的电性讯号,并对应产生一第一转速控制讯号通过供电针脚传送到风扇,或是对应产生一第二转速控制讯号通过转速控制针脚传送到风扇。
1.一种风扇形态的判断及控制方法,其特征在于,包含以下步骤:电性插设一风扇于一连接器上;以一处理单元侦测所述连接器的一供电针脚、一接地针脚、一转速侦测针脚及一转速控制针脚的电性讯号;以及以所述处理单元判断所述转速控制针脚的电性讯号,并对应产生一第一转速控制讯号经由所述供电针脚传送到所述风扇,或是对应产生一第二转速控制讯号经由所述转速控制针脚传送到所述风扇。
2.如权利要求1所述的风扇形态的判断及控制方法,其特征在于,当判断所述转速控制针脚的电性讯号为一高电压准位值,产生所述第一转速控制讯号经由所述供电针脚传送到所述风扇;当判断所述转速控制针脚的电性讯号为一低电压准位值,对应产生所述第二转速控制讯号经由所述转速控制针脚传送到所述风扇。
3.如权利要求1所述的风扇形态的判断及控制方法,其特征在于,所述处理单元控制所述第一转速控制讯号的电压值范围为0伏特至12伏特之间。
4.一种风扇通用控制系统,用于一风扇,所述风扇具有多个脚位,其特征在于,所述风扇通用控制系统包含:一连接器,供所述风扇插设于其上,所述连接器具有一供电针脚、一接地针脚、一转速侦测针脚及一转速控制针脚,所述供电针脚、所述接地针脚及所述转速侦测针脚与所述风扇的所述脚位电性连接,且所述风扇的其中一所述脚位选择性与所述转速侦测针脚电性连接;以及一处理单元,电性连接于所述连接器,所述处理单元侦测所述供电针脚、所述接地针脚、所述转速侦测针脚及所述转速控制针脚的电性讯号,所述处理单元判断所述转速控制针脚的电性讯号,并对应产生一第一转速控制讯号经由所述供电针脚传送到所述风扇,或是对应产生一第二转速控制讯号经由所述转速控制针脚传送到所述风扇。
5.如权利要求4所述的风扇通用控制系统,其特征在于,所述转速控制针脚的电性讯号为一高电压准位值,所述处理单元对应产生所述第一转速控制讯号经由所述供电针脚传送到所述风扇,当所述转速控制针脚的电性讯号为一低电压准位值,所述处理单元对应产生所述第二转速控制讯号经由所述转速控制针脚传送到所述风扇。
6.如权利要求4所述的风扇通用控制系统,其特征在于,所述处理单元是基本输入输出系统芯片(Basicxa0Input/Outputxa0System,BIOS)。
7.如权利要求4所述的通用风扇驱动系统,其特征在于,所述处理单元是硬件监测控制芯片(H/Wxa0Monitoringxa0IC)。
8.如权利要求4所述的风扇通用控制系统,其特征在于,所述第一转速控制讯号是可变电压讯号,所述第二转速控制讯号是脉冲宽度变调讯号(Pulsexa0Widthxa0Modulation,PWM)。
9.如权利要求8所述的风扇通用控制系统,其特征在于,所述第一转速控制讯号的电压值范围为0伏特至12伏特之间。【技术领域】本发明涉及一种判断与控制方法,及应用此方法的控制系统,特别涉及一种风扇型态的自动判断、控制方法及应用本方法的通用风扇控制系统。【背景技术】由于目前计算机科技日新月异,无论是桌上型计算机、笔记型计算机或是服务器主机的运算量及运算速度都不断提升,然而相对于运算量及运算速度增加,计算机系统或服务器于执行时,内部各个组件或装置产生的废热亦十分可观,为避免因过热而影响计算机系统或服务器的运作,因此于主机内部都会采用风扇来进行散热,以维持正常运作。风扇一般是藉由与主机板上的连接器电性连接,使计算机系统供给风扇电力作为驱动,并透过连接器的电性连接关系控制风扇的转动速度。目前,市面上的风扇电源接头主要有三个脚位(3pins)和四个脚位(4pins)两种不同的规格,分别匹配主机板上三个针脚或四个针脚的连接器。三脚位风扇的电源接头具有接地脚位、供电脚位与转速侦测脚位,而四脚位风扇的电源接头除了前述三个脚位以外,还多了一个转速控制脚位。除了主机板上对应连接器针脚数目的差别外,三脚位风扇与四脚位风扇的控制电路及控制方法亦不相同。然而,目前习知的计算机系统必须在开机时由使用者手动设定采用三脚位风扇或四脚位风扇,其设定必须通过非图形接口的基本输出输入系统(Basicxa0Input/Outputxa0System,BIOS),对于不熟悉其接口的使用者会产生许多困扰,同时若使用者设定的风扇脚位规格有错误,如将三脚位风扇设定为四脚位风扇、亦或是四脚位风扇设定为三脚位风扇,则风扇就无法正常运作,计算机系统亦无法透过连接器控制风扇的转速以达到散热的功能,进而影响计算机系统的效能。此外,若使用者更换不同脚位规格的风扇后,亦必须于下次计算机系统开机时通过基本输出输入系统(BIOS)重新手动设定风扇脚位规格,才能够使风扇正常运作,并透过连接器控制风扇的转速以达到散热的功能,综上所述,这些问题都造成使用者操作上的不便。【发明内容】鉴于以上的问题,本发明提供一种风扇型态的判断及控制方法,以及应用本方法的通用风扇控制系统,从而解决习用必须由使用者自行透过基本输出输入系统手动设定风扇的型态,才能够正常控制风扇转速的问题。本发明涉及一种风扇形态的判断及控制方法,包含以下步骤:首先,电性插设一风扇于一连接器上,接着以一处理单元侦测连接器的一供电针脚、一接地针脚、一转速侦测针脚及一转速控制针脚的电性讯号,再以处理单元判断转速控制针脚的电性讯号,并对应产生一第一转速控制讯号经由供电针脚传送到风扇,或是对应产生一第二转速控制讯号经由转速控制针脚传送到风扇。上述的风扇形态的判断及控制方法,当判断转速控制针脚的电性讯号为一高电压准位值,产生第一转速控制讯号经由供电针脚传送到风扇;当判断转速控制针脚的电性讯号为一低电压准位值,对应产生第二转速控制讯号经由转速控制针脚传送到风扇。上述的风扇形态的判断及控制方法,处理单元控制第一转速控制讯号的电压值范围为0伏特至12伏特之间。本发明另外涉及一种风扇通用控制系统,用于具有多个脚位的风扇。风扇通用控制系统包含一连接器及一处理单元。其中,连接器供风扇插设于其上,且连接器具有一供电针脚、一接地针脚、一转速侦测针脚及一转速控制针脚,供电针脚、接地针脚及转速侦测针脚与风扇的接脚电性连接,且风扇的其一脚位选择性与转速控制针脚电性连接。处理单元电性连接于连接器,处理单元侦测供电针脚、接地针脚、转速侦测针脚及转速控制针脚的电性讯号,处理单元判断转速控制针脚的电性讯号,并对应产生一第一转速控制讯号经由供电针脚传送到风扇,或是对应产生一第二转速控制讯号经由转速控制针脚传送到风扇。上述的风扇通用控制系统,转速控制针脚的电性讯号为一高电压准位值,处理单元对应产生第一转速控制讯号经由供电针脚传送到风扇,当转速控制针脚的电性讯号为一低电压准位值,处理单元对应产生第二转速控制讯号经由转速控制针脚传送到风扇。上述的风扇通用控制系统,处理单元可以是基本输入输出系统芯片(Basicxa0Input/Outputxa0System,BIOS)或是硬件监测控制芯片(H/Wxa0Monitoringxa0IC)。上述的风扇通用控制系统,第一转速控制讯号是可变电压讯号,第二转速控制讯号是脉冲宽度变调讯号(Pulsexa0Widthxa0Modulation,PWM)。上述的风扇通用控制系统,第一转速控制讯号的电压值范围为0伏特至12伏特之间。本发明的功效在于,通过本发明的风扇形态判断与控制方法,以及风扇通用控制系统,无论使用者选用三脚位风扇或四脚位风扇,计算机系统可自动判断风扇的型态,并对应不同的风扇型态,通过连接器的不同针脚来控制风扇的转速,以发挥风扇正常的运作功能。使用者不再需要自行判断所选择的风扇型态,仅需直觉式的电性插设于连接器上,即可令风扇以最佳使用模式启动。有关本发明的特征、实作与功效,兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。【附图说明】图1为本发明的风扇通用控制系统的立体示意图。图2为本发明的风扇通用控制系统的立体示意图。图3为本发明的风扇通用控制系统的电路方块示意图。图4为本发明第一实施例的风扇型态判断及控制方法的步骤流程图。图5为本发明风扇通用控制系统的局部放大图。图6为本发明风扇通用控制系统的局部放大图。图7为本发明第二实施例的风扇型态判断及控制方法的步骤流程图。主要组件符号说明:100xa0xa0xa0xa0主机板xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0101xa0xa0xa0xa0处理单元200xa0xa0xa0xa0连接器xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0201xa0xa0xa0xa0供电针脚202xa0xa0xa0xa0接地针脚xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0203xa0xa0xa0xa0转速侦测针脚204xa0xa0xa0xa0转速控制针脚xa0xa0xa0xa0300xa0xa0xa0xa0三脚位风扇301xa0xa0xa0xa0电源接头xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa03011xa0xa0xa0供电脚位3012xa0xa0xa0接地脚位xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa03013xa0xa0xa0转速侦测脚位400xa0xa0xa0xa0四脚位风扇xa0xa0xa0xa0xa0xa0401xa0xa0xa0xa0电源接头4011xa0xa0xa0供电脚位xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa04012xa0xa0xa0接地脚位4013xa0xa0xa0转速侦测脚位xa0xa0xa0xa04014xa0xa0xa0转速控制脚位【具体实施方式】本发明涉及一种风扇通用控制系统,用于具有多个个脚位的风扇,依照脚位数的不同,大致可区分为三脚位风扇及四脚位风扇两种不同型态,在本发明中都可以依照使用者及系统硬件的需求采用三脚位风扇或四脚位风扇。本发明的风扇通用控制系统,请参照图1及图2所示本发明风扇通用控制系统的立体示意图,并请同时参考图3的电路方块示意图。本发明的风扇通用控制系统包含有一连接器200以及一处理单元101,分别设置于一主机板100上,其中处理单元101电性连接于连接器200。连接器200供三脚位风扇300或四脚位风扇400插设于其上,且连接器200具有一供电针脚201、一接地针脚202、一转速侦测针脚203及一转速控制针脚204,连接器200以供电针脚201、接地针脚202及转速侦测针脚203与三脚位风扇300或四脚位风扇400的脚位电性连接,转速控制针脚204则依据风扇的型态不同而选择性与风扇的其中一脚位电性连接。本发明另外涉及一种风扇型态的判断及控制方法,包含两种方法的实施例,而这两种方法的实施例皆配合前述的风扇通用控制系统。在第一实施例中,请参照图4所示本发明第一实施例的风扇型态判断及控制方法的步骤流程图,并请同时参考图1、图2的立体图及图5、图6的局部放大图。在本实施中,使用者在计算机系统启动前先电性插设风扇于连接器200上(S101),若此一风扇为三脚位风扇300,如图5所示,则三脚位风扇300的电源接头301分别以供电脚位3011、接地脚位3012以及转速侦测脚位3013与连接器200的供电针脚201、接地针脚202以及转速侦测针脚203电性连接,连接器200的转速控制针脚204则为空接,没有与电源接头301的任何脚位构成电性连接关系。若电性插设的风扇为四脚位风扇400,如图6所示,则四脚位风扇400的电源接头401分别以供电脚位4011、接地脚位4012、转速侦测脚位4013及转速控制脚位4014与连接器200的供电针脚201、接地针脚202转速侦测针脚203以及转速控制针脚204电性连接。在如图6所示的实施例中,处理单元101会在计算机系统启动时自动侦测连接器200的供电针脚201、接地针脚202、转速侦测针脚203及转速控制针脚204的电性讯号(S102),处理单元101并依据转速控制针脚204的电性讯号判断风扇的型态(S103)。举例说明,若与连接器200的风扇为三脚位风扇300,则因为连接器200的转速控制针脚204没有与电源插头301任一脚位电性连接,因此等同于接地(ground),其回传到处理器101的电性讯号为一高电压准位值,处理单元101则可以依据此一高电压准位的电性讯号,判断风扇为三脚位风扇300。相反地,若与连接器200的风扇为四脚位风扇400,则因为连接器200的转速控制针脚204与电源插头401的转速控制脚位4014电性连接,因此其回传到处理器101的电性讯号为一低电压准位值,处理单元101则可以依据此一低电压准位的电性讯号,判断风扇为四脚位风扇400。值得注意的是,本发明的处理单元101对于风扇型态的判断不以上述的电压准位高低的判断方法为限。若处理单元101电性连接一反向电路,则亦能够以回传低电压准位的电性讯号为判断风扇为三脚位风扇300的依据,同时亦能够以回传高电压准位的电性讯号为判断风扇为四脚位风扇400的依据,熟悉本领域技艺的人可依据其需求变更电路设置以达到判断的目的。在本实施例中,当处理单元101判断与连接器200电性连接的风扇为三脚位风扇300,由于三脚位风扇300的转速是由供电针脚3011改变供电电压来调整风扇的转速,因此当处理单元101欲控制三脚位风扇300的转速时,则对应产生一第一转速控制讯号(S104),并经由供电针脚3011连接供电脚位3011传送到三脚位风扇300(S105),此第一转速控制讯号为可变电压讯号,可调整三脚位风扇300的供电电压以调整其转速,其电压值的范围控制在0伏特至12伏特之间。若处理单元101判断与连接器200电性连接的风扇为四脚位风扇400,由于四脚位风扇400的转速是由转速控制针脚204来调整风扇的转速,因此当处理单元101欲控制四脚位风扇400的转速时,则对应产生一第二转速控制讯号(S106),并经由转速控制针脚204连接转速控制脚位4014传送到四脚位风扇400(S107),此第二转速控制讯号为脉冲宽度变调讯号(Pulsexa0Widthxa0Modulation,PWM),可透过脉冲宽度的变化调整四脚位风扇400的转速,四脚位风扇400的电压则持续维持在12伏特。在本实施例中,处理单元101为基本输入输出系统芯片(Basicxa0Input/Outputxa0System,BIOS),在计算机系统第一次启动或是在计算机系统的硬件变更后重新启动计算机系统时都可以采用本实施例的步骤判断并控制新插设的风扇。在本发明所揭露的第二实施例中,亦请参照图7所示本发明第二实施例的风扇型态判断及控制方法的步骤流程图,并请同时参考图1、图2的立体图及图5、图6的局部放大图。本实施例的方法步骤与第一实施例的步骤流程大致相同,惟其不同的地方在于本实施例用于计算机系统运作时以热拔插的方式变更风扇的型态,也就是使用者在计算机系统运作中电性插设风扇于连接器200上(S201),同时在本实施例中所采用的风扇通用控制系统,其处理单元101为硬件监测控制芯片(H/Wxa0Monitoringxa0IC),硬件监测控制芯片能够与计算机系统运作时实时执行如第一实施例(S102、S103)所述的判断方法(S202、S203),并依据第一实施例(S104~S107)的控制方法(S204~S207)调整三脚位风扇300或四脚位风扇400的转速,不用重新启动计算机系统,即可以直接透过硬件监测控制芯片实时判断新插设风扇的型态并控制新插设风扇的转速,使其正常运作。透过上述本发明所揭露自动的风扇型态判断、控制方法及应用此方法的通用风扇控制系统,计算机系统可于系统启动时自动侦测在系统启动前连接于连接器的风扇型态,并依据不同风扇的型态对应采用不同控制方法调整风扇的转速。同时,本发明亦可于计算机系统处于运作装态时,实时侦测到风扇热拔插的硬件变更动作,并依据风扇不同的型态采用对应的控制方法,调整风扇的转速,以维持风扇的正常运作及功能,进而提升计算机系统的稳定性及执行效能。虽然本发明的实施例揭露如上所述,然并非用以限定本发明,任何熟习相关技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更,因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。