风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片技术方案

本发明专利技术提供一种风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片。该风扇驱动系统包含脉冲宽度调制(PWM)产生器、直流(DC)产生器、控制单元、下拉电阻以及积分器。DC产生器提供DC测试电压，由输入判断电路检测连接于风扇的下拉电阻上的电压，并输出判断信号。PWM产生器提供第一PWM测试信号与第二PWM测试信号，而积分器对应第一PWM测试信号积分来自风扇的转速信号而输出第一积分信号，对应第二PWM测试信号积分转速信号而输出第二积分信号。控制单元根据第一积分信号、第二积分信号及判断信号，驱动PWM产生器选择性地提供PWM工作信号给风扇，且驱动DC产生器提供DC工作电压给风扇。

Fan drive system and fan drive analog chip

The invention provides a fan drive system and a fan driving analog chip. The fan drive system consists of a pulse width modulation (PWM) generator, a DC (DC) generator, a control unit, a pull-down resistor, and an integrator. The DC generator provides the DC test voltage, detects the voltage on the pull-down resistor connected to the fan by the input judgment circuit, and outputs a judging signal. The PWM generator provides a first PWM test signal and a second PWM test signal, speed signal and test signal corresponding to the first integrator PWM integral from the fan and the output signal corresponding to the second first integral, PWM integral test signal of rotating speed signal output second integral signal. The control unit, in accordance with the first integral signal, the second integral signal and the judgment signal, drives the PWM generator to selectively supply a PWM operating signal to the fan, and drives the DC generator to provide a DC operating voltage to the fan.

【技术实现步骤摘要】
风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片
本专利技术是有关于一种风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片，特别是有关于一种能自动检测风扇类型的风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片。
技术介绍
因为技术的进步，各种电子元件(例如处理器，显示卡或其他元件)的工作频率与功率消耗与日俱增。于是，由这些元件所产生的热能也增加。为避免这些元件过热导致电子装置损坏，通常需要设置散热装置来将使这些元件的温度降低。一般来说，最为广泛使用的散热装置应是风扇。风扇通常设置于需冷却的电子元件附近，以在元件周围产生空气流动。高速运转的风扇通常可具有较高的冷却效率，因为风扇可更快地将热空气从元件附近移走。目前在市面可取得的风扇通常可分为三线直流(DC)风扇与四线脉冲宽度调制(PWM)风扇。在INTEL(英特尔)公司所制定的规格中，四线PWM风扇应包含内建上拉(pull-up)电阻。然而，许多不符合INTEL公司规格的四线PWM风扇也同时在市面上流通，这些四线PWM风扇可能并不具有内建上拉电阻。图1显示一般三线DC风扇104的接口102。接口102包括接地端106，DC信号端108与转速信号端110。转速信号端110提供风扇的转速信号。转速信号可为方波输出，其频率正比于三线DC风扇104的转速。三线DC风扇104的转速可利用DC信号端108的输入电压来控制。也就是说，在风扇运转期间，施加至DC信号端108的电压是可变的，例如可在4V～12V的范围变动。三线DC风扇104的转速可正相关于施加至DC信号端108的电压大小。在DC信号端108输入高电压时，转速加快。在DC信号端108输入低电压时，转速降低。图2显示一般四线PWM风扇204的接口202。此四线PWM风扇204可包含或不包含内建上拉电阻。四线PWM风扇204具有接地端206，DC信号端208，转速信号端210与PWM控制端212。四线PWM风扇204的DC信号端208与转速信号端210与三线DC风扇104的DC信号端108与转速信号端110相仿。然而，四线PWM风扇204的转速主要是由施加至PWM控制端212的信号的工作周期值控制，而非施加于DC信号端208的电压。对四线PWM风扇204来说，DC信号端208通常保持为定电压。当施加于PWM控制端212的信号的工作周期值为50％时，此四线PWM风扇204的转速可为此风扇全速下的50％。类似地，当施加于PWM控制端212的信号的工作周期值为80％时，此四线PWM风扇204的转速可为此风扇全速下的80％。亦即，当施加于PWM控制端212的PWM控制信号的工作周期值增加或减少时，此四线PWM风扇204的转速也会随之增加或减少。一般而言，电子装置可设计成能支援某一类型的风扇。因此，电子装置的使用者必需选择此电子装置所能用的特定风扇，对于不知道此电子装置的风扇规格的使用者而言，这将造成不便。比如，当电脑使用者需选择此电脑的风扇时，使用者必需先检查此电脑的主机板，以了解此主机板能支援哪种类型的风扇。在传统的技术中，可使用转速计来分辨风扇种类，以解决上述的问题。不过，要利用转速计分辨风扇种类，电路中必须要有时频信号源，以计算在一定时间内来自风扇的转速信号经过了多少个周期。因此，当芯片设计无法提供时频信号源时，将无法利用转速计来辨别风扇种类。
技术实现思路
有鉴于上述已知技术的问题，本专利技术的目的就是在提供一种风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片，其能够自动分辨风扇种类，并同时包含工艺相容的电路元件。根据本专利技术的一目的，提出一种风扇驱动系统，用以检测风扇的类型并相对应地驱动风扇。风扇驱动系统包含直流(DC)产生器、下拉电阻、输入判断电路、控制单元、脉冲宽度调制(PWM)产生器、积分器以及电压感测电路。DC产生器电连接于风扇。下拉电阻选择性地连接于风扇。输入判断电路连接于下拉电阻，检测下拉电阻上的电压，并根据所检测的电压输出判断信号。控制单元连接于输入判断电路及DC产生器，接收判断信号。PWM产生器电连接于风扇及控制单元，提供具有第一工作周期的第一PWM测试信号及具有与第一工作周期不同的第二工作周期的第二PWM测试信号至风扇。积分器电连接于风扇，对应第一PWM测试信号积分来自风扇的转速信号而输出第一积分信号，并对应第二PWM测试信号积分转速信号而输出第二积分信号。电压感测电路电连接于积分器及控制单元。控制单元根据第一积分信号、第二积分信号及判断信号，驱动PWM产生器选择性地提供PWM工作信号给风扇，且驱动DC产生器提供直流(DC)工作电压给风扇。较佳地，其中风扇驱动系统可进一步包含开关。开关连接于控制单元，且积分器通过开关连结于风扇。在第一PWM测试信号切换为第二PWM测试信号，且在第二PWM测试信号输出预定时间后，控制单元关闭开关使积分器与风扇断开。较佳地，其中当第一积分信号与第二积分信号不相等且判断信号显示下拉电阻上的电压为高输出时，风扇为具有内建上拉电阻的四线PWM风扇，而PWM产生器可通过改变PWM工作信号的工作周期来控制风扇的转速。当第一积分信号与第二积分信号不相等且判断信号显示下拉电阻上的电压为低输出时，风扇为不具有内建上拉电阻的四线PWM风扇，而PWM产生器可通过改变PWM工作信号的工作周期来控制风扇的转速。当第一积分信号与第二积分信号相等且判断信号显示下拉电阻上的电压为低输出时，风扇为三线DC风扇，而DC产生器可通过改变DC工作电压来控制风扇的转速。根据本专利技术的另一目的，提出一种风扇驱动模拟芯片，用以检测风扇的类型并相对应地驱动风扇。风扇驱动模拟芯片包含第一接脚、第二接脚、第三接脚、DC产生器、下拉电阻、输入判断电路、控制单元、PWM产生器、积分器以及电压感测电路。第一接脚选择性地电连接于风扇。第二接脚电连接于风扇。第三接脚电连接于风扇。DC产生器连接于第三接脚，提供直流(DC)测试电压至风扇。下拉电阻连接于第一接脚。输入判断电路连接下拉电阻，对应DC测试电压检测下拉电阻的电压，根据所检测的电压输出判断信号。控制单元连接输入判断电路及DC产生器，接收判断信号。PWM产生器连接于第一接脚及控制单元，提供具有第一工作周期的第一PWM测试信号及具有与第一工作周期不同的第二工作周期的第二PWM测试信号至风扇。积分器连接于第二接脚，对应第一PWM测试信号积分来自风扇的转速信号而输出第一积分信号，并对应第二PWM测试信号积分转速信号而输出第二积分信号。电压感测电路连接于积分器及控制单元。控制单元根据第一积分信号、第二积分信号及判断信号，驱动PWM产生器选择性地提供PWM工作信号给风扇，且驱动DC产生器提供DC工作电压给风扇。根据本专利技术的再一目的，提出一种风扇驱动模拟芯片，用以检测风扇的类型并相对应地驱动该风扇。风扇驱动模拟芯片连接至开关，控制与开关连接的积分器。风扇驱动模拟芯片包含第一接脚、第二接脚、第三接脚、第四接脚、DC产生器、下拉电阻、输入判断电路、控制单元、PWM产生器以及电压感测电路。第一接脚选择性地电连接于风扇。第二接脚电连接于开关。第三接脚通过积分器及开关电连接于风扇。第四接脚电连接于风扇。DC产生器连接于第四接脚，提供DC测试电压至风扇。下拉电阻连接于第一接脚。输入判断电路连接下拉电阻，对应DC测试电压检测下拉电阻上的电压，并根据所检测的电压输出判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇驱动系统，用以检测一风扇的类型并相对应地驱动该风扇，其特征在于，该风扇驱动系统包含：一直流产生器，电连接于该风扇，提供一直流测试电压至该风扇；一下拉电阻，连接于该风扇；一输入判断电路，连接于该下拉电阻，检测该下拉电阻上的一电压，并根据所检测的该电压输出一判断信号；一控制单元，连接于该输入判断电路及该直流产生器，接收该判断信号；一脉冲宽度调制产生器，电连接于该风扇及该控制单元，提供具有一第一工作周期的一第一脉冲宽度调制测试信号及具有与该第一工作周期不同的一第二工作周期的一第二脉冲宽度调制测试信号至该风扇；一积分器，电连接于该风扇，对应该第一脉冲宽度调制测试信号积分来自该风扇的一转速信号而输出一第一积分信号，对应该第二脉冲宽度调制测试信号积分该转速信号而输出一第二积分信号；以及一电压感测电路，电连接于该积分器及该控制单元；其中，该控制单元根据该第一积分信号、该第二积分信号及该判断信号，驱动该脉冲宽度调制产生器提供一脉冲宽度调制工作信号给该风扇，且驱动该直流产生器提供一直流工作电压给该风扇。

【技术特征摘要】
2015.12.23 TW 1041433071.一种风扇驱动系统，用以检测一风扇的类型并相对应地驱动该风扇，其特征在于，该风扇驱动系统包含：一直流产生器，电连接于该风扇，提供一直流测试电压至该风扇；一下拉电阻，连接于该风扇；一输入判断电路，连接于该下拉电阻，检测该下拉电阻上的一电压，并根据所检测的该电压输出一判断信号；一控制单元，连接于该输入判断电路及该直流产生器，接收该判断信号；一脉冲宽度调制产生器，电连接于该风扇及该控制单元，提供具有一第一工作周期的一第一脉冲宽度调制测试信号及具有与该第一工作周期不同的一第二工作周期的一第二脉冲宽度调制测试信号至该风扇；一积分器，电连接于该风扇，对应该第一脉冲宽度调制测试信号积分来自该风扇的一转速信号而输出一第一积分信号，对应该第二脉冲宽度调制测试信号积分该转速信号而输出一第二积分信号；以及一电压感测电路，电连接于该积分器及该控制单元；其中，该控制单元根据该第一积分信号、该第二积分信号及该判断信号，驱动该脉冲宽度调制产生器提供一脉冲宽度调制工作信号给该风扇，且驱动该直流产生器提供一直流工作电压给该风扇。2.如权利要求1所述的风扇驱动系统，其特征在于，其进一步包含：一开关，其连接于该控制单元，且该积分器通过该开关连结于该风扇，其中在该第一脉冲宽度调制测试信号切换为该第二脉冲宽度调制测试信号，且在该第二脉冲宽度调制测试信号输出一预定时间后，该控制单元关闭该开关使该积分器与该风扇断开。3.如权利要求1所述的风扇驱动系统，其特征在于，当该第一积分信号与该第二积分信号不相等且该判断信号显示该下拉电阻上的该电压为高输出时，该风扇为具有一内建上拉电阻的一四线脉冲宽度调制风扇，而该脉冲宽度调制产生器通过改变该脉冲宽度调制工作信号的一工作周期来控制该风扇的转速。4.如权利要求1所述的风扇驱动系统，其特征在于，当该第一积分信号与该第二积分信号不相等且该判断信号显示该下拉电阻上的该电压为低输出时，该风扇为不具有一内建上拉电阻的一四线脉冲宽度调制风扇，而该脉冲宽度调制产生器通过改变该脉冲宽度调制工作信号的一工作周期来控制该风扇的转速。5.如权利要求1所述的风扇驱动系统，其特征在于，当该第一积分信号与该第二积分信号相等且该判断信号显示该下拉电阻上的该电压为低输出时，该风扇为一三线直流风扇，而该直流产生器通过改变该直流工作电压来控制该风扇的转速。6.一种风扇驱动模拟芯片，用以检测一风扇的类型并相对应地驱动该风扇，其特征在于，该风扇驱动模拟芯片包含：一第一接脚，电连接于该风扇；一第二接脚，电连接于该风扇；一第三接脚，电连接于该风扇；一直流产生器，连接于该第三接脚，提供一直流测试电压至该风扇；一下拉电阻，连接于该第一接脚；一输入判断电路，连接该下拉电阻，对应该直流测试电压检测该下拉电阻的一电压，根据所检测的该电压输出一判断信号；一控制单元，连接该输入判断电路及该直流产生器，接收该判断信号；一脉冲宽度调制产生器，连接于该第一接脚及该控制单元，提供具有一第一工作周期的一第一脉冲宽度调制测试信号及具有与该第一工作周期不同的一第二工作周期的一第二脉冲宽度调制测试信号至该风扇；一积分器，连接于该第二接脚，对应该第一脉冲宽度调制测试信号积分来自该风扇的一转速信号而输出一第一积分信号，对应该第二脉冲宽度调制测试信号积分该转速信号而输出一第二积分信号；以及一电压感测电路，连接于该积分器及该控制单元；其中，该控制单元根据该第一积分信号、该第二积分信号及该判断信号，驱动该脉冲宽度调制产生器提供一脉冲宽度调制工作信号给该风扇，且驱动该直流产生器提供一直流工作电压给该风扇。7.如权利要求6所述的风扇驱动模拟芯片，其特征在于，其进一步包含：一开关，其连接于该控制单元，且该积分器通过该开关连结于该第二接脚，其中在该第一脉冲宽度调制测试信号切换为该第二脉冲宽度调制测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪明哲，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71