根据CPU温度闭环控制冷却风扇转速的方法及其装置制造方法及图纸

一种根据ＣＰＵ温度闭环控制冷却风扇转速的方法，它至少包括如下步骤：利用ＣＰＵ内部传感器检测ＣＰＵ核心温度，通过控制器将ＣＰＵ温度对应的数值换算；设定ＣＰＵ拐点温度，建立冷却风扇之间的对应关系；检测冷却风扇转速；将检测冷却风扇转速送控制器进行比较，根据比较结果控制风扇转速；对应ＣＰＵ不同的温度，冷却风扇工作于不同的转速。冷却风扇为ＣＰＵ风扇和系统风扇，分别独立进行检测和控制。ＣＰＵ拐点温度设为一个以上，优选为３个，ＣＰＵ风扇、系统风扇设有对应的转速。本发明专利技术根据ＣＰＵ温度来控制ＣＰＵ风扇转速及机箱风扇转速，在满足电脑主机散热的情况下，降低整机系统的噪音，同时本发明专利技术ＣＰＵ风扇及机箱风扇工作电压稳定，保证器件使用寿命长，并且转速输出准确。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过风扇进行CPU冷却的方法和装置，尤其是一种根据CPU的温度，控制CPU风扇转速及机箱风扇转速的冷却CPU，并且降低整机系统噪音的方法及其装置。属于计算机技术应用领域。当然，这种降低噪音的方法并不是将CPU的散热弃之不顾，而其实这种方法是根据CPU的发热量来动态调节CPU风扇和系统风扇的转速，使CPU风扇和系统风扇受控于CPU的发热量，随着CPU发热量的不同来动态控制CPU风扇和系统风扇提供不同转速，也就是在CPU发热量和CPU风扇以及系统风扇之间建立一种密切的联系，这样既可以保证CPU的散热又可以达到整机系统降低噪音的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种根据CPU温度闭环控制冷却风扇转速的方法及其装置，它能够根据CPU温度来控制CPU风扇转速及机箱风扇转速，在满足电脑主机散热的情况下，降低整机系统的噪音。本专利技术的又一目的在于提供一种根据CPU温度闭环控制冷却风扇转速的方法及其装置，使CPU风扇及系统风扇工作电压稳定，能够保证器件使用寿命长，并且转速输出准确。为此，本专利技术提供如下技术方案实现上述目的一种根据CPU温度闭环控制冷却风扇转速的方法，它至少包括如下步骤设定CPU拐点温度，建立冷却风扇转速与CPU内核温度之间的对应关系，对应CPU不同的内核温度，冷却风扇工作于不同的转速；利用CPU内部传感器检测CPU内核温度，通过控制器将CPU温度对应的数值换算；检测冷却风扇转速；将检测冷却风扇转速送控制器进行比较，根据比较结果控制风扇转速。冷却风扇包括CPU风扇和系统风扇。对于CPU风扇和系统风扇分别独立进行检测和控制。具体地，CPU风扇、系统风扇转速控制由控制器通过输出控制电路，控制风扇的电压平均值，而进行调速。控制风扇电压包括对电压进行脉宽调制控制产生脉动电压，生成具有占空比的工作电压。输出控制电路还进一步包括整流电路，该整流电路设置在脉宽调制电路与风扇控制端之间用于提供平稳的工作电压，CPU温度到达低于拐点温度一数值N后，再调整风扇的转速，防止风扇调速振荡。拐点温度转速调节为施密特曲线控制方式。CPU拐点温度设为一个以上，优选为3个，CPU风扇、系统风扇设有对应的转速。本专利技术的另一技术方案，提供了一种根据CPU温度闭环控制冷却风扇转速的控制装置。它包括CPU内部测温传感器以及控制器，传感器输出接控制器。其中控制器包括检测温度信号处理换算模块，用于将温度信号处理换算后存储在该控制器的寄存器中；在该控制器内设置CPU拐点温度，建立CPU温度与冷却风扇转速的对应关系，该控制器比较模块实时将输入CPU温度与冷却风扇转速数值进行比较，输出控制信号通过控制电路管理冷却风扇转速。冷却风扇为CPU风扇、系统风扇。CPU风扇、系统风扇分别具有独立的检测控制电路和输出控制电路。检测控制电路为风扇和主板的接口，它读取风扇转速，通过脉冲信号提供给温度控制器。输出控制电路包括一电压脉宽调制电路，调整风扇供电电压平均值，平均值改变，风扇转速改变。其中脉宽调制电路由电阻R1、R2、R3以及三极管T1、场效应管G1构成；控制器输出接电阻R1，场效应管G1输出接风扇控制端。进一步地，输出控制电路还包括整流电路，该整流电路设置在脉宽调制电路与风扇风扇控制端之间用于提供平稳的工作电压，该电路由电感L1、电容C1以及二极管D1构成。与现有技术相比，本专利技术具有明显的优点它根据CPU的发热量来动态调节CPU风扇和系统风扇的转速，使CPU风扇和系统风扇受控于CPU的发热量，随着CPU发热量的不同来动态控制CPU风扇和系统风扇提供不同转速，也就是在CPU发热量和CPU风扇以及系统风扇之间建立一种密切的联系，这样在不同的CPU发热量下提供不同的风扇转速，在CPU发热量不大的情况下，提供较低的风扇转速以保持低噪音，在CPU发热量很大的情况下提供较高的风扇转速以保证CPU的散热，这样既可以保证CPU的散热又可以达到整机系统降低噪音的目的，并且这种监测和控制是实时的，动态的。再有，本专利技术大大降低整机系统正常工作情况下的噪音，使其低于国标要求的36db。另外，本专利技术也不会对于主板造成太高的成本增加，整体经济性能比较好。图2为本专利技术CPU温度与CPU风扇转速对应关系示意图。图3为本专利技术风扇转速监测和控制的电路原理图。图4为本专利技术风扇的脉宽调制信号示意图。图5为本专利技术方法流程图。图6为本专利技术控制模块构成框图。图7为本专利技术一种较佳实施例的CPU风扇转速和CPU温度对应关系示意图。图8为本专利技术一种较佳实施例的系统风扇转速和CPU温度对应关系示意图。具体地，本专利技术第一步、实现CPU的温度监测。在这里CPU温度的监测方式是利用CPU内部的热敏二极管，由于热敏二极管被内置到CPU内核中，因此能够很准确的体现CPU的内核温度(CPU的发热量体现在CPU的内核温度上，CPU内核温度超过某一规定值工作就不稳定，甚至烧毁CPU)。在目前的CPU中，已经提供了这项功能的支持，也就是CPU内部集成了热敏二极管，以供用户监测温度之用。在计算机主板设计中将CPU内部集成的热敏二极管以特定电气连接方式连接到执行温度监测和实现温度处理的芯片中，这种芯片种类很多，目前常用的是计算机主板上的温控控制器，该芯片提供了CPU温度信号接收和处理的功能。它和CPU之间的电气连接关系如附图说明图1所示。第二步、实现CPU温度的接收和处理。温控控制器通过图1所示的电气连接关系和CPU内部的热敏二极管连接后就可以接收CPU内部发来的温度信号，它利用内部的功能模块将接收到的温度信号进行处理。在其内部有一个特定的计算公式来处理温度信号从而得出CPU的温度值，该公式如下Ifw＝Is{ê-1}Ifw是热敏二极管的正向导通电流5-300μA；n为热敏二极管的理想因数1.0057-1.0125(通常取值为1.0080)；Is为饱和电流；q为电量；Vd为正向压降；K为一个固定常量，由温控控制器的制造商给定；T为开氏温度，也就是CPU内核温度；原理是随着CPU内核温度T的变化Ifw不断变化，这种变化反映到温控控制器中，温控控制器内部的温度监测模块按照和上面的数学等式相反的运算，依据Ifw的变化来换算出温度值，作为温度探测的结果，并存储在温控控制器内部的寄存器中以便在系统读取CPU温度时使用，这样就完成了CPU温度的监测工作。第三步、设定CPU的拐点温度，建立CPU温度和CPU风扇、机箱风扇之间的对应关系。通过设定CPU的拐点温度，将CPU的工作温度分割成三个区间，系统把在第二步中监测到的CPU温度值读取出来和拐点温度做对比，以确定当前CPU的温度位于哪一个温度区间中，在不同的温度区间CPU风扇和机箱风扇运转在不同的转速下。当CPU温度低于T1时，风扇工作在Speed1转速下；当CPU温度高于T1但低于T2时，风扇工作在Speed2转速下；当CPU温度高于T2时，风扇工作在Speed3转速下(通常也就是最高转速)；其对应关系如图2所示。第四步、CPU风扇及机箱风扇转速的监测和控制。为了实现第三步中建立的CPU温度和CPU风扇及系统风扇转速的对应关系，还必须要监测CPU风扇和系统风扇的转速以便实时对其转速做调控，因为只有监测到CPU风扇和系统风扇的转速后才知道它们工作在哪一个转速下，是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据ＣＰＵ温度闭环控制冷却风扇转速的方法，其特征在于：它至少包括如下步骤：设定ＣＰＵ拐点温度，建立冷却风扇转速与ＣＰＵ内核温度之间的对应关系，对应ＣＰＵ不同的内核温度，冷却风扇工作于不同的转速；利用ＣＰＵ内部传感器检测ＣＰＵ内核温度，通过控制器将ＣＰＵ温度对应的数值换算；检测冷却风扇转速；将检测冷却风扇转速送控制器进行比较，根据比较结果控制风扇转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓龙，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]