风扇系统及温感激活模块.pdf

一种风扇系统接收一外部的输入电压，该风扇系统包括一第一风扇模块、一第二风扇模块、一第一激活模块、一第二激活模块、一温感组件以及一第一控制模块。其中，该第一激活模块系接收该输入电压以激活该第一风扇模块；该第二激活模块系接收该输入电压且电连接该第二风扇模块；该温感组件系依据一感测温度，以产生一感测信号；该第一控制模块系依据该感测信号，以控制该第二激活模块激活该第二风扇模块。

1、  一种风扇系统，其接收一外部的输入电压，包括：
一第一风扇模块；
一第二风扇模块；
一第一激活模块，其接收该输入电压以激活该第一风扇模块；
一第二激活模块，其接收该输入电压且电连接该第二风扇模块；
一温感组件，其依据一感测温度，以产生一感测信号；以及
一第一控制模块，其依据该感测信号，以控制该第二激活模块激活该第二风扇模块。

2、  如权利要求1所述的风扇系统，其中该第一激活模块及该第二激活模块分别包括：
一第一开关组件，其一端接收该输入电压以激活对应的风扇模块；以及
一第二开关组件，其与该第一开关组件电性连接，以控制该第一开关组件。

3、  如权利要求2所述的风扇系统，其中该第一激活模块及该第二激活模块更分别包括一电容器，其一端与该第一开关组件电性连接。

4、  如权利要求2所述的风扇系统，其中该第一激活模块及该第二激活模块更分别包括至少一二极管，其一第一端接收该输入电压，且一第二端与该第一开关组件电性连接。

5、  如权利要求2所述的风扇系统，其中该第一开关组件及该第二开关组件分别为一晶体管。

6、  如权利要求1所述的风扇系统，其中该第一控制模块包括一第一比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端接收一第一参考信号，该第二输入端接收该感测信号，该输出端与该第二激活模块电性连接，以控制该第二激活模块激活该第二风扇模块。

7、  如权利要求1所述的风扇系统，更包括：
一第三风扇模块；
一第三激活模块，其接收该输入电压且电连接该第三风扇模块；以及
一第二控制模块，其依据该感测信号，以控制该第三激活模块激活该第三风扇模块。

8、  如权利要求7所述的风扇系统，其中该第二控制模块包括一第二比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端接收一第二参考信号，该第二输入端接收该感测信号，该输出端与该第三激活模块电性连接，以控制该第三激活模块激活该第三风扇模块。

9、  如权利要求6或8所述的风扇系统，其中该第一输入端为一正相输入端，该第二输入端为一反相输入端。

10、  如权利要求6或8所述的风扇系统，其中该输出端及该第二输入端是通过一电阻器电性连接。

11、  如权利要求1所述的风扇系统，其中该温感组件为一热敏电阻或一负温度系数热敏电阻。

12、  如权利要求1所述的风扇系统，其中该第一风扇模块及该第二风扇模块分别具有至少一风扇。
13一种温感激活模块，其接收一外部的输入电压，且与一风扇模块相配合，包括：
一激活单元，其接收该输入电压且电连接该风扇模块；
一温感组件，其依据一感测温度，以产生一感测信号；以及
一控制单元，其依据该感测信号，以控制该激活单元激活该风扇模块。

14、  如权利要求13所述的温感激活模块，其中该激活单元包括：
一第一开关组件，其一端接收该输入电压以激活该风扇模块；以及
一第二开关组件，其与该第一开关组件电性连接，以控制该第一开关组件。

15、  如权利要求14所述的温感激活模块，其中该激活单元更包括一电容器，其一端与该第一开关组件电性连接。

16、  如权利要求14所述的温感激活模块，其中该激活单元更包括至少一二极管，其一第一端接收该输入电压，且一第二端与该第一开关组件电性连接。

17、  如权利要求14所述的温感激活模块，其中该第一开关组件及该第二开关组件分别为一晶体管。

18、  如权利要求13所述的温感激活模块，其中该控制单元包括一比较器，其具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端接收一参考信号，该第二输入端接收该感测信号，该输出端与该激活单元电性连接，以控制该激活单元激活该风扇模块。

19、  如权利要求18所述的温感激活模块，其中该第一输入端为一正相输入端，该第二输入端为一反相输入端。

20、  如权利要求18所述的温感激活模块，其中该输出端及该第二输入端是通过一电阻器电性连接。

21、  如权利要求14所述的温感激活模块，其中该温感组件为一热敏电阻或一负温度系数热敏电阻。

22、  如权利要求14所述的温感激活模块，其中该风扇模块具有至少一风扇。

风扇系统及温感激活模块
技术领域
本发明关于一种风扇系统及温感激活模块，特别关于一种通过温度差分别激活多个风扇模块的风扇系统及温感激活模块。
背景技术
一般而言，大型的电子系统都装设有一风扇系统，以确保该电子系统维持于正常的工作温度，以使该电子系统可正常运转。
请参阅图1所示，为一种现有的风扇系统1的示意图。该风扇系统1系接收一外部的输入电压V_in，作为工作电压。该风扇系统1主要具有多个风扇模块11a至11c及多个激活模块12a至12c。其中，当该等激活模块12a至12c接收该输入电压V_in后，则同时激活该等风扇模块11a至11c，以进行散热。但是当该等风扇模块11a至11c同时激活时，激活瞬间会产生极大激活电流(start-up current)与突波电流(inrushcurrent)，可能会造成该电子系统或该风扇系统1当机或是其它不可预期的误动作，更甚者可能会造成该电子系统或该风扇系统1损坏。
针对上述问题，现有技术采用一模拟式控制芯片13，使该等风扇模块11a至11c顺序激活，或是利用软件控制该等风扇模块11a至11c顺序激活，通过不同时间分别激活该等风扇模块11a至11c作为保护机制，以避免该等风扇模块11a至11c同时激活而造成误动作。但是模拟式控制芯片13价格昂贵，而软件模块的设计架构复杂，故现有的风扇系统1整体生产成本过高。此外，模拟式控制芯片13仅能延迟该等风扇模块11a至11c的激活时间，并无法达到软激活(soft-start)的功效。
因此，本发明乃提供一种风扇系统及温感激活模块，以改善上述的问题。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种风扇系统及温感激活模块，系通过温度差分别激活多个风扇模块，以避免该等风扇模块同时激活而造成误动作，且可节能省电。
缘是，为达上述目的，依本发明的一种风扇系统系接收一外部的输入电压，该风扇系统包括一第一风扇模块、一第二风扇模块、一第一激活模块、一第二激活模块、一温感组件以及一第一控制模块。其中，该第一激活模块系接收该输入电压以激活该第一风扇模块；该第二激活模块系接收该输入电压且电连接该第二风扇模块；该温感组件系依据一感测温度，以产生一感测信号；该第一控制模块系依据该感测信号，以控制该第二激活模块激活该第二风扇模块。
为达上述目的，依本发明的一种温感激活模块系接收一外部的输入电压，且与一风扇模块相配合。该温感激活模块系包括一激活单元、一温感组件以及一控制单元。其中，该激活单元系接收该输入电压且电连接该风扇模块；该温感组件系依据一感测温度以产生一感测信号；该控制单元系依据该感测信号以控制该激活单元激活该风扇模块。
承上所述，本发明的一种风扇系统及温感激活模块系通过该温感组件产生该感测信号，以使该控制模块依据该感测信号在不同温度时分别激活该等风扇模块，用以防止该等风扇模块同时激活而产生极大激活电流与突波电流，而导致误动作。与现有技术相比较，本发明的风扇系统及温感激活模块是利用该温感组件感测操作温度，再对应激活足够数量的风扇模块，将该等风扇模块分别激活以确保电子系统与风扇系统运作正常，节能省电，达到环境保护的绿色产品，并可取代模拟式激活控制芯片以降低整体生产成本。
附图说明
图1为一种现有风扇系统的示意图；
图2为本发明较佳实施例的一种风扇系统的示意图；
图3为本发明较佳实施例的一种风扇系统的电路图；以及
图4为本发明较佳实施例的一种温感激活模块的示意图。
组件符号说明：
1-风扇系统    12_a～12_c-激活模块
11_a～11_c-风扇模块    Vin-输入电压
13-模拟式控制芯片
2-风扇系统           91-输入电压
21a～21c-风扇模块    22a～22c-激活模块
23a、23b-控制模块    24-温感组件
D₁、D₂-二极管        R₁、R₂、R-电阻器
Q₁、Q₂-开关组件      C-电容器
S-源极               G-栅极
D-漏级               V_t-感测信号
V_ref1-第一参考信号   V_ref2-第二参考信号
U₁、U₂-比较器
3-温感激活模块       31-风扇模块
32-激活单元          33-控制单元
34-温感组件
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种风扇系统及温感激活模块。
请参阅图2所示，为本发明较佳实施例的一种风扇系统的示意图。该风扇系统2系接收一外部的输入电压91以作为工作电压，且该风扇系统2应用于一电子系统(图未显示)内部，以作为散热之用。此外，该输入电压91可由该电子系统提供。
该风扇系统2系包括多个风扇模块21a至21c、多个激活模块22a至22c、多个控制模块23a、23b以及一温感组件24。
该等风扇模块21a至21c分别具有一风扇，亦可依据散热需求分别于该等风扇模块21a～21c中配置多个风扇，用以加强散热效果。
该等激活模块22a至22c系接收该输入电压91，并且分别电连接其相对应的该等风扇模块21a至21c。
该温感组件24系依据一感测温度，以产生一感测信号V_t，该温感组件24可为一热敏电阻，于本实施例中，该温感组件24系为一负温度系数热敏电阻。该感测温度系可为该电子系统的内部温度，该温感组件24依据该内部温度以产生相对应的该感测信号V_t(系可为一电压值)。依据本实施例中该负温度系数热敏电阻本身的特性，因此例如当该电子系统内部温度提高时，该温感组件24的阻值将变小，该感测信号V_t的电压值也随之下降；反之该电子系统内部温度下降时，该感测信号V_t的电压值则将随之提高。
该等控制模块23a、23b系分别与该等激活模块22b、22c电性连接。于本实施例中，该激活模块22a接收该输入电压91以激活该风扇模块21a，而该等控制模块23a、23b系依据该感测信号V_t分别控制该等激活模块22b、22c以激活该等风扇模块21b、21c。
如图3所示，该等激活模块22a至22c分别包括多个二极管D₁、D₂、多电阻器R₁、R₂、二开关组件Q₁、Q₂及一电容器C。其中，该第一开关组件Q₁及第二开关组件Q₂可为一晶体管或其它具有开关功效的电子组件，在本实施例中，该第一开关组件Q₁系为一PMOS晶体管，该第二开关组件Q₂系为一NMOS晶体管。
该等二极管D₁、D₂为并联连接，且其一第一端接收该输入电压91，本实施例的该等二极管D₁、D₂可为萧特基二极管(Schottky Diodes)，用以防止逆向电流。该电阻器R₁的一第一端与于该等二极管D₁、D₂的一第二端电性连接。
该第一开关组件Q₁的一源极S与该等二极管D₁、D₂的该第二端电性连接，该第一开关组件Q₁的一漏级D与相对应的该风扇模块21a、21b或21c电性连接，该第一开关组件Q₁的一栅极G与该第二开关组件Q₂的一漏级D电性连接。
该第二开关组件Q₂的该漏级D与该电阻器R₁的一第二端电性连接，与该第二开关组件Q₂的一源极S接地，该电容器C的一第一端与该第一开关组件Q₁的该源极S及该第二开关组件Q₂的该漏级D电性连接，该电阻器R₂的一第一端与该电容器C的一第二端电性连接，该电阻器R₂的一第二端接地。
该等控制模块23a、23b分别具有一比较器U₁、U₂，其系具有一第一输入端input₁、一第二输入端input₂与一输出端output。其中，该第二输入端input₂与该输出端output系通过一电阻器R电性连接。在本实施例中，该第一输入端input₁系为一正相输入端，该第二输入端input₂系为一反相输入端。
就该控制模块23a而言，该比较器U₁的该第一输入端input₁系接收一第一参考电压V_ref1，该第二输入端input₂接收该感测信号V_t，该输出端output与该激活模块22b的该第二开关组件Q₂的该栅极G电性连接，以控制该激活模块22b的该第二开关组件Q₂。在本实施例中，当该感测信号V_t低于该第一参考信号V_ref1时，该输出端output输出一正电压信号，以控制该激活模块22b的该第二开关组件Q₂开启，以使该风扇模块21b激活。
就该控制模块23b而言，该比较器U₂的该第一输入端input₁系接收一第二参考电压V_ref2，该第二输入端input₂接收该感测信号V_t，该输出端output与该激活模块22c的该第二开关组件Q₂的该栅极G电性连接，以控制该激活模块22c的该第二开关组件Q₂。在本实施例中，当该感测信号V_t低于该第二参考信号V_ref2时，该输出端output输出一正电压信号，以控制该激活模块22c的该第二开关组件Q₂开启，以使该风扇模块21c激活。另外，本实施例中，假设该第二参考信号V_ref2低于该第一参考信号V_refl，因此当该电子系统的内部温度上升时，会先激活该风扇模块22b。
该风扇系统2作动方式如下：当该风扇系统2连接于该电子系统时，该风扇系统2接收该输入电压91，此时，该激活模块22a的该等二极管D₁、D₂接收该输入电压91，使得该开关组件Q₂开启，且该电容器C开始充电，直到该电容器C的电压值达到该开关组件Q₁的启始电压时，则该开关组件Q₁开启以激活该风扇模块21a。需注意者，该风扇系统2可通过该电容器C与该电阻器R₂的充电电路，使得流经该风扇模块21a的电流以较为缓慢的速率增加，使其达到软激活的功效。
由于该电子系统刚激活不久，因此内部温度尚未提高许多，因此该感测信号V_t尚未低于该第一参考信号V_ref1与该第二参考信号V_ref2，此时该等风扇模块22b、22c尚未激活。但是当该电子系统运作一段时间后，该电子系统的内部温度开始上升，使得该感测信号V_t的电压值下降，当该感测信号V_t低于该第一参考信号V_ref1时，则该控制模块23a控制该激活模块22b以激活该风扇模块21b。
同理，若该电子系统的内部温度继续上升，使该感测信号V_t低于该第二参考信号V_ref2时，则该控制模块23b控制该激活模块22c以激活该风扇模块21c，如此即可通过温度差分别激活该等风扇模块21a至21c，以避免造成极大的激活电流与突波电流，而导致误动作的情况，又可兼顾散热需求与节能省电。
此外，于本实施例的该风扇系统2具有预先备份散热设备的优点，可在该电子系统的负载增加(产生较多热能)时，激活备份的散热设备(意即风扇模块)以提高散热效果，使该电子系统可正常运作。
举例说明，假设该电子系统原先仅需一个风扇模块22a，即可正常运作，但本实施例的该风扇系统2可预先设置3个风扇模块22a至22c，其中风扇模块22b、22c即可视为备份的风扇模块。因此倘若该电子系统负载增加，此时该电子系统内部温度相对上升，该风扇系统2通过温感组件24感测温度变化，则可激活该等风扇模块22b、22c，用以加强散热效果，使得该电子系统可维持正常运作。
请参阅图4所示，本发明更揭露一种温感激活模块3，其系接收一外部的输入电压91，且与一风扇模块31相配合，该温感激活模块3包括一激活单元32、一控制单元33以及一温感组件34。其中，该风扇模块31、该激活单元32、该控制单元33及该温感组件34如同上述的该风扇模块21b、该激活模块22b、该控制模块23a及该温感组件24，具有相同的构成与功效，在此不加以赘述。
综上所述，因依本发明的一种风扇系统及温感激活模块系通过该温感组件产生该感测信号，以使该等控制模块依据该感测信号在不同温度时分别激活该等风扇模块，用以防止该等风扇模块同时激活而产生极大激活电流与突波电流，而导致误动作。与现有技术相比较，本发明的风扇系统及温感激活模块是利用该温感组件感测操作温度，再对应激活足够数量的风扇模块，将该等风扇模块分别激活以确保电子系统与风扇系统运作正常，节能省电，达到环境保护的绿色产品，并可取代模拟式激活控制芯片以降低整体生产成本，此外本发明的风扇系统更具有预先备份散热设备的优点，可增加使用上的弹性。
以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求书中。