專利名稱：控制可攜帶電子裝置中的冷卻裝置的方法及其冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在諸如筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)或膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的可攜帶電子裝置中采用的冷卻裝置。
筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)一般包括在其機(jī)體內(nèi)裝配的內(nèi)裝電池。只要從電池供電，即使當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)不能從電源插座接收電力時(shí)，筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)也保持工作。在這種情況下，操作的持續(xù)時(shí)間取決于電池的容量。如果能減小在CPU(中央處理單元)處的功率消耗，則能節(jié)省存儲(chǔ)在電池中的電力，從而可以延長操作的持續(xù)時(shí)間。
在CPU處的功率消耗取決于CPU的時(shí)鐘頻率。隨著時(shí)鐘頻率變高，功率消耗變大。如果CPU在較低時(shí)鐘頻率下工作，則能減小在CPU處的功率消耗。然而，CPU的操作可能變慢。因而，非常難以同時(shí)滿足沖突的要求，即延長用于筆記本大小個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作持續(xù)時(shí)間的要求和在筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)中加速操作的要求。
本發(fā)明者提出了一種筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括一個(gè)當(dāng)從電池接收電力時(shí)以低時(shí)鐘頻率工作、而當(dāng)從電源插座接收電力時(shí)以高時(shí)鐘頻率工作的CPU。因而，當(dāng)在電源插座不能用的地方使用個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)，能節(jié)省存儲(chǔ)在電池中的電力，從而有可能延期個(gè)人計(jì)算機(jī)操作的終止。此外，如果CPU打算加速其操作，則可以把個(gè)人計(jì)算機(jī)簡單地連接到插座上。電源插座通常連續(xù)向個(gè)人計(jì)算機(jī)供電而沒有限制。來自連續(xù)插座的供電使個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU能以高處理速度連續(xù)操作，而不縮短操作的持續(xù)時(shí)間。
CPU時(shí)鐘頻率的變化導(dǎo)致在上述類型個(gè)人計(jì)算機(jī)中的CPU處發(fā)熱量的變化。當(dāng)CPU以低時(shí)鐘頻率操作時(shí)，低冷卻性能可能足以抑制在CPU處的溫度過分升高。另一方面，當(dāng)CPU以高時(shí)鐘頻率操作時(shí)，應(yīng)該達(dá)到較高的冷卻性能以防止在CPU處的溫度過分升高。至今，還沒有實(shí)現(xiàn)一種冷卻裝置或一種控制冷卻裝置的方法，去實(shí)現(xiàn)可隨CPU處發(fā)熱量變化而變化的冷卻性能。
因而本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種控制冷卻裝置的方法，以便響應(yīng)發(fā)熱量的變化而改變冷卻性能。本發(fā)明的目的還在于提供一種適于這種方法的冷卻裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種控制冷卻裝置的方法，該方法包括確定外部電源的插頭是否連接到可攜帶電子裝置的機(jī)體上；及當(dāng)確定指示插頭的連接時(shí)，改變布置在機(jī)體內(nèi)的冷卻裝置的冷卻性能。
上述方法適于根據(jù)穩(wěn)定外部電源的插頭是否連接到可攜帶電子裝置的機(jī)體上的指示，接受在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)布置的功率消耗電路處產(chǎn)生的發(fā)熱量的變化?；谶@種指示的冷卻裝置的冷卻性能有意變化，可以用來允許冷卻性能跟隨在功率消耗電路處產(chǎn)生的發(fā)熱量的變化。在這種方法中，可以在冷卻裝置中采用通風(fēng)扇，以便改變冷卻性能。
一般地說，認(rèn)為在諸如CPU(中央處理單元)之類的功率消耗電路處產(chǎn)生的發(fā)熱量會(huì)跟隨功率消耗量變化。當(dāng)插頭被聯(lián)接或連接到可攜帶電子裝置上時(shí)，期望穩(wěn)定外部電源向可攜帶電子裝置供電。當(dāng)可攜帶電子裝置從外部電源接收電力時(shí)，設(shè)想在可攜帶電子裝置中要消耗較大的電力。然而，即使當(dāng)在可攜帶電子裝置中消耗較大電力時(shí)，來自外部電源的電力也幾乎不會(huì)耗盡。期望基于較大發(fā)熱量可能性的冷卻裝置的高冷卻性能，會(huì)可靠地避免在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)的溫度升高。
當(dāng)檢測到插頭插在插座中時(shí)，確定可以指示插頭的連接。如果檢測到在插頭與插座之間的連接或插頭在插座中的接收，則設(shè)想從穩(wěn)定外部電源向可攜帶電子裝置供電。檢測可用例如繼電器開關(guān)或晶體管開關(guān)實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)檢測到從插頭供電時(shí)，可以確定插頭的接收。這種檢測可以用來證實(shí)從穩(wěn)定外部電源向可攜帶電子裝置供電。
上述控制方法可以進(jìn)一步包括當(dāng)從插頭向布置在機(jī)體內(nèi)的功率消耗電路供電時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)；及當(dāng)從連接到機(jī)體上的電池向功率消耗電路供電時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在比第一級(jí)低的第二級(jí)。當(dāng)從插頭供電時(shí)，設(shè)想裝在可攜帶電子裝置中的功率消耗電路消耗較大電力，而當(dāng)從電池供電時(shí)，則消耗較小電力。設(shè)想與其中實(shí)現(xiàn)較小功率消耗的情況相比較大功率消耗，導(dǎo)致在功率消耗電路處產(chǎn)生較大發(fā)熱量。當(dāng)在功率消耗電路處產(chǎn)生較大發(fā)熱量時(shí)，期望實(shí)現(xiàn)由第一級(jí)規(guī)定的高冷卻性能，以可靠地避免在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)的溫度升高。
此外，上述控制方法可以進(jìn)一步包括當(dāng)功率消耗電路的時(shí)鐘頻率設(shè)置在第一頻率時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)；及當(dāng)功率消耗電路的時(shí)鐘頻率設(shè)置在比第一頻率低的第二頻率時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在比第一級(jí)低的第二級(jí)。當(dāng)CPU在較高時(shí)鐘頻率下操作時(shí)，通常假定諸如CPU之類的功率消耗電路產(chǎn)生較大發(fā)熱量。當(dāng)在功率消耗電路處產(chǎn)生較大發(fā)熱量時(shí)，期望實(shí)現(xiàn)由第一級(jí)規(guī)定的高冷卻性能，以可靠地避免在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)的溫度升高。在這種條件下，最好當(dāng)從插頭向可攜帶電子裝置供電時(shí)，把時(shí)鐘頻率設(shè)置在第一頻率，而當(dāng)從電池向可攜帶電子裝置供電時(shí)，設(shè)置在第二頻率。
當(dāng)在機(jī)體內(nèi)檢測的溫度達(dá)到閾值溫度范圍時(shí)，冷卻性能可以從第二級(jí)變換到第一級(jí)。因而即使當(dāng)由第二級(jí)規(guī)定的低冷卻性能不足以抑制溫度升高時(shí)，也有可能用由第一級(jí)規(guī)定的高冷卻性能避免溫度升高。
在把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)時(shí)，可以操作通風(fēng)扇以把氣流引向從功率消耗電路接收熱傳遞的散熱片。如上所述，當(dāng)建立第一級(jí)時(shí)，假定功率消耗電路從插頭接收電力。幾乎不會(huì)耗盡來自穩(wěn)定外部電源的電力，從而在通風(fēng)扇處的功率消耗不會(huì)影響對(duì)功率消耗電路的供電。
在把冷卻性能設(shè)置在第二級(jí)時(shí)，可以采用輻射板以輻射功率消耗電路的熱量。如上所述，當(dāng)建立第二級(jí)時(shí)，假定功率消耗電路從電池接收電力。輻射板的采用用來有效地輻射熱量而不消耗電力，從而有可能抑制溫度升高，而不會(huì)耗盡存儲(chǔ)在電池中的電力。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)上述方法時(shí)，一種可攜帶電子裝置可以包括一個(gè)機(jī)體；一個(gè)冷卻裝置，布置在該機(jī)體內(nèi)；及一個(gè)控制電路，當(dāng)外部電源的插頭連接到機(jī)體上時(shí)，能夠改變冷卻裝置的冷卻性能。
控制電路用來按照插頭是否連接到可攜帶電子裝置上來改變冷卻裝置的冷卻性能。當(dāng)可攜帶電子裝置例如從穩(wěn)定外部電源接收足夠的電力時(shí)，冷卻裝置用于響應(yīng)供電而實(shí)現(xiàn)高冷卻性能。即使當(dāng)在冷卻裝置處消耗較大電力時(shí)，也幾乎不會(huì)耗盡來自穩(wěn)定外部電源的電力。另一方面，當(dāng)從電池供給有限量的電力時(shí)，能減小在冷卻裝置處的功率消耗，從而能節(jié)省存儲(chǔ)在電池中的電力。例如借助于通風(fēng)扇的采用，可以實(shí)現(xiàn)冷卻性能的變換。
冷卻裝置可以包括一個(gè)接收從功率消耗電路傳遞的熱量的散熱片、和一個(gè)能夠改變引向散熱片的氣流量的通風(fēng)扇。當(dāng)證實(shí)插頭的連接時(shí)，這樣的冷卻裝置適于增大來自通風(fēng)扇的氣流量。另一方面，當(dāng)除去插頭時(shí)，通風(fēng)扇可以減小氣流量。當(dāng)冷卻裝置從穩(wěn)定外部電源接收足夠量的電力時(shí)，冷卻裝置可以響應(yīng)供給電力的增大而實(shí)現(xiàn)高冷卻性能。即使當(dāng)在通風(fēng)扇處消耗較大電力時(shí)，也幾乎不會(huì)耗盡來自穩(wěn)定外部電源的電力。另一方面，當(dāng)從電池供給有限量的電力時(shí)，能減小在通風(fēng)扇處的功率消耗，從而能節(jié)省存儲(chǔ)在電池中的電力。
冷卻裝置可以進(jìn)一步包括一塊輻射在功率消耗電路處產(chǎn)生的熱量的輻射板。輻射板用來高效地輻射功率消耗電路的熱量，而不消耗電力。因而，輻射板可以有助于抑制溫度升高，而不引起電力的耗盡。
適于上述控制的冷卻裝置可以包括一塊輻射板，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便輻射來自高溫元件的熱量；一個(gè)散熱片，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便從高溫元件接收熱量；及一個(gè)通風(fēng)扇，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便產(chǎn)生引向散熱片的氣流。
上述冷卻裝置，借助于來自輻射板的輻射可以實(shí)現(xiàn)第一冷卻性能，及借助于輻射板之外的散熱片的采用，實(shí)現(xiàn)第二冷卻性能。況且，輻射板可以用來保持最低冷卻性能，而不消耗電力，由此有助于極力減小在通風(fēng)扇處的功率消耗。
散熱片最好面對(duì)著在機(jī)體的殼體中限定的一個(gè)開口。來自通風(fēng)扇的氣流在吸收散熱片的熱量之后，允許經(jīng)開口流出可攜帶電子裝置的機(jī)體。由散熱片加熱的氣流幾乎不保持在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，從而可以有效地避免在可攜帶裝置機(jī)體內(nèi)的溫度上升。
導(dǎo)熱元件最好布置在輻射板與散熱片之間，以便把熱量從高溫元件分散到輻射板和散熱片。導(dǎo)熱元件可以用來可靠地把熱量從高溫元件或功率消耗電路分散到輻射板和散熱片上。導(dǎo)熱元件可以是熱管。熱管可以包括一個(gè)容器，如一根氣密地封閉諸如水之類的易揮發(fā)流體的真空金屬管。
由聯(lián)系附圖的最佳實(shí)施例的如下描述，將明白本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中

圖1是立體圖，表明蓋打開的筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)的整個(gè)結(jié)構(gòu)；圖2是立體圖，表明蓋關(guān)閉的筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)的后角部；圖3是平面圖，示意表明筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖4部分表明沿圖3中線4-4取出的剖視圖；圖5是分解視圖，表明輻射板和印刷電路板的反面；圖6是方塊圖，示意表明冷卻裝置的控制系統(tǒng)；圖7是流程圖，表明控制冷卻裝置的方法；及圖8是方塊圖，表明檢測電路的另一個(gè)實(shí)施例。
圖1表明一種筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10的外觀，用作可攜帶電子裝置的一個(gè)例子。個(gè)人計(jì)算機(jī)10包括一個(gè)包含電路板和包括一個(gè)中央處理單元(CPU)的元件的機(jī)體11、和一個(gè)連接到機(jī)體11上的蓋12。一個(gè)液晶顯示器(LCD)嵌在機(jī)體11中。當(dāng)用戶允許CPU處理安裝在機(jī)體11中的軟件時(shí)，用戶可以經(jīng)裝在機(jī)體11中的一個(gè)鍵盤13和/或指點(diǎn)器14輸入任何指令和信息數(shù)據(jù)。處理結(jié)果可以顯示在蓋12中的LCD上。
蓋12能夠繞支撐軸相對(duì)于機(jī)體11擺動(dòng)。蓋12的搖擺運(yùn)動(dòng)允許LCD的表面在閉合位置疊在機(jī)體11上。
如從圖2看到的那樣，一個(gè)交流適配器15可以連接到機(jī)體11上。交流適配器15用來把從諸如未表示的電源插座之類的外部電源接收的交流，轉(zhuǎn)換成直流。當(dāng)在嵌在機(jī)體11中的插座17中接收交流適配器15的一個(gè)插頭16時(shí)，轉(zhuǎn)換后的直流能供給到機(jī)體11內(nèi)的電路板和元件。
圖3示意地表明機(jī)體11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。機(jī)體11包括一塊印刷電路板或母板20。一個(gè)包括CPU 18的外殼19安裝在印刷電路板20的表面上。在電源插座17中接收的插頭16電氣引導(dǎo)到外殼19中的CPU 18上，以便向CPU 18供給電力或電壓。一個(gè)裝在機(jī)體11內(nèi)的二次電池或蓄電池21也電氣連接到CPU 18上，以便向CPU 18供給電力或電壓。CPU 18由供給的電力或電壓操作。
一個(gè)冷卻裝置22連接到CPU 18上。冷卻裝置22包括一塊由諸如高導(dǎo)熱率鋁板之類的金屬板制成的輻射板(或多塊輻射板)23、和一個(gè)由一塊鋁板或多塊隔開鋁板形成的散熱片24。輻射板23在整個(gè)寬度或在側(cè)向延伸，以便覆蓋在印刷電路板20上方，在板20上裝有CPU 18的組合件19。散熱片24定位成面對(duì)著限定在機(jī)體11的殼體中的一個(gè)開口25，也參照?qǐng)D2。
一個(gè)通風(fēng)扇26產(chǎn)生引向散熱片24的氣流。通風(fēng)扇26包括一個(gè)與散熱片24相對(duì)著的通風(fēng)開口27。通風(fēng)開口27用來把氣流引向散熱片24。通風(fēng)扇26包括一個(gè)帶有多個(gè)葉片28的轉(zhuǎn)子29。當(dāng)轉(zhuǎn)子29接收電力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)與輻射板23相對(duì)著的一個(gè)引入窗口30吸入空氣。吸入的空氣允許流出通風(fēng)開口27。跑出通風(fēng)開口27的氣流在吸收散熱片24的熱量之后經(jīng)開口25離開殼體。在這種類型的冷卻裝置22中，允許冷卻性能按照在通風(fēng)扇26處消耗的電力量改變。
一個(gè)熱量分布系統(tǒng)33布置在CPU 18與輻射板23以及散熱片24之間，以便通過使用一根熱管32把熱量從作為一個(gè)高溫元件的CPU18分布到輻射板23和散熱片24。熱量分布系統(tǒng)33進(jìn)一步包括如圖4和5中所示例如一塊直接接觸組合件19中的CPU 18的散熱板34、和一個(gè)疊置在散熱板34上的金屬塊35。熱管32穿過金屬塊35。散熱板34首先吸收CPU 18的熱量。吸收的熱量然后經(jīng)金屬塊35傳遞到熱管32。
金屬塊35借助于附件36用來把熱管32固定在輻射板23的反面，如圖5中所示。熱管32至輻射板23的這種固定，允許熱管32在沿從金屬塊35在一個(gè)方向延伸的一個(gè)第一導(dǎo)熱路徑37的整個(gè)長度處，與輻射板23均勻地接觸。從金屬塊35傳遞的熱量允許均勻地散布到輻射板23上。熱管32在從金屬塊35在另一個(gè)方向或相反方向延伸的一個(gè)第二導(dǎo)熱路徑38中，與散熱片24的相應(yīng)鋁板相接觸。從金屬塊35傳遞的熱量允許均勻地散布到散熱片24上。熱管32按常規(guī)可以包括一個(gè)容器，如一根氣密地封閉諸如水之類的易揮發(fā)流體的真空金屬管。熱量分布系統(tǒng)33可以采用多根熱管、或除一根熱管之外的導(dǎo)熱元件。
圖6示意地表明冷卻裝置22的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括一個(gè)能夠在第一級(jí)與比第一級(jí)低的第二級(jí)之間切換冷卻裝置22的冷卻性能的控制電路40。當(dāng)把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)時(shí)，控制電路40用來向通風(fēng)扇26供給電壓，以便致動(dòng)通風(fēng)扇26。CPU 18的熱量經(jīng)冷卻裝置22中的輻射板23和散熱片24同時(shí)輻射。當(dāng)把冷卻性能設(shè)置在第二級(jí)時(shí)，控制電路40用來抑制向通風(fēng)扇26的電壓供給，以便保持通風(fēng)扇26靜止。冷卻裝置22的冷卻性能取決于輻射板23的表面面積?？刂齐娐?0例如可以由一個(gè)用固件可編程的微處理器單元(MPU)實(shí)現(xiàn)。
控制電路40能在一種性能模式與一種無噪聲模式之間切換。當(dāng)建立性能模式時(shí)，控制電路40準(zhǔn)備致動(dòng)通風(fēng)扇26。另一方面，當(dāng)建立無噪聲模式時(shí)，控制電路40用來保持通風(fēng)扇26靜止。對(duì)于控制電路40，CPU 18指令在性能模式與無噪聲模式之間切換。用戶通過對(duì)鍵盤13和或指點(diǎn)器14的操縱選擇性能和/或無噪聲模式的任一種。
一個(gè)檢測電路41連接到控制電路40上，以便當(dāng)插頭16接收在插座17中時(shí)輸出一個(gè)檢測信號(hào)。一個(gè)溫度傳感器42也連接到控制電路40上，以便檢測CPU 18周圍的溫度。檢測電路41可以包括一個(gè)比較器元件，當(dāng)從插頭16供給的電壓例如超過一個(gè)預(yù)定值V時(shí)，該比較器元件輸出檢測信號(hào)。溫度傳感器42用來輸出指示例如攝氏溫標(biāo)或開氏溫標(biāo)的溫度。
一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器43用來輸出一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，以便確定CPU 18的時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘信號(hào)能在一個(gè)第一頻率與一個(gè)比第一頻率低的第二頻率之間變換。當(dāng)把第一頻率設(shè)置為時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，允許CPU 18在高速下以高發(fā)熱量操作。當(dāng)把第二頻率設(shè)置為時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，CPU 18以較低操作速度產(chǎn)生較低的發(fā)熱量。來自控制電路40的指令用來確定時(shí)鐘信號(hào)的頻率，即CPU 18的時(shí)鐘頻率。
當(dāng)CPU 18操作時(shí)，CPU 18從一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器44接收直流電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器44用來把從插頭16和二次電池21供給的直流電壓，轉(zhuǎn)換成適于CPU 18的電壓。
其次，將參照?qǐng)D7中所示的流程圖，對(duì)控制電路40的操作進(jìn)行描述。當(dāng)筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10被引導(dǎo)時(shí)，控制電路40在步驟S1判斷已經(jīng)選擇了哪種模式。當(dāng)控制電路40確定性能模式的指定時(shí)，控制電路40然后在步驟S2確定插頭16是否連接到或接收在嵌在機(jī)體11中的插座17中。如果從檢測電路41供給檢測信號(hào)，則控制電路40證實(shí)插頭16對(duì)機(jī)體11的連接。由于從電源插座經(jīng)插頭16向機(jī)體11供電，所以允許用戶使用筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10，而不用擔(dān)心供給電力的耗盡?？刂齐娐?0然后在步驟S3，把在時(shí)鐘發(fā)生器43處產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的頻率設(shè)置為第一頻率，因而在CPU 18中建立了高頻模式。CPU 18以最大處理速度處理軟件。
控制電路40適于在步驟S4致動(dòng)通風(fēng)扇26。來自CPU 18的熱量能從輻射板23和散熱片24輻射。冷卻裝置22能夠?qū)崿F(xiàn)由第一級(jí)規(guī)定的高冷卻性能。來自CPU 18的熱量能高效地輻射，從而能避免CPU 18周圍的溫度升高。由于筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10從電源插座經(jīng)插頭16接收電力，所以通風(fēng)扇26的操作不會(huì)引起對(duì)CPU 18供電的耗盡。用戶可以連續(xù)操作筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10，而不用擔(dān)心電力供給的終止。
如果控制電路40在步驟S2確定從機(jī)體11除去插頭16，則控制電路40在步驟S5，把在時(shí)鐘發(fā)生器43處產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的頻率設(shè)置為第二頻率。因而在CPU 18中建立了低頻模式。CPU 18僅從二次電池21接收電力。不從插頭16向CPU 18供電。在CPU 18處消耗的電力直接影響從二次電池21供給電力的持續(xù)時(shí)間。CPU 18時(shí)鐘頻率的下降能夠節(jié)省存儲(chǔ)在二次電池21中的電力，從而能延長CPU 18的操作的持續(xù)時(shí)間。
在CPU 18的操作期間，控制電路40從溫度傳感器42連續(xù)接收指示CPU 18周圍溫度的信號(hào)?？刂齐娐?0在步驟S6比較在溫度傳感器42處檢測的溫度和一個(gè)預(yù)定閾值溫度范圍。考慮到在CPU 18周圍的電子元件和器件允許的溫度，能設(shè)置閾值溫度范圍。
當(dāng)在CPU 18處檢測的溫度達(dá)到閾值溫度范圍時(shí)，控制電路40在步驟S7保持通風(fēng)扇26靜止。在冷卻裝置22中把冷卻性能設(shè)置為第二級(jí)。由于CPU 18的時(shí)鐘頻率的降低用來按低頻模式抑制在CPU18處產(chǎn)生的發(fā)熱量，故低的冷卻性能可以足夠地抑制CPU 18周圍溫度的升高。此外，由于沒有操作而使通風(fēng)扇26處沒有電力消耗，這有助于節(jié)省存儲(chǔ)在二次電池21中的電力。冷卻裝置22達(dá)到足夠的冷卻性能，而不會(huì)加速存儲(chǔ)在二次電池21中的電力的耗盡。
當(dāng)在CPU 18處檢測的溫度達(dá)到閾值溫度范圍時(shí)，過程走到步驟S4，其中控制電路40致動(dòng)通風(fēng)扇26。冷卻裝置22達(dá)到由上述第一級(jí)定義的較高冷卻性能。能高效地輻射來自CPU 18的熱量，從而能降低CPU 18周圍的溫度。在CPU 18附近能保證電子元件和器件的操作。例如，如果輻射板23提供足夠的表面面積，以輻射來自以比第一頻率低的第二頻率操作的CPU 18的熱量，則能避免CPU 18周圍的溫度超過閾值溫度范圍。然而，在環(huán)境溫度起升高CPU 18周圍的溫度的作用而超過期望值的情況下，通風(fēng)扇26的操作有助于降低CPU 18周圍的溫度。通風(fēng)扇26以這種方式斷續(xù)操作，與通風(fēng)扇26的恒定操作相比，可能有助于減小在通風(fēng)扇26處的電力消耗。
當(dāng)控制電路40在步驟S1證實(shí)無噪聲模式的指示時(shí)，控制電路40然后在步驟S8把在時(shí)鐘發(fā)生器43處產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的頻率設(shè)置為第二頻率。因而在CPU 18中建立了低頻模式。CPU 18以低處理速度操作，從而使發(fā)熱量受到抑制?？刂齐娐?0在步驟S7保持通風(fēng)扇26靜止。在冷卻裝置22中把冷卻性能設(shè)置在第二級(jí)。由于CPU18的時(shí)鐘頻率的降低用來抑制在CPU 18處產(chǎn)生的發(fā)熱量，故低冷卻性能可以足夠抑制CPU 18周圍溫度的升高。
在無噪聲模式中保持通風(fēng)扇26靜止，而不顧電力經(jīng)插頭16的供給。通風(fēng)扇26不工作，即轉(zhuǎn)子28不轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)引起噪聲。因而，用戶連續(xù)操作筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10，而沒有噪聲漏出機(jī)體11。
在以上方式中的控制電路40的管理最好在筆記本大小的個(gè)人計(jì)算機(jī)10的操作期間周期地實(shí)現(xiàn)。插頭16的連接和CPU 18周圍溫度的變化的不斷監(jiān)視，允許冷卻裝置22響應(yīng)CPU 18的狀態(tài)變化而動(dòng)態(tài)地改變其冷卻性能。
如圖8中所示，例如在一個(gè)用來檢測在插頭16與電源插座17之間的物理接觸的開關(guān)46處，可以產(chǎn)生供給到控制電路40的檢測信號(hào)。開關(guān)46可以采用例如繼電器開關(guān)或晶體管開關(guān)。
應(yīng)該注意，冷卻裝置22不僅如上述那樣通過接通和斷開通風(fēng)扇26、而且通過以高和低轉(zhuǎn)速改變通風(fēng)扇26的轉(zhuǎn)速，可以改變其冷卻性能。
權(quán)利要求
1.一種控制冷卻裝置的方法，包括確定外部電源的插頭是否連接到可攜帶電子裝置的機(jī)體上；及當(dāng)確定指示插頭的連接時(shí)，改變布置在機(jī)體內(nèi)的冷卻裝置的冷卻性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中在冷卻裝置中采用一個(gè)通風(fēng)扇，以便改變冷卻性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中當(dāng)檢測到在電源插座中接收插頭時(shí)，確定指示插頭的連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其中當(dāng)檢測到從插頭供電時(shí)，確定插頭的接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，進(jìn)一步包括當(dāng)從插頭向布置在機(jī)體內(nèi)的功率消耗電路供電時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)；及當(dāng)從連接到機(jī)體上的電池向功率消耗電路供電時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在比第一級(jí)低的第二級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中當(dāng)在機(jī)體內(nèi)檢測的溫度達(dá)到一個(gè)閾值溫度范圍時(shí)，把冷卻性能從第二級(jí)切換到第一級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中在把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)時(shí)，操作一個(gè)通風(fēng)扇以把氣流引向從功率消耗電路接收熱傳遞的一個(gè)散熱片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其中在把冷卻性能設(shè)置在第二級(jí)時(shí)，采用一塊輻射板以輻射功率消耗電路的熱量。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，進(jìn)一步包括當(dāng)把功率消耗電路的時(shí)鐘頻率設(shè)置在第一頻率時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)；及當(dāng)把功率消耗電路的時(shí)鐘頻率設(shè)置在比第一頻率低的第二頻率時(shí)，把冷卻性能設(shè)置在比第一級(jí)低的第二級(jí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中當(dāng)在機(jī)體內(nèi)檢測的溫度達(dá)到一個(gè)閾值溫度范圍時(shí)，把冷卻性能從第二級(jí)切換到第一級(jí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中在把冷卻性能設(shè)置在第一級(jí)時(shí)，操作一個(gè)通風(fēng)扇以把氣流引向從功率消耗電路接收熱傳遞的一個(gè)散熱片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其中在把冷卻性能設(shè)置在第二級(jí)時(shí)，采用一塊輻射板以輻射功率消耗電路的熱量。
13.一種可攜帶電子裝置，包括一個(gè)機(jī)體；一個(gè)冷卻裝置，布置在該機(jī)體內(nèi)；及一個(gè)控制電路，當(dāng)把外部電源的插頭連接到機(jī)體上時(shí)，能夠改變冷卻裝置的冷卻性能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可攜帶電子裝置，其中冷卻裝置包括一個(gè)用來改變冷卻性能的通風(fēng)扇。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可攜帶電子裝置，其中冷卻裝置包括一個(gè)接收從功率消耗電路傳遞的熱量的散熱片、和一個(gè)能夠改變引向散熱片的氣流量的通風(fēng)扇。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的可攜帶電子裝置，其中冷卻裝置進(jìn)一步包括一塊輻射在功率消耗電路處產(chǎn)生的熱量的輻射板。
17.一種用于可攜帶電子裝置的冷卻裝置，包括一塊輻射板，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便輻射來自高溫元件的熱量；一個(gè)散熱片，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便從高溫元件接收熱量；及一個(gè)通風(fēng)扇，布置在可攜帶電子裝置的機(jī)體內(nèi)，以便產(chǎn)生引向散熱片的氣流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻裝置，其中散熱片面對(duì)著在機(jī)體的殼體中限定的一個(gè)開口。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)把熱量從高溫元件分布到輻射板和散熱片的導(dǎo)熱元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷卻裝置，其中導(dǎo)熱元件是一根熱管。
全文摘要
一種用于可攜帶電子裝置的冷卻裝置,包括用來輻射來自CPU的熱量的一塊輻射板和一個(gè)散熱片。當(dāng)外部電源的插頭連接到可攜帶電子裝置的機(jī)體上時(shí),CPU可以以高時(shí)鐘頻率操作。例如通過操作引向散熱片的一個(gè)通風(fēng)扇,冷卻裝置實(shí)現(xiàn)一種高冷卻性能。當(dāng)從可攜帶電子裝置的機(jī)體上除去插頭時(shí),CPU可以以低時(shí)鐘頻率操作。能減小功率消耗,從而能節(jié)省存儲(chǔ)在內(nèi)裝電池中的電力。能延長操作的持續(xù)時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1262599SQ9912744
公開日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月4日
發(fā)明者勝井忠士, 竹村敬三, 平野實(shí), 鈴木真純, 宇田川義明, 大西益生, 藤井健一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社