專利名稱：：改進(jìn)dc無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和冷卻風(fēng)扇的可靠性的微控制器方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冷卻風(fēng)扇。更特別地，本發(fā)明涉及用于電子系統(tǒng)中并用于設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的冷卻方案的智能冷卻風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
：在諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電子系統(tǒng)中，冷卻風(fēng)扇在維持它們的操作能力方面起重要作用。如果不能從電子系統(tǒng)去除過量的熱則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的永久性損害。由于現(xiàn)有的電子系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此需要具有僅僅提供冷卻空氣以外的添加功能的風(fēng)扇，該添加功能諸如控制風(fēng)扇的速度的能力、監(jiān)視風(fēng)扇上的轉(zhuǎn)速計(jì)以確定瞬時(shí)風(fēng)扇速度的能力和檢測(cè)風(fēng)扇是否出現(xiàn)了故障或比其預(yù)設(shè)的速度低的能力。雖然在當(dāng)前的一些冷卻風(fēng)扇中存在這些功能，但不存在可用于控制由不同的制造商制造的冷卻風(fēng)扇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或協(xié)議。并且，為了在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)這些冷卻風(fēng)扇，需要設(shè)計(jì)也被稱為控制器卡的專用的印刷電路組件(PCA)，以提供風(fēng)扇可理解的信號(hào)和以系統(tǒng)的電子裝置可解釋的形式對(duì)系統(tǒng)接收和提供信號(hào)。如果希望附加的功能，諸如風(fēng)扇通過增加速度對(duì)其它有故障的風(fēng)扇進(jìn)行補(bǔ)償?shù)哪芰?、風(fēng)扇通知外部硬件存在問題的能力或風(fēng)扇響應(yīng)系統(tǒng)溫度升高而增加速度的能力，那么還需要專用的PCA或控制器卡。PCA或控制器卡被設(shè)計(jì)和構(gòu)建為能夠檢測(cè)風(fēng)扇故障、通知系統(tǒng)風(fēng)扇已出現(xiàn)故障和調(diào)整系統(tǒng)中其它風(fēng)扇的速度。PCA和控制器卡的設(shè)計(jì)和制造包含大量的工程時(shí)間和資源，這最終被加到利用冷卻風(fēng)扇的整個(gè)系統(tǒng)的成本上。對(duì)于熱設(shè)計(jì)工程師來說，為新系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻方案也是耗時(shí)的過程。一般要求PCA或控制器卡被設(shè)計(jì)和構(gòu)建為控制風(fēng)扇速度和其它功能，諸如故障檢測(cè)和報(bào)警設(shè)置。常常是，需要多個(gè)控制卡的設(shè)計(jì)和構(gòu)建以在真實(shí)世界應(yīng)用中對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試，以獲得正確的風(fēng)扇的組合、風(fēng)扇速度和報(bào)警設(shè)置等。例如，在系統(tǒng)中安裝樣品風(fēng)扇、確定所需要的適當(dāng)?shù)娘L(fēng)扇速度和電力，和在系統(tǒng)中對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行測(cè)試的多次迭代成本較高且效率較低。包含常規(guī)的冷卻風(fēng)扇特別是直流(DC)無(wú)刷冷卻風(fēng)扇的另一考慮是，它們根據(jù)施加的輸入電壓改變速度。隨著輸入電壓增加，風(fēng)扇速度增加并使用更多的電力。當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，風(fēng)扇速度降低并提供更少的冷卻。許多典型的應(yīng)用具有可在24到74伏之間變化的電壓范圍。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員承擔(dān)在這些較寬的電壓擺動(dòng)中維持恒定的冷卻。因此，通常在系統(tǒng)中安裝電壓調(diào)節(jié)電源以保持施加到風(fēng)扇上的電壓恒定，但是，如果必須安裝電壓調(diào)節(jié)電源，那么也會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)增加附加的復(fù)雜性和成本。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇方案；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)多個(gè)冷卻風(fēng)扇的電子系統(tǒng)；圖3A和圖3B示出用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇的示意性電路圖4A示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電壓和電流波形；圖4B示出才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電壓波形和電流波形；圖4C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的維持冷卻風(fēng)扇的速度的微控制器的邏輯路徑的流程圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面的示例屏幕；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面的高級(jí)功能的畫面實(shí)例；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇的邏輯路徑的流程圖；圖8示出4艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的確定使用冷卻風(fēng)扇的電子系統(tǒng)的冷卻方案規(guī)范的流程圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模擬電流限制功能的仿真方法；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含模擬電流仿真功能的冷卻風(fēng)扇；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的利用權(quán)重因子預(yù)測(cè)冷卻風(fēng)扇的壽命的方法；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分析冷卻風(fēng)扇中的關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)的流程圖13示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的為了保持冷卻風(fēng)扇不出現(xiàn)故障測(cè)量冷卻風(fēng)扇中的關(guān)注點(diǎn)的方法；以及圖14A和圖14B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性冷卻風(fēng)扇的關(guān)注的操作點(diǎn)。具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇方案。冷卻風(fēng)扇100包含具有風(fēng)扇112(包含風(fēng)扇葉片)和可旋轉(zhuǎn)地與風(fēng)扇112耦合以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇112的電動(dòng)機(jī)114的風(fēng)扇模塊110。諸如由MicrochipTechnology4S司制造的18針PIC16C717微控制器的微控制器120與風(fēng)扇模塊110、具體而言與電動(dòng)機(jī)114直接通信。但可利用任何適當(dāng)?shù)奈⒖刂破骰蛱幚砥骺杀焕?。微控制?20優(yōu)選地被固定在冷卻風(fēng)扇100內(nèi)。諸如Inter陽(yáng)IC(I2C)("I2C誦BusSpecification",Version2.1，January2000,來自PhilipsSemiconductors)總線接口130的總線接口與微控制器120通信。總線接口130促進(jìn)向和從微控制器120的數(shù)據(jù)傳送?？偩€接口130可通過諸如I2C總線線路的總線線路132與系統(tǒng)140互連。I2C總線線路132具有兩個(gè)線路數(shù)據(jù)(SDA)線和時(shí)鐘(SCL)線。Inter-IC(I2C)可被串行訪問，使得利用I2C協(xié)議的各單個(gè)裝置具有特定的標(biāo)識(shí)(ID)，但可全部與相同的通信線路或總線連接(即，它可作為并行總線被連接)。由于Inter-IC(I2C)是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中利用冷卻風(fēng)扇的熱設(shè)計(jì)工程師所熟悉的，因此它是有用的協(xié)議，并且相當(dāng)多的數(shù)字邏輯器件利用12C協(xié)議。但也可使用任何其它的總線接口系統(tǒng)和協(xié)議。例如，在汽車工業(yè)中利用的Controller-AreaNetwork(CAN)協(xié)議(Controller-AreaNetwork(CAN)Specification,version2.0，1991，RobertBoschGmbH，Stuttgart,Germany)也可與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的總線接口130—起使用。除了風(fēng)扇客戶或熱設(shè)計(jì)工程師控制風(fēng)扇速度、監(jiān)視風(fēng)扇上的轉(zhuǎn)速的能力，還特別希望諸如以電子方式讀取冷卻風(fēng)扇ioo一的件號(hào)的能力、的附加功能。由于不同的風(fēng)扇制造商可能具有不同的控制風(fēng)扇速度或提供報(bào)警或轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)的方法，因此能夠很容易地獲得諸如件號(hào)、風(fēng)扇制造商和制造日期的冷卻風(fēng)扇IOO信息迅速幫助冷卻方案的設(shè)計(jì)和修補(bǔ)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，微控制器120通過程序代碼被編程，該程序代碼使得微控制器120讀取由利用例如I2C協(xié)議的系統(tǒng)或裝置140提供的字節(jié)通信。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，微控制器120包含存儲(chǔ)程序代碼的程序存儲(chǔ)器。PIC16C717微控制器例如能夠處理14位字，并具有2千字節(jié)的容量。程序或指令代碼只一次性地在工廠中被編程到微控制器120中，并且最終用戶或冷卻風(fēng)扇客戶不能對(duì)其重新編程或重寫。PIC16C717微控制器例如還包含微控制器120可用的用于進(jìn)行其操作的具有256字節(jié)的容量的小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或"暫時(shí)存儲(chǔ)器"。微控制器120的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是易失性的，并且不存儲(chǔ)任何編程或指令，它只是工作存儲(chǔ)器。微控制器120中的程序代碼(諸如以"C，，編程語(yǔ)言書寫的代碼)可包含冷卻風(fēng)扇100的件號(hào)、制造商和制造日期，使得當(dāng)微控制器120例如從主機(jī)系統(tǒng)/設(shè)備140接收命令以向與其連接的系統(tǒng)或設(shè)備140輸出這種數(shù)據(jù)時(shí)，微控制器120可很容易地輸出請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。也可以包含冷卻風(fēng)扇100的件號(hào)、制造商和制造日期以外的有用的數(shù)據(jù)，諸如風(fēng)扇汲取的電流(安培)。微控制器120可在例如I2C協(xié)議中傳達(dá)關(guān)于冷卻風(fēng)扇100的數(shù)據(jù)。通過提供能夠通過利用諸如I2C協(xié)議的公共協(xié)議直接與系統(tǒng)或設(shè)備140通信的冷卻風(fēng)扇100，從而根本不需要PCA或控制器卡以控制冷卻風(fēng)扇IOO或與其通信。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)多個(gè)冷卻風(fēng)扇的電子系統(tǒng)。多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248被設(shè)置在電子系統(tǒng)200內(nèi)。多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)與連接器模塊230電連接，該連接器模塊230是用于電源210和用戶系統(tǒng)/設(shè)備140的線分流器(linesplitter),根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電子系統(tǒng)200利用12C協(xié)議，并且用戶系統(tǒng)/設(shè)備140具有根據(jù)I2C協(xié)議的通信線路，即與連接器模塊230連接的數(shù)據(jù)線222和時(shí)鐘線224。連接器模塊230依次將數(shù)據(jù)線222和時(shí)鐘線224分入多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)。類似地，來自電源210的電源線即電力線212和電力返回線214與連接器模塊230連接，該連接器模塊230依次將電力線212和電力返回線214分入多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)。在所有I2C器件中需要的特定的地址可在外部(通過連接"l"為高或"O，，為低的地址線)或在制造中在內(nèi)部被設(shè)置。用于多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)和用戶系統(tǒng)/設(shè)備140的數(shù)據(jù)線222和時(shí)鐘線224可相互連接，或與內(nèi)部總線連接，這使得用戶系統(tǒng)/設(shè)備140例如能夠改變多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的任一個(gè)的風(fēng)扇速度、檢測(cè)多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的任一個(gè)的風(fēng)扇速度、讀取多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的任一個(gè)的件號(hào)等。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，微控制器120可通過程序代碼被編程，以使得各冷卻風(fēng)扇100能夠檢測(cè)其它的冷卻風(fēng)扇242、244、246、248風(fēng)扇的速度。在現(xiàn)有的技術(shù)中，需要設(shè)計(jì)和構(gòu)建;用的pcT或控制器卡以為利用冷卻風(fēng)扇242、244;246、248的電子系統(tǒng)200提供這些功能。因此，微控制器120可通過程序代碼被編程，使得各冷卻風(fēng)扇242、244、246、248具有檢測(cè)其它有故障的風(fēng)扇并通過增加其風(fēng)扇速度對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償、通知外部硬件140存在問題或響應(yīng)系統(tǒng)溫度升高增加其風(fēng)扇速度的能力。通過4吏冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)相互通信，可以向整個(gè)系統(tǒng)200提供增加的冗余和功能。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，冷卻風(fēng)扇242、244、246、248通過它們的通信線路132(參見圖l)相互連接，可以通過與共享總線的連接促進(jìn)這種連接。在冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)，該故障被其它的冷卻風(fēng)扇242、244、246、248檢測(cè)到。一旦檢測(cè)到該故障，其它的冷卻風(fēng)扇242、244、246、248就可被編程為增加風(fēng)扇速度以對(duì)由于冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的一個(gè)的故障導(dǎo)致的氣流減少進(jìn)行補(bǔ)償。在另一實(shí)施例中，溫度傳感器可通過利用12C協(xié)議被實(shí)現(xiàn)，并與多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248連接，使得冷卻風(fēng)扇242、244、246、248中的每一個(gè)可與溫度傳感器直接連接(或者，如果溫度傳感器不直接與冷卻風(fēng)扇242、244、246、248連接，那么通過主機(jī)系統(tǒng)/設(shè)備140)。因此，多個(gè)冷卻風(fēng)扇242、244、246、248可進(jìn)一步被編程為如果由溫度傳感器檢測(cè)到的溫度升高則增加風(fēng)扇速度、或者如果溫度降低則降低風(fēng)扇速度。換句話說，冷卻風(fēng)扇242、244、246、248也可知道由安裝在系統(tǒng)內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)的溫度并因此動(dòng)作。通過將冷卻風(fēng)扇242、244、246、248相互連接并將它們放在"多主體(multi-master)，，模式中，各冷卻風(fēng)扇242、244、246、248相互通信，并且可實(shí)現(xiàn)上述的冗余和故障恢復(fù)操作。通過利用諸如I2C協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)微控制器120和總線接口130，工程師免于設(shè)計(jì)和構(gòu)建PCA或控制器卡，得到的系統(tǒng)不再承栽附加的控制器卡的成本，并且冷卻風(fēng)扇IOO可被直接添加到現(xiàn)有的顧客或設(shè)計(jì)工程師硬件的總線上。冷卻風(fēng)扇242、244、246、248(參見圖2)可相互連接，或與共同連接的印刷電路板(PCB)連接，以大大簡(jiǎn)化冷卻方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。并且，由于專有的PCA或控制器卡的成本是冷卻風(fēng)扇自身的成本的三倍，因此不再需要該專用的PCA或控制器卡的節(jié)省效果是十分明顯的。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，冷卻風(fēng)扇242、244、246、248可與例如IBMSpecification18P3640(October2001)Type5風(fēng)扇兼容。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，設(shè)置即使輸入電壓和/或電動(dòng)機(jī)負(fù)載變化/改變也能夠以恒定速度操作的冷卻風(fēng)扇100(參見圖1)。如上所迷，大多數(shù)常規(guī)的DC無(wú)刷冷卻風(fēng)扇隨著施加的輸入電壓改變速度。隨著輸入電壓增加，風(fēng)扇速度增加并使用更多的電力。當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，風(fēng)扇速度降低并提供更少的冷卻。許多現(xiàn)有的應(yīng)用具有可在24到74伏之間變化的電壓范圍。設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)在這些較寬的電壓擺動(dòng)中對(duì)維持系統(tǒng)恒定的冷卻，一般地，設(shè)計(jì)工程師在系統(tǒng)中安裝電壓調(diào)節(jié)電源以保持施加到風(fēng)扇上的電壓恒定。但是，提供電壓調(diào)節(jié)電源會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)增加更大的復(fù)雜性并增加成本。圖3A和圖3B示出用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇的示意性電路圖。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，微控制器120包括具有用于實(shí)時(shí)檢測(cè)冷卻風(fēng)扇100的速度并且不管輸入電壓如何變化都維持其速度的指令的程序代碼，參照?qǐng)D3A，線E1312是電壓(輸入)線，而線E2314是電壓返回(接地)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，線322和324是Inter-IC(I2C)線用于用I2C協(xié)議進(jìn)行通信的作為數(shù)據(jù)線的線322和作為時(shí)鐘線的324。一般地，在冷卻風(fēng)扇應(yīng)用中，輸入電壓可為12伏、24伏或48伏。二極管Dl和D2332在系統(tǒng)內(nèi)提供反極性保護(hù)。齊納二極管(Zenordiode)D5334提供電力降并將電壓調(diào)節(jié)到例如12伏。包含5V調(diào)節(jié)器342以向微控制器120和速度傳感器116(例如，霍爾傳感器)提供調(diào)節(jié)的5伏電壓。霍爾傳感器116通過利用當(dāng)穿過材料的電荷栽體由于施加的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的霍爾效應(yīng)，基于風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)114的靜子380的位置，向微控制器120提供數(shù)字信號(hào)。該偏轉(zhuǎn)在橫切磁場(chǎng)和電流方向的材料兩邊導(dǎo)致可測(cè)量的電位差。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，霍爾傳感器116提供50%的占空因子信號(hào)，即，風(fēng)扇的每轉(zhuǎn)/循環(huán)兩個(gè)脈沖?；谟苫魻杺鞲衅?16提供的信號(hào)，微控制器120能夠確定冷卻風(fēng)扇100的速度和進(jìn)行維持恒定風(fēng)扇速度所需要的任何調(diào)整。參照?qǐng)D3B,微控制器120與兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)驅(qū)動(dòng)器350、360連接。通過MOSFET驅(qū)動(dòng)器350、360,微控制器120控制提供給風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)114特別是MOSFET372、374、376、378和靜子380兩端的電壓的占空因子(接通時(shí)間vs.斷開時(shí)間)。才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，MOSFET372、376的漏極與變化的輸入電壓(來自線El312)耦合。MOSFET372的柵極與MOSFET驅(qū)動(dòng)器350的高(HO)線(7)耦合。MOSFET372的柵極還與MOSFET驅(qū)動(dòng)器360的高(HO)線(7)耦合。各MOSFET驅(qū)動(dòng)器350、360的從微控制器120輸入的針2上的邏輯分別由不同的線，即線D和E控制。針2的狀態(tài)與各MOSFET驅(qū)動(dòng)器350、360的H0針相同，并且微控制器120交替這些信號(hào)，4吏得MOSFET372、376不同時(shí)處于"高"狀態(tài)。MOSFET372、376的源極分別與和MOSFET374、378中的每一個(gè)的漏極耦合并與靜子380耦合的節(jié)點(diǎn)耦合。MOSFET374的柵極與MOSFET驅(qū)動(dòng)器350的低輸出(L0)線(5)耦合。MOSFET378的柵極還與MOSFET驅(qū)動(dòng)器360的低輸出(L0)線(5嫩合。MOSFET374、378中的每一個(gè)的源極與基準(zhǔn)電壓或接地電壓338耦合。在圖3B所示的配置中，MOSFET372、378同時(shí)處于"接通"，而MOSFET374、376處于"斷開"，并且，作為替代方案，當(dāng)MOSFET374、376為"接通"時(shí)，MOSFET372、378為"斷開"。因此，當(dāng)通過霍爾傳感器116檢測(cè)增加的速度時(shí)，微控制器120降低靜子占空因子，以維持向電動(dòng)機(jī)繞組傳送相同的能量。以嵌入微控制器120的程序代碼實(shí)現(xiàn)占空因子的改變。電阻器336為微控制器120提供鎖定的轉(zhuǎn)子檢測(cè)信號(hào)。微控制器120通過監(jiān)視在電阻器336上出現(xiàn)的電流的電壓表示檢測(cè)流過繞組的電流。如果該電壓超過設(shè)定的微控制器120內(nèi)部的設(shè)置閾值，那么輸出脈沖被終止，并且鎖定的轉(zhuǎn)子條件被覺察。電容器C1和C2338提供電壓波紋過濾，并且用作附加的保護(hù)，以限制較高的開關(guān)電流在用戶的系統(tǒng)中引起噪聲。圖4A示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電壓和電流的波形。例如，冷卻風(fēng)扇的正常電壓是48VDC。如果電壓例如增加到60VDC，那么風(fēng)扇作為對(duì)被MOSFET372、374、376、378(參見圖3)切換的更大的電壓和能量的反應(yīng)具有增加速度的物理傾向。頂部的波形組410代表靜子380兩端的電壓，波形414代表48伏，波形412代表60伏。底部的波形組420代表流過靜子380的電流，波形424代表48伏輸入，波形422代表60伏輸入。因此，在不采取任何附加的措施的情況下，增加的電壓和電流導(dǎo)致向線團(tuán)傳送附加的能量，這導(dǎo)致風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)得更快。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，冷卻風(fēng)扇100的微控制器120監(jiān)視諸如霍爾傳感器的速度傳感器116以檢測(cè)增加的速度，而不是如現(xiàn)有技術(shù)那樣利用電壓調(diào)節(jié)電源。作為替代方案，也可監(jiān)視通過冷卻風(fēng)扇100的速度的增加產(chǎn)生的反電磁場(chǎng)(EMF)，以檢測(cè)速度的增加。為了對(duì)增加的速度進(jìn)行補(bǔ)償，微控制器120包括具有當(dāng)檢測(cè)到速度增加時(shí)降低靜子占空因子(即，接通時(shí)間VS.斷開時(shí)間)以維持向電動(dòng)機(jī)114傳送的相同能量的指令的程序代碼，優(yōu)選地，通過利用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制風(fēng)扇速度，即通過使用短脈沖驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)114(在改變電動(dòng)機(jī)的速度的過程中脈沖改變—脈沖越長(zhǎng)，則電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)得越多，反之亦然)。圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電壓波形和電流波形。與圖3A中的波形412相比，頂部波形430代表電壓(例如60VDC)的減少的靜子占空因子(接通時(shí)間vs.斷開時(shí)間)。與圖3A中的波形424相比，底部波形440代表電流的減少的靜子占空因子。因此，當(dāng)電壓和電流增加時(shí)，各"接通時(shí)間"減少以維持向電動(dòng)機(jī)114傳送相同的能量，并由此調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基于各種電壓水平的靜子占空因子的改變被預(yù)先編程到嵌入微控制器120中的程序代碼中。圖4C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的維持冷卻風(fēng)扇的速度的微控制器的邏輯路徑的流程圖。與冷卻風(fēng)扇IOO要被維持的恒定速度對(duì)應(yīng)設(shè)置401基準(zhǔn)常數(shù)(被編程到微控制器120中)。微控制器120進(jìn)入402用于其正常操作的主例程。嵌入在微控制器120中的程序代碼確定是否產(chǎn)生403諸如霍爾傳感器中斷信號(hào)的速度傳感器中斷。如果沒有產(chǎn)生這種中斷，那么操作重新回到塊402。如果產(chǎn)生了中斷，那么捕獲404自出現(xiàn)最后的中斷信號(hào)經(jīng)過的定時(shí)器值。確定405定時(shí)器值比代表希望的風(fēng)扇速度的基準(zhǔn)常數(shù)大還是小。如果定時(shí)器值比基準(zhǔn)常數(shù)小，那么占空因子(諸如PWM占空因子)減少406—個(gè)時(shí)鐘，定時(shí)器被重設(shè)407用于新的比較，并且操作重新回到塊402。如果定時(shí)器值比基準(zhǔn)常數(shù)大，那么占空因子(諸如PWM占空因子)增加408—個(gè)時(shí)鐘，定時(shí)器被重設(shè)409用于新的比較，并且操作重新回到塊402。如果定時(shí)器值等于基準(zhǔn)常數(shù)，那么操作重新回到塊402。通過利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇100，熱設(shè)計(jì)工程師不再需要為了對(duì)由于系統(tǒng)電壓的擺動(dòng)導(dǎo)致的對(duì)冷卻造成的負(fù)面影響進(jìn)行補(bǔ)償，在PCA、控制器卡中或在風(fēng)扇托盤中設(shè)計(jì)和構(gòu)建專用的電源或其它附加的電路。并且，專用的電源可很容易地消耗三倍于風(fēng)扇自身成本的成本。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇IOO不管輸入電壓如何都可提供恒定的風(fēng)扇速度，并且設(shè)計(jì)時(shí)間和成本大大降低。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面的畫面實(shí)例。風(fēng)扇控制器用戶界面500優(yōu)選是在諸如桌上型個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或膝上型計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的軟件程序。桌上型PC或膝上型計(jì)算機(jī)可通過例如使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的因特網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接并被遠(yuǎn)程訪問.風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500使得熱設(shè)計(jì)工程師能夠迅速產(chǎn)生用于特定應(yīng)用的冷卻方案。風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500的典型應(yīng)用是用于為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)新的機(jī)殼/外殼的冷卻方案。當(dāng)設(shè)計(jì)用于新的機(jī)殼/外殼的冷卻方案時(shí)，設(shè)計(jì)工程師不知道(1)需要多少氣流；(2)需要什么類型的報(bào)警；(3)在控制器卡電路上需要什么功能；和(4)隨著系統(tǒng)溫度升高系統(tǒng)應(yīng)如何操作。通過利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500，設(shè)計(jì)工程師可迅速安裝根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇100，并將這些風(fēng)扇連接到執(zhí)行風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500以確定用于特定的機(jī)殼/外殼的冷卻方案規(guī)范的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(例如，桌上型PC或膝上型計(jì)算機(jī))上。冷卻風(fēng)扇IOO與電源連接，并然后與執(zhí)行風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。冷卻風(fēng)扇100可與風(fēng)扇/計(jì)算機(jī)適配器連接，議轉(zhuǎn)換成諸如通用串行總線(USB)協(xié)議的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可識(shí)別的協(xié)議。風(fēng)扇/計(jì)算機(jī)適配器然后插入例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的USB端口，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與冷卻風(fēng)扇100通信。在將冷卻風(fēng)扇100組裝到系統(tǒng)機(jī)殼/夕卜殼中之后，設(shè)計(jì)工程師啟動(dòng)風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500。如圖5的主屏幕500所示，設(shè)計(jì)工程師可改變連接的任意冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的速度、i更定基本的報(bào)警、監(jiān)視連接的溫度傳感器和不斷地更新所有冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的數(shù)據(jù)(件號(hào)、速度、報(bào)警狀態(tài)等)。在一個(gè)實(shí)施例中，溫度傳感器122可被加入微控制器120內(nèi)。風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500模擬駐留在微控制器120中的程序代碼以控制各冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的行為。換句話說，風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500適于允許用戶控制和操作各冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的所有功能。因此，各冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的所有功能可被熱^L計(jì)工程師用于設(shè)計(jì)故障檢查和樣機(jī)研究。圖5的主屏幕快照500表示用于四個(gè)冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的基本信息，包含它們的件號(hào)、風(fēng)扇標(biāo)識(shí)、風(fēng)扇速度和狀態(tài)(例如，活動(dòng)、停止等)。還提供用于兩個(gè)溫度傳感器的基本信息，包含它們的傳感器標(biāo)識(shí)、件號(hào)和檢測(cè)的溫度。在屏幕上也可以提供給用戶的其它信息。當(dāng)風(fēng)扇速度、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)降到特定水平以下時(shí)，提供允許設(shè)定風(fēng)扇510、520、530、540的基本速度以及啟動(dòng)例如基本報(bào)警的風(fēng)扇控制登錄窗口570。也可提供消息框580以通知用戶在風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500的使用過程中出現(xiàn)的事件。系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)冷卻風(fēng)扇的風(fēng)扇速度可被稍微設(shè)為相互不同，以測(cè)試和消除可能出現(xiàn)的可導(dǎo)致不希望有的噪聲的任何拍頻。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面的高級(jí)功能的屏幕實(shí)例。在圖6所示的高級(jí)功能屏幕610中，可設(shè)定和測(cè)試"如果…將會(huì)怎樣"條件方案。例如，方案可被配置為對(duì)冷卻風(fēng)扇510、520、530、540中的一個(gè)什么時(shí)候出現(xiàn)故障設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。高級(jí)功能屏幕610允許設(shè)計(jì)工程師很容易地實(shí)施這種方案和程序并測(cè)試適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，可設(shè)定和測(cè)試以下的邏輯條件如果FANA速度比1500RPM4氐，那么將FANB設(shè)為3500RPM,并且，—TRIPALARM(解除報(bào)警)1。風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500可被配置為使得命令處于類似直接語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)中，從而允許用戶對(duì)以上的粗體下劃線項(xiàng)操作來自菜單的項(xiàng)，以改變條件。以上的例子示出這樣一種實(shí)例條件，即，當(dāng)出現(xiàn)故障的一個(gè)冷卻風(fēng)扇(風(fēng)扇A)旋轉(zhuǎn)速度比1500RPM慢時(shí)，第二冷卻風(fēng)扇(風(fēng)扇B)被調(diào)整為增加速度(增加到3500PRM)以對(duì)系統(tǒng)提供增加的冷卻，然后，可被預(yù)先配置為警告用戶在系統(tǒng)中存在問題(或者更具體地，警告風(fēng)扇A出現(xiàn)故障)的報(bào)警1被解除?？梢酝ㄟ^使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500配置大量的其它條件方案。并且，也可通過使用類似的技術(shù)建立包含溫度傳感器的條件方案。因此，熱設(shè)計(jì)工程師能夠設(shè)定和測(cè)試各種不同的條件和程序，使得各風(fēng)扇510、520、530、540的適當(dāng)?shù)男袨橄鄳?yīng)地響應(yīng)各條件。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻風(fēng)扇的邏輯路徑的流程圖。圖7示出在具有四個(gè)風(fēng)扇即風(fēng)扇A~D的系統(tǒng)中從風(fēng)扇A的角度執(zhí)行的故障檢測(cè)過程。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，風(fēng)扇A~D中的每一個(gè)與Inter-IC(I2C)總線并聯(lián)連接。首先，風(fēng)扇A向風(fēng)扇B發(fā)送710狀態(tài)請(qǐng)求。確定風(fēng)扇A是否在預(yù)定的時(shí)間周期例如2秒內(nèi)從風(fēng)扇B接收到720響應(yīng)。如果接收到響應(yīng)，那么確定是否接收到730故障模式響應(yīng)。如果未接收到故障模式響應(yīng)，那么風(fēng)扇A等待預(yù)定的時(shí)間周期例如5秒，然后，用風(fēng)扇C重復(fù)740上述迭代。如果風(fēng)扇A在預(yù)定的時(shí)間周期(例如，2秒)內(nèi)沒有從風(fēng)扇B接收到響應(yīng)，或者如果風(fēng)扇A從風(fēng)扇B接收到故障模式響應(yīng)，那么假定風(fēng)扇B出現(xiàn)了故障(或正在出現(xiàn)故障)，并且風(fēng)扇A前進(jìn)以基于通過使用風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500確定的冷卻方案規(guī)范/操作參數(shù)和編程增加750其風(fēng)扇速度，關(guān)于風(fēng)扇B的故障的故障通知被風(fēng)扇A傳送760，并且風(fēng)扇A等待預(yù)定的時(shí)間周期例如5秒，然后，用風(fēng)扇C重復(fù)740上述迭代。一旦完成用風(fēng)扇C的迭代，還關(guān)于風(fēng)扇D執(zhí)行迭代。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例確定使用冷卻風(fēng)扇的電子系統(tǒng)的冷卻方案規(guī)范的流程圖。至少一個(gè)冷卻風(fēng)扇被安裝810在外殼內(nèi)。對(duì)于至少一個(gè)冷卻風(fēng)扇設(shè)定820操作參數(shù)?；谠O(shè)定的操作參數(shù)進(jìn)行830外殼內(nèi)的至少一個(gè)冷卻風(fēng)扇的操作。如果操作參數(shù)通過至少一個(gè)冷卻風(fēng)扇導(dǎo)致外殼內(nèi)有足夠的冷卻，那么至少一個(gè)冷卻風(fēng)扇的操作參數(shù)被捕獲840。一旦用戶對(duì)各風(fēng)扇510、520、530、540的行為完成適當(dāng)?shù)呐渲貌M意安裝在機(jī)殼/夕卜殼內(nèi)的風(fēng)扇510、520、530、540的功能，那么用戶可"冷凍"設(shè)計(jì)并存儲(chǔ)確定的冷卻方案規(guī)范或操作參數(shù)(對(duì)于該特定的機(jī)殼/外殼，例如為各風(fēng)扇的RPM設(shè)置、報(bào)警、條件、溫度條件、條件行為(例如，用于對(duì)風(fēng)扇故障、溫度升高進(jìn)行補(bǔ)償)等)。冷卻方案規(guī)范可被轉(zhuǎn)發(fā)給冷卻風(fēng)扇制造商，并且遵從定制的冷卻方案規(guī)范的特定的冷卻風(fēng)扇可被制造，該冷卻方案規(guī)范包含在用風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500進(jìn)行測(cè)試的過程中闡述的工程師所希望并且被提供給設(shè)計(jì)工程師的適當(dāng)?shù)木幊?，該設(shè)計(jì)工程師已經(jīng)知道利用具有這些特性和編程邏輯的冷卻風(fēng)扇的冷卻方案已被測(cè)試和證明。通過利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500，熱設(shè)計(jì)工程師通過以下方面在設(shè)計(jì)周期中節(jié)省大量的時(shí)間不再需要設(shè)計(jì)和構(gòu)建專用的PCA或控制器卡來控制冷卻風(fēng)扇510、520、530、540的速度和報(bào)警設(shè)置；和消除請(qǐng)求風(fēng)扇樣品、在系統(tǒng)中測(cè)試風(fēng)扇、請(qǐng)求二次更高供電(secondhigher-powered)風(fēng)扇樣品、在系統(tǒng)中測(cè)試風(fēng)扇等以確定適當(dāng)?shù)臋C(jī)殼/夕卜殼用冷卻方案的迭代。熱設(shè)計(jì)工程師能夠在不必經(jīng)過迭代過程的情況下通過利用風(fēng)扇控制器用戶界面軟件500平衡氣流、噪聲、冗余和溫度響應(yīng)。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模擬電流限制功能的仿真方法。在冷卻風(fēng)扇中，較小的電阻器可以以與電動(dòng)機(jī)的電流串聯(lián)的方式被添加以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電流。雖然這種方法是有效的，但它具有三個(gè)缺點(diǎn)。第一，電阻器的物理尺寸可能較大，這會(huì)導(dǎo)致將電阻器配入有限尺寸的典型的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)套筒(hub)中的問題。第二，這種物理上較大的電阻器比標(biāo)準(zhǔn)電阻器貴得多，這增加電動(dòng)機(jī)成本。第三，由較大的電阻器消耗的電力降低總體電動(dòng)機(jī)效率。在本發(fā)明的實(shí)施例中，微控制器軟件或程序代碼可模仿這種功能?？僧a(chǎn)生900識(shí)別大量的占空因子測(cè)量值和用于占空因子測(cè)量的相應(yīng)的風(fēng)扇速度的查找表。在本發(fā)明的替代性實(shí)施例中，查找表可包含大量的DC電壓電平和相應(yīng)的風(fēng)扇速度。例如，查找表可包含2.5伏DC代表加00轉(zhuǎn)每分鐘的條目。在本發(fā)明的替代性實(shí)施例中，查找表可包含在微控制器上接收或感測(cè)的電阻和相應(yīng)的風(fēng)扇速度。例如，查找表可包含10000歐姆代表2000轉(zhuǎn)每分鐘的條目。在這種情況下，微控制器通過電阻提供電流，并產(chǎn)生DC電壓。該表可在非易失性存儲(chǔ)器中產(chǎn)生。例如，該表可包含以下條目。仍關(guān)于步猓900,作為例子，以下列出的DC_array(占空因子)表列包含與速度陣列表列中的101個(gè)條目對(duì)應(yīng)的101個(gè)條目。DCarrayll011。叫10!2031t41^51，61J2t82，92402ai3423，133443,154,M4，n4,—1沐卿05j21S,2糾,6^S6^沐27W873973731732M38^35JW砂^379^3砂,399,41(^20，43(M40,4Sl/t6M71,481"92^502,S12^S22^S32^43353，5ti3379,584394,604,614,625^S^64艮6然,666,676，幼6,6沐707，717，727,737/74&7S8J68^78J8^799^809^19,W!MkHWl5(W60,8703gWM外l外l灘332，942，952灘，973，983，柳，10(M，10144024);SpeedMT野I101I^(7知0,7177灘l,柳&6356^12239063703,SS15t5338t5172教17,一487<M732*401，4478(436M249l414M043>3947t3856l3769>3686(3606t3529l3456)3386>3319,3254)31W>3132>3074)3018)296413f2863>2M4，2768，r7222679,2>2595l25S512517l2479,2443-408^3^柳^2308^76!2244t2216^ir^21S8)ZI31t2104J07M052卿7^2003,1979，19S6，l鄉(xiāng),l外"889,18684847，18274807tl78847砂,17幼473I47M,lWWO，l磁,1647，1630,W154599,15844鄰VSS4，1S4(W526451244W,1鄉(xiāng),1472,1459,14464434,1420*1410,13外1386，137543"1;在上表中，DC_array值可代表被傳送給冷卻風(fēng)扇的脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的占空因子。在本發(fā)明的實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)的占空因子可通過利用串聯(lián)電阻器和并聯(lián)電阻器被集成，并被轉(zhuǎn)換成DC電壓。在本發(fā)明的實(shí)施例中，DC電壓被輸入到微控制器模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，DC電壓被輸入到微控制器外面的模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。在以上的實(shí)施例中，數(shù)字值即DC_array值可在1和1024之間，這可由10位表示。Speed_array值是與DC—array值相關(guān)或?qū)?yīng)的速度目標(biāo)。作為例子，speed_array值的表或陣列中的最大速度可以是7500轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)。根據(jù)上表，這與微控制器1020的模數(shù)(AD)針上的零電壓(數(shù)字值0)讀數(shù)對(duì)應(yīng)。根據(jù)上表，speed—array的最大速度是1364RPM，它與微控制器1020的AD針上的5伏讀數(shù)(數(shù)字值1024)對(duì)應(yīng)。在以上解釋的實(shí)施例中，微控制器中的A/D轉(zhuǎn)換器是10位值。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含模擬電流仿真功能的冷卻風(fēng)扇。非易失性存儲(chǔ)器1042可在物理上位于微控制器1020中。作為替代方案，非易失性存儲(chǔ)器1042可在物理上位于冷卻風(fēng)扇1000中，微控制器1020可測(cè)量905被發(fā)送以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的信號(hào)的占空因子。如上所述，它可以是被輸入到微控制器1020上的A/D針中的脈沖寬度調(diào)制的風(fēng)扇信號(hào)。微控制器1020可從速度傳感器1026接收910速度測(cè)量值。速度傳感器1026可以是霍爾傳感器或反電動(dòng)勢(shì)傳感器。速度傳感器1026可在磁學(xué)上感測(cè)風(fēng)扇的速度，并可向微控制器1020傳送數(shù)字或模擬信號(hào)。微控制器1020可基于步驟905中的測(cè)量的占空因子(或基于在步驟905中測(cè)量的占空因子)從查找表檢索915相應(yīng)的風(fēng)扇速度。換句話說，微控制器1020可包含軟件或程序代碼，以利用測(cè)量或捕獲的占空因子并從非易失性存儲(chǔ)器1042檢索相應(yīng)或期望的風(fēng)扇速度。如上面解釋的那樣，微控制器1020捕獲或測(cè)量DC_array值并從查找表檢索相應(yīng)或期望的速度陣列值。作為例子，微控制器1020可捕獲占空因子或DC_array值82并然后檢索相應(yīng)或期望的speed_array值(速度值)5515。微控制器1020可將相應(yīng)的風(fēng)扇速度與從速度傳感器1026接收的風(fēng)扇速度相比較920。換句話說，微控制器1020確定實(shí)際的風(fēng)扇速度是否與所希望或期望的風(fēng)扇速度對(duì)應(yīng)。如果測(cè)量的風(fēng)扇速度比相應(yīng)或期望的風(fēng)扇速度的預(yù)定分?jǐn)?shù)小，那么這指示什么操作不正常(即，到達(dá)電動(dòng)機(jī)1014的電流太高)。響應(yīng)比預(yù)定分?jǐn)?shù)小的測(cè)量的風(fēng)扇速度，微控制器1020可然后減小925對(duì)于電動(dòng)機(jī)1014的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果測(cè)量的風(fēng)扇速度小于相應(yīng)或期望的風(fēng)扇速度的2/3，那么微控制器1020可減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。為了確定電動(dòng)機(jī)的電流太高的原因，微控制器1020還可請(qǐng)求捕獲和記錄冷卻風(fēng)扇中的測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)。作為例子，正常的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)被設(shè)計(jì)為以IOOOORPM運(yùn)行。由于冷卻風(fēng)扇1000中的故障或阻礙，即使提供給冷卻風(fēng)扇的電流是足以正常地以IOOOORPM運(yùn)行正常的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流，每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)也會(huì)減小到6000RPM。6000RPM可被速度傳感器1026測(cè)量。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1040或顧客正在傳送指示電動(dòng)機(jī)1014和風(fēng)扇1012以10000rpm旋轉(zhuǎn)的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，因此，測(cè)量的風(fēng)扇速度和相應(yīng)或期望的風(fēng)扇速度之間的比較導(dǎo)致測(cè)量的風(fēng)扇速度小于預(yù)定的分?jǐn)?shù)，在這種情況下小于2/3。作為例子，微控制器1020可以相應(yīng)的比率、例如顧客或計(jì)算機(jī)傳送的占空因子的2/3減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。減少的占空因子減小了電動(dòng)機(jī)1014的電流汲取，以防止電動(dòng)機(jī)1014汲取太多的電流并損壞電動(dòng)機(jī)內(nèi)的部件。在本發(fā)明的實(shí)施例中，微控制器1020可周期性地嘗試測(cè)試故障是否已得到解決，例如風(fēng)扇1012的障礙是否已被去除。微控制器1020可嘗試使占空因子輕微增加預(yù)定數(shù)量的RPM，例如，使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子增加與IOORPM對(duì)應(yīng)的值。在占空因子增加后，速度傳感器測(cè)量或捕獲電動(dòng)機(jī)1014的速度。如果電動(dòng)機(jī)1014的速度不增加，那么微控制器1020將占空因子減小預(yù)定數(shù)量的RPM,并再次等待預(yù)定的時(shí)間。作為例子，預(yù)定的時(shí)間可以是IOO毫秒。如果電動(dòng)機(jī)的速度增加期望的預(yù)定的數(shù)量的RPM、例如100RPM，那么微控制器1020增加占空因子以將電動(dòng)機(jī)速度增加到正常的操作速度、例如IOOOORPM。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)/冷卻風(fēng)扇的正常操作速度可以為諸如10000RPM的速度。速度傳感器可測(cè)量電動(dòng)機(jī)速度已減小到6000RPM。微控制器1020可關(guān)閉電動(dòng)機(jī)1014的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即電動(dòng)機(jī)被完全關(guān)閉。微控制器1020等待預(yù)定的時(shí)間量，例如3秒，并傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)以重新啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇1000。驅(qū)動(dòng)信號(hào)包含導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)開始以10000RPM操作的占空因子。電動(dòng)機(jī)1014要花費(fèi)一定時(shí)間才能將其操作速度增加到1000RPM操作速度。在該時(shí)間后，如果電動(dòng)機(jī)不以速度傳感器1026測(cè)量的IOOORPM旋轉(zhuǎn)，那么電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不被傳送，例如被切斷。該過程繼續(xù)，直到故障被校正，例如障礙被清除，一旦故陣被校正，電動(dòng)機(jī)1014就以全速操作。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的利用權(quán)重因子預(yù)測(cè)冷卻風(fēng)扇的壽命的方法.在冷卻風(fēng)扇的操作過程中，可通過利用溫度傳感器1044監(jiān)視1100溫度，例如，可捕獲溫度測(cè)量值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，溫度傳感器1044可在微控制器1020的內(nèi)部。在本發(fā)明的實(shí)施例中，溫度傳感器可在微控制器1020的外部.在特定的操作條件下，溫度被連續(xù)監(jiān)視。在其它的操作條件下，溫度可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1040或電子裝置通電時(shí)被周期性地監(jiān)視，諸如每15分鐘監(jiān)視一次。監(jiān)視或測(cè)量的溫度可被分析以確定1105測(cè)量的溫度是否在例如預(yù)定溫度的+/-5度的預(yù)定溫度窗口或范圍內(nèi)。根據(jù)冷卻風(fēng)扇1000的操作環(huán)境，窗口溫度或范圍可以為+/-5度、+/-1度、+/-15度或+/-10度。例如，位于諸如機(jī)場(chǎng)廣告牌或汽車修理廠的外部環(huán)境中的計(jì)算機(jī)可能受到更極端的溫度變化，因此，溫度范圍可能比辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)受的溫度范圍大。如果測(cè)量的溫度在預(yù)定的溫度窗口內(nèi)，那么總的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)或總轉(zhuǎn)數(shù)(Revtotal)可增加1135設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)值。作為例子，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)值可以為1轉(zhuǎn)。作為例子，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)值可以是1000轉(zhuǎn)、10000轉(zhuǎn)或50000轉(zhuǎn)。在特定操作條件下，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)值可基于在溫度監(jiān)視周期內(nèi)出現(xiàn)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)。例如，如果溫度每十五分鐘被監(jiān)視一次并且在十五分鐘內(nèi)正常出現(xiàn)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)是150000轉(zhuǎn)，那么設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)值可以為150000轉(zhuǎn)。在設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)被加到總的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)或總轉(zhuǎn)數(shù)(Revtotal)上后，將Revtotal與冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命(例如，Revlife)或冷卻風(fēng)扇的里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)相比較1140。例如，如果設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)是15K,Revtotal是2000000轉(zhuǎn)，并且Revlife是2000200轉(zhuǎn)，那么，由于總的轉(zhuǎn)數(shù)現(xiàn)在為大于推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命2000200轉(zhuǎn)的2015000，因此超過冷卻風(fēng)扇的推薦的壽命。里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)可以是制造商或系統(tǒng)積分器視為重要的冷卻風(fēng)扇100的壽命中的轉(zhuǎn)數(shù)點(diǎn)。例如，它可以比推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命值或推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命值的50%、70%或90%小100K。在這些操作條件下，一旦冷卻風(fēng)扇1000達(dá)到限定的轉(zhuǎn)數(shù)里程，就會(huì)出現(xiàn)特定的動(dòng)作。如果總的轉(zhuǎn)數(shù)或總轉(zhuǎn)數(shù)(Revtotal)比推薦的壽命或里程目標(biāo)大，那么產(chǎn)生1145消息。在特定操作條件下，消息被傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在其它操作條件下，消息被存儲(chǔ)在冷卻風(fēng)扇1000中的非易失性存儲(chǔ)器中。作為例子，當(dāng)消息被傳送時(shí)，如果Revtotal比冷卻風(fēng)扇的推薦的壽命大，那么消息可產(chǎn)生并被傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1040以指示冷卻風(fēng)扇1000經(jīng)過其推薦的壽命并且應(yīng)被立即更換。在本發(fā)明的實(shí)施例中，這還可導(dǎo)致對(duì)冷卻風(fēng)扇1000啟動(dòng)的關(guān)閉操作。如果Revtotal比轉(zhuǎn)數(shù)里程目標(biāo)大，那么可產(chǎn)生標(biāo)識(shí)冷卻風(fēng)扇1000已例如經(jīng)過其壽命的70%或離開推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)100000轉(zhuǎn)的消息，并且，為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的停機(jī)時(shí)間或劣化最小化，應(yīng)定購(gòu)或獲得新的冷卻風(fēng)扇1000,可以利用任何里程目標(biāo)，包括作為冷卻風(fēng)扇1000的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命的70%的里程目標(biāo)。在特定操作條件下，產(chǎn)生的消息可被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中用于后面的分析，或者，在其它的操作條件下可被傳送到外部系統(tǒng)(或計(jì)算裝置)。在特定操作條件下，里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)可被建立在推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命的70%或90%上。系統(tǒng)可被設(shè)為一旦冷卻風(fēng)扇的總的轉(zhuǎn)數(shù)(總轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù))達(dá)到風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命的70%、風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命的90%和風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命就產(chǎn)生消息。在70%上，消息可以是指示冷卻風(fēng)扇接近其壽命終點(diǎn)的消息。在卯％上，消息可以更加急迫，并可指示系統(tǒng)操作員為冷卻風(fēng)扇1000出現(xiàn)故障做準(zhǔn)備。在冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命上，系統(tǒng)1040可接收冷卻風(fēng)扇1000已超過其壽命并且應(yīng)被立即更換的消息。如果總的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)或總轉(zhuǎn)數(shù)比推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命或里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)中的一個(gè)大，那么溫度的監(jiān)視、例如步驟1100繼續(xù)出現(xiàn)。圖11還示出溫度在正常的操作范圍外時(shí)的操作條件。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果溫度不在預(yù)定的窗口或范圍內(nèi)，那么權(quán)重因子可被改變lllO。權(quán)重因子是為了對(duì)溫度升高進(jìn)行補(bǔ)償與轉(zhuǎn)數(shù)相乘的因子。換句話說，以100000轉(zhuǎn)在30°C下運(yùn)行的風(fēng)扇經(jīng)受與以80000轉(zhuǎn)在45。C下運(yùn)行的風(fēng)扇相同的磨耗和磨損，并且權(quán)重因子對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。高溫導(dǎo)致風(fēng)扇不象低溫那樣有效地操作。示例性的權(quán)重因子表和相關(guān)的溫度表被列于下面。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，冷卻風(fēng)扇的標(biāo)準(zhǔn)操作溫度是25。C。該表示出權(quán)重因子隨著溫度在冷卻風(fēng)扇中增加而增加。溫度權(quán)重因子25。C35。C1.5450C2.755。C4.365。C6.470。C10在本發(fā)明的本實(shí)施例中，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)乘以1115基于溫度的權(quán)重因子，以對(duì)更高或更低的操作溫度進(jìn)行補(bǔ)償。如上所述，設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)可代表在監(jiān)視周期中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，如果權(quán)重因子是1.25并且設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)是IOOO,那么加權(quán)的總轉(zhuǎn)數(shù)是1250轉(zhuǎn)。作為例子，如果溫度是55。C，那么權(quán)重因子是4.3，并且加權(quán)的總轉(zhuǎn)數(shù)是4300。加權(quán)的總轉(zhuǎn)數(shù)被加1125到總的轉(zhuǎn)數(shù)(Revtotal)上，以產(chǎn)生溫度調(diào)整的總轉(zhuǎn)數(shù)。例如，如果總轉(zhuǎn)數(shù)是1000000并且加權(quán)的總轉(zhuǎn)數(shù)是500000(等于權(quán)重因子5x100000轉(zhuǎn))，那么盡管實(shí)際的總風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)僅是1100000，而新的總轉(zhuǎn)數(shù)則是1500000。將新的總轉(zhuǎn)數(shù)、例如溫度調(diào)整的轉(zhuǎn)數(shù)與冷卻風(fēng)扇的推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)或里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)相比較1140。如果溫度調(diào)整的轉(zhuǎn)數(shù)大于冷卻風(fēng)扇1000的里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)和/或推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)，那么由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生1145指示已經(jīng)過了里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)或推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)的消息。如果溫度調(diào)整的轉(zhuǎn)數(shù)小于冷卻風(fēng)扇的里程目標(biāo)或推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)，那么冷卻風(fēng)扇的溫度在指定的監(jiān)視周期后被重新監(jiān)視(步驟IIOO)。在特定操作條件下，在將溫度調(diào)整的轉(zhuǎn)數(shù)與冷卻風(fēng)扇的推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)或里程目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)相比后才計(jì)算權(quán)重因子。這一點(diǎn)由圖11的附圖標(biāo)記1130示出。在本例子中，用于與轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)相乘的加權(quán)因子不是最近測(cè)量的溫度；相反，它是以前測(cè)量的溫度。由于過去的溫度可能已導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇1000的操作的劣化，因此可以在權(quán)重因子是要反映冷卻風(fēng)扇的過去的溫度值的情況下利用這一點(diǎn)。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，不是如步驟1110中那樣在確定監(jiān)視的溫度是否在預(yù)定的窗口內(nèi)之后立即根據(jù)監(jiān)視的溫度改變權(quán)重因子。下表示出圖11的流程圖的三個(gè)增量。例如30分鐘的各監(jiān)視周期由10000轉(zhuǎn)(每30分鐘出現(xiàn)10K轉(zhuǎn))表示。第一旋轉(zhuǎn)的溫度是25度，該溫度是標(biāo)準(zhǔn)操作溫度。因此，該溫度在第一預(yù)定溫度窗口內(nèi)。由于總轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)為零，因此總轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)現(xiàn)在等于10000。冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命是1000000轉(zhuǎn)，因此，沒有消息產(chǎn)生。在隨后的監(jiān)視周期中，風(fēng)扇的溫度被測(cè)量為35度。如果范圍為+/-5度，那么由于預(yù)定的窗口在范圍外面+5度，因此溫度不再在預(yù)定的窗口內(nèi)。參考權(quán)重因子表，對(duì)于35度檢索到1.5的因子。設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)例如10K乘以權(quán)重因子以產(chǎn)生加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)15K。15K轉(zhuǎn)數(shù)加到以前的總轉(zhuǎn)數(shù)上，這導(dǎo)致新的總轉(zhuǎn)數(shù)25K。新的總轉(zhuǎn)數(shù)仍比推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)低，并且沒有消息產(chǎn)生。在隨后的監(jiān)視周期中，風(fēng)扇的溫度被測(cè)量為45度。由于該溫度在預(yù)定的溫度范圍外面，因此參考權(quán)重因子表，并且對(duì)于45度檢索到2.7的因子。設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)乘以權(quán)重因子以產(chǎn)生加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)27K。加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)加到新的總轉(zhuǎn)數(shù)例如25K上，并且新的總轉(zhuǎn)數(shù)是42K。它也不比風(fēng)扇的推薦的壽命轉(zhuǎn)數(shù)低大，因此沒有消息產(chǎn)生。重要的是，注意雖然只出現(xiàn)了冷卻風(fēng)扇的30K的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)，但對(duì)冷卻風(fēng)扇記錄溫度調(diào)整的42K轉(zhuǎn)數(shù)，以更精確地反映冷卻風(fēng)扇什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)故障。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分析冷卻風(fēng)扇中的關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)的流程圖。圖14A和圖14B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性冷卻風(fēng)扇的關(guān)注的操作點(diǎn)。下表標(biāo)識(shí)冷卻風(fēng)扇的關(guān)注的操作<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>參照?qǐng)D12，關(guān)注的操作點(diǎn)(或測(cè)量點(diǎn))在冷卻風(fēng)扇1000中被監(jiān)視1200。在本發(fā)明的實(shí)施例中，微控制器1020可接收與關(guān)注的操作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入。對(duì)于模擬輸入，可通過利用電阻分壓器電路中的高阻值電阻器將模擬信號(hào)分成用于微控制器的安全電平，在微控制器1020上接收模擬輸入。在本發(fā)明的實(shí)施例中，模擬信號(hào)通過微控制器1020被接收，并通過微控制器1020內(nèi)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)?？芍芷谛缘剡M(jìn)行監(jiān)視。作為例子，可每1微秒、每秒、或每30秒進(jìn)行一次監(jiān)視。關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)可被捕獲并然后被存儲(chǔ)1205在冷卻風(fēng)扇中的存儲(chǔ)器中。如圖10所示，存儲(chǔ)器1042可以是諸如快速存儲(chǔ)器或EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器。在本發(fā)明的實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器1042可以在微控制器1020的內(nèi)部。在本發(fā)明的實(shí)施例中，非易失性存儲(chǔ)器1044可以在微控制器的外部但仍在冷卻風(fēng)扇1000的內(nèi)部。在本發(fā)明的實(shí)施例中，捕獲的關(guān)注的操作點(diǎn)(測(cè)量點(diǎn))上的讀數(shù)可被傳送1210給冷卻風(fēng)扇IOOO外面的接收器。如圖IO所示，冷卻風(fēng)扇1000中的微控制器1020可通過利用已知的通信協(xié)議通過接口1030將關(guān)注的操作點(diǎn)上的測(cè)量值傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1040。在本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)于某一時(shí)間周期，捕獲的關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)可保持在冷卻風(fēng)扇1000的非易失性存儲(chǔ)器1042中。非易失性存儲(chǔ)器1042可足夠大以容納關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)的設(shè)定數(shù)量的讀數(shù)。例如，如果在各測(cè)量周期中取七個(gè)測(cè)量值，例如上表中列出的七個(gè)測(cè)量值，那么非易失性存儲(chǔ)器1042可足以存儲(chǔ)這七個(gè)測(cè)量值的20次重復(fù)。在其它的操作條件下，非易失性存儲(chǔ)器1042可對(duì)最后一小時(shí)的冷卻風(fēng)扇操作記錄關(guān)注的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)。通過存儲(chǔ)對(duì)于各測(cè)量點(diǎn)的多組捕獲的測(cè)量值，非易失性存儲(chǔ)器1042可被用作可被查找以確定冷卻風(fēng)扇1000中的故障原因的裝置，這例如類似于飛機(jī)中的黑匣子。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可周期性地從非易失性存儲(chǔ)器讀取或檢索1210捕獲的關(guān)注的操作點(diǎn)上的讀數(shù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，捕獲的測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)可被傳送給外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。捕獲的操作點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)可每當(dāng)測(cè)量值被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器1042中時(shí)被讀取，或者測(cè)量值可在規(guī)定的時(shí)幀上被讀取，例如諸如每30分鐘讀取一次。測(cè)量值可通過利用系統(tǒng)1040的通信協(xié)議并通過利用接口1030被讀取。測(cè)量值也可通過在冷卻風(fēng)扇上產(chǎn)生外部設(shè)備可利用以讀取或檢索捕獲的讀數(shù)的單獨(dú)的輸入被讀取。外部設(shè)備可通過利用串行通信與冷卻風(fēng)扇1000通信。分析1215捕獲的關(guān)注的操作點(diǎn)/測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)，以幫助確定冷卻風(fēng)扇的故障的原因。作為例子，如果冷卻風(fēng)扇1000出現(xiàn)故障，那么存儲(chǔ)的、傳送的、或讀取的讀數(shù)被分析以識(shí)別什么引起了故障。作為例子，關(guān)注的操作點(diǎn)可包含風(fēng)扇電流、風(fēng)扇輸入電壓、速度讀數(shù)測(cè)量值和MOSFET柵極電壓。如果風(fēng)扇輸入電壓在例如正常的電壓的百分之+45的正常水平外面，那么數(shù)據(jù)可指示輸入電壓導(dǎo)致了冷卻風(fēng)扇的故障以及提供風(fēng)扇輸入電壓的裝置可能正在發(fā)生故障。在本發(fā)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)1040的操作員可在從冷卻風(fēng)扇傳送或從冷卻風(fēng)扇檢索測(cè)量值后觀察關(guān)注的操作點(diǎn)上的測(cè)量值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可自動(dòng)分析關(guān)注的操作點(diǎn)上的測(cè)量值，并可產(chǎn)生錯(cuò)誤消息或識(shí)別冷卻風(fēng)扇的故障的可能原因的消息。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的為了保持冷卻風(fēng)扇不出現(xiàn)故障測(cè)量冷卻風(fēng)扇中的關(guān)注點(diǎn)的方法。如上面關(guān)于圖12討論的那樣，監(jiān)視1300諸如冷卻風(fēng)扇輸入電壓、冷卻風(fēng)扇電流、微控制器輸入電壓等的關(guān)注點(diǎn)。如果從關(guān)注的操作點(diǎn)接收不可接受的測(cè)量值，那么該方法防止冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)故障。在本發(fā)明的實(shí)施例中，捕獲的關(guān)注點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)可被傳送1310給用于存儲(chǔ)的非易失性RAM或易失性RAM。例如，輸入電流測(cè)量值和微控制器輸入電壓可被傳送給用于存儲(chǔ)的非易失性RAM.冷卻風(fēng)扇1000可在非易失性RAM1024中存儲(chǔ)冷卻風(fēng)扇關(guān)注點(diǎn)上的測(cè)量值的預(yù)定的閾值。非易失性RAM1024可位于微控制器1020內(nèi)或微控制器1020外。捕獲的關(guān)注點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)與預(yù)定的閾值相比較1320，以確定捕獲的讀數(shù)是超過還是小于預(yù)定的閾值。例如，微控制器的輸入電壓可具有4.6伏的下限閾值和5.6伏的上限閾值。如果冷卻風(fēng)扇的測(cè)量的輸入電壓是5.9伏，那么測(cè)量的輸入電壓超過預(yù)定的閾值。如果捕獲的冷卻風(fēng)扇關(guān)注點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)上的讀數(shù)高于預(yù)定的閾值中的一個(gè)，那么可對(duì)冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)1330關(guān)閉操作或修改操作。關(guān)閉操作可通過禁用微控制器的輸出關(guān)閉冷卻風(fēng)扇的操作。冷卻風(fēng)扇的修改操作可導(dǎo)致從微控制器1020傳送給電動(dòng)機(jī)1014的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子增加或減少。作為例子，可監(jiān)視1)冷卻風(fēng)扇的輸入電壓、2)風(fēng)扇速度、3)MOSFET驅(qū)動(dòng)電壓和4)微控制器的輸入電壓。在特定操作條件下，風(fēng)扇速度可被確定為大于風(fēng)扇速度預(yù)定閾值，例如，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)得太快。修改操作可通過微控制器1020被啟動(dòng)，以減小電動(dòng)機(jī)1014的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。在特定操作條件下，微控制器1020的輸入電壓可能太高，并且可能比微控制器輸入電壓預(yù)定閾值高。由于較高的微控制器輸入電壓可會(huì)導(dǎo)致對(duì)微控制器1020造成損害，因此可啟動(dòng)關(guān)閉操作以關(guān)閉冷卻風(fēng)扇1000的操作。如果捕獲的關(guān)注點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)中的一個(gè)上的讀數(shù)高于預(yù)定的閾值，那么已出現(xiàn)錯(cuò)誤條件、修改操作被啟動(dòng)或冷卻風(fēng)扇1000被關(guān)閉的錯(cuò)誤消息或消息可被傳送1340給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在一些情況下，該信息可被傳送給記錄文件。在其它的操作條件下，錯(cuò)誤消息或消息可作為對(duì)話框出現(xiàn)在當(dāng)前執(zhí)行的應(yīng)用的圖形用戶界面中。在圖9和圖13中說明的方法可被合并在一起。換句話說，在圖9的步驟920中，某一讀數(shù)(占空因子值、DC電壓、電阻)的相應(yīng)的風(fēng)扇速度可與從速度傳感器接收的風(fēng)扇速度相比較。除了減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子(或其它值)，如果測(cè)量的風(fēng)扇速度小于相應(yīng)的風(fēng)扇速度的預(yù)定的分?jǐn)?shù)，那么可產(chǎn)生識(shí)別風(fēng)扇沒有正確地操作的錯(cuò)誤消息。在特定操作條件下，該錯(cuò)誤消息可被存儲(chǔ)在冷卻風(fēng)扇中的存儲(chǔ)器中。在其它的操作條件下，該錯(cuò)誤消息可被傳送給與冷卻風(fēng)扇耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。雖然以上說明提到本發(fā)明的特定實(shí)施例，但可以理解，可以在不背離其精神的條件下提出許多變更方式。所附的權(quán)利要求意圖在于覆蓋落在本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神內(nèi)的這些變更方式。因此目前公開的實(shí)施例無(wú)論從哪個(gè)方面看都應(yīng)被視為是解釋性而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求而不是上述說明指示，并且在權(quán)利要求的等同物的意思和范圍內(nèi)的所有變化因此應(yīng)被包含于其中。權(quán)利要求1.一種控制風(fēng)扇組件的電動(dòng)機(jī)速度的方法，包括在微控制器上接收占空因子值；從速度傳感器接收測(cè)量的風(fēng)扇速度；基于占空因子值確定期望的風(fēng)扇速度；將測(cè)量的風(fēng)扇速度與期望的風(fēng)扇速度相比較；和如果測(cè)量的風(fēng)扇速度比期望的風(fēng)扇速度的預(yù)定分?jǐn)?shù)小，則減小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。2.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，在微控制器上接收測(cè)量的風(fēng)扇速度。3.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，從查找表上檢索期望的風(fēng)扇速度，該期望的風(fēng)扇速度與查找表中的占空因子值對(duì)應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括等待預(yù)定的時(shí)間量；和將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子增加到試驗(yàn)占空因子以確定驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇組件的電動(dòng)機(jī)是否正以希望的操作條件操作。5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括計(jì)算與試驗(yàn)占空因子對(duì)應(yīng)的第二占空因子值；從速度傳感器接收第二測(cè)量的速度；從與第二占空因子對(duì)應(yīng)的查找表檢索第二期望的風(fēng)扇速度；和將第二測(cè)量的速度與第二期望的風(fēng)扇速度相比較。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括如果第二測(cè)量的速度不在第二期望的風(fēng)扇速度的范圍內(nèi)，則減小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括如果第二測(cè)量的速度在第二期望的風(fēng)扇速度的范圍內(nèi)，則將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子增加到全操作值。8.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括如果測(cè)量的風(fēng)扇速度比期望的風(fēng)扇速度的第二預(yù)定分?jǐn)?shù)小，則停止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳送。9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括等待預(yù)定的時(shí)間量并在預(yù)定的時(shí)間量后傳送電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。10.—種操作冷卻風(fēng)扇的方法，包括監(jiān)視冷卻風(fēng)扇的溫度；確定溫度是否在預(yù)定的溫度窗口內(nèi)；基于冷卻風(fēng)扇的溫度，使權(quán)重因子乘以第一轉(zhuǎn)數(shù)以產(chǎn)生加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)；和將加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)加到總轉(zhuǎn)數(shù)上，以產(chǎn)生總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)。11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括確定風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)是否大于里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)；如果風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)大于里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)則產(chǎn)生消息；和傳送產(chǎn)生的指示風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)大于里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)的消息。12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括確定風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)是否大于冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命；如果風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)大于冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命則產(chǎn)生消息；和傳送指示風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)已經(jīng)超過冷卻風(fēng)扇的推薦的轉(zhuǎn)數(shù)壽命的消息。13.根據(jù)權(quán)利要求io的方法，其中，在權(quán)重因子乘以第一轉(zhuǎn)數(shù)之前，基于風(fēng)扇組件的溫度計(jì)算權(quán)重因子。14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，在權(quán)重因子乘以第一轉(zhuǎn)數(shù)之后，基于風(fēng)扇組件的溫度確定權(quán)重因子。15.—種監(jiān)視冷卻風(fēng)扇組件的方法，包括監(jiān)視冷卻風(fēng)扇組件的多個(gè)關(guān)注點(diǎn)；周期性捕獲多個(gè)關(guān)注點(diǎn)中的每一個(gè)的讀數(shù)，以產(chǎn)生冷卻風(fēng)扇組件的多個(gè)關(guān)注點(diǎn)中的每一個(gè)的大量的測(cè)量值；將多個(gè)關(guān)注點(diǎn)中的每一個(gè)的大量的測(cè)量值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；和將存儲(chǔ)的多個(gè)關(guān)注點(diǎn)中的每一個(gè)的大量的測(cè)量值傳送給外部接收器。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括接收存儲(chǔ)的多個(gè)關(guān)注點(diǎn)中的每一個(gè)的大量的測(cè)量值并分析接收的大量的測(cè)量值以確定冷卻風(fēng)扇組件是否正確操作。17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中，響應(yīng)接收器的輪詢傳送存儲(chǔ)的大量的測(cè)量值。18.—種監(jiān)視冷卻風(fēng)扇的方法，包括監(jiān)視冷卻風(fēng)扇中的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，以捕獲多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)；確定多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)是否高于多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的多個(gè)相應(yīng)的建立的閾值；和如果多個(gè)讀數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)高于相應(yīng)的建立的閾值，則修改冷卻風(fēng)扇的操作。19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括如果多個(gè)讀數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)高于相應(yīng)的建立的閱值，則傳送錯(cuò)誤消息。20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括如果多個(gè)相應(yīng)讀數(shù)中的兩個(gè)高于相應(yīng)的建立的閾值，則關(guān)閉冷卻風(fēng)扇的操作。21.—種操作冷卻風(fēng)扇的方法，包括監(jiān)視冷卻風(fēng)扇的溫度；確定溫度是否在預(yù)定的溫度窗口內(nèi)；基于冷卻風(fēng)扇的溫度，使權(quán)重因子乘以第一轉(zhuǎn)數(shù)以產(chǎn)生加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)；將加權(quán)的轉(zhuǎn)數(shù)加到總轉(zhuǎn)數(shù)上，以產(chǎn)生總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)；確定風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)是否大于里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)；和如果風(fēng)扇的總加權(quán)轉(zhuǎn)數(shù)大于里程轉(zhuǎn)數(shù)目標(biāo)則產(chǎn)生消息。全文摘要本發(fā)明涉及改進(jìn)DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和冷卻風(fēng)扇的可靠性的微控制器方法。一種控制風(fēng)扇組件的電動(dòng)機(jī)速度的方法，包括在微控制器上接收占空因子值。從速度傳感器接收測(cè)量的風(fēng)扇速度。確定期望的風(fēng)扇速度，其中，期望的風(fēng)扇速度與占空因子值對(duì)應(yīng)。將測(cè)量的風(fēng)扇速度與期望的風(fēng)扇速度相比較。如果測(cè)量的風(fēng)扇速度比期望的風(fēng)扇速度的預(yù)定分?jǐn)?shù)小，則減小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空因子。文檔編號(hào)G05D23/00GK101443718SQ200580047597公開日2009年5月27日申請(qǐng)日期2005年12月20日優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日發(fā)明者尼戈?duì)枴·斯特賴克,斯科特·弗蘭科爾,艾利克·哈德特申請(qǐng)人:美蓓亞株式會(huì)社