一种监控电路以及监控方法与流程

本发明是涉及一种监控电路以及监控方法，特别是一种用于监控风扇的状态的监控电路以及监控方法。

背景技术：

随着科技的进步，各式各样的电子装置，例如电脑或是伺服器等，已成为生活中不可或缺的一部分，而在此种电子装置中，散热能力的优劣往往影响到电子装置运作的稳定性及产品的使用寿命，因此为了提高电子装置的散热效率，皆会在电子装置的内部或是其所处的环境空间中额外设置一风扇，以降低电子装置的温度。

然而，在现有的风扇电路中仅能通知使用者该风扇是否有异常发生，而无法提供该风扇是何种状态发生异常，例如是转速、驱动电压、驱动电流及/或温度等状态发生异常。有鉴于此，一种可监控风扇各种状态的电路，便是现今值得研究的课题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种监控风扇各种状态的监控电路，以解决上述的问题。

本发明公开一种监控电路，其用于一风扇并接收该风扇的一驱动电流以及一驱动电压。该监控电路包含多个感测电路以及一微控制器。该多个感测电路是分别感测该风扇的多个状态后输出多个感测值。该微控制器是用以监控该多个感测值是否分别超出多个预设值范围而得到多个比较结果，该微控制器根据该多个比较结果输出多个警告信号的其中之一。其中，该多个警告信号分别具有一特定频率，且每一所述警告信号的该特定频率是彼此相异。

本发明另公开一种监控风扇的方法，包含：通过多个感测电路感测一风扇的多个状态后输出多个感测值；一微控制器监控该多个感测值是否分别超出多个预设值范围以得到多个比较结果；以及该微控制器根据该多个比较结果输出多个警告信号的其中之一。其中，该多个警告信号分别具有一特定频率，且每一所述警告信号的该特定频率是彼此相异。

本发明提供一种监控电路，用以监控一风扇的各种状态。监控电路可监控该风扇的一转动数目是否已超过一预定转数，监控一驱动电压以及一驱动电流是否分别在一额定电压以及一额定电流的范围内，并且监控该风扇的温度是否超出预设的温度。因此可解决现有技术中，现有风扇仅能检测风扇是否发生异常，而无法提供风扇内部的其余信息以相对应提出警告信号的缺点。

附图说明

图1为本发明一实施例的一监控电路的功能方块图；

图2为本发明一实施例的一转动感测电路的电路图；

图3为本发明一实施例的一偏压感测电路的电路图；

图4为本发明一实施例的一电流感测电路的电路图；

图5为本发明一实施例的一积尘感测电路的电路图；

图6为本发明一实施例的一温度感测电路的电路图；

图7为本发明一实施例的储存于一微控制器的一对照表的示意图；以及

图8为本发明一实施例的监控风扇的方法的流程图。

附图标记说明：

100监控电路

102转动感测电路

1021霍尔感测器

104偏压感测电路

106电流感测电路

108积尘感测电路

1081光发射器

1831光接收器

1085壳体

1087凹槽

110温度感测电路

112微控制器

114稳压器

amp运算放大器

r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11电阻

rt热敏电阻

c1、c2、c3、c4电容

v1感测值

v2第二感测值

v3第三感测值

v4第四感测值

v5第五感测值

ic驱动电流

vin驱动电压

vsup供应电压

oa警告信号

s100、s102、s104、s106步骤

具体实施方式

以下说明为本发明的实施例。其目的是要举例说明本发明一般性的原则，不应视为本发明的限制，本发明的范围当以权利要求所界定者为准。

请参考图1，图1为本发明一实施例的一监控电路100的功能方块图。监控电路100是应用于一风扇(图中未表示)并接收该风扇的一驱动电流ic以及一驱动电压vin，并且可监控该风扇的各种状态，例如电压、电流以及温度等。监控电路100可以整合于该风扇的一驱动电路板上，但不限于此。举例而言，监控电路100可独立于该驱动电路并以一连接器(connector)连接至该风扇的该驱动电路板。监控电路100包含多个感测电路，该多个感测电路是分别感测该风扇的多个状态后得到多个感测值。于此实施例中，监控电路100可包含一转动感测电路102、一偏压感测电路104、一电流感测电路106、一积尘感测电路108、一温度感测电路110以及一微控制器112。再者，监控电路100可另包含一稳压器114，用以将驱动电压vin转换成一供应电压vsup，用以供监控电路100电力。例如可提供给转动感测电路102、电流感测电路106、积尘感测电路108、温度感测电路110以及微控制器112电力。

转动感测电路102是可用来感测该风扇的一转动状态以得到一感测值v1至微控制器112。偏压感测电路104是用以接收驱动电压vin并输出一第二感测值v2至微控制器112，第二感测值v2是可正比于驱动电压vin。电流感测电路106是用以接收驱动电流ic并输出一第三感测值v3至微控制器112，第三感测值v3是可正比或反比于驱动电流ic。积尘感测电路108是用以感测该风扇的一积尘状态并输出一第四感测值v4至微控制器112。一温度感测电路110是用以感测该风扇的一温度并输出一第五感测值v5至微控制器112，第五感测值v5是可正比或反比于该温度。其中感测值v1、第二感测值v2、第三感测值v3、第四感测值v4以及第5感测值v5是可分别为一电压值。

请参考图2，图2为本发明一实施例的转动感测电路102的电路示意图。转动感测电路102包含一霍尔感测器1021、一电阻r1以及一电容c1。其中，电阻r1具有一第一端以及一第二端，电阻r1的该第一端是连接于供应电压vsup。电容c1具有一第一端以及一第二端，电容c1的该第一端是连接于电阻r1的该第二端，且电容c1的该第二端是连接于一接地端。霍尔感测器1021的一第一端是连接于供应电压vsup，且霍尔感测器1021的一第二端是连接于该接地端。霍尔感测器1021是可根据该风扇的一转动状态输出一霍尔电压以作为感测值v1。举例来说，当该风扇转动一周时，霍尔感测器1021输出一脉冲或一方波的感测值v1。因此当该风扇连续转动时，感测值v1为具有连续脉冲的一波形或具有连续方波的一波形。另外，微控制器112可具有一计数器功能，可根据所接收的感测值v1来计算该风扇的一转动总数，该转动总数是作为一第一感测值。

请参考图3，图3为本发明一实施例的偏压感测电路104的电路图。偏压感测电路104包含一电阻r2、一电阻r3以及一电容c2。电阻r2具有一第一端以及一第二端，电阻r2的该第一端连接于驱动电压vin。电阻r3具有一第一端以及一第二端，电阻r3的该第一端是连接于电阻r2的该第二端，且电阻r3的该第二端连接于该接地端。电容c2具有一第一端以及一第二端，电容c2的该第一端连接于电阻r3的该第一端以及微控制器112，且电容c2的该第二端连接于该接地端。偏压感测电路104是用以接收驱动电压vin并于电容c2的该第一端提供第二感测值v2给微控制器112。其中，第二感测值v2是正比于驱动电压vin。

请参考图4，图4为本发明一实施例的电流感测电路106的电路图。电流感测电路106包含一运算放大器amp、一电阻r4、一电阻r5、一电阻r6、一电阻r7、一电容c3以及一电容c4。运算放大器amp具有一第一端以及一第二端，该第一端是连接于供应电压vsup，且该第二端连接于该接地端。电阻r4具有一第一端以及一第二端，电阻r4的该第一端连接驱动电流ic，且电阻r4的该第二端是连接于运算放大器amp的一正相输入端。电容c3具有一第一端以及一第二端，电容c3的该第一端是连接于电阻r4的该第二端，且电容c3的该第二端是连接于该接地端。

电阻r5具有一第一端以及一第二端，电阻r5的该第一端连接于运算放大器amp的一反相输入端，且电阻r5的该第二端连接于该接地端。电阻r6具有一第一端以及一第二端。电阻r6的该第一端连接于运算放大器amp的一输出端，且电阻r6的该第二端连接于电阻r5的该第一端。电阻r7具有一第一端以及一第二端。电阻r7的该第一端是连接于运算放大器amp的该输出端，且电阻r7的该第二端是连接于微控制器112，以提供第三感测值v3。电容c4具有一第一端以及一第二端。电容c4的该第一端是连接于电阻r7的该第二端，且电容c4的该第二端连接于该接地端。其中，电流感测电路106是用以接收驱动电流ic并提供第三感测值v3至微控制器112，第三感测值v3是可正比或反比于驱动电流ic。

请参考图5，图5为本发明一实施例的积尘感测电路108的电路图。积尘感测电路108是用来感测该风扇的一积尘状态并输出第四感测值v4至微控制器112。积尘感测电路108包含一光发射器1081以及一光接收器1083。于此实施例中，光发射器1081可为一发光二极管(light-emittingdiode,led)，且光接收器1083可为一光电晶体管(phototransistor)，但不限于此，举例来说，光接收器1083也可为一光电二极管(photodiode)。一般来说，光发射器1081以及光接收器1083是安装于一壳体1085内，并且壳体1085具有如图所示的一凹槽1087。光发射器1081具有一第一端以及一第二端，光发射器1081的该第一端是连接于供应电压vsup，且光发射器1081的该第二端是连接于一电阻r8的一第一端，电阻r8的一第二端是连接于该接地端。光接收器1083具有一第一端以及一第二端，光接收器1083的该第一端是连接于供应电压vsup，且该第二端是连接于一电阻r9的一第一端，电阻r9的一第二端是连接于该接地端。其中，光发射器1081是用以发射多条光束，且光接收器1083是用以接收光发射器1081所发出的该多条光束，并于光接收器1083的该第二端提供第四感测值v4给微控制器112。于此实施例中，若积尘堆积在凹槽1087内而使得光接收器1083无法接收该多条光束时，第四感测值v4可由一低电位转变为一高电位，例如由0.3伏特转为1.5伏特，但不限于此。

请参考图6，图6为本发明一实施例的温度感测电路110的电路图。温度感测电路110是用以感测该风扇的一温度并输出第五感测值v5至微控制器112，其中第五感测值v5是正比或反比于该温度。温度感测电路110包含一电阻r10、一电阻r11以及一热敏电阻rt。电阻r10具有一第一端以及一第二端，电阻r10的该第一端是连接于供应电压vsup。电阻r11具有一第一端以及一第二端，电阻r11的该第一端是连接于电阻r10的该第二端，且电阻r11的该第二端是连接于该接地端。热敏电阻rt具有一第一端以及一第二端，热敏电阻rt的该第一端是连接于电阻r11的该第一端以及微控制器112，且热敏电阻rt的该第二端是连接于该接地端。由于热敏电阻rt会根据该风扇的该温度而改变其阻值，因而第五感测值v5的电压值会随着该温度而变化。

微控制器112储存有多个预设值范围，其包含一第一预设值范围、一第二预设值范围、一第三预设值范围、一第四预设值范围以及一第五预设值范围。其中，该第一预设值范围可为该一预定转数，用以表示该风扇的转动数目的一上限值，若该第一感测值超过该预定转数，表示该风扇可能会损坏。该第二预设值范围为一电压值范围，例如为36伏特至70伏特之间。当第二感测值v2超出该电压值范围时，表示对应于第二感测值v2的该驱动电压不在正常工作电压范围内。该第三预设值范围为一电压值范围，当第三感测值v3超出该电压值范围时，表示对应于第三感测值v3的该驱动电流不在正常工作电流范围内，例如该驱动电流小于0.2安培或大于1安培。该第四预设值范围为一电压值范围，例如为0到1伏特。当该风扇内的积尘堆积于凹槽1087而使得光接收器1083无法接收该多条光束时，光接收器1083提供第四感测值v4(例如1.5伏特)至微控制器112，此时第四感测值v4超出该第四预设值范围，表示该风扇的积尘太多需要被清理。该第五预设值范围为一电压值范围。当第五感测值v5超出该电压值范围时，表示对应于第五感测值v5的该风扇的该温度太高。

微控制器112可分别比较该第一感测值是否超出该第一预设值范围、第二感测值v2是否超出该第二预设值范围、第三感测值v3是否超出该第三预设值范围、第四感测值v4是否超出该第四预设值范围、以及第五感测值v5是否超出该第五预设值范围而得到多个比较结果，并且微控制器112根据该多个比较结果输出多个警告信号oa的其中之一。该多个警告信号oa分别具有一特定频率，且每一所述警告信号oa的该特定频率是彼此相异。

请参考图7，图7为本发明一实施例的储存于微控制器112的一对照表的示意图。其中，s1的值为1时表示该第一感测值超出该第一预设值范围，而s1的值为0时表示该第一感测值未超出该第一预设值范围。s2的值为1时表示第二感测值v2超出该第二预设值范围，而s2的值为0时表示第二感测值v2未超出该第二预设值范围。s3的值为1时表示第三感测值v3超出该第三预设值范围，而s3的值为0时表示第三感测值v3未超出该第三预设值范围。s4的值为1时表示第四感测值v4超出该第四预设值范围，而s4的值为0时表示第四感测值v4未超出该第四预设值范围。s5的值为1时表示第五感测值v5超出该第五预设值范围，而s5的值为0时表示第五感测值v5未超出该第五预设值范围。微控制器112可比对该多个比较结果以及该对照表来输出该多个警告信号oa的其中之一。举例来说，当只有第二感测值v2超出该第二预设值范围时，微控制器112根据该多个比较结果以及该对照表判断出该多个比对结果为图7中的状况2，因此微控制器112输出具有该特定频率为20hz的一警告信号oa。而一显示装置(图中未表示)在接收警告信号oa后可显示一警告讯息表示该风扇的驱动电压vin不在正常工作电压范围内，以提醒使用者该风扇出现问题。另外，当该多个感测值皆分别未超出该多个预设值范围时，微控制器112根据该多个比较结果判断出该多个比较结果不属于为图7中的任何状况时，相对应输出具有一正常频率的一正常信号，该正常频率是相异于每一所述警告信号oa的该特定频率，例如为300hz。该正常信号表示目前该风扇没有出现任何问题。可以理解的是，该特定频率以及该正常频率不限于此实施例。只要是彼此相异的多个特定频率以及相异于每一所述特定频率的一正常频率皆符合本发明的范畴。

请参考图8，图8为本发明一实施例的监控风扇的方法的流程图。于步骤s100中，通过多个感测电路感测该风扇的多个状态后得到多个感测值。于步骤s102中，微控制器112监控该多个感测值是否分别超出多个预设值范围以得到多比较结果。若是，执行步骤s104，若否，执行步骤s106。于步骤s104中，微控制器112比对该多个比较结果以及一对照表以输出多个警告信号的其中之一，该多个警告信号分别具有一特定频率，且每一所述警告信号的该特定频率是彼此相异。执行完步骤s104后，回到步骤s100。于步骤s106中，当该多个感测值皆分别未超出该多个预设值范围时，微控制器112根据该多个比较结果输出一正常信号，该正常信号具有相异于每一所述警告信号的该特定频率的一正常频率。执行完步骤s106后，回到步骤s100。

相较于现有技术，本发明提供一种监控电路，用以监控一风扇的各种状态。监控电路可监控该风扇的一转动数目是否已超过一预定转数，监控一驱动电压以及一驱动电流是否分别在一额定电压以及一额定电流的范围内，并且监控该风扇的温度是否超出预设的温度。因此可解决现有技术中，现有风扇仅能检测风扇是否发生异常，而无法提供风扇内部的其余信息以相对应提出警告信号的缺点。

以上所述为实施例的概述特征。所属技术领域中技术人员应可以轻而易举地利用本发明为基础设计或调整以实行相同的目的及/或实现此处介绍的实施例的相同优点。所属技术领域中技术人员也应了解相同的配置不应背离本发明的精神与范围，在不背离本发明的精神与范围下他们可做出各种改变、取代及交替。说明性的方法仅表示示范性的步骤，但这些步骤并不一定要以所表示的顺序执行。可另外加入、取代、改变顺序及/或消除步骤以视情况而作调整，并与所公开的实施例精神及范围一致。