專利名稱：風扇轉(zhuǎn)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風扇轉(zhuǎn)速控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，由脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation,PWM)電源驅(qū)動的風扇廣泛應(yīng)用于各種電子裝置中，為電子裝置散熱 。為提高散熱效率，大多數(shù)的電子裝置具有轉(zhuǎn)速控制功能，以在電子裝置的溫度較低時調(diào)低脈沖寬度以調(diào)制電源輸出的脈沖的占空比從而降低供給風扇的功率，降低風扇的轉(zhuǎn)速，而在電子裝置的溫度較高時調(diào)高脈沖寬度以調(diào)制電源輸出的脈沖的占空比從而提高供給風扇的功率，提高風扇的轉(zhuǎn)速。然而，現(xiàn)有電子裝置中，轉(zhuǎn)速控制功能的實現(xiàn)一般都需占用電子裝置的中央處理器的資源，例如，需電子裝置的中央處理器以中斷或定期讀取(polling)的方式讀取電子裝置的溫度并發(fā)出對應(yīng)的控制信號。如此，當電子裝置的中央處理器被電子裝置的其他進程占用或者處于死鎖(deadlock)狀態(tài)時，風扇轉(zhuǎn)速控制功能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種轉(zhuǎn)速控制功能穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速控制裝置。一種風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，用于控制一個風扇的轉(zhuǎn)速，該風扇用于為一個電子裝置散熱。該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置包括一個脈沖產(chǎn)生器、一個多路復(fù)用器、一個溫度采集器及一個脈沖選擇器。該脈沖產(chǎn)生器用于產(chǎn)生多個脈沖序列，該多個脈沖序列的占空比不同，分別用于驅(qū)動該風扇為不同溫度的該電子裝置散熱。該多路復(fù)用器包括多個復(fù)用輸入端、多個選擇端及一個復(fù)用輸出端。該多個復(fù)用輸入端分別接入該多個脈沖序列。該溫度采集器用于采集該電子裝置的當前溫度并產(chǎn)生一個溫度信號。該脈沖選擇器用于根據(jù)該溫度信號產(chǎn)生一個選擇信號，并輸入該多個選擇端以使該多路復(fù)用器選擇一個該復(fù)用輸入端輸入的且與該電子裝置的當前溫度對應(yīng)的一個脈沖序列，并通過該復(fù)用輸出端輸出給該風扇。如此，該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置可以依據(jù)該電子裝置的當前溫度選擇具有合適占空比的脈沖序列為該風扇提供合適的功率，而不需經(jīng)過該電子裝置的中央處理器實現(xiàn)對該風扇的轉(zhuǎn)速控制，功能穩(wěn)定。


圖I為本發(fā)明較佳實施方式的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置的方框示意圖。圖2為圖I的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置的脈沖產(chǎn)生器的電路示意圖。圖3為圖2的脈沖產(chǎn)生器的工作時序示意圖。圖4為圖I的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置的溫度采集器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。圖5為圖I的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置的脈沖選擇器的電路示意圖。主要元件符號說明風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10脈沖產(chǎn)生器 100
時鐘發(fā)生器102JK 觸發(fā)器104與門電路106或門電路108脈沖輸出端110，110(1)，110 (2)，110 (3)，110 (4)J 輸入端112時鐘輸入端 114 K 輸入端116Q 輸出端118，118(1)，118 (2)與門輸入端 120與門輸出端122，122(1)，122 (2)，122 (3)，122 (4)或門輸入端 124或門輸出端126，126(1)，126 (2)，126 (3)多路復(fù)用器200復(fù)用輸入端202選擇端204復(fù)用輸出端206溫度采集器300熱敏電阻302脈沖選擇器400選擇輸出端402(1)，402 (2) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器500模數(shù)輸入端502電源504電阻506電阻組508比較器510模數(shù)輸出端512，512(1)，512 (2)，512 (3)反相輸入端514正相輸入端516比較輸出端518風扇20電子裝置30如下具體實施方式
將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施方式的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10，用于控制一個風扇20的轉(zhuǎn)速。該風扇20用于為一個電子裝置30散熱。該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10包括一個脈沖產(chǎn)生器100、一個多路復(fù)用器200、一個溫度采集器300及一個脈沖選擇器400。該脈沖產(chǎn)生器100用于產(chǎn)生多個脈沖序列，該多個脈沖序列的占空比不同，分別適用于驅(qū)動該風扇20為不同溫度的該電子裝置30散熱。該多路復(fù)用器200包括多個復(fù)用輸入端202、多個選擇端204及一個復(fù)用輸出端206。該多個復(fù)用輸入端202分別接入該多個脈沖序列。該溫度采集器300用于采集該電子裝置30的當前溫度并產(chǎn)生一個溫度信號。該脈沖選擇器400用于根據(jù)該溫度信號產(chǎn)生一個選擇信號，并輸入該多個選擇端204以使該多路復(fù)用器200選擇一個該復(fù)用輸入端202輸入的且與該電子裝置30的當前溫度對應(yīng)的一個脈沖序列，并通過該復(fù)用輸出端206輸出給該風扇20。如此，該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10可以依據(jù)該電子裝置30的當前溫度選擇具有合適占空比的脈沖序列為該風扇20提供合適的功率，而不需經(jīng)過該電子裝置30的中央處理器(圖未示)實現(xiàn)對該風扇20的轉(zhuǎn)速控制，功能穩(wěn)定。具體地，該電子裝置30可以為計算機、游戲機或影音播放器等。該電子裝置30可以包括有兩個或兩個以上的該風扇20，該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10可以同時控制該多個風扇 20。請一并參閱圖2，該脈沖發(fā)生器100包括一個時鐘發(fā)生器102 (clock, CLK)、n個JK觸發(fā)器104、N個與門電路106、K個或門電路108及N個依次排列脈沖輸出端110，其中，n，N及K為正整數(shù)且N = 2n = K+1。本實施方式中，N = 4，n = 2，K = 3。該時鐘發(fā)生器102用于產(chǎn)生一個時鐘脈沖序列。每個JK觸發(fā)器102包括一個J輸入端112(即圖中的1J)、一個時鐘輸入端114(即圖中的Cl)、一個K輸入端116(即圖中的1K)及一個Q輸出端118。該n個時鐘輸入端114接入該時鐘脈沖序列。該n個JK觸發(fā)器102依次排列，后一個JK觸發(fā)器102的J輸入端112及K輸入端116接入前一個JK觸發(fā)器102的Q輸出端118。每個與門電路106包括n個分別與該n個Q輸出端118連接的與門輸入端120及一個與門輸出端122。該N個與門電路106依次排列，第i個與門電路106用于在第I個時鐘脈沖將該n個Q輸出端118的輸出轉(zhuǎn)換為一個高電平(即邏輯“I”)，其中，I = kN+i, i彡N，i，I及k為正整數(shù)。第一個與門電路106的與門輸出端122 (即為圖中的122(1))與第一個脈沖輸出端110連接。該K個或門電路108依次排列，第i個或門電路108包括j個與前j個與門電路106的與門輸出端112連接的或門輸入端124及一個與第j個脈沖輸出端110連接的或門輸出端126，其中，j = i+1。 請參閱圖3，如此，該n個JK觸發(fā)器104對該時鐘發(fā)生器102產(chǎn)生的時鐘脈沖(即圖中的CLK)進行計數(shù)，并通過該n個Q輸出端118(即圖中的118(1)及118(2))輸出一個n位的兩進制計數(shù)數(shù)字信號，第i個與門電路106通過非運算及與運算在第I個時鐘脈沖將該n個Q輸出端118輸出的兩進制計數(shù)數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一個高電平。第一個脈沖輸出端110(即圖中的110(1))與第一個與門電路106的與門輸出端122(即圖中的122(1))連接，如此，第一個脈沖輸出端110每N個時鐘脈沖輸出一個時鐘脈沖寬度的高電平。第j個脈沖輸出端與第i個或門電路108的或門輸出端126連接，而第i個或門電路108的j個或門輸入端與前j個與門電路106的與門輸出端122連接，則第j個脈沖輸出端110 (即圖中的110(2)，110(3)及110(4))每N個時鐘脈沖輸出j個時鐘脈沖寬度的高電平。也即是說，在N個時鐘脈沖內(nèi)，第一個脈沖輸出端110(即110(1))輸出占空比為1/N(即1/4，合25%)的脈沖序列，而在第j個脈沖輸出端110輸出占空比為j/N的脈沖序列(即2/4，合50% ;3/4，合 75% ;4/4，合 100% )。
每個與門電路106的每個與門輸入端120，若對輸入進行非運算則用0標識，若對輸入未進行非運算則用I表不，貝1J每個與門電路106的n個與門輸入端120的標識組成一個n位的兩進制標識數(shù)字，第i個與門電路106的n個與門輸入端120的兩進制標識數(shù)字的值為i’，其中i' = i_l。例如，第一個與門電路106的兩個與門輸入端120(i = l,n =2)的兩進制標識數(shù)字的值為0，也即是兩個與門輸入端120均對輸入進行非運算。又如，第二個與門電路106的兩個與門輸入端120 (i = 2)的兩進制標識數(shù)字的值為I (即01)，也即是第一與門輸入端120對輸入進行非運算而第二個與門輸入端120未對輸入進行非運算。本實施方式中，該多路復(fù)用器200包括N個復(fù)用輸入端202及n個選擇端204 (本實施方式中，N = 4，n = 2)，該N個脈沖輸出端110分別與該N個復(fù)用輸入端202連接，每個復(fù)用輸入端202包括有一個n位的兩進制地址，該選擇信號為一個n位的兩進制數(shù)字信號，該選擇信號的n位兩進制數(shù)字分別輸入該n個選擇端204，該多路復(fù)用器200用于連通該復(fù)用輸出端206與一個兩進制地址與該選擇信號相同的復(fù)用輸入端202。請參閱圖4，該溫度采集器300包括一個熱敏電阻302，該溫度信號為該熱敏電阻302的電阻值。優(yōu)選地，該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置10還包括一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器500，用于將該溫度信號轉(zhuǎn)化成一個K位的兩進制數(shù)字信號(本實施方式中，K = 3)。該模數(shù)轉(zhuǎn)換器500包括一個模數(shù)輸入端502、一個電源504、一個電阻506，K個電阻組508、K個比較器510及K個模數(shù)輸出端512，該熱敏電阻302連接在該模數(shù)輸入端502與地之間，該電阻506連接在該模數(shù)輸入端502與該電源504之間，該K個電阻組508連接在該電源504與地之間，分別用于輸出K個預(yù)定參考電壓。每個比較器510包括一個反相輸入端514、一個正相輸入端516及一個比較輸出端518。該模數(shù)輸入端502接入該多個反相輸入端514。該K個參考電壓分別輸入該K個正相輸入端516。該K個比較輸出端518分別與該K個連接。每個比較輸出端518在該電子裝置30的溫度大于對應(yīng)的一個預(yù)定溫度時輸出一個高電平。例如，本實施方式中，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器500的轉(zhuǎn)換特性如下表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，用于控制一個風扇的轉(zhuǎn)速，該風扇用于為一個電子裝置散熱；該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置包括一個脈沖產(chǎn)生器、一個多路復(fù)用器、一個溫度采集器及一個脈沖選擇器；該脈沖產(chǎn)生器用于產(chǎn)生多個脈沖序列，該多個脈沖序列的占空比不同，分別用于驅(qū)動該風扇為不同溫度的該電子裝置散熱；該多路復(fù)用器包括多個復(fù)用輸入端、多個選擇端及一個復(fù)用輸出端；該多個復(fù)用輸入端分別接入該多個脈沖序列；該溫度采集器用于采集該電子裝置的當前溫度并產(chǎn)生一個溫度信號；該脈沖選擇器用于根據(jù)該溫度信號產(chǎn)生一個選擇信號，并輸入該多個選擇端以使該多路復(fù)用器選擇一個該復(fù)用輸入端輸入的且與該電子裝置的當前溫度對應(yīng)的一個脈沖序列，并通過該復(fù)用輸出端輸出給該風扇。
2.如權(quán)利要求I所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該脈沖發(fā)生器包括一個時鐘發(fā)生器、n個JK觸發(fā)器、N個與門電路、K個或門電路及N個依次排列脈沖輸出端，其中，n，N及K為正整數(shù)且N = 2n = K+1 ;該時鐘發(fā)生器用于產(chǎn)生一個時鐘脈沖序列；每個JK觸發(fā)器包括一個J輸入端、一個時鐘輸入端、一個K輸入端及一個Q輸出端；該n個時鐘輸入端 接入該時鐘脈沖序列；該n個JK觸發(fā)器依次排列，后一個JK觸發(fā)器的J輸入端及K輸入端接入前一個JK觸發(fā)器的Q輸出端；每個與門電路包括n個分別與該n個Q輸出端連接的與門輸入端及一個與門輸出端；該N個與門電路依次排列,第i個與門電路用于在第I個時鐘脈沖將該n個Q輸出端的輸出轉(zhuǎn)換為一個高電平，其中，I = kN+i, i ^N, i，I及k為正整數(shù)；第一個與門電路的與門輸出端與第一個脈沖輸出端連接；該K個或門電路依次排列,第i個或門電路包括j個與前j個與門電路的與門輸出端連接的或門輸入端及一個與第j個脈沖輸出端連接的或門輸出端，其中，j = i+1。
3.如權(quán)利要求2所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，第i個與門電路通過非運算及與運算在第I個時鐘脈沖將該n個Q輸出端的輸出轉(zhuǎn)換為一個高電平。
4.如權(quán)利要求3所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，每個與門電路的每個與門輸入端，若對輸入進行非運算則用O標識，若對輸入未進行非運算則用I表示，則每個與門電路的n個與門輸入端的標識組成一個n位的兩進制標識數(shù)字，第i個與門電路的n個與門輸入端的兩進制標識數(shù)字的值為i’，其中i' =i_l。
5.如權(quán)利要求2所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該多路復(fù)用器包括N個復(fù)用輸入端及n個選擇端，該N個脈沖輸出端分別與該N個復(fù)用輸入端連接，每個復(fù)用輸入端包括有一個n位的兩進制地址，該選擇信號為一個n位的兩進制數(shù)字信號，該選擇信號的n位兩進制數(shù)字分別輸入該n個選擇端，該多路復(fù)用器用于連通該復(fù)用輸出端與一個兩進制地址與該選擇信號相同的復(fù)用輸入端。
6.如權(quán)利要求I所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該溫度采集器包括一個熱敏電阻，該溫度信號為該熱敏電阻的電阻值。
7.如權(quán)利要求6所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置還包括一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將該溫度信號轉(zhuǎn)化成一個K位的兩進制數(shù)字信號。
8.如權(quán)利要求5所述的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括一個模數(shù)輸入端、一個電源、一個電阻，K個電阻組、K個比較器及K個模數(shù)輸出端，該熱敏電阻連接在該模數(shù)輸入端與地之間，該電阻連接在該模數(shù)輸入端與該電源之間，該K個電阻組連接在該電源與地之間，分別用于輸出K個參考電壓；每個比較器包括一個反相輸入端、一個正相輸入端及一個比較輸出端；該模數(shù)輸入端接入該多個反相輸入端；該K個參考電壓分別輸入該K個正相輸入端；該1(個比較輸出端分別與該K個模數(shù)輸出端連接，每個比較器在該電子裝置的溫度大于對應(yīng)的一個預(yù)定溫度時輸出一個高電平使得該模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以在該電子裝置的N個溫度下分別將該溫度信號轉(zhuǎn)化成N個K位的兩進制數(shù)字信號。
9.如權(quán)利要求8所屬的風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，其特征在于，該脈沖選擇器包括將該N個K位的兩進制數(shù)字信號通過邏輯運算編譯成N個n位的兩進制數(shù)字信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風扇轉(zhuǎn)速控制裝置，用于控制一個風扇的轉(zhuǎn)速，該風扇用于為一個電子裝置散熱。該風扇轉(zhuǎn)速控制裝置包括一個用于產(chǎn)生多個占空比不同的脈沖序列的脈沖產(chǎn)生器、一個多路復(fù)用器、一個用于采集該電子裝置的當前溫度并產(chǎn)生一個溫度信號的溫度采集器及一個用于根據(jù)該溫度信號產(chǎn)生一個選擇信號的脈沖選擇器。該多個脈沖序列分別用于驅(qū)動該風扇為不同溫度的該電子裝置散熱。該多路復(fù)用器用于根據(jù)該選擇信號選擇一個與該電子裝置的當前溫度對應(yīng)的一個脈沖序列并輸給該風扇。如此，不需經(jīng)過該電子裝置的中央處理器實現(xiàn)對該風扇的轉(zhuǎn)速控制，轉(zhuǎn)速控制功能穩(wěn)定。
文檔編號F04D27/00GK102654131SQ20111005287
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者邱賢章, 黃建仁 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司