专利名称：动态控制式电子设备散热方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子设备散热技术，特别涉及一种动态控制式电 子设备散热方法及系统。
背景技术：
电子设备于操作过程中常会因为电能的消耗而产生热量。若不将
此热量排除，则将可能因此而烧毁电子设备中的电路元件或芯片而导 致其发生损毁性的当机状况。此问题的一般解决方法即为于电子设备 的机体框架中装设散热装置，例如为风扇装置，以由此来排除电子设 备于操作过程中所产生热量。举例来说，刀片服务器或台式个人电脑的机体框架中通常即设置有一或多台风扇装置，用以利用风力来吹除 其于操作过程中所产生的热量，由此保护其内部主机电路不会因温度 过高而被烧毁。
于具体实施上，风扇装置的启动通常受控于一温度感测器，亦即 当该温度感测器感测到电路的操作温度过高时，便会回应地启动风扇 20装置来提供散热功能。基本上，操作温度愈高，则风扇装置的转速也 就愈大。
于刀片服务器的应用上，目前所采用的散热风扇转速控制方式为 一种静态式的对应方式，亦即将操作温度以一固定方式对应至风扇转 速。然而于实际应用上，此种静态对应方式的风扇转速控制方法的一 项缺点在于电路设计工程师需花费较多的时间及精力来计算出所需的 温度至转速对应表，因此较不符合人力资源应用上的成本经济效益。 此外，固定的转速对应方式无法应付极端的过热状况，因此易于在此 状况下导致刀片服务器的内部电路被烧毁。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的便是在于提供一种动态控制式电子设备散热方法及系统，其可让电路设计工程师不 需花费太多时间及精力来计算出所需的温度至转速对应表，藉以节省 工时及人力作业成本。
本发明的另一目的在于提供一种动态控制式电子设备散热方法及系统，其可于极端的过热状况下，较背景技术更能保护刀片服务器的 内部电路不会被烧毁。
本发明的动态控制式电子设备散热方法至少包含(l)感测该电子 设备于实际操作时的操作温度；(2)若感测到该操作温度值位于线性阶 段的温度范围内，则以一线性方式对应出一转速值；反之，若该操作温度位于高温阶段的温度范围内，则以一动态调整方式对应出一转速 值；以及(3)依据所定出的转速值来驱动一风扇模块进行运转。
于实体架构上，本发明的动态控制式电子设备散热系统至少包含 (A)—风扇模块，其可对该电子设备提供一气流式的散热功能；(B)—温 度感测模块，其可感测该电子设备于实际操作时的操作温度；(C)一温度至转速对应模块，其可依据该温度感测模块所感测到的操作温度值 来定出一对应的转速值；其方式为若该操作温度值位于一线性阶段的 范围内，则以一线性方式对应出一转速值；反之，若该操作温度高于 该线性阶段，则以一动态调整方式对应出一转速值；以及(D)—风扇驱 动模块，其可依据该温度至转速对应模块所定出的转速值来驱动该风扇模块进行运转。
本发明的动态控制式电子设备散热方法及系统的特点在于将操作 温度范围划分为2个阶段 一线性阶段和一高温阶段；并于线性阶段 时，以一线性方式来对应出一转速值；反之，若于高温阶段，则以一 动态调整方式来取得转速值，直至操作温度值降低至线性阶段的温度范围内为止。此特点可较背景技术更能于极端的过热状况下，保护刀片服务器的内部电路不会被烧毁。
图1为一系统架构示意图，用以显示本发明的动态控制式电子设备散热系统的应用方式及其内部架构；
图2为一应用示意图，用以显示本发明的动态控制式电子设备散
热系统所采用的温度至转速对应关系；以及
图3为流程示意图，用以显示本发明的动态控制式电子设备散热 方法的运作流程。
主要元件符号说明
10 电子设备(刀片服务器)
100 本发明的动态控制式电子设备散热系统
110 风扇模块
120 温度感测模块
130 温度至转速对应模块
140 风扇驱动模块
A 线性阶段
B 高温阶段 Sl至S12步骤
具体实施例方式
以下即配合所附的图式，详细揭露说明本发明的动态控制式电子 设备散热方法及系统的实施例。
图1即显示本发明的动态控制式电子设备散热系统(如标号100所
指的虚线框所包含的部分)的应用方式及其内部架构。如图所示，本发明的动态控制式电子设备散热系统100于实际应用上是搭载至一电子 设备IO，例如为刀片服务器、台式个人电脑、或笔记本电脑(以下以刀 片服务器为例作说明)，用以对该刀片服务器10提供一动态控制式的散 热功能。
如图1所示，本发明的动态控制式电子设备散热系统100的内部
基本架构至少包含(A)—风扇模块110; (B)—温度感测模块120; (C)
一温度至转速对应模块130;以及(D)—风扇驱动模块140。以下即首
先分别说明这些构成模块的个别属性及功能。
风扇模块110安设于刀片服务器10之中，用以对该刀片服务器10 提供一气流式的散热功能。此风扇模块110的转速是预先于设计时划 30分为N个阶段，例如为100个阶段FAN—SPEED(1)、FAN—SPEED(2)、…、 FAN—SPEED(100)，其中最低转速为FAN—SPEED(l)，而最高转速则为FAN—SPEED (100)。
温度感测模块120可于该刀片服务器10实际操作时，被启动来感 测该刀片服务器10内部的电子电路(例如为中央处理器及各个芯片)的 操作温度值。于具体实施上，此温度感测模块120例如为一数字式的
5 温度感测器，可将其所感测到的温度值转换成一数字形式的操作温度 值CURRENT—TEMP，再将此操作温度值CURRENT—TEMP传送给该 温度至转速对应模块130。
温度至转速对应模块130可依据上述的温度感测模块120所感测 到的温度值CURRENT—TEMP来对应出一所需的转速值。于具体实施
io 上，本发明将操作温度范围预先划分为2个阶段 一线性阶段和一高 温阶段；其中线性阶段又进而划分为M个阶段，例如为80个阶段 TEMP(l)、 TEMP(2)、、 TEMP(80);其中TEMP(l)代表需要启动散 热功能的最低临界温度(例如为20° C，亦即若低于此温度，则不必启 动风扇模块110);而TEMP(80)则代表过热的高温临界温度(例如为38
15° C)，亦即高于此高温临界温度时，若不马上予以降温，则温度可能 会飙高至导致刀片服务器10的内部电路被烧毁的温度。如图2所示， 本发明的特点在于此温度至转速对应模块130于目前的刀片服务器10 的操作温度值CURRENT—TEMP位于线性阶段A中的TEMP(l)至 TEMPWO)的范围内时，会以一线性方式来对应出一所需的转速值；亦
20 即若温度值CURRENT—TEMP= TEMP(l)，则对应的转速值为 FAN—SPEED( 1);若温度值CURRENT—TEMP= TEMP(2)，则对应的转 速值为FAN—SPEED(2);依此类推至若温度值CURRENT—TEMP= TEMP(80)，则对应的转速值为FAN—SPEED(80)。反之，若操作温度 CURRENT—TEMP大于高温临界温度TEMP(80)时(亦即操作温度值
25 CURRENT—TEMP位于高温阶段B)，则改以一动态调整方式来定出 所需的转速值，本实施例中，本动态调整方法亦即持续感测操作温度， 若操作温度仍大于高温临界温度TEMP(80),则以一固定的阶数来调整 转速值，直到将转速值持续递增至最高转速值FAN—SPEED (100)，或 是直至操作温度值CURRENT—TEMP降至低于高温度TEMP(80)为止。
风扇驱动模块140可依据上述的温度至转速对应模块130所定出
的转速值来驱动该风扇模块110以该转速值所代表的转速来作运转。
7举例来说，若上述的温度至转速对应模块130所定出的转速值为
FAN—SPEED(l)，则风扇驱动模块140即驱动该风扇模块110以转速 FAN—SPEED(l)来运转；若所定出的转速值为FAN—SPEED(2)，则风 扇驱动模块140即驱动该风扇模块110以转速FAN一SPEED(2)来运转；依此类推。
以下即利用一应用实例来说明本发明的动态控制式电子设备散热 系统100于实际应用时的整体操作方式。
每当刀片服务器IO被启动来运作时，其即会同时触动本发明的动 态控制式电子设备散热系统100中的温度感测模块120持续感测该刀片服务器10的内部电路(例如为中央处理器及各个芯片)的操作温度 值，并将其所感测到的温度值转换成一数字形式的操作温度值 CURRENT—TEMP,再将此操作温度值CURRENT—TEMP传送给该温 度至转速对应模块130。
若目前操作温度CURRENT—TEMP低于最低临界温度Temp(O)，则其对应的转速值即为0，代表风扇驱动模块140不驱动风扇模块110 来运转。
若目前操作温度值CURRENT—TEMP位于线性阶段A (亦即 TEMP(l)至TEMP(80))的范围内时，温度至转速对应模块130即回 应地以一线性方式来对应出所需的转速值；亦即若温度值 CURRENT—TEMP=TEMP(1)，则对应的转速值为FAN—SPEED(1);若 温度值CURRENT—TEMP= TEMP(2)，贝U对应的转速值为 FAN—SPEED(2);依此类推至若温度值CURRENT—TEMP= TEMP(80)， 则对应的转速值为FAN—SPEED(80)。
若操作温度CURRENT—TEMP大于高温临界温度TEMP(80)时，则持续感测操作温度，若操作温度仍大于高温临界温度TEMP(80)，则 以一固定的阶数来调整转速值，直到将转速值持续递增至最高转速值 FAN_SPEED (100)，或是直至操作温度CURRENT_TEMP降至低于最 高临界温度TEMP(80)为止。举例来说，设定固定调整的阶数为2，若 温度值CURRENT—TEMP= TEMP(81)，则温度至转速对应模块130即首先以FAN一SPEED(82)作为转速；若CURRENT—TEMP未降低至高温 度TEMP(80)以下，则将转速增大至FAN—SPEED(84);若温度值
CURRENT—TEMP仍未降低至TEMP(80)以下，则将转速再更进一歩增 大至FAN_SPEED(84);依此类推，直至转速增大至最高转速值 FAN—SPEED (IOO)为止。此时，风扇模块的转速值，是持续动态调整， 而与感测到的操作温度没有直接的线性关系。
再者，本发明为避免在高温阶段与线性阶段风扇过度切换转速值，同时加强本发明在操作温度属于降温时的风扇控制，其运作流程图可 进一步如图3所示。如图所示，首先进行步骤S1，判断该温度感测模 块120所感测到的温度是否属于线性阶段A中的温度值，意即，属于 TEMP(l)至TEMP(80)的范围内，若是，则进至步骤S2;反之，则进至步骤S8。
于该步骤S2中，判断操作温度是否为上升趋势，亦即将该温度感 测模块120上一次所感测到的温度与这一次所感测到的温度作一比较， 若这一次的操作温度比上一次的操作温度高，即表示操作温度为一上 升的趋势，若是上升趋势，则进至步骤S3;反之，若否，则进至步骤 15 S4。
于该步骤S3中，该风扇驱动模块140依据该温度至转速对应模块 130转换而得的转速值驱使该风扇模块110运作，并返回该步骤Sl。
进入步骤S4中，即表示目前操作温度为下降趋势，但为了确认此 下降趋势为一稳定的趋势，因此可以加上一个判断下降阶数的歩骤， 20 以避免温度震荡时，风扇模块即降低转速，本实施例中，步骤S4是设 定判断该温度感测模块120此次所感测到的温度阶数与上次感测到温 度阶数差是否达到2，若是，则进至步骤S5;反之，若否则返回该步 骤S1。
于该步骤S5中，判断目前风扇驱动模块140驱动该风扇模块110 25运作的转速值是否大于或等于线性阶段A及高温阶段B临界值的风扇 转速值(意即，该最高临界温度值所对应出的转速值)，若是，则进 至步骤S6;反之，若否则进至步骤S7。本实施例的线性阶段及高温阶 段临界值的风扇转速值例如为FAN—SPEED(80)。
于该步骤S6中，由于目前风扇驱动模块140驱动该风扇模块110运作的转速值大于或等于线性阶段及高温阶段临界值的风扇转速值， 故该风扇驱动模块140依据该温度至转速对应模块130转换而得的转速值减去预定风扇转速阶数进行运转(例如为2阶)，并返回该步骤Sl。
于该步骤S7中，由于目前风扇驱动模块140驱动该风扇模块110
运作的转速值小于线性阶段及高温阶段临界值的风扇转速值，故该风
扇驱动模块140依据该温度至转速对应模块130转换而得的转速值进 5行运转，并返回该步骤S1。
于该步骤S8中，判断该温度感测模块120所感测到的温度是否增 力口，若是，则进至步骤S9;反之，若否则进至歩骤SIO。
于该步骤S9中，由于该温度感测模块120所感测到的温度增加， 故该风扇驱动模块140以预定风扇转速阶数增加风扇转速值，(例如为 io 2阶)并返回该步骤S1。
于该步骤S10中，由于该温度感测模块120所感测到的温度并未 增加，故判断该温度感测模块120所感测到的温度是否降低，若是， 则进至步骤S11;反之，若否则返回该步骤S1。
于该步骤Sll中，由于该温度感测模块120所感测到的温度降低， 15故判断该温度感测模块120所感测到的温度是否低于预定温度值，若 是，则进至步骤S12;反之，若否则返回该步骤S1。
于该步骤S12中，由于该温度感测模块120所感测到的温度降于 预定温度值，故该风扇驱动模块140依递减方式调降风扇模块110的 转速值，并返回该步骤S1。 20 总而言之，本发明提供了一种动态控制式电子设备散热方法及系统，其可应用于搭配至一刀片服务器，用以对该刀片服务器提供一动 态控制式的散热功能；其特征在于将操作温度范围划分为2个阶段 一线性阶段和一高温阶段；并于线性阶段时，以一线性方式来对应出 一转速值；反之，若于高温阶段，则以一动态调整方式来将控制转速， 25 直至操作温度值降低线性阶段为止。此特点可较背景技术更能于极端 的过热状况下，保护刀片服务器的内部电路不会被烧毁。本发明因此 较背景技术具有更佳的进步性及实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的 实质技术内容的范围。本发明的实质技术内容系广义地定义于下述的 30权利要求中。若任何他人所完成的技术实体或方法与下述的申请专利 范围所定义者为完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于本发明的权利要求之中。
权利要求
1.一种动态控制式电子设备散热方法，其可应用于一电子设备，用以对该电子设备提供一动态控制式的散热功能；此动态控制式电子设备散热方法至少包含感测该电子设备于实际操作时的操作温度；依据所感测到的操作温度值来定出一对应的转速值；其方式为若该操作温度值位于一线性阶段范围内，则以一线性方式对应出一转速值；反之，若该操作温度高于该线性阶段，则以一动态调整方式对应出一转速值；以及依据所定出的转速值来驱动一风扇模块进行运转。
2. 根据权利要求1所述的动态控制式电子设备散热方法，其中，该动 态调整方式为持续感测该操作温度，若操作温度仍高于该线性阶段，则递增该转速值。
3. 根据权利要求1所述的动态控制式电子设备散热方法，其中，该线 性阶段划分为N个阶段，且每一阶段对应一转速值，而该预定风扇转 速值是指处于第N个阶段所对应的转速值，而该高温临界温度值是指 第N个阶段所对应的温度值。
4. 根据权利要求1所述的动态控制式电子设备散热方法，其中，该N 的值为80。
5. —种动态控制式电子设备散热系统，其可搭配至一电子设备，用以对该电子设备提供一动态控制式的散热功能；此动态控制式电子设备散热系统至少包含 一风扇模块，其可对该电子设备提供一气流式的散热功能； 一温度感测模块，其可感测该电子设备于实际操作时的操作温度;—温度至转速对应模块，其可依据该温度感测模块所感测到的操作温度值来定出一对应的转速值；其方式为若该操作温度值位于一线性阶段的范围内，则以一线性方式对应出一转速值；反之，若该操作 温度高于该线性阶段，则以一动态调整方式对应出一转速值；以及一风扇驱动模块，其可依据该温度至转速对应模块所定出的转速 值来驱动该风扇模块进行运转。
6. 根据权利要求5所述的动态控制式电子设备散热系统，其中，该线 性阶段划分为N个阶段，且每一阶段对应一转速值，而该预定风扇转 速值是指处于第N个阶段所对应的转速值，而该高温临界温度值是指 第N个阶段所对应的温度值。
7. 根据权利要求5所述的动态控制式电子设备散热系统，其中，该N 的值为80。
全文摘要
一种动态控制式电子设备散热方法及系统，其可应用于搭配至一电子设备，例如刀片服务器、台式个人电脑、或笔记本电脑，用以对该电子设备提供一动态控制式的散热功能；其特征在于将电子设备的操作温度范围划分为2个阶段一线性阶段和一高温阶段；并于线性阶段时，以一线性方式来对应出一风扇转速值；反之，若于高温阶段，则以一动态调整方式来将控制风扇转速，以期快速将温度降低至线性阶段。
文档编号H05K7/20GK101203126SQ20061016943
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者王宗斌 申请人:英业达股份有限公司