自我稳定散热系统 本发明涉及一种散热系统,特别涉及一种可自我稳定的散热系统。
随着电子装置效能的不断提高,散热装置或系统已成为现行电子装置中不可缺少的配备之一,因为电子装置所产生的热能若不加以适当地散发,轻则效能减低重则会导致电子装置的烧毁。举例而言,一电脑中通常会配置有数个风扇所构成的散热系统以散发如中央处理器或是电源供应器所产生的热能。此散热系统必须与此电脑的控制端连结,并以电脑内建立的检测电路检测这些风扇的运转状况,以及用控制电路控制这些风扇的运转。当该散热系统中有某一风扇故障时,该散热系统中的其他正常风扇必须能够适时地补偿此风扇故障所损失的散热能力,否则后果可能会相当严重。
如图1所示是现有的一种散热系统,包括欲散热装置10(例如一电脑)以及数个风扇30,例如第一风扇30a、第二风扇30b及第三风扇30c。其中该欲散热装置10还包含一控制电路20(例如一逻辑控制电路),该控制电路20具有一风扇转速信号输入端21以及一风扇转速控制端22。该风扇30具有一电源输入端31、一接地端32、一信号输出端(O/P)33、一信号接收端(I/P)35。
仍请参考图1,每个风扇30的信号输出端33均电连接到控制电路20的风扇转速信号输入端21,这样该控制电路20便可接收一风扇转速信号。该风扇转速信号是由风扇30所输出的一种信号,代表风扇30的转速的正常与否。一般而言,若风扇的转速正常,则该风扇转速信号是为一高电位;若风扇的转速异常,则该风扇转速信号是为一低电位(或零电位)。但是亦可以低电位代表转速正常;以高电位代表转速异常。此外,每个风扇30的信号接收端35均电连接至控制电路20的风扇转速控制端22,这样该控制电路20便可输出一风扇转速控制信号到风扇30a-c控制风扇的转速。
仍请参考图1,当其中有一风扇故障时,例如第一风扇30a故障,该控制电路20便会接收到第一风扇30a所输出的一个异常信号,然后该控制电路20便会输出一个风扇转速控制信号至第二风扇30b及第三风扇30c以提高风扇的转速。这样,因第一风扇30a故障所丧失的散热能力即可获得补偿。
由以上可知,在现有技术中该散热系统的正常与否及补偿的作法(例如提高转速)均是由该电脑所检测及控制,亦即该现有散热系统本身无法自我检测亦无法自我控制是否要提高转速,必须由欲散热装置(例如上述电脑)为主来控制。因此该现有散热系统的缺点至少包含:(1)欲散热装置的电路复杂程度会因为散热系统的加入而增加,因为必须建有一个检测电路及一个控制电路,例如逻辑控制电路。(2)随着散热装置(例如风扇)数目的增加,逻辑控制电路地输出(fan out)能力就必须越强,这样将可能会使该逻辑控制电路的制造成本极大地增加。
因此,亟需一种可简化欲散热装置的电路复杂程度的散热系统。
本发明的目的是提供一种自我稳定的散热系统,具有多个散热装置(例如直流风扇),当该系统中所有的风扇均正常运转时,每个风扇均以低转速运转;但当该系统中有任意一个风扇因故障而不转动(以下简称失效)时,其相邻的一个未故障的风扇会切换为以高转速运转(例如转速提高为低转速的2倍);或者是其余未失效的风扇均会以高转速运转,以补偿丧失的散热能力。亦即,本发明可根据系统中的故障风扇而提升其余未故障风扇的散热能力,以保持吸入的风量及排出的风量的稳定。因此该散热系统中即使有部分风扇失效,所连接的欲散热装置(例如一使用中的电脑)亦不会发生散热不良的情形。更特别的是,本发明不须与外部逻辑控制电路搭配使用,例如不须经过由一控制端连结到该电脑上的逻辑控制电路,因为本发明的风扇可相互检测并自我提高转速。
为实现本发明的目的,我们提出一种自我稳定散热系统,至少包含:
n个可变速风扇,n为大于等于2的自然数,且每一个该可变速风扇还包含:
一个第m信号输出端,m为1至n的自然数,该第m信号输出端是用来输出一第m风扇转速信号,该风扇转速信号为一个第m正常信号或一个第m异常信号,其中该第m正常信号代表该第m双转速风扇的转速正常,该第m异常信号代表该第m双转速风扇的转速异常;
一个第m信号接收端,当m不为1时,耦合至第m-1信号输出端,且该第m信号接收端是用来接收第m-1风扇转速信号,当m为1时,耦合至第n信号输出端,且该第m信号接收端是用来接收第n风扇转速信号;及
一个第m控制电路,当m不为1时,对应于该第m-1异常信号使该第m可变速风扇以该高转速运转,且对应于该第m-1正常信号使该第m可变速风扇以该低转速运转,当m为1时,对应于该第n异常信号来提高该第m可变速风扇的运转,且对应于该第n正常信号来降低该第m可变速风扇的运转。
一种自我稳定散热系统,至少包含:
n个双转速风扇,n为大于等于2的自然数,该双转速风扇可以一高转速或一低转速运转,且每一该双转速风扇还包含:
一个第m信号输出端,m为1至n的自然数,该第m信号输出端是用来输出一个第m风扇转速信号,该风扇转速信号为第m正常信号或第m异常信号,其中该第m正常信号代表该第m双转速风扇的转速正常,该第m异常信号代表该第m双转速风扇的转速异常;
一个第m信号接收端,当m不为1时,耦合至第m-1信号输出端,且该第m信号接收端是用来接收第m-1风扇转速信号,当m为1时,耦合至第n信号输出端,且该第m信号接收端是用来接收第n风扇转速信号;及
一个第m控制电路,当m不为1时,对应于第m-1异常信号使该第m双转速风扇以该高转速运转,对应于该第m-1正常信号使该第m双转速风扇以该低转速运转,当m为1时,对应于第n异常信号使该第m双转速风扇以该高转速运转,对应于该第n正常信号使该第m双转速风扇以该低转速运转。
一种自我稳定散热系统,至少包含:
一接点;
至少两个可变速风扇,且每一个该可变速风扇还包含:
一个信号输出端,耦合至该接点,该信号输出端是用来输出一风扇转速信号,该风扇转速信号为一正常信号或一异常信号,其中该正常信号代表该双转速风扇的转速正常,该异常信号代表该双转速风扇的转速异常;
一个信号接收端,耦合至该接点,该信号接收端是用来接收该风扇转速信号;及
一个控制电路,对应于该异常信号使该可变速风扇以该高转速运转,且对应于该正常信号使该可变速风扇以该低转速运转。
其中上述高转速的转速至少为低转速的转速的两倍。
其中上述可变速风扇还包含:
一个电源输入端,用来输入电源至该双转速风扇;及
一个接地端,用来提供上述风扇一低准位。
其中上述可变速风扇至少包含双转速风扇。
其中上述可变速风扇至少包含直流风扇。
简言之,本发明的自我稳定散热系统可独立于欲散热装置外,散热系统与欲散热装置之间不须有任何电连结,亦不须由外部控制。这样,欲散热装置的复杂程度必然降低,其制造成本也会下降。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有的一种散热系统。
图2是本发明的一种实施例的方块图。
图3是本发明的另一种实施例的方块图。
本发明是一种自我稳定散热系统,具有多个散热装置(例如直流风扇),当该系统中所有的风扇均正常运转时,每一个风扇均以低转速运转,但当该系统中有任一个风扇因故障而不转动(以下简称失效)时,其相邻的一个未故障风扇会切换为以高转速运转(例如转速提高为低转速的2倍);或者是,其余未失效的风扇均会以高转速运转,以补偿丧失的散热能力。亦即,本发明的系统可对应于任意一个风扇的故障而提高未故障风扇的散热能力,以保持吸入的风量及排出的风量的稳定。因此该散热系统中即使有部分风扇失效,所连接的欲散热装置(例如一使用中的电脑)亦不会发生散热不良的情形。
更特别的是,使用本发明时,欲散热装置不需要具有控制该散热系统的逻辑控制电路,亦即本发明不须与外部逻辑控制电路搭配使用,例如本发明的系统不须经过由一控制端口连结到该电脑上的逻辑控制电路,因为本发明的风扇可相互检测并自我提高转速。
本发明的第一实施例请参阅图2的方块图,如图所示,本发明的自我稳定散热系统50包含n个可变速风扇300(n≥2;n为自然数),该可变速风扇300至少必须可以一高转速或一低转速运转,亦即该可变速风扇300至少是一双转速风扇,而在实施例中该高转速是为该低转速的两倍,但亦可为其他任意适当的倍数。在此系统中每一可变速风扇均具有一个用来输入电源至该双转速风扇的电源输入端(为简化图示故未显示)、一个用来提供风扇一低准位的接地端(未显示)、第m信号输出端(O/P)330、第m信号接收端350以及第m控制电路500(m=1至n;m为自然数)。
仍请参阅图2,其中该第m信号输出端330是用来输出一个第m风扇转速信号,该风扇转速信号为第m正常信号或第m异常信号,其中该第m正常信号代表该第m双转速风扇的转速正常,该第m异常信号代表该第m双转速风扇的转速异常。当m不为1时,该第m信号接收端350是耦合至第m-1信号输出端330,且该第m信号接收端350是用来接收第m-1风扇转速信号;当m为1时,该第m信号接收端350是耦合至第n信号输出端330,且该第m信号接收端350是用来接收第n风扇转速信号。
仍请参阅图2,当m不为1时,该第m控制电路500对应于该第m-1异常信号使该第m可变速风扇300以高转速运转,且对应于该第m-1正常信号使该第m可变速风扇300以该低转速运转;当m为1时,该第m控制电路500则对应于该第n异常信号使该第m可变速风扇300以高转速运转,且对应于该第n正常信号使该第m可变速风扇300以该低转速运转。
亦即,当所有的可变速风扇均正常时,系统50中并无任意一个可变速风扇接收到异常信号,亦即所有的可变速风扇接收到的均为正常信号,因此所有的可变速风扇均是以低转速运转。然而,当系统50中有一可变速风扇异常时,例如当第一可变速风扇(m=1)时故障时,该第一可变速风扇会由其信号输出端330输出一个第一异常信号至第二可变速风扇(m=2),此时第二可变速风扇的控制电路便会对应于此第一异常信号而使该第二可变速风扇以高转速运转。这样,便可以第二可变速风扇的高转速来补偿因第一可变速风扇失效所丧失的散热能力,因为高转速的转速至少为低转速的转速的两倍。
又或者是,当第n可变速风扇(m=n)故障时,该第n可变速风扇会由其信号输出端330输出一个第n异常信号至第一可变速风扇(m=1),此时第一可变速风扇的控制电路500便会对应于此第n异常信号而使该第一可变速风扇以高转速运转。这样,便可以第一可变速风扇的高转速来补偿因第n可变速风扇失效所丧失的散热能力。亦即,当系统50中有任一个可变速风扇失效时,电路上相邻该失效风扇的风扇的其中一个便会以高转速运转。
本发明的第二实施例请参阅图3,如图所示,本发明的自我稳定散热系统50至少包含一接点100以及至少两个可变速风扇300(a-c),例如(但不限定)第一风扇300a、第二风扇300b以及第三风扇300c。其中每一个该可变速风扇300(a-c)至少必须可以一高转速或一低转速运转,亦即该可变速风扇300(a-c)至少必须为双转速风扇。每一个该可变速风扇300(a-c)还具有一电源输入端(未显示)、一接地端(未显示)、一信号输出端(O/P)330、一信号接收端350以及一控制电路500。由于前述所有端点的功能均与第一实施例相同,因此不再在此赘述。
仍请参阅图3,所有风扇的信号输出端330均耦合至该接点100,且该信号输出端330可输出该风扇转速信号,该风扇转速信号为一正常信号或一异常信号,其中该正常信号代表该可变速风扇的转速正常,该异常信号代表该可变速风扇的转速异常。所有风扇的信号接收端350亦耦合至接点100,且该信号接收端350可接收该风扇转速信号。该控制电路500可通过该信号接收端350对应于该异常信号而使该可变速风扇300(a-c)以其高转速运转;对应于该正常信号使该可变速风扇300(a-c)以该低转速运转。
仍请参阅图3,当系统50中有任意一个风扇因故障而不转动(以下简称失效)时,例如第一风扇300a失效,此时如前所述该第一风扇300a便会经由其信号输出端330输出一异常信号。在此同时,经由接点100,其余正常风扇(例如该第二风扇300b及该第三风扇300c)的个别的信号接收端350便会接收到该异常信号。然后,该第二风扇300b及该第三风扇300c的个别的控制电路500便会将转速切换为高转速。这样,因第一风扇300a失效所丧失的散热能力便可获得补偿。
值得注意的是,由以上的描述可知本发明的散热系统是独立于欲散热装置外,亦即本发明与欲散热装置之间不须有任何电性连结,亦不须由外部控制。因此,欲散热装置的电路复杂程度必可降低。并且,在本发明中控制电路500仅需个别控制其所属的风扇,并不须随着风扇数目的增加而增加其输出(fan-out)能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的申请专利范围;凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,例如风扇数目的改变,均应包含在以下的权利要求范围中。