本實用新型與散熱風(fēng)扇有關(guān),尤指一種用于電子裝置的散熱風(fēng)扇。
背景技術(shù):
近年消費(fèi)性電子裝置日益普及,基于科技的發(fā)展,電子組件的體積漸趨縮小,但其所執(zhí)行的應(yīng)用程序卻趨于復(fù)雜,因此電子組件在工作中會產(chǎn)生大量的熱能,所以在散熱需求上也更需要重視,如果不能有效散熱,將嚴(yán)重影響工作效率。散熱的方式主要有兩種:一種是利用散熱鰭片或散熱導(dǎo)管之類的被動組件,通過增加與熱源之間的接觸面積以導(dǎo)出熱能,但是,這種被動的散熱方式已不能滿足現(xiàn)在消費(fèi)性電子裝置的散熱需求。
另一種則是如圖1所示的結(jié)構(gòu),利用風(fēng)扇馬達(dá)產(chǎn)生氣流以主動帶走熱能,是較有效的散熱方式。又,由于直流無刷馬達(dá)具有轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的曲線近似線性的特點(diǎn),且壽命長、不會產(chǎn)生機(jī)械雜音、不會產(chǎn)生電器噪聲、不會有電波干擾、正反轉(zhuǎn)扭力大、容易制造多極型馬達(dá)、并且制造扭力穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、可得圓滑且穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn),并有著于高速運(yùn)轉(zhuǎn)及高精度控制的功能,因此廣泛運(yùn)用于各式散熱風(fēng)扇產(chǎn)品上。在2004年Intel在推出LGA 775架構(gòu)的同時,也同時將脈寬調(diào)變單元(PWM--Pulse Width Modulation)控制系統(tǒng)加入風(fēng)扇馬達(dá)架構(gòu)中,使風(fēng)扇馬達(dá)依照CPU的溫度隨時調(diào)整轉(zhuǎn)速,使其達(dá)到較佳的效能。
但是,由于直流無刷馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)效能與充磁磁極的數(shù)目有著密不可分的關(guān)系,因為其以方波模擬正弦波,所以充磁磁極的數(shù)目越多,則轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)越順暢,且直流無刷馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率及轉(zhuǎn)速均可相對提高,而且啟動運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電流較低,但是對于現(xiàn)有的技術(shù)而言,小型的直流無刷馬達(dá)因為空間狹小,特別是指運(yùn)用于電子設(shè)備當(dāng)中的小型散熱風(fēng)扇,致使定子組的激磁軛片數(shù)量制造無法配合轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的充磁磁極數(shù)同步提高,對于直流無刷馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)效能的增進(jìn)形成極大的阻礙。
隨著科技發(fā)展日益發(fā)展,在相關(guān)研究人員的努力研發(fā)下,直流無刷馬達(dá)的極數(shù)亦有所提升,現(xiàn)今已有八極或十二極或以上充磁磁極的產(chǎn)品問世,但是,一般常見的風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元的邏輯控制最高僅支持至六極馬達(dá)的驅(qū)動設(shè)計,并未有針對八極或八極以上的高充磁磁極數(shù)馬達(dá)設(shè)計驅(qū)動控制,導(dǎo)致電子裝置若選用八極或八極以上的高充磁磁極數(shù)風(fēng)扇馬達(dá),該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元仍以六極做為轉(zhuǎn)速計算基礎(chǔ),因而令風(fēng)扇馬達(dá)的實際轉(zhuǎn)速與理論運(yùn)轉(zhuǎn)值轉(zhuǎn)速不符。
舉例而言,當(dāng)選用六極充磁磁極風(fēng)扇馬達(dá)時,其風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元以六極充磁磁極做為計算基礎(chǔ),該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元計算每經(jīng)過一個六次充磁磁極的變化,該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元即計算為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,依此類推,所以當(dāng)風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速如為4,000(rpm)時,其會經(jīng)過4,000(rpm)*6極=24,000次充磁磁極變化;但是,如果選用八極充磁磁極風(fēng)扇馬達(dá)時,由于并未專為八極充磁磁極設(shè)計的風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元驅(qū)動控制,因此該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元仍以六極充磁磁極做為轉(zhuǎn)速計算基礎(chǔ);亦即,該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元計算仍是以每經(jīng)過一個六次充磁磁極變化,該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元即計算為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈;如此,當(dāng)八極充磁磁極風(fēng)扇馬達(dá)每經(jīng)過六個充磁磁極變化時,即被計算為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈(亦即實際運(yùn)轉(zhuǎn)僅為四分之三圈),造成風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速過低,從而無法有效排除電子裝置內(nèi)的熱源,進(jìn)而影響電子裝置的工作效能。
有鑒于此,如何改進(jìn)上述問題即為本實用新型所欲解決的首要課題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的主要目的在于提供一種用于電子裝置的散熱風(fēng)扇馬達(dá)中的轉(zhuǎn)速校正機(jī)構(gòu),其利用頻率轉(zhuǎn)換單元計算風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值與實際值的差值,并將該差值轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速修正信號以修正風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,提升風(fēng)扇馬達(dá)控制的準(zhǔn)確性,進(jìn)而正確地提供散熱效果。
為了達(dá)到上述目的,本實用新型提供了一種用于電子裝置的散熱風(fēng)扇馬達(dá)中的轉(zhuǎn)速校正機(jī)構(gòu),其包括一風(fēng)扇馬達(dá)、一控制單元、一脈寬調(diào)變單元、一風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元和一頻率轉(zhuǎn)換單元,其中:
該風(fēng)扇馬達(dá)具有多個充磁磁極;
該控制單元設(shè)于該電子裝置上,其用于控制風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速以及計算出一風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值并將其發(fā)送至頻率轉(zhuǎn)換單元;
該脈寬調(diào)變單元電連接該控制單元,其輸出一脈波寬度信號并調(diào)整其波寬比;
一風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元,其電連接一電源及該脈寬調(diào)變單元,其根據(jù)該脈波寬度信號的波寬比輸出一工作電壓以驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá),風(fēng)扇馬達(dá)在該工作電壓的作用下運(yùn)轉(zhuǎn),該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元還輸出一方波信號;
該頻率轉(zhuǎn)換單元與該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元電性連接,以接收該方波信號,并計算一風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速實際,以及該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值與該風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速實際值差值;該頻率轉(zhuǎn)換單元將該差值轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速修正信號并傳送至該控制單元及該脈寬調(diào)變單元,該脈寬調(diào)變單元根據(jù)該差值修正該脈波寬度信號的波寬比。
于一實施例中,該風(fēng)扇馬達(dá)的充磁磁極數(shù)為八極。
于一實施例中,該風(fēng)扇馬達(dá)的充磁磁極數(shù)為八極以上。
于一實施例中,該風(fēng)扇馬達(dá)的充磁磁極數(shù)為十二極。
本實用新型的上述目的與優(yōu)點(diǎn),不難從下述所選用實施例的詳細(xì)說明與附圖中獲得深入了解。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的散熱結(jié)構(gòu)的方塊示意圖;
圖2為本實用新型的方塊示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1-電源;2-風(fēng)扇馬達(dá);3-控制單元;4-脈寬調(diào)變單元;5-風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元;6-方波信號輸出;7-頻率轉(zhuǎn)換單元。
具體實施方式
如圖2所示為本實用新型提供的用于電子裝置的散熱風(fēng)扇馬達(dá)中的轉(zhuǎn)速校正機(jī)構(gòu),其包括一風(fēng)扇馬達(dá)2、一控制單元3、一脈寬調(diào)變單元4、一風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5及一頻率轉(zhuǎn)換單元7。該風(fēng)扇馬達(dá)2與一電子裝置搭配組設(shè),以快速排除該電子裝置工作時所產(chǎn)生的熱源,其中該電子裝置可為計算機(jī)、平板或各式消費(fèi)型電子產(chǎn)品。于本實施例中,該風(fēng)扇馬達(dá)2為一直流無刷馬達(dá),其具有多個充磁磁極,如八極、八極以上或十二極以上充磁磁極。
其中,該控制單元3設(shè)置于該電子裝置上,并與該風(fēng)扇馬達(dá)2電性連接,其用于控制該風(fēng)扇馬達(dá)2的運(yùn)轉(zhuǎn)。該控制單元3實時地感測電子裝置的環(huán)境需求(如溫度、自定義轉(zhuǎn)速等),并計算散熱所需的風(fēng)扇馬達(dá)2轉(zhuǎn)速,定義出一風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值并將其發(fā)送至頻率轉(zhuǎn)換單元5。
脈寬調(diào)變單元4電連接該控制單元3,其輸出一脈波寬度信號并調(diào)整其波寬比;
風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5電連接一電源1及該脈寬調(diào)變單元4,其根據(jù)該脈波寬度信號的波寬比輸出一工作電壓以驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá)2運(yùn)轉(zhuǎn),風(fēng)扇馬達(dá)在該工作電壓的作用下運(yùn)轉(zhuǎn),該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元還輸出一方波信號6;
另外,本實用新型還設(shè)有一頻率轉(zhuǎn)換單元7,該頻率轉(zhuǎn)換單元7與該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5及該控制單元3電性連接,用以接收該方波信號6以計算一風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速實際值;此外,該頻率轉(zhuǎn)換單元7計算該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值與該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速實際值的一差值,以及將該差值轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速修正信號并將其傳送至該控制單元3,該脈寬調(diào)變單元4根據(jù)該差值修正該脈波寬度信號的波寬比,以修正風(fēng)扇馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速。
然而于本實施例中,該控制單元3為現(xiàn)有的產(chǎn)品,其邏輯運(yùn)算支持至六極充磁磁極風(fēng)扇馬達(dá);換言之,該控制單元3對充磁磁極數(shù)值所采用的最高計算值為六極充磁磁極。據(jù)此,于選用八極充磁磁極或以上的風(fēng)扇馬達(dá)的實施例中,該控制單元3根據(jù)電子裝置計算得出的風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值將與風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速實際值產(chǎn)生落差。
以選用八極充磁磁極風(fēng)扇馬達(dá)為例,若該控制單元3根據(jù)電子裝置的環(huán)境需求(如溫度、自定義轉(zhuǎn)速等)決定該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值如為4000rpm,由于并未專為八極充磁磁極設(shè)計的風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元,所以該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5以六極充磁磁極做為計算基礎(chǔ),該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5計算每經(jīng)過一個六次充磁磁極的變化,該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5即計算為轉(zhuǎn)子已旋轉(zhuǎn)一圈,依此類推,所以當(dāng)風(fēng)扇馬達(dá)2已經(jīng)過4,000(rpm)*6極=24,000次充磁磁極變化,該控制單元3接受到的方波信號6為已達(dá)轉(zhuǎn)速4,000(rpm),而此時實際轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為24,000次充磁磁極變化÷8極=3,000轉(zhuǎn);如此造成風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速過低,無法有效排除電子裝置內(nèi)的熱源,進(jìn)而影響電子裝置的工作效能。
依前述本實用新型的特征,該風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動單元5所輸出的方波信號6電連接該頻率轉(zhuǎn)換單元7,在該頻率轉(zhuǎn)換單元7計算該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速理論運(yùn)算值與該風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)速實際值的一差值,以及將該差值轉(zhuǎn)換為一轉(zhuǎn)速修正信號并將其傳送至該控制單元3,該脈寬調(diào)變單元4根據(jù)該差值修正該脈波寬度信號的波寬比,以修正風(fēng)扇馬達(dá)2轉(zhuǎn)速以滿足散熱的需求。
以上實施例的揭示僅用以說明本實用新型,并非用以限制本實用新型,故舉凡等效組件的置換仍應(yīng)隸屬本實用新型的范疇。