專利名稱：用于筆記本電腦的主被動切換式散熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱系統(tǒng)，尤其是指一種用于筆記本電腦的主被動切換式散熱系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)在，在筆記本電腦的眾多技術(shù)難題中，散熱問題是影響筆記本電腦性能提高的重要技術(shù)難題，從某種意義上說，散熱問題是提高產(chǎn)品性能的瓶頸問題。一般的筆記本電腦散熱系統(tǒng)都由三個部分組成CPU、散熱片、風扇。CPU是產(chǎn)生熱的主要源頭，當CPU工作時，熱由CPU源源不斷地流出來；由于散熱片接觸的是CPU表面，因此CPU所產(chǎn)生的熱很快就會傳到散熱片上；傳到散熱片上的熱量再由風扇轉(zhuǎn)動所造成的氣流帶走。如此循環(huán)不絕，就可以將CPU工作時產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)綑C器外部。這就是筆記本電腦通常采用的基本散熱方式，利用系統(tǒng)風扇在不降低系統(tǒng)性能的情況下達到筆記本電腦整個系統(tǒng)的散熱，即利用風扇把熱源帶離CPU的主動散熱方式，這種散熱方式主要適用于當前運行系統(tǒng)有充足電源供電的時候，在不限制系統(tǒng)的性能的情況下，達到了整個系統(tǒng)良好的散熱目的，但此種散熱方式風扇在運行時必會產(chǎn)生較大的聲音、甚至噪音。
另外，在一些情況下，例如當前運行系統(tǒng)利用電池組進行供電的時候，為達到節(jié)省電池的電量、延長電池的續(xù)航能力的目的，此時就需要采用被動的散熱方式，以便在安靜的環(huán)境中達到整個系統(tǒng)的散熱。所謂被動散熱方式就是在不產(chǎn)生噪聲的情況下讓發(fā)熱的處理器或設備降低性能從而降低熱量的產(chǎn)生。故筆記本電腦的散熱又關(guān)系到整個系統(tǒng)能否正常穩(wěn)定工作、節(jié)省電池的電量、延長電池的續(xù)航能力的關(guān)鍵問題。
因此，散熱、節(jié)能便成為筆記本電腦散熱技術(shù)的關(guān)鍵性的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于筆記本電腦的主被動切換式散熱系統(tǒng)，它既能達到良好的散熱目的又能在電池供電模式下節(jié)省電池的電量、延長電池的續(xù)航能力。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的主被動切換式散熱系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)電源管理、基本輸入輸出系統(tǒng)、嵌入式控制器，基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器間建立接口，嵌入式控制器用于采集CPU運行時產(chǎn)生的當前溫度，操作系統(tǒng)電源管理用于通過基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器連通獲知CPU的當前溫度，嵌入式控制器設置主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx，嵌入式控制器并可根據(jù)_ACx中的x值對應設置系統(tǒng)散熱設備的運轉(zhuǎn)級別ALx，基本輸入輸出系統(tǒng)設定被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV，基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器共同分別設定極限溫度閥值點_CRTx，操作系統(tǒng)電源管理和嵌入式控制器根據(jù)當前溫度_TMP和各個閥值點的大小比較來確定和切換散熱方式。
本發(fā)明所達到的技術(shù)效果是筆記本電腦根據(jù)供電模式的不同或根據(jù)用戶的選擇來通知系統(tǒng)執(zhí)行主動散熱還是執(zhí)行被動散熱，且在不同的運行環(huán)境下根據(jù)CPU散熱量的大小在主動式散熱和被動式散熱間切換，在主要采取主動散熱方式時，既達到了整個系統(tǒng)散熱的目的又不限制系統(tǒng)的性能；在主要采取被動散熱方式時，既能節(jié)省電池的電量、延長電池的續(xù)航能力又能在安靜的環(huán)境中達到整個系統(tǒng)散熱的目的。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明主動式散熱的參數(shù)設定示例圖；圖3是本發(fā)明被動式散熱的參數(shù)設定示例圖；圖4、5、6、7分別是本發(fā)明主被動切換式散熱系統(tǒng)工作流程圖。
具體實施方式本發(fā)明為解決筆記本電腦系統(tǒng)的散熱而設計，如圖1所示，其主要包括基本輸入輸出系統(tǒng)(以下簡稱BIOS)1、嵌入式控制器(以下簡稱EC)2、操作系統(tǒng)電源管理(以下簡稱OSPM)3以及CPU4，BIOS1通過I/O接口與EC2連通，EC2通過SMBUS采集CPU4運行時的溫度，OSPM3通過BIOS1與EC2連通獲知CPU4的溫度。
筆記本電腦的散熱，主要存在兩種熱控制方案一種是主動散熱方式；一種是被動散熱方式。所謂主動散熱方式就是利用系統(tǒng)風扇在不降低系統(tǒng)性能的情況下達到筆記本電腦整個系統(tǒng)的散熱；所謂被動散熱方式就是在不產(chǎn)生噪聲的情況下讓發(fā)熱的處理器或設備降低性能從而降低熱量的產(chǎn)生。本發(fā)明主被動切換式散熱系統(tǒng)的精髓是把散熱方式的控制決策交給OSPM3和EC2共同來做，BIOS1與EC2負責提供參數(shù)、方法和具體的執(zhí)行。
本發(fā)明由系統(tǒng)設置參數(shù)EC2設置主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx(其中，x＝0，1，2……)、EC2并可根據(jù)_ACx中的x值對應設置系統(tǒng)散熱設備的運轉(zhuǎn)級別ALx(其中x＝0，1，2……，其運轉(zhuǎn)級別可以設定為低速、中速、高速、全速等)，BIOS1設定被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV，BIOS1與EC2共同分別設定極限溫度閥值點_CRTx(其中，x＝0，1，2……，所設定的溫度值依次升高)，另在系統(tǒng)的運行過程中，BIOS1與EC2可即時讀取系統(tǒng)的當前溫度_TMP(一個隨系統(tǒng)的工作狀況及工作環(huán)境隨時變化的量)，這些參數(shù)也是本發(fā)明主被動切換式散熱實現(xiàn)的幾個主要要素。
如果系統(tǒng)設定值_ACx小于_PSV的設定值，那么系統(tǒng)當前的散熱方式側(cè)重于主動散熱方式，如圖2所示1.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的關(guān)鍵溫度閥值點_ACx做比較，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的當前溫度_TMP穿越關(guān)鍵溫度閥值點_ACx，OSPM3(或EC2)打開主動散熱設備，并根據(jù)情況設置其運轉(zhuǎn)級別ALx(系統(tǒng)散熱設備指風扇)。
2.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的關(guān)鍵溫度閥值點_PSV做比較，若發(fā)現(xiàn)穿越關(guān)鍵溫度閥值點_PSV，OSPM3將降低CPU4的性能來降低CPU4的溫度。
3.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的極限溫度閥值點_CRTx做比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_CRTx，OSPM3(或EC2)將對系統(tǒng)采取保護措施。
如果系統(tǒng)設定_ACx的值大于_PSV設定的值，那么系統(tǒng)當前的散熱方式側(cè)重于被動散熱方式，如圖3所示1.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV做比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_PSV，OSPM將降低CPU的性能來降低CPU4的溫度。
2.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx做比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越ACx，OSPM3(或EC2)打開對應的系統(tǒng)散熱設備，并根據(jù)情況設置其運轉(zhuǎn)級別ALx。
3.OSPM3(或EC2)將系統(tǒng)的當前溫度_TMP與設定的極限溫度閥值點_CRTx做比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_CRTx，OSPM3(或EC2)將對系統(tǒng)采取保護措施。
如圖4、5、6、7所示，本發(fā)明主被動切換式散熱的主動式散熱與被動式散熱之間的切換流程1.BIOS1與EC2間建立一個接口。
2.EC2判斷當前系統(tǒng)是否為AC(交流電源)模式供電，若為AC模式供電，EC2控制系統(tǒng)先執(zhí)行主動散熱方式。EC2和BIOS1設定主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx、被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV和極限溫度閥值點_CRTx，此時主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx的選取值小于被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV的具體值。當前系統(tǒng)若不是AC模式供電，例如為電池模式供電，EC2將控制系統(tǒng)先執(zhí)行被動散熱模式。接下來的流程轉(zhuǎn)至流程B(如圖6所示)。
3.EC2每隔設定的間隔時間T(由系統(tǒng)設定固定時間)，讀取CPU4的當前溫度_TMP，并通過EC2返給BIOS1。
4.EC2將CPU4當前溫度_TMP與設定的主動式關(guān)鍵溫度閥值點_ACx做比較。
5.如果EC2發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_ACx，將打開對應的風扇設備。
6.BIOS1從EC2處獲得CPU4的當前溫度_TMP。
7.OSPM3將CPU4當前溫度_TMP與BIOS1設定的被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV做比較。
8.如果OSPM3發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_PSV，將通過降低CPU4的性能來降低CPU4的溫度。
9.如果EC2再次得到CPU4當前溫度_TMP繼續(xù)上升，發(fā)現(xiàn)穿越極限溫度閥值點CRTx，那么系統(tǒng)將執(zhí)行保護措施。
10.如圖6所示，如果當前系統(tǒng)為電池模式供電，EC2控制系統(tǒng)先執(zhí)行被動散熱方式。EC2和BIOS1設定主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx、被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV和極限溫度閥值點_CRTx，此時主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx的選取值大于被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV的具體值。
11.BIOS1從EC2獲得CPU4當前溫度_TMP。
12.OSPM3將CPU4當前溫度_TMP與設定的被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV做比較。
13.發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越PSV，OSPM3將通過降低CPU4的性能來降低CPU4的溫度。
14.EC2將CPU4當前溫度_TMP與設定的主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx做比較。
15.發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越_ACx，EC2打開對應的風扇設備。
16.如果EC2再次得到CPU4當前溫度_TMP繼續(xù)上升，發(fā)現(xiàn)穿越極限溫度閥值點CRTx，那么系統(tǒng)將執(zhí)行保護措施。
請參閱圖7，同時，在主被動切換式散熱系統(tǒng)中，當在無論采取主動散熱還是被動散熱都無法有效降低整個系統(tǒng)溫度的情況下，為了進一步的保護筆記本電腦的安全，我們還加入了下列的保護措施17.當EC2讀的CPU4當前溫度_TMP繼續(xù)上升，穿越極限溫度閥值點_CRT0的時候，從硬件上降低性能來降低CPU4的溫度。
18.當OSPM3發(fā)現(xiàn)CPU4當前溫度_TMP穿越極限溫度閥值點_CRT1的時候，OSPM3將關(guān)閉整個系統(tǒng)。
19.當OSPM3發(fā)現(xiàn)沒有完全關(guān)閉系統(tǒng)，EC2讀的CPU4溫度達到極限溫度閥值點CRT2的時候，EC2將強行關(guān)閉系統(tǒng)所有電源，從而關(guān)閉整個系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于筆記本電腦的主被動切換式散熱系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)電源管理(3)、基本輸入輸出系統(tǒng)(1)、嵌入式控制器(2)，其特征在于基本輸入輸出系統(tǒng)(1)與嵌入式控制器間(2)建立接口，嵌入式控制器(2)用于采集CPU(4)運行時產(chǎn)生的當前溫度_TMP，操作系統(tǒng)電源管理(3)通過基本輸入輸出系統(tǒng)(1)與嵌入式控制器(2)連通獲知CPU(4)的當前溫度_TMP，嵌入式控制器(2)設置主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx，嵌入式控制器(2)并可根據(jù)_ACx中的x值對應設置系統(tǒng)散熱設備的運轉(zhuǎn)級別ALx，基本輸入輸出系統(tǒng)(1)設定被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV，基本輸入輸出系統(tǒng)(1)與嵌入式控制器(2)共同分別設定極限溫度閥值點_CRTx，操作系統(tǒng)電源管理(3)和嵌入式控制器(2)根據(jù)當前溫度_TMP和各個閥值點的大小比較來確定和切換散熱方式。
2.如權(quán)利要求1所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述基本輸入輸出系統(tǒng)(1)通過I/O接口與嵌入式控制器(2)連通，嵌入式控制器(2)通過SMBUS采集CPU(4)運行時的溫度，操作系統(tǒng)電源管理(3)通過基本輸入輸出系統(tǒng)(1)與嵌入式控制器(2)連通獲知CPU(4)的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)參數(shù)的主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx小于被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV。
4.如權(quán)利要求1所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)參數(shù)的被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV小于主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx。
5.如權(quán)利要求3或4所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述操作系統(tǒng)電源管理(3)和嵌入式控制器(2)將讀取的當前溫度_TMP與主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度穿越主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx后，控制系統(tǒng)散熱設備打開，并設定其運轉(zhuǎn)級別ALx。
6.如權(quán)利要求3或4所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述操作系統(tǒng)電源管理(3)和嵌入式控制器(2)將讀取的當前溫度_TMP與被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV后，操作系統(tǒng)電源管理(3)將控制降低CPU(4)的性能來降低CPU(4)的溫度。
7.如權(quán)利要求3或4所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述操作系統(tǒng)電源管理(3)和嵌入式控制器(2)將讀取的當前溫度與極限溫度閥值點_CRTx比較，發(fā)現(xiàn)當前溫度_TMP穿越極限溫度閥值點_CRTx后，控制系統(tǒng)采取保護措施。
8.如權(quán)利要求5所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)散熱設備包括風扇，所述主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx可設為多個，且在相應的閥值點，風扇的運轉(zhuǎn)級別ALx可設定為低速、中速、高速和全速轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求7所述的主被動切換式散熱系統(tǒng)，其特征在于所述極限溫度閥值點_CRTx可設定多個，并在系統(tǒng)穿越極限溫度閥值點_CRTx后，依次對應采取保護措施從硬件上降低性能、關(guān)閉整個系統(tǒng)、強行關(guān)閉所有電源來關(guān)閉整個系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種用于筆記本電腦的主被動切換式散熱系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)電源管理、基本輸入輸出系統(tǒng)、嵌入式控制器，基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器間建立接口，嵌入式控制器采集CPU的當前溫度，操作系統(tǒng)電源管理通過基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器連通獲知CPU的當前溫度，嵌入式控制器設置主動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_ACx，嵌入式控制器并可根據(jù)_ACx中的x值對應設置系統(tǒng)散熱設備的運轉(zhuǎn)級別ALx，基本輸入輸出系統(tǒng)設定被動式散熱關(guān)鍵溫度閥值點_PSV，基本輸入輸出系統(tǒng)與嵌入式控制器共同分別設定極限溫度閥值點_CRTx，操作系統(tǒng)電源管理和嵌入式控制器根據(jù)當前溫度_TMP和各個閥值點的大小比較來確定和切換散熱方式。本發(fā)明可使筆記本電腦既能良好散熱又可高效節(jié)能。
文檔編號G06F1/20GK1848041SQ200510106199
公開日2006年10月18日 申請日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者劉虎 申請人:深圳市頂星數(shù)碼網(wǎng)絡技術(shù)有限公司