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TWI625624B - 風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統 - Google Patents

風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統 Download PDF

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TWI625624B
TWI625624B TW106122705A TW106122705A TWI625624B TW I625624 B TWI625624 B TW I625624B TW 106122705 A TW106122705 A TW 106122705A TW 106122705 A TW106122705 A TW 106122705A TW I625624 B TWI625624 B TW I625624B
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吳俊儀
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Abstract

本發明係揭露一種風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統。風扇偵測晶片包含電源模組、脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組、電流感測模組以及控制模組。電源模組連接於風扇之電源訊號端，提供風扇驅動電壓。PWM訊號產生模組提供不同工作週期之第一PWM訊號及第二PWM訊號。電流感測模組對應第一PWM訊號量測電源模組之第一電流，且對應第二PWM訊號量測電源模組之第二電流。控制模組接收並比較第一電流及第二電流，當第一電流與第二電流不同時，判斷風扇為PWM風扇，當第一電流與第二電流相同時，判斷風扇為DC風扇。

Description

風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統
本發明是有關於一種風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統，特別是有關於一種能藉由電流量測方式來偵測風扇類型之風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統。
現今的電腦裝置當中，許多裝置內部的電子元件(例如處理器、顯示卡等)，在運轉的同時會產生大量的熱能，使得電子元件的操作效率下降，或者因高溫而導致裝置受損。為解決上述問題，安裝散熱風扇是最常見的解決方式，藉由風扇轉動產生氣流將元件周圍的熱空氣帶走，達到冷卻的效果。一般而言，轉速越高的風扇具備較佳的散熱效率，然而，驅動風扇的能量消耗也相應的提升。由於轉速上的需求有所差異，許多風扇已具備調整轉速的功能，這些風扇主要分為兩種類型，分別為具有三個接腳(3 pin)的直流(DC)風扇以及具有四個接腳(4 pin)的脈衝寬度調變(PWM)風扇，兩者在連接頭型式與驅動控制方式上均有所差異。
對於DC風扇而言，風扇的轉速是由提供至電源訊號端之輸入電壓來控制，亦即調整施加的電壓，即可對應調整DC風扇之轉速。其中，DC風扇的轉速正相關於施加電壓之大小，輸入電壓越高，風扇轉速越快，相反地，降低輸入電壓，則風扇轉速對應降低。對於PWM風扇而言，風扇的轉速則是藉由施加至PWM控制端之訊號的工作周期控制，電源訊號端通常保持為定電壓。當傳送至PWM控制端的控制訊號週期值增加或減少時，PWM風扇的轉速對應的提升或降低。
在現有的技術中，雖然有判斷風扇為DC風扇或是PWM風扇之方法，但現有方法需要使用軟體送出PWM工作週期的訊號，再利用轉速計去偵測風扇上的轉速，才能藉此分辨風扇為三個接腳(3 pin)的DC風扇還是四個接腳(4 pin)的PWM風扇。上述方式必須使用到軟體及硬體上之搭配，判斷過程較為複雜。因此，藉由設計一種風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統，以針對現有技術之缺失加以改善，讓使用上更為簡單，且能同時適用於兩種類型之風扇，進而增進產業上之實施利用。
有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統，使其能自動判斷風扇種類，並依據風扇種類提供風扇轉速之控制，以解決習知之判斷方式複雜，無法整合兩種類型風扇之問題。
根據本發明之一目的，提出一種風扇偵測晶片，用以偵測風扇之類型，該風扇偵測晶片包含：第一接腳、第二接腳、第三接腳、電源模組、脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組、電流感測模組以及控制模組。其中，第一接腳電性連接於風扇之電源訊號端，第二接腳電性連接於風扇之轉速訊號端，第三接腳選擇性地連接於風扇之PWM訊號端。電源模組電性連接於電源輸入端及第一接腳，提供風扇驅動電壓。PWM訊號產生模組電性連接於第三接腳，且提供第一PWM訊號以及工作週期不同於第一PWM訊號之第二PWM訊號。電流感測模組設置在電源模組與第一接腳之間，對應第一PWM訊號量測電源模組流出之第一電流，且對應第二PWM訊號量測電源模組流出之第二電流。控制模組分別連接電源模組、PWM訊號產生模組及電流感測模組，接收並比較第一電流及第二電流，當第一電流與第二電流不同時，控制模組判斷風扇為PWM風扇，當第一電流與第二電流相同時，控制模組判斷風扇為DC風扇。
較佳地，PWM訊號產生模組可包含PWM訊號處理模組，連接於控制模組，接收控制模組之判斷訊號。PWM訊號處理模組可根據判斷訊號傳送PWM控制訊號至PWM訊號端，藉由PWM控制訊號之工作週期控制PWM風扇之轉速。PWM訊號處理模組可根據判斷訊號將PWM控制訊號轉換成電壓控制訊號，傳送至電源模組，藉由電源模組提供之驅動電壓，控制DC風扇之轉速。
較佳地，PWM訊號產生模組可電性連接於PWM訊號輸入端，接收PWM控制訊號。
較佳地，風扇偵測晶片可進一步包含轉速計，電性連接於第二接腳，接收轉速訊號端之輸出訊號。
較佳地，第二PWM訊號之工作週期可為第一PWM訊號之工作週期的50%，當第一電流大於第二電流時，控制模組判斷風扇為PWM風扇。
根據本發明之另一目的，提出一種風扇偵測方法，藉由風扇偵測晶片偵測風扇之類型，風扇偵測晶片包含第一接腳、第二接腳、第三接腳、電源模組、脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組、電流感測模組及控制模組。風扇偵測方法包含以下步驟：藉由PWM訊號產生模組產生第一PWM訊號，傳送至風扇之PWM訊號端；藉由電流感測模組量測由電源模組流至風扇之電源訊號端之第一電流；藉由PWM訊號產生模組產生工作週期不同於第一PWM訊號之第二PWM訊號，傳送至PWM訊號端；藉由電流感測模組量測由電源模組流至電源訊號端之第二電流；以及藉由控制模組比較第一電流與第二電流，當第一電流與第二電流不同時，判斷風扇為PWM風扇，當第一電流與第二電流相同時，判斷風扇為DC風扇。
較佳地，當判斷風扇為該PWM風扇時，可進一步包含以下步驟：藉由風扇偵測晶片之PWM訊號處理模組將PWM控制訊號傳送至PWM訊號端，由PWM控制訊號控制PWM風扇之轉速。
較佳地，風扇偵測晶片可藉由轉速計確認PWM風扇之轉速訊號端之輸出訊號。
較佳地，當判斷該風扇為DC風扇時，可進一步包含以下步驟：藉由風扇偵測晶片之PWM訊號處理模組將PWM控制訊號轉換成電壓控制訊號，傳送至電源模組，藉由電源模組提供之驅動電壓控制DC風扇之轉速。
較佳地，風扇偵測晶片可藉由轉速計確認DC風扇之轉速訊號端之輸出訊號。
較佳地，第二PWM訊號之工作週期可為第一PWM訊號之工作週期的50%，且當第一電流大於第二電流時，控制模組判斷風扇為PWM風扇。
根據本發明之再一目的，提出一種風扇偵測系統，其包含：風扇、電源模組、脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組、電流感測模組以及控制模組。其中，風扇包含電源訊號端及轉速訊號端，且風扇選擇性地包含脈衝寬度調變(PWM)訊號端。電源模組電性連接於電源輸入端及第一接腳，第一接腳電性連接於電源訊號端，提供風扇驅動電壓，第二接腳電性連接於轉速訊號端。PWM訊號產生模組電性連接於第三接腳，第三接腳選擇性地連接於PWM訊號端，提供第一PWM訊號以及工作週期不同於第一PWM訊號之第二PWM訊號。電流感測模組設置在電源模組與第一接腳之間，對應第一PWM訊號量測電源模組流出之第一電流，且對應第二PWM訊號量測電源模組流出之第二電流。控制模組分別連接電源模組、PWM訊號產生模組及電流感測模組，接收並比較第一電流及第二電流，當第一電流與第二電流不同時，控制模組判斷風扇為PWM風扇，當第一電流與第二電流相同時，控制模組判斷風扇為DC風扇。
較佳地，PWM訊號產生模組可包含PWM訊號處理模組，連接於控制模組，接收控制模組之判斷訊號。PWM訊號處理模組可根據判斷訊號傳送PWM控制訊號至PWM訊號端，藉由PWM控制訊號之工作週期控制PWM風扇之轉速。PWM訊號處理模組可根據判斷訊號將PWM控制訊號轉換成電壓控制訊號，傳送至電源模組，藉由電源模組提供之驅動電壓，控制DC風扇之轉速。
較佳地，PWM訊號產生模組可電性連接於PWM訊號輸入端，接收PWM控制訊號。
較佳地，風扇偵測系統可進一步包含轉速計，電性連接於第二接腳，接收轉速訊號端之輸出訊號。
較佳地，第二PWM訊號之工作週期可為第一PWM訊號之工作週期的50%，當第一電流大於第二電流時，控制模組判斷風扇為PWM風扇。
承上所述，依本發明之風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統，其可具有一或多個下述優點：
（1）此風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統可藉由設置簡單的電流感測電路，偵測風扇為DC風扇或PWM風扇，無須設置複雜的硬體裝置及軟體程式，即可有效且正確的完成風扇種類之判斷。
（2）此風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統可藉由風扇種類的判斷結果，傳送PWM訊號或是轉換成電壓控制訊號，正確控制風扇之轉速，同時適用於PWM風扇及DC風扇，增加使用上之便利性。
（3）此風扇偵測晶片、風扇偵測方法及風扇偵測系統，在晶片的接腳上同時支援三個接腳(3 pin)及四個接腳(4 pin)，且支援風扇熱插拔，減少更換風扇時偵測及設定的程序。
為利貴審查委員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
請參閱第1圖，其係為本發明之風扇偵測系統之實施例之方塊圖。如圖所示，風扇偵測系統係藉由風扇偵測晶片10連接至風扇20，藉由風扇偵測晶片10判斷風扇20的種類，並依據判斷結果以正確的控制方式驅動風扇20轉動。風扇偵測系統包含風扇20、電源模組11、控制模組12、PWM訊號產生模組13以及電流感測模組14。其中，電源模組11經由第一接腳101電性連接於風扇20之電源訊號端201，第二接腳102電性連接於風扇20之轉速訊號端202，第三接腳103選擇性地連接於風扇20之PWM訊號端203。需注意的是，為方便說明本實施例，第1圖中之風扇20是以具有四個接腳(4 pin)的PWM風扇為例，因此風扇包含接地端、電源訊號端201、轉速訊號端202及PWM訊號端203等四個接腳。然而，風扇20亦有可能為具有三個接腳(3pin)的DC風扇，此時風扇20將不具備PWM訊號端203，第三接腳103為空接腳。因此，在描述風扇偵測晶片10與風扇20的連接關係時，第三接腳103是選擇性地連接於PWM訊號端203。
除了風扇偵測晶片10與風扇20的連接關係外，在風扇偵測晶片10當中，控制模組12分別連接於電源模組11、PWM訊號產生模組13以及電流感測模組14，電源模組11經由電源輸入端104連接至供電電源，提供電源模組11電能，使得風扇偵測晶片10能夠提供風扇20之驅動電壓來驅動其轉動。於接上風扇20或是系統重新啟動時，電源重啟使得PWM訊號產生模組13提供第一PWM訊號至風扇20的PWM訊號端203，在此同時，風扇偵測晶片10的電流感測模組14量測由電源模組11流出至電源訊號端201之電流，將其記錄為第一電流。此時PWM訊號產生模組13再提供工作週期與第一PWM訊號不同之第二PWM訊號(例如50%工作週期)至PWM訊號端203，同樣由電流感測模組14量測電源模組11流出之電流，紀錄為第二電流。控制模組12接收並比較第一電流與第二電流，藉此判斷風扇20的種類。
續言之，當風扇為PWM風扇時，第三接腳103連接於PWM訊號端203，當風扇20經由PWM訊號端203接收到第一PWM訊號時，會透過第一PWM訊號的工作週期來控制風扇20的轉速，當收到不同工作週期的第二PWM訊號時，會將風扇20調整至不同轉速。例如第二PWM訊號之工作週期為第一PWM訊號之50%，則轉速下降至原來轉速之一半。此時，電源模組11提供之驅動電壓並未改變，但在風扇轉動的功率改變的情況下，由電源模組11輸出之電流也會因此產生變化。因此，若量測到之第一電流與第二電流不同時，例如第一電流大於第二電流，則可判定風扇20為PWM風扇。相對地，當風扇為DC風扇時，第三接腳103為空接腳，不論是第一PWM訊號或是第二PWM訊號都不會對風扇20造成影響，因此，量測到的第一電流與第二電流相同不會有變化，判定風扇20為DC風扇。
上述之風扇偵測系統的運作方式可參閱第2圖，其係為本發明之風扇偵測方法之實施例之流程圖。如圖所示，風扇偵測方法適用於第1圖之風扇偵測系統，其包含以下步驟：
步驟S1：電源重啟。當風扇偵測晶片10與風扇20連接時或者系統重新啟動時，風扇20的類型為未知的，此時電源重新啟動以進行下列步驟，判斷風扇20的種類為何。
步驟S2：傳送第一PWM訊號至PWM訊號端。PWM訊號產生模組13產生第一PWM訊號，經由第三接腳103傳送至風扇20的PWM訊號端203。
步驟S3：量測電源模組流至電源訊號端之第一電流。藉由風扇偵測晶片10的電流感測模組14量測由電源模組11流出至電源訊號端201之電流，對應第一PWM訊號將其記錄為第一電流。
步驟S4：傳送第二PWM訊號至PWM訊號端。PWM訊號產生模組13產生第二PWM訊號，同樣傳送至PWM訊號端203，其中第二PWM訊號之工作週期不同於第一PWM訊號之工作週期。
步驟S5：量測電源模組流至電源訊號端之第二電流。藉由風扇偵測晶片10的電流感測模組14量測由電源模組11流出至電源訊號端201之電流，對應第二PWM訊號將其記錄為第二電流。
步驟S6：比較第一電流與第二電流之大小，若第一電流不等於第二電流則進入步驟S7；若第一電流等於第二電流則進入步驟S8。針對記錄的第一電流與第二電流進行比較，針對電流值變化與否來偵測風扇20的類型。
步驟S7：判斷風扇為PWM風扇。當第一電流不等於第二電流時，表示由第一PWM訊號切換至第二PWM訊號時，不同工作週期改變了風扇20之轉速，進而影響了電源模組11之電流值。因此，判定風扇20為PWM風扇。
步驟S8：判斷風扇為DC風扇。當第一電流等於第二電流時，表示由第一PWM訊號切換至第二PWM訊號時，不同PWM訊號不影響風扇20之轉速，因而量測之電流值並無變化。因此，判定風扇20為DC風扇。
請參閱第3圖，其係為本發明風扇偵測晶片實施例之示意圖。如圖所示，風扇偵測晶片30包含電源模組31、控制模組32、PWM訊號產生模組33以及電流感測模組34，上述模組可以積體電路的方式實施，其與前述實施例相同的部分將不再重複描述。風扇偵測晶片30的接腳包含連接至風扇21之電源訊號端211的第一接腳301、連接風扇21之轉速訊號端212的第二接腳302、連接風扇21之PWM訊號端213的第三接腳303以及連接風扇21之接地端214的第四接腳304。本實施例同樣以四個接腳(4 pin)的PWM風扇為例，若是連接DC風扇時，則第三接腳為空接腳。
風扇偵測晶片30包含電源輸入端305及PWM訊號輸入端306，電源輸入端305供電至電源模組31，使電源模組31能經由第一接腳301供電至風扇21的電源訊號端211，提供風扇21轉動之驅動電壓。電源輸入端305與電源模組31之間設置重設電路35，當系統重啟或重新接上供電電源時，重設電路35傳送訊號至控制模組32，控制PWM訊號產生模組33提供第一PWM訊號與第二PWM訊號來測試風扇21的種類。另外，風扇偵測晶片30還可設置PWM訊號處理模組36，連接控制模組32以接收控制模組32偵測風扇21種類之判斷訊號，當判斷風扇21為PWM風扇時，PWM訊號處理模組36將控制風扇21轉速之PWM控制訊號訊號，經由PWM訊號產生模組33傳送至PWM訊號端213，使得PWM風扇依據PWM控制訊號之工作週期轉動，達到預期的轉速。若判斷風扇21為DC風扇，PWM訊號處理模組36將PWM控制訊號轉換成電壓控制訊號，傳送至電源模組31，控制傳送至電源訊號端211的驅動電壓來改變風扇21的轉速。PWM訊號處理模組36可連接至PWM訊號輸入端306，接收外部輸入之指令來提供PWM訊號，依據上述方式來改變不同風扇類型之轉速，進而達到預期散熱之功效。
風扇偵測晶片30可設置轉速計37，經由第二接腳302連接至風扇21之轉速訊號端212，接收風扇21運轉時實際轉速的輸出訊號，並傳送至控制模組32。另外，風扇偵測晶片30還可設置保護電路38，例如過電流保護電路或過溫保護電路，連接於控制模組，監測風扇偵測晶片30運作時之狀態，藉由過電流保護或過溫保護的機制，防止風扇偵測晶片30損壞。
請參閱第4圖，其係為本發明風扇偵測晶片之電流感測電路之示意圖。如圖所示，於電源模組31供應至風扇的電流負載L之電流路徑之間，以串聯的方式插入感測電阻R，形成一個較小的壓降，再經由感測放大器OP放大而形成與電流成正比之輸出訊號，傳送至控制模組32。在偵測風扇類型時，電源模組31經由第一接腳301供電至電源訊號端211，提供風扇21固定之驅動電壓，當第一PWM訊號轉為工作週期為50%之第二PWM訊號時，若風扇21之PWM訊號端213因PWM訊號改變而調整風扇21轉速為半轉，此時電源模組31流至電流負載L的電流降低，由感測電路偵測輸出的第二電流低於第一電流，控制模組根據感測電路輸出訊號之比對結果，判斷風扇21為PWM風扇。相對地，若感測電路偵測輸出的訊號不變，則判斷風扇21不具備連接第三接腳303的PWM訊號端，亦即為三個接腳(3pin)的DC風扇。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
10、30‧‧‧風扇偵測晶片
11、31‧‧‧電源模組
12、32‧‧‧控制模組
13、33‧‧‧PWM訊號產生模組
14、34‧‧‧電流感測模組
20、21‧‧‧風扇
35‧‧‧重設電路
36‧‧‧PWM訊號處理模組
37‧‧‧轉速計
38‧‧‧保護電路
101、301‧‧‧第一接腳
102、302‧‧‧第二接腳
103、303‧‧‧第三接腳
104、305‧‧‧電源輸入端
201、211‧‧‧電源訊號端
202、212‧‧‧轉速訊號端
203、213‧‧‧PWM訊號端
214‧‧‧接地端
304‧‧‧第四接腳
306‧‧‧PWM訊號輸入端
L‧‧‧電流負載
OP‧‧‧感測放大器
R‧‧‧感測電阻
S1~S8‧‧‧步驟
第1圖係為本發明之風扇偵測系統之實施例之方塊圖。
第2圖係為本發明之風扇偵測方法之實施例之流程圖。
第3圖係為本發明之風扇偵測晶片之實施例之示意圖。
第4圖係為本發明之風扇偵測晶片之電流感測電路之示意圖。

Claims (20)

  1. 一種風扇偵測晶片，用以偵測一風扇之類型，該風扇偵測晶片包含： 一第一接腳，電性連接於該風扇之一電源訊號端； 一第二接腳，係電性連接於該風扇之一轉速訊號端； 一第三接腳，係選擇性地連接於該風扇之一PWM訊號端； 一電源模組，係電性連接於一電源輸入端及該第一接腳，提供該風扇一驅動電壓； 一脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組，係電性連接於該第三接腳，且提供一第一PWM訊號以及工作週期不同於該第一PWM訊號之一第二PWM訊號； 一電流感測模組，係設置在該電源模組與該第一接腳之間，對應該第一PWM訊號量測該電源模組流出之一第一電流，且對應該第二PWM訊號量測該電源模組流出之一第二電流；以及 一控制模組，係分別連接該電源模組、該PWM訊號產生模組及該電流感測模組，接收並比較該第一電流及該第二電流，當該第一電流與該第二電流不同時，該控制模組判斷該風扇為一PWM風扇，當該第一電流與該第二電流相同時，該控制模組判斷該風扇為一DC風扇。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇偵測晶片，其中該PWM訊號產生模組包含一PWM訊號處理模組，係連接於該控制模組，接收該控制模組之一判斷訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之風扇偵測晶片，其中該PWM訊號處理模組根據該判斷訊號傳送一PWM控制訊號至該PWM訊號端，藉由該PWM控制訊號之工作週期控制該PWM風扇之轉速。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之風扇偵測晶片，其中該PWM訊號處理模組根據該判斷訊號將一PWM控制訊號轉換成一電壓控制訊號，傳送至該電源模組，藉由該電源模組提供之該驅動電壓，控制該DC風扇之轉速。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之風扇偵測晶片，其中該PWM訊號產生模組電性連接於一PWM訊號輸入端，接收一PWM控制訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇偵測晶片，進一步包含一轉速計，係電性連接於該第二接腳，接收該轉速訊號端之一輸出訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之風扇偵測晶片，其中該第二PWM訊號之工作週期為該第一PWM訊號之工作週期的50%，當該第一電流大於該第二電流時，該控制模組判斷該風扇為該PWM風扇。
  8. 一種風扇偵測方法，係藉由一風扇偵測晶片偵測一風扇之類型，該風扇偵測晶片包含一第一接腳、一第二接腳、一第三接腳、一電源模組、一脈衝寬度調變(PWM)訊號產生模組、一電流感測模組及一控制模組，該風扇偵測方法包含以下步驟： 藉由該PWM訊號產生模組產生一第一PWM訊號，傳送至該風扇之一PWM訊號端； 藉由該電流感測模組量測由該電源模組流至該風扇之一電源訊號端之一第一電流； 藉由該PWM訊號產生模組產生工作週期不同於該第一PWM訊號之一第二PWM訊號，傳送至該PWM訊號端； 藉由該電流感測模組量測由該電源模組流至該電源訊號端之一第二電流；以及 藉由該控制模組比較該第一電流與該第二電流，當該第一電流與該第二電流不同時，判斷該風扇為一PWM風扇，當該第一電流與該第二電流相同時，判斷該風扇為一DC風扇。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之風扇偵測方法，當判斷該風扇為該PWM風扇時，進一步包含以下步驟： 藉由該風扇偵測晶片之一PWM訊號處理模組將一PWM控制訊號傳送至該PWM訊號端，由該PWM控制訊號控制該PWM風扇之轉速。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之風扇偵測方法，其中該風扇偵測晶片藉由一轉速計確認該PWM風扇之一轉速訊號端之一輸出訊號。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之風扇偵測方法，當判斷該風扇為該DC風扇時，進一步包含以下步驟： 藉由該風扇偵測晶片之一PWM訊號處理模組將一PWM控制訊號轉換成一電壓控制訊號，傳送至該電源模組，藉由該電源模組提供之一驅動電壓控制該DC風扇之轉速。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之風扇偵測方法，其中該風扇偵測晶片藉由一轉速計確認該DC風扇之一轉速訊號端之一輸出訊號。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之風扇偵測方法，其中該第二PWM訊號之工作週期為該第一PWM訊號之工作週期的50%，且當該第一電流大於該第二電流時，該控制模組判斷該風扇為該PWM風扇。
  14. 一種風扇偵測系統，其包含： 一風扇，其包含一電源訊號端及一轉速訊號端，且該風扇選擇性地包含一脈衝寬度調變(PWM)訊號端； 一電源模組，係電性連接於一電源輸入端及一第一接腳，該第一接腳電性連接於該電源訊號端，提供該風扇一驅動電壓； 一第二接腳，係電性連接於該轉速訊號端； 一PWM訊號產生模組，係電性連接於一第三接腳，該第三接腳係選擇性地連接於該PWM訊號端，提供一第一PWM訊號以及工作週期不同於該第一PWM訊號之一第二PWM訊號； 一電流感測模組，係設置在該電源模組與該第一接腳之間，對應該第一PWM訊號量測該電源模組流出之一第一電流，且對應該第二PWM訊號量測該電源模組流出之一第二電流；以及 一控制模組，係分別連接該電源模組、該PWM訊號產生模組及該電流感測模組，接收並比較該第一電流及該第二電流，當該第一電流與該第二電流不同時，該控制模組判斷該風扇為一PWM風扇，當該第一電流與該第二電流相同時，該控制模組判斷該風扇為一DC風扇。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之風扇偵測系統，其中該PWM訊號產生模組包含一PWM訊號處理模組，係連接於該控制模組，接收該控制模組之一判斷訊號。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之風扇偵測系統，其中該PWM訊號處理模組根據該判斷訊號傳送一PWM控制訊號至該PWM訊號端，藉由該PWM控制訊號之工作週期控制該PWM風扇之轉速。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之風扇偵測系統，其中該PWM訊號處理模組根據該判斷訊號將一PWM控制訊號轉換成一電壓控制訊號，傳送至該電源模組，藉由該電源模組提供之該驅動電壓，控制該DC風扇之轉速。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之風扇偵測系統，其中該PWM訊號產生模組電性連接於一PWM訊號輸入端，接收一PWM控制訊號。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之風扇偵測系統，進一步包含一轉速計，係電性連接於該第二接腳，接收該轉速訊號端之一輸出訊號。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之風扇偵測系統，其中該第二PWM訊號之工作週期為該第一PWM訊號之工作週期的50%，當該第一電流大於該第二電流時，該控制模組判斷該風扇為該PWM風扇。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750455B (zh) * 2019-02-20 2021-12-21 旺玖科技股份有限公司 具介面兼容之智能風扇
US20220206548A1 (en) * 2019-07-24 2022-06-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pulse width modulation and voltage test signals for fan type detection
CN111005892B (zh) * 2019-12-18 2021-06-18 迈普通信技术股份有限公司 自适应风扇电路、系统、电子设备及风扇检测方法
CN114109885B (zh) * 2021-11-25 2023-12-19 阳光电源股份有限公司 一种检测板、功率变换器及整机风扇检测方法和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7319299B2 (en) * 2005-06-27 2008-01-15 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Determining types of cooling fans used in a personal computer thereby using optimum parameters to control each unique cooling fan
TW200949512A (en) * 2008-05-19 2009-12-01 Nuvoton Technology Corp Apparatus and method for fan auto-detection
US7791301B2 (en) * 2008-01-02 2010-09-07 Nuvoton Technology Corporation Apparatus and method for fan auto-detection
US8368338B2 (en) * 2009-12-24 2013-02-05 Pegatron Corporation Device and method for detecting type of fan
TW201428187A (zh) * 2013-01-03 2014-07-16 Anpec Electronics Corp 風扇控制電路及風扇控制系統
US8788111B2 (en) * 2011-08-31 2014-07-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Identifying a fan connected to a computing device
CN101963150B (zh) * 2009-07-21 2014-08-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇类型检测及调速系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5075608A (en) * 1974-06-24 1991-12-24 Erdman David M Control system, electronically commutated motor system, draft inducer apparatus and method
US6597135B2 (en) * 2001-09-24 2003-07-22 Siemens Vdo Automotive Inc. Combination of resistor and PWM electronic device to control speed of a permanent magnet DC motor
US7466089B2 (en) * 2005-12-01 2008-12-16 Regal Beloit Corporation Methods and systems for controlling an electronically commutated motor
CN2864764Y (zh) * 2006-01-20 2007-01-31 英业达股份有限公司 风扇驱动控制装置
US7683566B2 (en) * 2007-01-30 2010-03-23 Inventec Corporation Fan rotation speed control circuit of power supply system
CN101464694B (zh) * 2007-12-21 2012-06-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电脑风扇控制电路
CN102828980B (zh) * 2012-09-11 2015-04-29 中兴通讯股份有限公司 一种散热风扇控制装置及电子设备
CN104747480B (zh) * 2013-12-26 2017-06-06 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 风扇转速调节电路
CN104750627B (zh) * 2013-12-27 2018-01-19 中山市云创知识产权服务有限公司 风扇识别系统及服务器
TWI586895B (zh) * 2015-12-23 2017-06-11 新唐科技股份有限公司 風扇驅動系統與風扇驅動類比晶片

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7319299B2 (en) * 2005-06-27 2008-01-15 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Determining types of cooling fans used in a personal computer thereby using optimum parameters to control each unique cooling fan
US7791301B2 (en) * 2008-01-02 2010-09-07 Nuvoton Technology Corporation Apparatus and method for fan auto-detection
TW200949512A (en) * 2008-05-19 2009-12-01 Nuvoton Technology Corp Apparatus and method for fan auto-detection
CN101963150B (zh) * 2009-07-21 2014-08-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 风扇类型检测及调速系统
US8368338B2 (en) * 2009-12-24 2013-02-05 Pegatron Corporation Device and method for detecting type of fan
US8788111B2 (en) * 2011-08-31 2014-07-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Identifying a fan connected to a computing device
TW201428187A (zh) * 2013-01-03 2014-07-16 Anpec Electronics Corp 風扇控制電路及風扇控制系統

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