[发明专利]风扇驱动系统与风扇驱动模拟芯片

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于上述已知技术的问题，本发明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。