(57)【要約】      （修正有）【課題】電気エネルギを節約しかつ不必要に高い気流によって生じるノイズを低減する。【解決手段】周囲温度が下降した温度より低い場合ファンなしの動作モードでモータを作動し、周囲温度が下降した温度より高くかつ上昇した温度より低い場合サイレント動作モードでモータを作動し、周囲温度が上昇した温度より高い場合冷却動作モードでモータを作動する手順を含む、モータ制御方法を提供する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。モータがサイレント動作モードで作動する場合、モータは一定の回転速度で作動する。周囲温度が上昇した温度より高い場合、モータの回転速度は温度の線形関数であり、上昇した温度とモータの最大回転速度に対応する最大温度との間で変化する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子システムが含まれる筐体内部の温度が第一の閾値温度より低い場合、ファンなしの動作モードでのモータの作動であって、そこで、該モータが該ファンなしの動作モードで作動する場合、該モータの回転速度はゼロ回転数／分であるような作動工程と；
該温度が該第一の閾値温度より高く、第二の閾値温度より低い場合、サイレント動作モードでの該モータの作動であって、そこで、該モータが該サイレント動作モードで作動する場合、該モータが一定の回転速度で作動するような作動工程と；
該温度が該第二の閾値温度より高い場合、冷却動作モードでの該モータの作動であって、そこで、該モータが該冷却動作モードで作動する場合、該モータの該回転速度が温度の関数であり、該一定の回転速度と最大回転速度との間で変化するような作動工程とを含む、モータ制御方法。
【請求項２】
前記モータの前記回転速度が温度の線形関数であり、該モータが前記冷却動作モードで作動する場合、前記一定の回転速度と前記最大回転速度との間で変化する、請求項１記載のモータ制御方法。
【請求項３】
前記モータの前記回転速度が温度の曲率関数であり、該モータが前記冷却動作モードで作動する場合、前記一定の回転速度と前記最大回転速度との間で変化する、請求項１記載のモータ制御方法。
【請求項４】
電子システムが含まれる筐体内部の温度が第一の閾値温度より低い場合、ファンなしの動作モードでのモータの作動であって、そこで、該モータが該ファンなしの動作モードで作動する場合、該モータの回転速度はゼロ回転数／分であるような作動工程と；
該温度が該閾値温度より高い場合、サイレント動作モードでの該モータの作動であって、該モータが該サイレント動作モードで作動する場合、該モータの該回転速度は該温度の関数であり、回転速度と最大回転速度との間で変化するような作動工程と；を含む、モータ制御方法。
【請求項５】
前記モータの前記回転速度が温度の線形関数であり、該モータが前記冷却動作モードで作動する場合、該回転速度と最大回転速度との間で変化する、請求項４記載のモータ制御方法。
【請求項６】
前記モータの前記回転速度が温度の曲率関数であり、該モータが前記冷却動作モードで作動する場合、該回転速度と最大回転速度との間で変化する、請求項４記載のモータ制御方法。
【請求項７】
前記モータの前記回転速度は、前記温度が最大温度への前記閾値温度の範囲にある場合、該温度が増加すると線状に増加し、該最大温度は該モータの最大回転速度に対応する、請求項４記載のモータ制御方法。
【請求項８】
前記モータの前記回転速度は、前記温度が最大温度への前記閾値温度の範囲にある場合、曲線状に増加し、該最大温度は該モータの最大回転速度に対応する、請求項４記載のモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ速度の制御に一般に関連し、特に、モータの回転速度もまた、現在制御されたモータによって作動する冷却ファンによって冷却されている特定の放熱性の構成要素を囲む周囲温度により調節されるモータの回転速度を制御する方法に関する。本発明は、方法を実行するための制御回路にも関連する。
【背景技術】
【０００２】
様々な電子装置は通常、電子装置が作動する場合に熱を生成する放熱性の構成要素を有する。放熱性の構成要素を冷却するために、電子装置が含まれる筐体から温風を排気するために多くの場合ファンが使用される。例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ等において、ＣＰＵの動作周波数は次第に高くなり、ＣＰＵの発熱量は増加する。したがって、コンピュータまたは類似した電子装置は、筐体内部で空気を循環させるのを補助するため、および、許容可能な範囲内で筐体内部の周囲温度を維持するため、一つ以上の冷却ファンを含む。ファンにより提供される増加した気流は、特に増加して、システム操作に悪影響を与える可能性がある余熱を取り除く際の補助を一般的に提供する。冷却ファンの使用は特に比較的高い動作温度を有する特定の中央処理装置（ＣＰＵ）のための適当な動作を確実にするのに有効である。これらのファンは、ＤＣ制御されたモータによって作動される。同様に、電源装置等において、電源装置の負荷は次第に高くなり、放熱性の構成要素の発熱量を増加させる。したがって、電源装置または類似した電子装置は、筐体内部で空気を循環させる際の補助のため、および、筐体内部の周囲温度を許容可能な範囲内で維持するために一つ以上の冷却ファンを含む。ファンにより提供される増加した気流は、特に増加し、システム操作に悪影響を与える可能性がある余熱を取り除く際の補助を一般的に提供する。冷却ファンの使用は特に、比較的高い動作温度を有する電源装置の構成要素の適当な動作を確実にするのに有効である。これらのファンは、ＤＣ制御されたモータによって作動される。実際、ＤＣ制御されたモータによって作動される冷却ファンは、冷却を必要とする各種の放熱性の構成要素を冷却するために多くの用途において使うことができる。
【０００３】
電気エネルギを節約し、かつ、不必要に高い気流によって生じるノイズを下げるため、モータの回転速度は、多くの場合制御可能であることが期待される。例えば、モータは一般に、ＣＰＵが過熱した場合にはその最高速度で作動することが必要とされ、一方で、ＣＰＵがすでに冷却されているまたはスタンバイ・モードの場合、エネルギを節約しかつうるさいノイズを減少するためにモータの回転速度は適宜下げられることが期待される。
【０００４】
米国特許第７，４２５，８１２号にて開示したように、システムのファンの制御は、ファン制御アルゴリズムを実行しているファン制御ユニットを一般的に含む。ファン制御アルゴリズムは、システム筐体から温風を排気するように構成される一つ以上のファンを制御する方法を決定する可能性がある。例えば、ファン制御アルゴリズムは、検出された周囲温度によりファンの速度が増減されるべきことを特定する可能性がある。そのような制御アルゴリズムはまた、ファンの速度を下げ、最低回転数でファンの動作を継続するのを可能にすることを含む可能性がある。
【０００５】
米国特許第５，６８７，０７９号にて開示したように、サーミスタによって検出される環境空気の温度によりコンピュータにおけるファンの速度の制御を示唆する。ファンを作動するモータに供給される電流は、トランジスタによって制御される。トランジスタの基部は、サーミスタを含む回路に連結される。気温が２８°Ｃより低い場合、低温分圧器はモータに一定の低電圧を提供する。気温が４０°Ｃより高い場合、高温分圧器はモータに一定の高電圧を提供する。したがって、モータに供給される電圧は、２８°Ｃより下で一定であり、線状に増加して、また４０°Ｃより高くなると一定である。図１を参照すると、米国特許第６，６１７，８１５号にて開示したように、先行技術の従来回路における周囲温度によりモータに供給される電圧の曲線の斜視図が図示される。図１に示すように、垂直軸は電圧を示し、水平軸は温度センサで測定される周囲温度を示す。下降した温度Ｔｍｉｎより下で、一定の電圧Ｖｍｉｎはモータに供給される。上昇した温度Ｔｍａｘより上で、一定の電圧Ｖｍａｘはモータに供給される。ＴｍｉｎおよびＴｍａｘとの間で、モータに供給される電圧は周囲温度の線形関数であり、ＶｍｉｎおよびＶｍａｘの間で変化する。
【０００６】
米国特許第５，６８７，０７９号において示されるタイプの温度制御のために、三つの独立したパラメータの設定が必要である。第一は、最小のファン速度Ｕｍｉｎである。第二は、ファンがその最低速度で作動する下降した温度Ｔｍｉｎである。第三は、ファンがその最高速度で作動する上昇した温度Ｔｍａｘである。先行技術回路においては、これらの三つのパラメータの制御は容易ではない；しかしながら、これらのパラメータは、ファンが使用されるコンピュータシステムのタイプに適応する必要がある。
【０００７】
図２を参照すると、米国特許公開番号２００５／００４７７６２にて開示したように、先行技術の従来の回路において周囲温度と関連するモータの回転速度の曲線の斜視図が図示される。図２に示すように、垂直軸はモータの回転速度を示し、水平軸は温度センサで測定される周囲温度を示す。周囲温度が下降した温度Ｔｍｉｎより低い場合、モータはより低い一定の回転速度Ｕｍｉｎで作動する。周囲温度が上昇した温度Ｔｍａｘより高い場合、モータはより高い一定の回転速度Ｕｍａｘで、または、その最大回転速度で作動する。周囲温度がＴｍｉｎからＴｍａｘの範囲である場合、モータの回転速度は温度の線形関数であり、ＵｍｉｎおよびＵｍａｘの間で変化する。
【０００８】
したがって、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約しかつ不必要に高い気流によって生じるノイズを低減するため、モータ速度の制御方法を実行するようにモータ速度の制御方法および制御回路を提供することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７，４２５，８１２号
【特許文献２】米国特許第５，６８７，０７９号
【特許文献３】米国特許第６，６１７，８１５号
【特許文献４】米国特許公開番号２００５／００４７７６２
【発明の概要】
【００１０】
本発明の主な目的は、ファンのなしの動作モード、サイレント動作モード、および冷却動作モードを含む三つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することであり、そこで、周囲温度が下降した温度よりも低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動し、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。
【００１１】
本発明の別の目的は、ファンのなしの動作モード、サイレント動作モード、および冷却動作モードを含む三つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することであり、そこで、周囲温度が下降した温度より高く、上昇した温度よりも低い場合、モータはサイレント動作モードで作動し、モータは一定の回転速度で作動する。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、ファンのなしの動作モード、サイレント動作モード、および冷却動作モードを含む三つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することであり、そこで、周囲温度が上昇した温度より高い場合、モータは冷却動作モードで作動し、モータの回転速度はその温度の線形関数または曲率関数である。
【００１３】
本発明の別の目的は、ファンなしの動作モードおよび冷却動作モードを含む二つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することであり、そこで周囲温度が閾値温度より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動し、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。
【００１４】
本発明の別の目的は、ファンなしの動作モードおよび冷却動作モードを含む二つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することであり、そこで周囲温度が閾値温度より高い場合、モータは冷却動作モードで作動し、モータの回転速度はその温度の線形関数または曲率関数である。
【００１５】
したがって、モータ制御方法を提供する本発明の上記の目的の一つまたはいくつかまたはすべてを達成するため、次の手順を含む：
電子システムが含まれる筐体内部の温度が第一の閾値温度より低い場合、第一の動作モードでのモータの作動であり、モータが第一の動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分であるような作動；
温度が第一の閾値温度より高くかつ第二の閾値温度より低い場合、第二の動作モードでのモータの作動であり、モータが第二の動作モードで作動する場合、モータは一定の回転速度で作動するような作動；
温度が第二の閾値温度より高い場合、第三の動作モードでのモータの作動であり、モータの回転速度は温度の関数であり、モータが第三の動作モードで作動する場合一定の回転速度と最大回転速度との間で変化するような作動。
【００１６】
本発明の特徴および効果の一つまたは一部またはすべては、単純に本発明を実行するために最適な一つの方式の例証として本発明の好ましい実施形態が図と共に記載される以下の説明から当業者に直ちに明らかになる。当然のことながら、本発明は異なる実施態様が可能であり、そのいくつかの詳細は、本発明から逸脱することなく様々な明らかな態様において変更が可能である。したがって、図面および説明は、事実上例示するためのものであり、限定的なものではないとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】先行技術の従来の回路の温度によりモータに供給される電圧の曲線の図を示す。
【図２】先行技術の従来の回路の周囲温度と関連したモータの該回転速度の曲線の図を示す。
【図３Ａ】電子システムが本発明の第一の好ましい実施例により含まれる筐体内部の温度と関連したモータの回転速度の図を示す。
【図３Ｂ】本発明の第一の好ましい実施形態によるモータの制御回路の図を示す。
【図３Ｃ】本発明の第一の好ましい実施形態によるモータの他の制御回路の図を示す。
【図４Ａ】電子システムが本発明の第二の好ましい実施例により含まれる筐体内部の温度と関連したモータの回転速度の図を示す。
【図４Ｂ】図本発明の第二の好ましい実施形態によるモータの制御回路の図を示す。
【図４Ｃ】図本発明の第二の好ましい実施形態によるモータの他の制御回路の図を示す。
【図５Ａ】電子システムが本発明の第三の好ましい実施例により含まれる筐体内部の温度と関連したモータの回転速度の図を示す。
【図５Ｂ】本発明の第三の好ましい実施形態によるモータの制御回路の図を示す。
【図５Ｃ】本発明の第三の好ましい実施形態によるモータの他の制御回路の図を示す。
【図６Ａ】電子システムが本発明の第四の好ましい実施例により含まれる筐体内部の温度と関連したモータの回転速度の図を示す。
【図６Ｂ】本発明の第四の好ましい実施形態によるモータの制御回路の図を示す。
【図６Ｃ】本発明の第四の好ましい実施形態によるモータの他の制御回路の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の詳細な実施態様は以下に開示される；しかしながら、開示された実施態様は、様々な形式において具体化される可能性がある本発明を単に例証するものであると理解される。加えて、本発明の様々な実施態様と関連して提供される各々の例は、例示するためのものであり、限定的なものではない意図を有する。さらに、図は必ずしも一定の比率であるというわけではなく、いくつかの特徴は特定の構成要素の詳細を示すために誇張される可能性がある。したがって、ここで開示される特定の構造および機能的な詳細は、限定的なものとして解釈されず、単にさまざまに本発明を使用するために当業者への教示を表わすものとして解釈される。
【００１９】
図３Ａを参照すると、第一の本発明の好ましい実施態様により電子装置が含まれる、筐体内部の周囲温度と関連するモータの回転速度の曲線の図が示される。図３Ａに示すように、垂直軸はモータの回転速度を示し、水平軸は温度センサで測定される周囲温度を示す。この好ましい実施態様において、本発明の三つのモードの速度制御を有するモータは、ファンなしの動作モード、サイレント動作モードおよび冷却動作モードを含む。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第一の閾値温度、すなわち下降した温度Ｔ１より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１より高くかつ第二の閾値温度、すなわち上昇した温度Ｔ２より低い場合、モータはサイレント動作モードで作動する。モータがサイレント動作モードで作動する場合、モータは、低い一定の回転速度Ｕ１、すなわちモータの最小回転速度で作動する。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第二の閾値温度Ｔ２より高い場合、モータの回転速度は周囲温度の線形関数であり、回転速度Ｕ１および回転速度Ｕｍａｘの間で変化する。回転速度Ｕｍａｘは、モータの最大回転速度である可能性がある。換言すれば、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度がＴ２からＴｍａｘの範囲である場合、電子装置が含まれる筐体内部でのモータの回転速度は周囲温度が増加すると線状に増加する。
【００２０】
図３Ｂを参照すると、本発明の第一の好ましい実施態様によるモータの制御回路の図が示される。図３Ａに示すように周囲温度と関連してモータの回転速度の曲線の可能な実施態様が示される。図３Ｂに示すように、モータ２００の回転速度を制御するために適用される制御回路１００は、１０１で示されるサーミスタＴＲ１、１０２で示されるＴＲ２、１０３で示されるトランジスタＳＷ１、１０４で示されるＳＷ２、１０５で示される抵抗器Ｒ１、１０６で示されるＲ２、１０７で示されるＲ３、１０８で示されるＲ４、１０９で示されるＲ５、１１０で示されるキャパシタＣ１、１１１で示されるＣ２、および、１１２で示されるリファレンス・レギュレータＶＲを含む。サーミスタ１０１、１０２は、室温（２５°Ｃ）で１００オームから３０メガオームまで変化する抵抗を有する現在生産されている温度センサとして利用される。一般的に言って、１００ｋより上の高抵抗ユニットは例えば１５０°Ｃから３１５°Ｃまでの高温で使用され、中間の抵抗ユニットは６６°Ｃから１５０°Ｃの中間の温度で使用され、１００から１ｋの低抵抗ユニットは、−７３°Ｃから６６°Ｃまでの低温を測定する。好ましくは、筐体のセンサ領域はサーミスタに設定される、または、サーミスタは筐体の中央に位置決めされ、そこでその温度はコンピュータ、サーバ、電源装置等の異なる構成要素の周囲温度を表す。
【００２１】
サーミスタ１０１は電圧ＶＣＣおよび接地間で抵抗器１０５と直列に連結され、ＶＣＣでは通常のコンピュータシステムまたは動力供給システムにおいて１２ボルト提供される。サーミスタ１０２もまた、電圧ＶＣＣおよび接地間で抵抗器１０６と直列に連結される。本発明の一つの特徴によれば、キャパシタンスＣ１を有するキャパシタ１１０は、サーミスタ１０１と並列に連結される。キャパシタ１１０は、ノイズを減少するために利用される。トランジスタ１０３の基部は、抵抗器１０５およびサーミスタ１０１の間で連結される。トランジスタ１０３のエミッタは接地され、トランジスタ１０３のコレクタはトランジスタ１０４の基部に連結される。トランジスタ１０４の基部は、抵抗器１０８および抵抗器１０９の間で連結される。抵抗器１０８、抵抗器１０９およびリファレンス・レギュレータ１１２を含む直列回路は、電圧ＶＣＣおよび接地の間で連結される。リファレンス・レギュレータ１１２の陽極端子は接地され、リファレンス・レギュレータ１１２の陰極端子は抵抗器１０９と直列に連結される。リファレンス・レギュレータ１１２の基準端子は、抵抗器１０６およびサーミスタ１０２間で連結される。キャパシタ１１１は、サーミスタ１０２と並列に連結される。モータ２００は接地およびトランジスタ１０４のエミッタの間で連結され、トランジスタ１０４のコレクタは電圧ＶＣＣに連結される。抵抗器１０７は、トランジスタ１０４のエミッタと、抵抗器１０６およびサーミスタ１０２間のノードとの間で連結される。したがって、モータ２００に適用される電圧ＶＣＣは、トランジスタ１０３の伝導状態に従ってトランジスタ１０４により制御される。
【００２２】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより下である場合、サーミスタ１０１の抵抗はサーミスタ１０１の形質に起因して十分に高く、サーミスタ１０１および抵抗器１０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割した電圧ＶＴｈ１がトランジスタ１０３の基部に適用されかつトランジスタ１０３をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、トランジスタ１０４のオフは、モータを停止するように、モータ２００に供給される直流電圧ＶＣＣを止める効果を有する。したがって、ファンなしの動作モードの下で、電気エネルギを節約することができ、出力損失および動力効率が改善されるように、不必要に気流によって引き起こされるノイズはない。
【００２３】
制御回路がサイレント動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高く、第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより低い場合、サーミスタ１０１の抵抗はサーミスタ１０１の形質に起因して十分に低く、サーミスタ１０１および抵抗器１０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１がトランジスタ１０３の基部に適用され、トランジスタ１０３をオフにするようにその抵抗が温度によって変化する。
【００２４】
さらに、制御回路がサイレント動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高く、第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより低い場合、サーミスタ１０２の形質に起因するサーミスタ１０２の抵抗は減少し、サーミスタ１０２および抵抗器１０６の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３は減少し、リファレンス・レギュレータ１１２に適用され、そこで分割された電圧ＶＴｈ３は、リファレンス・レギュレータ１１２の出力電圧ＶＤを例えばリファレンス入力電圧ＶＲｅｆのように第一の低電圧レベルで維持するため、リファレンス・レギュレータ１１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより高い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。リファレンス・レギュレータ１１２は、当業者にとって周知であるＴＬ４３１のようなリファレンス・ジェネレータおよび、分路レギュレータであってもよい。サーミスタ１０２および抵抗器１０６の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３は、サーミスタ１０２および抵抗器１０６の抵抗によって決定される。抵抗器１０６の抵抗は、分割された電圧ＶＴｈ３をリファレンス・レギュレータ１１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより高く維持し、第一の低電圧レベルに電圧ＶＤを維持するため、プロンプト値を設定する可能性がある。したがって、抵抗器１０８、１０９およびリファレンス・レギュレータ１１２の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ２は、第二の低電圧レベルに維持され、かつ、トランジスタ１０４に適用され、低い一定の回転速度Ｕ１でモータ２００を駆動する。その結果、サイレント動作モードの下で、出力損失および動力効率が改善されるように、不必要に高い気流によって生じるノイズを下げる効果を有することができる。
【００２５】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第二の閾値温度Ｔ２例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ１０１の抵抗はサーミスタ１０１の形質に起因して十分に低く、サーミスタ１０１および抵抗器１０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１は、トランジスタ１０３の基部に適用され、トランジスタ１０３をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００２６】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、周囲温度が筐体の第二の閾値温度Ｔ２例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ１０２の抵抗はサーミスタ１０２の形質に起因して線状に減少し、サーミスタ１０２および抵抗器１０６の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３が線状に減少し、リファレンス・レギュレータ１１２に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３が電圧ＶＤを線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ１１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、モータ２００の回転速度が周囲温度の増加によって線状に増加するように、抵抗器１０８、１０９およびリファレンス・レギュレータ１１２の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ２は線状に増加し、トランジスタ１０４に適用される。回転曲線のｄＵ／ｄＴの傾斜は、抵抗Ｒ３を調整するため抵抗器１０７を用いて調整される可能性がある。したがって、冷却動作モード下で、周囲温度の線形増加により、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ２００の回転速度を線状に増加させる効果を有することができる。
【００２７】
図３Ｃを参照すると、本発明の第一の好ましい実施態様によるモータの他の制御回路が図示される。この図は、図３Ａに示すように周囲温度と関連したモータの回転速度の曲線の可能な実施態様を示す。図３Ｃに示すように、モータ２００´の回転速度を制御するために適用される制御回路１００´は、１０１´で示されるサーミスタＴＲ１´、１０２´で示されるＴＲ２´、１０３´で示されるトランジスタＳＷ１´、１０４´で示されるＳＷ２´、１０５´で示される抵抗器Ｒ１´、１０６´で示されるＲ２´、１０７´で示されるＲ３´、１０８´で示されるＲ４´、１０９´で示されるＲ５´、１１４´で示されるＲ６´、１１５´で示されるＲ７´、１１６´で示されるＲ８´、１１７´で示されるＲ９´、１１０´で示されるキャパシタＣ１´、１１１´で示されるＣ２´、１１２´で示されるリファレンス・レギュレータＶＲ´、およびＰＷＭ ＩＣ １１８´を含む。サーミスタ１０１、１０２は、温度センサとして利用される。好ましくは、筐体のセンサ領域はサーミスタに設定される、または、サーミスタは筐体の中央で位置決めされ、そこでその温度は、コンピュータ、サーバ、電源装置等の異なる構成要素の温度を表す。
【００２８】
サーミスタ１０１´は、電圧ＶＣＣ´および接地間で抵抗器１０５´と直列に連結され、ＶＣＣ´では通常のコンピュータシステムまたは動力供給システムにおいて１２ボルト提供される。サーミスタ１０２´もまた、電圧ＶＣＣ´および接地間で抵抗器１０６´と直列に連結される。本発明の一つの特徴によれば、キャパシタンスＣ１´を有するキャパシタ１１０´は、サーミスタ１０１´と並列に連結される。キャパシタ１１０´は、ノイズを減少するために利用される。トランジスタ１０３´の基部は、抵抗器１０５´およびサーミスタ１０１´の間で連結される。トランジスタ１０３´のエミッタは接地される。抵抗器１０８´、抵抗器１０９´およびリファレンス・レギュレータ１１２´を含む直列回路は、電圧ＶＣＣ´および接地の間で連結される。リファレンス・レギュレータ１１２´の陽極端子は接地され、リファレンス・レギュレータ１１２´の陰極端子は抵抗器１０９´と直列に連結される。リファレンス・レギュレータ１１２´の基準端子は、抵抗器１０６´およびサーミスタ１０２´間で連結される。キャパシタ１１１´は、サーミスタ１０２´と並列に連結される。トランジスタ１０３´のコレクタは、抵抗器１０８´および抵抗器１０９´間のノードに連結される。抵抗器１０７´は、リファレンス・レギュレータ１１２´の基準端子と、抵抗器１０８´および抵抗器１０９´の間のノードとの間で連結される。抵抗器１１４´および抵抗器１１５´を含む直列回路は、トランジスタ１０３´のコレクタの間で連結され、接地される。ＰＷＭ ＩＣ １１８´は、ＶＣＣ、Ｖｉｎ、ＰＷＭおよびＧＮＤの四つの端子を有する。ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＶＣＣは、電圧ＶＣＣ´に連結される。 ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子Ｖｉｎは、抵抗器１１４´および抵抗器１１５´の間のノードに連結される。ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＧＮＤは接地される。トランジスタ１０４´の基部は、抵抗器１１６´およびＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＰＷＭの一つの端子に連結される。抵抗器１１６´の他の端子は、電圧ＶＣＣ´およびモータ２００´に連結される抵抗器１１７´の一つの端子に連結される。トランジスタ１０４´のエミッタは、接地される。モータ２００´は、抵抗器１１７により接地およびトランジスタ１０４´のコレクタ間で連結される。したがって、モータ２００´に適用される電圧ＶＣＣ´は、トランジスタ１０３´の伝導状態に従ってトランジスタ１０４によって制御される。
【００２９】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより低い場合、サーミスタ１０１´の抵抗は、サーミスタ１０１´の形質に起因して十分に高く、サーミスタ１０１´および抵抗器１０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´が、トランジスタ１０３´の基部に適用され、トランジスタ１０３´をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、端子Ｖｉｎの入力電圧は、第一の閾値電圧例えば０.８ボルトより低く設定され、トランジスタ１０４のオフは、モータを停止するため、モータ２００´に供給される直流電圧ＶＣＣ´を止める効果を有する。その結果、ファンなしの動作モード下で、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約することができ、不必要な気流によって引き起こされるノイズはない。
【００３０】
制御回路がサイレント動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高く、第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより低い場合、サーミスタ１０１´の抵抗はサーミスタ１０１´の形質に起因して十分に低く、サーミスタ１０１´および抵抗器１０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´がトランジスタ１０３´の基部に適用され、トランジスタ１０３´をオフにするようにその抵抗が温度によって変化する。
【００３１】
さらに、制御回路がサイレント動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高く、第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより低い場合、サーミスタ１０２´の形質に起因するサーミスタ１０２´の抵抗は減少し、サーミスタ１０２´および抵抗器１０６´の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´は減少し、リファレンス・レギュレータ１１２´に適用され、そこで分割された電圧ＶＴｈ３´は、リファレンス・レギュレータ１１２´の出力電圧ＶＤ´を例えばリファレンス入力電圧ＶＲｅｆのように第一の低電圧レベルで維持するため、リファレンス・レギュレータ１１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより高い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。リファレンス・レギュレータ１１２´は、当業者にとって周知であるＴＬ４３１のようなリファレンス・ジェネレータおよび、分路レギュレータであってもよい。サーミスタ１０２´および抵抗器１０６´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´は、サーミスタ１０２´および抵抗器１０６´の抵抗によって決定される。抵抗器１０６´の抵抗は、分割された電圧ＶＴｈ３´をリファレンス・レギュレータ１１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆ´より高く維持し、第一の低電圧レベルに電圧ＶＤ´を維持するため、プロンプト値を設定する可能性がある。したがって、抵抗器１０８´、１０９´、１１４´、１１５´およびリファレンス・レギュレータ１１２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ２´は、第二の低電圧レベル、例えば１．８ボルトに維持され、低い一定の回転速度Ｕ１でモータ２００´を駆動するためにＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＰＷＭが５０％の負荷サイクルを有するＰＷＭパルスを出力することができるように、ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子Ｖｉｎに適用される。その結果、サイレント動作モードの下で、出力損失および動力効率が改善されるように、不必要に高い気流によって生じるノイズを下げる効果を有することができる。
【００３２】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ１０１´の抵抗はサーミスタ１０１´の形質に起因して十分に低く、サーミスタ１０１´および抵抗器１０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´がトランジスタ１０３´の基部に適用され、トランジスタ１０３´をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００３３】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、周囲温度が筐体の第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ１０２´の抵抗はサーミスタ１０２´の形質に起因して線状に減少し、サーミスタ１０２´および抵抗器１０６´の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´が線状に減少し、リファレンス・レギュレータ１１２´に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３´が電圧ＶＤ´を線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ１１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆ´より低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、抵抗器１０８´、１０９´、１１４´、１１５´およびリファレンス・レギュレータ１１２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２´は、回転速度Ｕ１から回転速度Ｕｍａｘまでモータ２００´を駆動するため、ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＰＷＭが５０％から１００％の負荷サイクルを有するＰＷＭパルスを出力することができるように、線状に増加し、かつ、ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子Ｖｉｎに適用される。モータ２００´の回転速度は、周囲温度の増加により線状に増加する。回転曲線のｄＵ／ｄＴの傾斜は、抵抗Ｒ３´を調整するため抵抗器１０７´を用いて調整される可能性がある。したがって、冷却動作モード下で、周囲温度の線形増加により、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ２００´の回転速度を線状に増加させる効果を有することができる。
【００３４】
図４Ａを参照すると、第二の本発明の好ましい実施態様により電子装置が含まれる、筐体内部の周囲温度と関連するモータの回転速度の曲線の図が示される。図４Ａに示すように、垂直軸はモータの回転速度を示し、水平軸は温度センサで測定される温度を示す。この好ましい実施態様において、本発明の三つのモードの速度制御を有するモータは、ファンなしの動作モード、サイレント動作モードおよび冷却動作モードを含む。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第一の閾値温度、すなわち下降した温度Ｔ１より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第一の閾値温度Ｔ１より高くかつ第二の閾値温度、すなわち上昇した温度Ｔ２より低い場合、モータはサイレント動作モードで作動する。モータがサイレント動作モードで作動する場合、モータは、一定の回転速度Ｕ１で作動する。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が第二の閾値温度Ｔ２より高い場合、モータの回転速度は周囲温度の線形関数であり、回転速度Ｕ１および回転速度Ｕｍａｘの間で変化する。回転速度Ｕｍａｘは、モータの最大回転速度である。換言すれば、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度がＴ１からＴｍａｘの範囲である場合、電子装置が含まれる筐体内部でのモータの回転速度は周囲温度が増加すると曲線状に増加する。
【００３５】
図４Ｂを参照すると、本発明の第二の好ましい実施態様によるモータの制御回路の図が示される。図４Ａに示すように周囲温度と関連してモータの回転速度の曲線の可能な実施態様が示される。図４Ｂで示す回路は、図３Ｂで示す回路にほぼ類似している。本発明の第二の好ましい実施態様において、３１３で示されるサーミスタＴＲ３が、３０２で示されるサーミスタＴＲ２と並列に連結するために加えられ、そこで、図４Ｂに示すように３０２で示されるサーミスタＴＲ２の機能は、図３Ｂで示ように１０２で示されるサーミスタＴＲ２の機能と同じである。したがって、本発明の第二の好ましい実施態様におけるファンなしの動作モードおよびサイレント動作モードを作動する制御回路の作業原理は、本発明の第一の好ましい実施態様におけるファンなしの動作モードおよびサイレント動作モードを作動する制御回路の作業原理にほぼ類似している。第一の好ましい実施態様および第二の好ましい実施態様の間の冷却動作モードにおける作業原理は主に異なる。
【００３６】
図４Ｂに示すように、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ３１３と並列のサーミスタ３０２の抵抗は、サーミスタ３１２および抵抗器３０６と並列したサーミスタ３０２の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３が曲線状に減少し、かつ、リファレンス・レギュレータ３１２に適用されるように、それらの抵抗が温度によって変化するサーミスタ３１３と並列するサーミスタ３０２の形質に起因して曲線状に減少し、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３は、電圧ＶＤを曲線状に増加させるため、リファレンス・レギュレータ３１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定される。したがって、抵抗器３０８、３０９およびリファレンス・レギュレータ３１２の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ２は、電子装置が含まれる筐体内部で、モータ４００の回転速度が周囲温度の増加により曲線状に増加するように、曲線状に増加し、かつ、トランジスタ３０４に適用される。その結果、冷却動作モード下で、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にするのに特に有効であるように、モータ４００の回転速度を曲線状に増加させる効果を有することができる。
【００３７】
図４Ｃを参照すると、本発明の第二の好ましい実施態様によるモータの他の制御回路の図が示される。図４Ａに示すように周囲温度と関連してモータの回転速度の曲線の可能な実施態様が示される。図４Ｃで示す回路は、図３Ｃで示す回路にほぼ類似している。本発明の第二の好ましい実施態様において、３１３´で示されるサーミスタＴＲ３´が、３０２´で示されるサーミスタＴＲ２´と並列に連結するために加えられ、そこで、図４Ｃに示すように３０２´で示されるサーミスタＴＲ２´の機能は、図３Ｃで示ように１０２´で示されるサーミスタＴＲ２´の機能と同じである。したがって、本発明の第二の好ましい実施態様におけるファンなしの動作モードおよびサイレント動作モードを作動する制御回路の作業原理は、本発明の第一の好ましい実施態様におけるファンなしの動作モードおよびサイレント動作モードで作動する制御回路の作業原理にほぼ類似している。第一の好ましい実施態様および第二の好ましい実施態様の間の冷却動作モードにおける作業原理は主に異なる。
【００３８】
図４Ｃに示すように、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、周囲温度が筐体の第二の閾値温度Ｔ２、例えば８０°Ｃより高い場合、サーミスタ３０２´の抵抗は、サーミスタ３１３´および抵抗器３０６´の並列したサーミスタ３０２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´が曲線状に減少し、かつ、リファレンス・レギュレータ１１２´に適用されるように、それらの抵抗が温度によって変化するサーミスタ３１３´と並列したサーミスタ３０２´の形質に起因して曲線状に減少し、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３´が電圧ＶＤ´を曲線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ３１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定される。したがって、抵抗器３０８´、３０９´、３１４´、３１５´およびリファレンス・レギュレータ３１２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２´は、回転速度Ｕ１から回転速度Ｕｍａｘまでモータ２００´を駆動するため、ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子ＰＷＭが５０％から１００％の負荷サイクルを有するＰＷＭパルスを出力することができるように、線状に増加し、かつ、ＰＷＭ ＩＣ １１８´の端子Ｖｉｎに適用される。モータ２００´の回転速度は、周囲温度の増加により曲線状に増加する。したがって、冷却動作モード下で、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ２００´の回転速度を曲線状に増加させる効果を有することができる。
【００３９】
図５Ａを参照すると、第三の本発明の好ましい実施態様により電子装置が含まれる、筐体内部の周囲温度と関連するモータの回転速度の曲線の図が示される。図５Ａに示すように、垂直軸はモータの回転速度を示し、水平軸は温度センサで測定される温度を示す。この好ましい実施態様において、本発明の二つのモードの速度制御を有するモータは、ファンなしの動作モードおよび冷却動作モードを含む。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が閾値温度Ｔ１より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が閾値温度Ｔ１より高い場合、モータは冷却動作モードで作動する。モータが冷却動作モードで作動する場合、モータの回転速度は周囲温度の線形関数であり、回転速度Ｕ１およびＵｍａｘの間で変化する。回転速度Ｕｍａｘは、モータの最大回転速度である。換言すれば、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度がＴ１からＴｍａｘの範囲である場合、電子装置が含まれる筐体内部でのモータの回転速度は周囲温度が増加すると線状に増加する。
【００４０】
図５Ｂを参照すると、第三の本発明の好ましい実施態様によるモータの制御回路が図示される。図５Ａに示すように、周囲温度と関連したモータの回転速度の曲線の可能な実施態様を示す。図５Ｂで示す回路は、図３Ｂで示す回路にほぼ類似している。
【００４１】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、電子装置が含まれる筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより低い場合、サーミスタ５０１の抵抗は、サーミスタ５０１の形質に起因して十分に高く、サーミスタ５０１および抵抗器５０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１が、トランジスタ５０３の基部に適用され、トランジスタ５０３をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、トランジスタ５０４のオフは、モータを停止するため、モータ６００に供給される直流電圧ＶＣＣを止める効果を有する。その結果、ファンなしの動作モード下で、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約することができ、不必要な気流によって引き起こされるノイズはない。
【００４２】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ５０１の抵抗はサーミスタ５０１の形質に起因して十分に低く、サーミスタ５０１および抵抗器５０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１がトランジスタ５０３の基部に適用され、トランジスタ５０３をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００４３】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ５０２の抵抗はサーミスタ５０２の形質に起因して線状に減少し、サーミスタ５０２および抵抗器５０６の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３が線状に減少し、リファレンス・レギュレータ５１２に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３が電圧ＶＤを線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ５１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。ファレンス・レギュレータ１１２は、当業者にとって周知であるＴＬ４３１のようなリファレンス・ジェネレータおよび、分路レギュレータであってもよい。したがって、抵抗器５０８、５０９、およびリファレンス・レギュレータ５１２の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２は、モータ６００の回転速度を電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度の増加により線状に増加するように、線状に増加し、かつ、トランジスタ５０４に適用される。回転曲線のｄＵ／ｄＴの傾斜は、抵抗Ｒ３´を調整するため抵抗器５０７´を用いて調整される可能性がある。したがって、冷却動作モード下で、周囲温度の線形増加により、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ６００の回転速度を線状に増加させる効果を有することができる。
【００４４】
図５Ｃを参照すると、第三の本発明の好ましい実施態様によるモータの他の制御回路が図示される。図５Ａに示すように、周囲温度と関連したモータの回転速度の曲線の可能な実施態様を示す。図５Ｃで示す回路は、図３Ｃで示す回路にほぼ類似している。
【００４５】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、筐体における温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより低い場合、サーミスタ５０１´の抵抗は、サーミスタ５０１´の形質に起因して十分に高く、サーミスタ５０１´および抵抗器５０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´が、トランジスタ５０３´の基部に適用され、トランジスタ５０３´をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、トランジスタ５０４´のオフは、モータを停止するため、モータ６００´に供給される直流電圧ＶＣＣ´を止める効果を有する。その結果、ファンなしの動作モード下で、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約することができ、不必要な気流によって引き起こされるノイズはない。
【００４６】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ５０１´の抵抗はサーミスタ５０１´の形質に起因して十分に低く、サーミスタ５０１´および抵抗器５０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´がトランジスタ５０３´の基部に適用され、トランジスタ５０３´をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００４７】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ５０２´の抵抗はサーミスタ５０２´の形質に起因して線状に減少し、サーミスタ５０２´および抵抗器５０６´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´が線状に減少し、リファレンス・レギュレータ５１２´に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３´が電圧ＶＤ´を線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ５１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。ファレンス・レギュレータ１１２´は、当業者にとって周知であるＴＬ４３１のようなリファレンス・ジェネレータおよび、分路レギュレータであってもよい。したがって、抵抗器５０８´、５０９´、５１４´、５１５´およびリファレンス・レギュレータ５１２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２´は、回転速度Ｕ１から回転速度Ｕｍａｘまでモータ６００´を駆動するため、ＰＷＭ ＩＣ ５１８´の端子ＰＷＭが５０％から１００％の負荷サイクルを有するＰＷＭパルスを出力することができるように、線状に増加し、かつ、ＰＷＭ ＩＣ ５１８´の端子Ｖｉｎに適用される。モータ６００´の回転速度は、周囲温度の増加により線状に増加する。回転曲線のｄＵ／ｄＴの傾斜は、抵抗Ｒ３´を調整するため抵抗器５０７´を用いて調整される可能性がある。したがって、冷却動作モード下で、周囲温度の線形増加により、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ６００´の回転速度を線状に増加させる効果を有することができる。
【００４８】
図６Ａを参照すると、第四の本発明の好ましい実施態様により電子装置が含まれる、筐体内部の周囲温度と関連するモータの回転速度の曲線の図が示される。図６Ａに示すように、垂直軸はモータの回転速度を示し、水平軸は温度センサで測定される温度を示す。この好ましい実施態様において、本発明の二つのモードの速度制御を有するモータは、ファンなしの動作モードおよび冷却動作モードを含む。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が閾値温度Ｔ１より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度が閾値温度Ｔ１より高い場合、モータは冷却動作モードで作動する。モータが冷却動作モードで作動する場合、モータの回転速度は周囲温度の曲率関数であり、回転速度Ｕ１およびＵｍａｘの間で変化する。回転速度Ｕｍａｘは、モータの最大回転速度である。換言すれば、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度がＴ１からＴｍａｘの範囲である場合、電子装置が含まれる筐体内部でのモータの回転速度は周囲温度が増加すると曲線状に増加する。
【００４９】
図６Ｂを参照すると、第四の本発明の好ましい実施態様によるモータの制御回路が図示される。図６Ａに示すように、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度と関連したモータの回転速度の曲線の可能な実施態様を示す。図６Ｂで示す回路は、図４Ｂで示す回路にほぼ類似している。
【００５０】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、筐体における温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより低い場合、サーミスタ７０１の抵抗は、サーミスタ７０１の形質に起因して十分に高く、サーミスタ７０１および抵抗器７０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１が、トランジスタ７０３の基部に適用され、トランジスタ７０３をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、トランジスタ７０４のオフは、モータを停止するため、モータ８００に供給される直流電圧ＶＣＣを止める効果を有する。その結果、ファンなしの動作モード下で、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約することができ、不必要な気流によって引き起こされるノイズはない。
【００５１】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ７０１の抵抗はサーミスタ７０１の形質に起因して十分に低く、サーミスタ７０１および抵抗器７０５の直流連結で直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１がトランジスタ７０３の基部に適用され、トランジスタ７０３をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００５２】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ７０２の抵抗はサーミスタ７０２の形質に起因して曲線状に減少し、サーミスタ７０２および抵抗器７０６の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３が曲線状に減少し、リファレンス・レギュレータ７１２に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３が電圧ＶＤを曲線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ７１２のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、抵抗器７０８、７０９、およびリファレンス・レギュレータ７１２の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２は、モータ８００の回転速度が、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度の増加により曲線状に増加するように、曲線状に増加してトランジスタ７０４に適用される。したがって、冷却動作モード下で、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ８００の回転速度を曲線状に増加させる効果を有することができる。
【００５３】
図６Ｃを参照すると、第四の本発明の好ましい実施態様によるモータの他の制御回路が図示される。図６Ａに示すように、電子装置が含まれる筐体内部の周囲温度と関連したモータの回転速度の曲線の可能な実施態様を示す。図６Ｃで示す回路は、図４Ｃで示す回路にほぼ類似している。
【００５４】
制御回路がファンなしの動作モードで作動する場合、すなわち、筐体における温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより低い場合、サーミスタ７０１´の抵抗は、サーミスタ７０１´の形質に起因して十分に高く、サーミスタ７０１´および抵抗器７０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´が、トランジスタ７０３´の基部に適用され、トランジスタ７０３´をオンにするように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、トランジスタ７０４´のオフは、モータを停止するため、モータ８００´に供給される直流電圧ＶＣＣ´を止める効果を有する。その結果、ファンなしの動作モード下で、出力損失および動力効率が改善されるように、電気エネルギを節約することができ、不必要な気流によって引き起こされるノイズはない。
【００５５】
制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ７０１´の抵抗はサーミスタ７０１´の形質に起因して十分に低く、サーミスタ７０１´および抵抗器７０５´の直流連結で直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ１´がトランジスタ７０３´の基部に適用され、トランジスタ７０３´をオフにするように、その抵抗が温度によって変化する。
【００５６】
さらに、制御回路が冷却動作モードで作動する場合、すなわち、筐体の周囲温度が閾値温度Ｔ１、例えば５０°Ｃより高い場合、サーミスタ７０２´の抵抗はサーミスタ７０２´の形質に起因して曲線状に減少し、サーミスタ７０２´および抵抗器７０６´の直流連結での直流電圧ＶＣＣの分割によって生じる分割された電圧ＶＴｈ３´が曲線状に減少し、リファレンス・レギュレータ７１２´に適用され、そこで、分割された電圧ＶＴｈ３´が電圧ＶＤ´を曲線状に増加させるためリファレンス・レギュレータ７１２´のリファレンス入力電圧ＶＲｅｆより低い値に設定されるように、その抵抗が温度によって変化する。したがって、抵抗器７０８´、７０９´、７１４´、７１５´およびリファレンス・レギュレータ７１２´の直流連結での直流電圧ＶＣＣ´の分割によって生じた分割された電圧ＶＴｈ２´は、回転速度Ｕ１から回転速度Ｕｍａｘまでモータ８００を駆動するため、ＰＷＭ ＩＣ ７１８´の端子ＰＷＭが５０％から１００％の負荷サイクルを有するＰＷＭパルスを出力することができるように、曲線状に増加し、かつ、ＰＷＭ ＩＣ ７１８´の端子Ｖｉｎに適用される。モータ８００の回転速度は、周囲温度の増加により曲線状に増加する。したがって、冷却動作モード下で、ファンが比較的高い動作温度でシステムの適当な動作を確実にする際に特に有用であるように、モータ８００´の回転速度を曲線状に増加させる効果を有することができる。
【００５７】
結果的に、本発明は、ファンなしの動作モード、サイレント動作モードおよび冷却動作モードを含む三つの動作モードを有するモータ制御回路および方法を提供することができる。周囲温度が下降した温度より低い場合、モータはファンなしの動作モードで作動する。モータがファンなしの動作モードで作動する場合、モータの回転速度はゼロ回転数／分である。周囲温度が下降した温度より高くかつ上昇した温度より低い場合、モータはサイレント動作モードで作動する。モータがサイレント動作モードで作動する場合、モータは一定の回転速度で作動する。周囲温度が上昇した温度より高い場合、モータの回転速度は温度の線形関数である。
【００５８】
図面および上記に記載されたように本発明の実施態様が、例示的なものであり限定的な意図を有しないと当業者により理解される。
【００５９】
図面および上記に記載されたように本発明の実施態様が、例示的なものであり限定的な意図を有しないと当業者により理解される。本発明の好ましい実施態様の上記の説明は、解説および説明のために示された。これは、包括的であるまたは厳密な形式または開示された例示的な実施態様に本発明を制限する意図を有しない。したがって、前述の説明は、制限的であるというよりも、図示するためのものであるとみなされるべきである。明らかに、多くの修正および変更が、当業者には明瞭である。実施態様は、本発明の原理およびその最良の形態の実用的な適用を最もよく説明するために選択されかつ記載され、それによって、特定の使用または実施態様に適した様々な変更を当業者は理解することができる。本発明の範囲は、すべての用語が特に明記しない限りそれらの最も広い合理的な意味で用いられる本願明細書に付加される請求項およびそれらの同等物によって定められる意図を有する。当業者によって記載される実施態様において、以下の請求項に記載の本発明の範囲内において変形物が作成される可能性があると認識されるべきである。さらに、要素または構成要素が以下の請求項において明白に列挙されていることには関係なくここで開示した要素および構成要素は公に捧げられる意図を有さない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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