專利名稱：利用rc頻率設定風扇轉速的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設定風扇轉速的方法，尤其涉及一種控制芯片利用至少一 振蕩器設定頻率的范圍的利用RC頻率設定風扇轉速的方法。
背景技術：
現(xiàn)今資訊科技日新月異的進步，電子裝置(如:電腦)被賦予更多的功能以提 升使用價值，而由于增加的功能，使得需在一定容積的系統(tǒng)內增加更多元件或 零件，而所述的元件或零件在系統(tǒng)內，不僅會增加密度，還會使熱量密度提升， 因此，需要使用散熱裝置來幫助其散熱，而一般最常使用的以風扇為首選。
現(xiàn)有的風扇控制芯片(Integrated Circut,簡稱IC)轉速的方法，其包括下列步
驟
在控制芯片內預先設定轉速的范圍；
由外部的一電阻分壓電路設定電壓，并產生一電壓信號傳送至所述控制芯
片；
所述控制芯片根據所述電壓信號控制風扇運轉。
綜上所述，當調整風扇轉速時，需先在控制芯片內設定轉速的范圍，并由 外部的電阻分壓電路來設定電壓，并產生一電壓信號傳送給所述控制芯片，使 所述控制芯片依據電壓信號控制風扇運轉，可達到設定風扇轉速的目的；其中 控制芯片的電壓范圍有一定的限制，例如如果電壓為1.4伏特時的轉速高，則 電壓3伏特時的轉速低，而所述兩者電壓相差1.6伏特，此時如果將電壓為1.4 伏特至電壓為3伏特之間分為128階，每一階的電壓相差12.5毫伏特，通過計 算128階乘于12.5毫伏特恰好等于1.6伏特，因此經所述可得電壓范圍內必須 分割成許多的階層，并電壓范圍過小容易受到干擾，且電壓范圍不可變大，以 致于造成許多限制。
然而，現(xiàn)有的風扇控制芯片轉速的方法具有下例三項缺點 l.必須在控制芯片內部先設定轉速的范圍，且不可以隨意調整，造成操作上受到限制。
2. 電壓范圍過小容易受到干擾。
3. 轉速范圍也受到限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種利用RC頻率設定風扇轉速的方法，其利 用至少一振蕩器設定頻率的范圍，以設定風扇轉速。
為達所述目的，本發(fā)明提供一種利用RC頻率設定風扇轉速的方法，由一控 制芯片利用至少一振蕩器設定頻率的范圍，所述振蕩器設有至少一電阻器和至 少一電容器，所述方法包括以下步驟
所述電阻器與所述電容器設定一頻率，并產生一脈沖信號；
通過一時脈產生器將所述脈沖信號轉換成一方波信號；
一脈沖采樣器接收所述方波信號，并判斷所述方波信號的頻率是否低于所 述控制芯片的頻率；當所述方波信號的頻率低于所述控制芯片的頻率時，所述 脈沖采樣器接收由一高速時鐘器產生的一倍頻信號對所述方波信號做倍頻運算
處理后，產生一脈沖信號傳送至一乘法器；否則，所述脈沖采樣器將所述方波 信號傳送至一乘法器；
所述乘法器將所述脈沖信號換算為轉速設定的頻率，并產生一控制信號傳 送至一控制單元；
所述控制單元根據所述控制信號控制風扇運轉。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，具有下 三項優(yōu)點
1. 利用所述振蕩器可設定的轉速范圍較廣，且也可隨意調整。
2. 所述振蕩器具有的抗雜訊能力強。
3. 設定的風扇轉速可利用公式計算而得，可簡化設計過程。
附圖標記


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例所基于的系統(tǒng)的電路方塊示意圖； 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例所述的方法的主要流程示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例所基于的系統(tǒng)的的應用電路示意圖；圖4a是本發(fā)明 一應用實例的系統(tǒng)頻率的波形曲線圖4b是本發(fā)明一應用實例的頻率慢的波形曲線圖4c是本發(fā)明 一應用實例的轉速設定的頻率的波形曲線圖4d是本發(fā)明一應用實例的轉速計算的曲線示意圖5a是本發(fā)明另 一應用實例的系統(tǒng)頻率的波形曲線圖5b是本發(fā)明另一應用實例的頻率快的波形曲線圖5c是本發(fā)明另 一應用實例的轉速設定的頻率的波形曲線圖5d是本發(fā)明另一應用實例的轉速計算的曲線示意圖。
附圖標記說明控制芯片-l;驅動單元-60;振蕩器-10;控制單元-70;轉
速設定單元-20;電阻元件-R;時脈產生器-210;電容元件-C;脈沖釆樣器-220;
參考電壓-Vref;乘法器-230;接地端-GND;高速時鐘器-30;第一、；端-H+、
H-;輸入信號檢測單元-40;第三、四端-OUTl、 OUT2;霍爾檢測單元-50;輸
入端-INPUT 。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，圖中為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明提供了一種利用 RC頻率設定風扇轉速的方法，在一控制芯片l外耦接至少一振蕩器10，并利用 所述振蕩器10設定頻率的范圍，所述振蕩器10具有抗雜訊能力強的功能，所 述振蕩器10包括至少一電阻元件R和至少一電容元件C。
如圖l所示，所述電阻元件R的一端耦接至一參考電壓Vref (或稱為目標 值基準電壓)，其另一端與所述電容元件C的一端相耦接，所述電容元件C另 一端與一接地端GND耦接，所述電阻元件R與所述電容元件C形成RC振蕩回 路；所述電阻元件R可以是線繞電阻、金屬膜電阻、合金膜電阻、氧化金屬模 電阻器、碳膜電阻、碳質固態(tài)電阻或水泥電阻；所述電容元件C可以是陶資電 容、電解電容或鉭電容。
所述控制芯片1包含轉速設定單元20、控制單元(control unit) 70和高速 時鐘器30;
所述轉速設定單元20包括時脈產生器210、脈沖采樣器220和乘法器230;
所述時脈產生器210,耦接至所述電阻元件R的另一端與所述電容元件C 一端的相接處，所述脈沖采樣器220分別與所述時脈產生器210、所述高速時鐘 器30和所述乘法器230耦接，所述乘法器230與所述控制單元70耦接。所述時脈產生器210 ，用于將接收到的所述電阻元件R與電容元件C產生
的脈沖信號轉換為所述方波信號；
所述脈沖釆樣器220,用于接收來自所述時脈產生器210的方波信號和來自 所述高速時鐘器30的倍頻信號，并判斷所述方波信號的頻率是否低于所述控制 芯片1的頻率；
所述乘法器230,用于接收所述控制信號或另一控制信號。 如圖2所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例所述方法包括下列步驟 步驟200:開始；
步驟201:確定電容元件C的電容值，更換所需要的電阻元件R的電阻值；， 或確定所述電阻元件R的電阻值，更換所需要的電容元件C的電容值，以完成 頻率設定，并產生一脈沖信號；
所述脈沖信號可以是三角波信號或鋸齒波信號，在本發(fā)明優(yōu)選實施例中， 以所述脈沖信號是三角波信號為例說明；
步驟202:通過所述時脈產生器(CLK generator)210將所述脈沖信號轉換成 方波信號；
步驟203:所述脈沖采樣器220接收所述方波信號，并判斷所述方波信號的 頻率是否低于所述控制芯片l的頻率；如果是，繼續(xù)步驟204;否則，繼續(xù)步驟 207;
步驟204:所述脈沖采樣器220接收由所述高速時鐘器30產生的倍頻信號， 對所述方波信號進行倍頻運算處理后，產生脈沖信號，并將所述脈沖信號傳送 至 一 乘法器(multiplier)23 0;
步驟205:所述乘法器230將所述脈沖信號換算為轉速設定的頻率，并產生 一控制信號傳送至一控制單元70(contro1 unit);
步驟206:所述控制單元70根據所述控制信號控制風扇(圖中未示)運轉；
步驟207:所述脈沖采樣器220將所述方波信號直接傳送至所述乘法器230;
步驟208:所述乘法器230將接收的方波信號換算為轉速設定的頻率后，產 生另一控制信號，將所述另一控制信號傳送至所述控制單元70;
步驟209:所述控制單元70根據所述另一控制信號控制風扇(圖中未示)運
轉；
步驟210:結束。
以上所述中，本發(fā)明實施例所述的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，利用所述電阻元件R與所述電容元件C，使設定的轉速范圍較廣且可隨意調整，并
在轉速設定時則與電阻有關；在本發(fā)明實施例所述的利用RC頻率設定風扇轉速 的方法實際施作時，將所述電容元件C或所述電阻元件R確定，未被確定的元 件則可依需求做更換(插拔)，如果確定電容元件C，可更換(插拔)電阻元件R; 如果確定電阻元件R時，可更換(插拔)電容元件C;因此可改善現(xiàn)有技術中的設 定轉速范圍受到限制且不可任意調整、由于電壓范圍過小而容易受到干擾的問 題。
請參閱圖1 、圖3 ,所述控制芯片l還包含一輸入信號檢測單元40、 一霍 爾檢測單元50和一驅動單元60，所述輸入信號檢測單元40分別跟和所述高速 時鐘器30與所述控制單元70電性連^"，所述霍爾檢測單元50和所述驅動單元 60分別耦接至所述控制單元70;所述輸入信號檢測單元40具有一輸入端 INPUT,所述輸入端INPUT用以接收脈寬調制(Pulse Width Modulation,以下簡 稱PWM)信號或模擬信號(Analog Signal),并將所述PWM信號或所述模擬信號， 分別傳送至所述高速時鐘器30與所述控制單元70;在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，以 所述輸入端INPUT接收PWM信號說明表示；所述霍爾檢測單元50的具有一第 一端H+、第二端H+、 H-,用以接收并4全測一霍爾元件(圖中未示)感應的風扇相 位變化的信號，做再將檢測后的信號傳送至所述控制單元70;所述驅動單元60 具有一第三端OUTl、第四端0UT1、 OUT2,用以接收所述控制單元70傳送的 一新的PWM信號或另 一新的PWM信號，以控制風扇的運轉。
如圖3所示，在本發(fā)明實施例基于的系統(tǒng)的應用電路圖中，以三個振蕩器 為三個說明表示，惟但是，在本發(fā)明實際實施時，并不局限于三個振蕩器，也 可根據轉速設定的范圍增加振蕩器的數(shù)量，如振蕩器的數(shù)量可為四個、五個、 六個等；當風扇轉速進行設定風扇轉速時，首先確定電容元件C的電容值，并 更換所需要的電阻元件R的電阻值，或者，確定電阻元件R的電阻值，并更換 所需要的電容元件C的電容值；在完成頻率的設定后，并產生三角波信號，并 將所述三角波信號傳送至所述時脈產生器210,所述時脈產生器210將接收的三 角波信號轉換成所述方波信號后，再將所述方波信號傳送給所述脈沖采樣器 220;當所述脈沖采樣器220判斷到接收的所述方波信號的頻率低于所述控制芯 片1的頻率時，所述脈沖采樣器220根據接收到所述高速時鐘器30的倍頻信號， 對所述方波信號進行倍頻運算處理后，產生所述脈沖信號，并將所述脈沖信號 傳送至乘法器20;使得所述乘法器230將接收到的脈沖信號換算為轉速設定的頻率后，產生所述控制信號，并將所述控制信號傳送至所述控制單元70。
此時，所述控制單元70分別接收到所述控制信號與所述輸入信號檢測單元 40傳送的PWM信號，其根據所述控制信號對所述PWM信號進行設定調整運 算處理后，產生所述新的PWM信號，再將所述新的PWM信號傳送至所述驅 動單元60;所述驅動單元60才艮據所述新的PWM信號控制風扇的運轉，以達到 設定風扇的轉速的目的。
另外，如果所述脈沖采樣器220判斷接收的方波信號的頻率等于或高于所 述控制芯片l的頻率，所述脈沖采樣器220直接將所述方波信號傳送至所述乘 法器230;所述乘法器230將接收的方波信號換算為轉速設定的頻率后，產生所 述另一控制信號，并將所述另一控制信號傳送至所述控制單元70;此時，所述 控制單元70分別接收到所述另 一控制信號與所述輸入信號檢測單元4,0傳送的 PWM信號，其將根據所述另 一控制信號對所述PWM信號進行設定調整運算處 理，產生所述另一新的PWM信號，再將所述另一新的PWM信號傳送至所述 驅動單元60，所述驅動單元60根據所述另 一新的PWM信號控制風扇的運轉， 以達到設定風扇的轉速的目的。
通過所述的結構、組成設計，以下本發(fā)明舉一應用實例作說明如下 如果單相4極無刷式風扇的轉速為3600RPM，其頻率可依下列公式得知
= ^ 3 60(RFM= / = 12股
P 4
根據上述計算公式可知計算出的頻率為120Hz,如果計算得到的頻率低于風
扇的控制芯片的頻率，例如當所述控制芯片的頻率假設為200Hz時，需對計算
出的頻率120Hz進行倍頻運算處理，在本應用實例中以8倍頻處理
120x8 = 960他
因此，最后經倍頻處理后得到的頻率為960Hz。
請參閱圖4a、圖4b、圖4c、圖4d,為本發(fā)明的一應用實例的曲線圖，如果 RC振蕩回路所產生的振蕩頻率與控制芯片頻率的比較次數(shù)為16/28(如圖4a、圖 4b、圖4d)，根據所述數(shù)據可準確計算出轉速設定的頻率(如圖4c)。
請參閱圖5a、圖5b、圖5c、圖5d為本發(fā)明的另 一應用實例的曲線圖，如 果RC振蕩回路所產生的振蕩頻率與控制芯片頻率的比較次數(shù)為7/28(如圖5a、圖5b、圖5d)，根據所述數(shù)據可準確計算出轉速設定的頻率(如圖5c)。
綜上所述，本發(fā)明提供的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，具有下三項優(yōu)
點
1. 利用所述振蕩器可設定的轉速范圍較廣，且也可隨意調整。
2. 所述振蕩器具有的抗雜訊能力強。
3. 設定的風扇轉速可利用公式計算而得，可簡化設計過程。
權利要求
1.一種利用RC頻率設定風扇轉速的方法，由一控制芯片利用至少一振蕩器設定頻率的范圍，所述振蕩器設有至少一電阻器和至少一電容器，其特征在于，所述方法包括以下步驟所述電阻器與所述電容器設定一頻率，并產生一脈沖信號；通過一時脈產生器將所述脈沖信號轉換成一方波信號；一脈沖采樣器接收所述方波信號，并判斷所述方波信號的頻率是否低于所述控制芯片的頻率；當所述方波信號的頻率低于所述控制芯片的頻率時，所述脈沖采樣器接收由一高速時鐘器產生的一倍頻信號對所述方波信號做倍頻運算處理后，產生一脈沖信號傳送至一乘法器；當所述方波信號的頻率等于或高于所述控制芯片的頻率時，所述脈沖采樣器將所述方波信號傳送至一乘法器；所述乘法器將所述脈沖信號換算為轉速設定的頻率，并產生一控制信號傳送至一控制單元；所述控制單元根據所述控制信號控制風扇運轉。
2. 如權利要求1所述的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，其特征在于， 所述脈沖信號是三角波信號。
3. 如權利要求1所述的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，其特征在于， 所述脈沖信號是鋸齒波信號。
4. 如權利要求1所述的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，其特征在于， 所述電阻元件是線繞電阻、金屬膜電阻、合金膜電阻、氧化金屬模電阻器、碳 膜電阻、碳質固態(tài)電阻或水泥電阻。
5. 如權利要求1所述的利用RC頻率設定風扇轉速的方法，其特征在于， 所述電容元件是陶資電容、電解電容或鉭電容。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用RC頻率設定風扇轉速的方法，由一控制芯片利用至少一振蕩器設定頻率的范圍，所述振蕩器設有至少一電阻元件和至少一電容元件，當設定風扇轉速時，電阻元件與電容元件做頻率設定并產生一脈沖信號，一時脈產生器將脈沖信號轉換成一方波信號，使一脈沖采樣器接收方波信號，并判斷方波信號的頻率是否低于控制芯片的頻率，若是則脈沖采樣器接收由一高速時鐘器產生的一倍頻信號對方波信號做倍頻運算處理后，產生一脈沖信號，使一乘法器接收脈沖信號換算為轉速設定的頻率并產生一控制信號，一控制單元依據控制信號控制風扇運轉，達到設定風扇轉速。
文檔編號H03K5/22GK101603543SQ200810111599
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權日2008年6月10日
發(fā)明者林招慶, 林有康, 林 祝 申請人:陞達科技股份有限公司