TWI629928B - 散熱系統及其運作方法 - Google Patents

Abstract

一種散熱系統，包括驅動晶片及電性連接於驅動晶片的散熱裝置。散熱裝置包含承載件及擺動結構。擺動結構包含壓電片及安裝於壓電片一端的葉片，壓電片的另一端固定於承載件。驅動晶片能執行測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至壓電片、並測得每次測試信號所對應的壓電片內的電流值。多個電流值中的最高電流值定義為運轉電流值，運轉電流值所對應的測試信號定義為驅動信號。驅動晶片能執行驅動功能，以持續地傳輸驅動信號至壓電片，使壓電片產生擺動且同步帶動葉片產生擺動。此外，本發明另公開一種散熱系統的運作方法。

Description

散熱系統及其運作方法

本發明涉及一種散熱系統，尤其涉及一種通過葉片擺動來散熱的散熱系統及其運作方法。

本發明人先前提出一種散熱裝置(台灣第M529149號新型專利)，其能透過葉片之擺動來達到快速散熱的效果。但如何改良上述散熱裝置，藉以更有效地提升散熱裝置的散熱效果，則成為本發明人亟欲完善的目標之一。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種散熱系統及其運作方法，能有效地改善現有散熱裝置所可能產生的缺失。

本發明實施例公開一種散熱系統，包括：一驅動晶片，能選擇性地執行一測試功能與一驅動功能；以及一散熱裝置，包含：一承載件；及至少一擺動結構，包含有一壓電片及安裝於所述壓電片上的一葉片，所述壓電片具有一固定端與一擺動端，所述壓電片的所述固定端固定於所述承載件，所述葉片連接於所述壓電片的所述擺動端，並且所述葉片包含遠離所述擺動端的一自由端部；其中，所述驅動晶片能執行所述測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片、並測得每次所述測試信號所 對應的所述壓電片內的一電流值；其中，多個所述電流值中的最高所述電流值定義為一運轉電流值，所述運轉電流值所對應的測試信號定義為一驅動信號；其中，所述驅動晶片能執行所述驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至所述壓電片，使所述壓電片通過所述驅動信號的驅動而令所述擺動端產生週期性的往復擺動，以同步帶動所述葉片的所述自由端部產生擺動。

本發明實施例也公開一種散熱系統的運作方法，包括：提供一散熱裝置以及電性連接於所述散熱裝置的一驅動晶片；其中，所述散熱裝置包含有一承載件、安裝於所述承載件的一壓電片、及安裝於所述壓電片的一葉片；以所述驅動晶片執行一測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片、並測得每次所述測試信號所對應的所述壓電片內的一電流值；其中，多個所述電流值中的最高所述電流值所對應的測試信號定義為一驅動信號；以及以所述驅動晶片執行一驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至所述壓電片，使所述壓電片通過所述驅動信號的驅動而產生週期性往復擺動，以同步驅使所述葉片產生擺動。

綜上所述，本發明實施例所公開的散熱系統及其運作方法，能通過執行測試功能，而得知能與散熱裝置的葉片產生共振的電流頻率，藉以使驅動晶片在執行驅動功能時，能夠輸入與葉片相互共振的電流(驅動信號)，從而有效地提升散熱裝置的散熱效果。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

1000‧‧‧散熱系統

100‧‧‧散熱裝置

1‧‧‧承載件

11‧‧‧上端部

12‧‧‧下端部

13‧‧‧固定槽

14‧‧‧鎖固孔

2‧‧‧擺動結構

21‧‧‧壓電片

211‧‧‧固定端

212‧‧‧擺動端

22‧‧‧葉片

221‧‧‧自由端部

222‧‧‧安裝端部

200‧‧‧驅動晶片

201‧‧‧控制模塊

2011‧‧‧儲存單元

202‧‧‧供電模塊

203‧‧‧反饋模塊

P‧‧‧電源

圖1為本發明散熱系統的功能方塊示意圖。

圖2為本發明散熱系統的散熱裝置立體示意圖。

圖3為圖2的分解示意圖。

圖4為圖2的運作示意圖。

圖5為圖2的另一運作示意圖。

圖6為本發明散熱裝置的壓電片擺動端部分地埋置於葉片安裝端部內的示意圖。

圖7為本發明散熱裝置的葉片貼附於壓電片擺動端一側的示意圖。

圖8為本發明散熱裝置的兩個擺動結構安裝於一個承載件的示意圖。

圖9為本發明散熱裝置的兩個擺動結構各自安裝於相對應承載件的示意圖。

請參閱圖1至圖9，為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。

請參閱圖1及圖2，本實施例公開一種散熱系統1000，包含有一散熱裝置100及電性連接於上述散熱裝置100的一驅動晶片200，並且上述驅動晶片200是用來接收一電源P並且能選擇性地執行一測試功能與一驅動功能，但本發明的驅動晶片200不受限於接收上述電源P。

須說明的是，本實施例是以驅動晶片200電性連接於單個散熱裝置100，但本發明不受限於此，也就是說，上述驅動晶片200也可以是電性連接於多個散熱裝置100。以下將先就所述散熱裝置100的構造作一說明，而後再介紹驅動晶片200與散熱裝置100之間的連接關係。

如圖2至圖3所示，所述散熱裝置100包含有一承載件1及一擺動結構2。其中，所述擺動結構2裝設於承載件1。

所述承載件1為適用於通過射出成形製造的構造，並且所述承載件1具有一上端部11及一下端部12。其中，所述上端部11凹陷形成有一固定槽13，用以固定一片狀元件(如：壓電片21)，而所述下端部12凹陷形成有一鎖固孔14，藉此使所述承載件1能夠經由螺絲(圖中未示出)穿過鎖固孔14而固定於一電子器件的任意位置(尤其是需要散熱的位置)上。再者，所述鎖固孔14可以是盲孔或貫穿孔。

所述擺動結構2包含有一壓電片21(piezoelectric sheet)及安裝於壓電片21上的一葉片22。

所述壓電片21是由壓電材質製成(如：壓電單晶體、壓電多晶體、壓電聚合物、及壓電複合材料的至少其中之一)。所述壓電片21具有一固定端211與一擺動端212，並且所述壓電片21的固定端211是藉由卡合的方式固定於承載件1的固定槽13內，但本發明不受限於此。進一步地說，所述壓電片21是電性連接於所述驅動晶片200(如：圖1)，並且所述壓電片21可透過驅動晶片200所輸出的驅動信號，根據逆壓電效應，將該驅動信號轉換為一機械能，以產生機械擺動。而由於所述壓電片21的固定端211是固定於承載件1的固定槽13內，因此所述壓電片21主要是透過其擺動端212進行擺動。

所述葉片22為單個矩形片體並且較佳為玻璃纖維葉片或是聚酯薄膜葉片。所述葉片22連接於壓電片21的擺動端212，並且所述葉片22包含遠離擺動端212的一自由端部221。較佳地，所述葉片22進一步包含有固定於壓電片21的一安裝端部222，並且所述壓電片21的擺動端212是完全地埋置於葉片22的安裝端部222內，藉此，所述葉片22能穩固地安裝於壓電片21上，而所述葉片22的自由端部221能隨著所述壓電片21擺動端212的擺動而擺動(如：圖4及圖5)。值得一提的是，本實施例雖然是以壓電片21的擺動端212完全地埋置於葉片22的安裝端部222內作說 明，但本發明不受限於此。舉例來說，所述壓電片21的擺動端212也可以僅是部分地埋置於葉片22的安裝端部222內(如：圖6)，或者所述葉片22也可以是藉由貼合的方式貼附於壓電片21擺動端212的一側(如：圖7)，只要所述壓電片21與葉片22的連結關係，可以讓所述壓電片21同步帶動葉片22的自由端部221產生擺動即可。

須說明的是，本實施例中的擺動結構2數量是以一個為例，但本發明不受限於此。舉例來說，所述擺動結構2的數量也可以是兩個以上。而所述承載件1的數量，或者承載件1固定槽13的數量可以隨著擺動結構2的數量而進行相對應的調整。如圖8所示，所述擺動結構2的數量為兩個，而所述承載件1固定槽13的數量也是兩個(一個承載件1具有兩個固定槽13)。或者，如圖9所示，所述擺動結構2的數量為兩個，而所述承載件1的數量也是兩個(兩個承載件1各自具有一個固定槽13)。

如圖1和圖2所示，所述驅動晶片200能通過執行測試功能，而得知能與散熱裝置100的葉片22產生共振的電流頻率，藉以使驅動晶片200在執行驅動功能時，能夠輸入與葉片22相互共振的電流，進而使得葉片22在與輸入的電流共振的情況下提升其擺動效果，從而提升散熱裝置100的散熱效果。

更詳細地說，所述驅動晶片200能執行測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片21、並測得每次所述測試信號所對應的壓電片21內的一電流值(如下表)。其中，上述多個電流值中的最高電流值(如：Z₁₀mA)定義為一運轉電流值，而上述運轉電流值所對應的測試信號定義為一驅動信號。也就是說，在上述驅動晶片200執行測試功能的過程中，所述散熱裝置100的葉片22是大致共振於上述運轉電流值(如：Z₁₀mA)所對應的頻率(如：50Hz)。

據此，所述驅動晶片200能執行驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至壓電片21，使所述壓電片21通過驅動信號的驅動而令所述壓電片21的擺動端212產生週期性的往復擺動，以同步帶動所述葉片22的自由端部221產生擺動。

以上所述的驅動晶片200的測試功能與驅動功能是能夠通過軟體或是硬體設計等各種方式實現，本實施例難以逐個介紹所有的可能態樣，所以下述僅以其中一個實施態樣來對驅動晶片200作一說明。

所述驅動晶片200包含有一控制模塊201、電性連接於所述控制模塊201與壓電片21的一供電模塊202、及電性連接於所述控制模塊201與壓電片21的一反饋模塊203。其中，在驅動晶片200執行測試功能時，所述供電模塊202能通過控制模塊201的指示而依序輸出分別具備不同頻率的多次測試信號至所述壓電片21，以使所述壓電片21在不同的多個電流值下運作(如上表所載)。所述反饋模塊203能測得分別對應於上述多次測試信號的多個電流值、並且傳輸上述多個電流值至所述控制模塊201。

其中，所述控制模塊201內能設有一儲存單元2011，用來儲存反饋模塊203所傳送的資料。所述控制模塊201能將上述多個 電流值中的最高電流值定義為運轉電流值、並且將上述運轉電流值所對應的測試信號定義為驅動信號。

據此，在驅動晶片200執行驅動功能時，所述控制模塊201能使上述供電模塊202持續地傳輸所述驅動信號至散熱裝置100的壓電片21，藉以使所述散熱裝置100的葉片22能夠大致共振於上述驅動信號的頻率，進而令散熱裝置100提升其散熱效果。

須說明的是，所述驅動晶片200能夠依序設計者的需求而在不同的時間點執行測試功能，例如：在所述散熱裝置100剛開始要運作時，上述驅動晶片200能夠先執行測試功能，以利於測得適合散熱裝置100的運轉電流值。

此外，由於散熱裝置100在運作一段時間之後，所述葉片22可能因為老化、沾染灰塵、或其他因素，而導致葉片22所能共振的電流頻率產生改變。因此，所述驅動晶片200能夠週期性地執行所述測試功能，以重新定義上述運轉電流值及相對應的驅動信號，進而使散熱裝置100能夠持續提升其散熱效果。

或者，所述控制模塊201能在上述驅動晶片200執行驅動功能時，通過所述反饋模塊203來監控上述壓電片21內的一即時電流值，並且控制模塊201能在上述即時電流值與運轉電流值相差超過一特定差值時，啟動驅動晶片200去執行測試功能，以重新定義所述運轉電流值及相對應的所述驅動信號，進而使散熱裝置100能夠持續提升其散熱效果。

其中，所述特定差值能夠依序使用者的需求而加以調整變化，而本實施例中的特定差值為運轉電流值的0.01%~5%(較佳是3%~5%)，藉以利於散熱裝置100持續提升其散熱效果，但本發明的特定差值不以此為限。

須說明的是，所述驅動晶片200可以是安裝於上述散熱裝置100的承載件1上，或者所述驅動晶片200與散熱裝置為分離設置，本發明在此不加以限制。

以上所述為本實施例散熱系統1000的說明，請接著參閱圖1所示，其大致說明上述散熱系統1000的運作方法，但本發明不受限於此。

步驟S110：提供上述散熱裝置100以及電性連接於散熱裝置100並接收電源P的所述驅動晶片200。其中，有關散熱裝置100的具體構造及驅動晶片200的可能實施態樣請參閱本實施例的上述所載，在此不加以贅述。

步驟S120：以所述驅動晶片200執行測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片21、並測得每次測試信號所對應的壓電片21內的一電流值(如上表)；其中，所述驅動晶片200能將上述多個電流值中的最高電流值所對應的測試信號定義為一驅動信號。

步驟S130：以所述驅動晶片200執行驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至上述散熱裝置100的壓電片21，使所述壓電片21通過所述驅動信號的驅動而產生週期性往復擺動，以同步驅使所述葉片22產生擺動。

須說明的是，所述驅動晶片200能夠依序設計者的需求而在不同的時間點執行步驟S120，例如：在所述散熱裝置100剛開始要運作時，上述驅動晶片200能夠先執行步驟S120，以利於測得適合散熱裝置100的運轉電流值；或者，所述驅動晶片200週期性地執行(如：每5天執行一次)步驟S120(測試功能)，以重新定義上述運轉電流值及相對應的驅動信號；又或者，在所述驅動晶片200執行步驟S130(驅動功能)的過程中，所述驅動晶片200監控所述壓電片21內的一即時電流值，並且當所述即時電流值與運轉電流值相差超過一特定差值(如：運轉電流值的0.01%~5%)時，所述驅動晶片200執行步驟S120(測試功能)，以重新定義運轉電流值及相對應的驅動信號。

[本發明實施例的技術功效]

綜上所述，本發明實施例所公開的散熱系統及其運作方法，能通過執行測試功能，而得知能與散熱裝置的葉片產生共振的電流頻率，藉以使驅動晶片在執行驅動功能時，能夠輸入與葉片相互共振的電流(驅動信號)，從而有效地提升散熱裝置的散熱效果。

再者，本發明實施例所公開的散熱裝置及其擺動結構，能通過在所述擺動結構中設有壓電片，以有效減少散熱裝置所需的零件種類，從而有效地減少散熱裝置(或擺動結構)的體積、重量及生產成本。

另，本發明實施例所公開的散熱裝置及其擺動結構，能通過在所述壓電片的擺動端連結所述葉片，以增加所述擺動結構整體的擺動幅度，從而更有效地提升散熱裝置(或擺動結構)的散熱效果。

以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的權利要求書的保護範圍。

Claims (10)

1. 一種散熱系統，包括：一驅動晶片，能選擇性地執行一測試功能與一驅動功能；以及一散熱裝置，包含：一承載件；及至少一擺動結構，包含有一壓電片及安裝於所述壓電片上的一葉片，所述壓電片具有一固定端與一擺動端，所述壓電片的所述固定端固定於所述承載件，所述葉片連接於所述壓電片的所述擺動端，並且所述葉片包含遠離所述擺動端的一自由端部；其中，所述驅動晶片能執行所述測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片、並測得每次所述測試信號所對應的所述壓電片內的一電流值；其中，多個所述電流值中的最高所述電流值定義為一運轉電流值，所述運轉電流值所對應的測試信號定義為一驅動信號；其中，所述驅動晶片能執行所述驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至所述壓電片，使所述壓電片通過所述驅動信號的驅動而令所述擺動端產生週期性的往復擺動，以同步帶動所述葉片的所述自由端部產生擺動。
2. 如請求項1所述的散熱系統，其中，所述驅動晶片包含有：一控制模塊；一供電模塊，電性連接於所述壓電片並且能通過所述控制模塊的指示而依序輸出分別具備不同頻率的多次所述測試信號至所述壓電片，以使所述壓電片在不同的多個所述電流值下運作；及一反饋模塊，電性連接於所述控制模塊，所述反饋模塊能測得分別對應於多次所述測試信號的多個所述電流值、並且傳輸 多個所述電流值至所述控制模塊；其中，所述控制模塊能使所述供電模塊持續地傳輸所述驅動信號至所述壓電片。
3. 如請求項2所述的散熱系統，其中，所述控制模塊能在所述驅動晶片執行所述驅動功能時，通過所述反饋模塊來監控所述壓電片內的一即時電流值；並且所述控制模塊能在所述即時電流值與所述運轉電流值相差超過一特定差值時，啟動所述驅動晶片去執行所述測試功能，以重新定義所述運轉電流值及相對應的所述驅動信號。
4. 如請求項3所述的散熱系統，其中，所述特定差值為所述運轉電流值的0.01%~5%。
5. 如請求項1所述的散熱系統，其中，所述驅動晶片能夠週期性地執行所述測試功能，以重新定義所述運轉電流值及相對應的所述驅動信號。
6. 如請求項1至5中任一項所述的散熱系統，其中，所述葉片包含有固定於所述壓電片的一安裝端部，並且所述壓電片的所述擺動端埋置於所述安裝端部內。
7. 一種散熱系統的運作方法，包括：提供一散熱裝置以及電性連接於所述散熱裝置的一驅動晶片；其中，所述散熱裝置包含有一承載件、安裝於所述承載件的一壓電片、及安裝於所述壓電片的一葉片；以所述驅動晶片執行一測試功能，以依序傳輸不同頻率的多次測試信號至所述壓電片、並測得每次所述測試信號所對應的所述壓電片內的一電流值；其中，多個所述電流值中的最高所述電流值定義為一運轉電流值且其所對應的測試信號定義為一驅動信號；以及以所述驅動晶片執行一驅動功能，以持續地傳輸所述驅動信號至所述壓電片，使所述壓電片通過所述驅動信號的驅動而產生週期性往復擺動，以同步驅使所述葉片產生擺動。
8. 如請求項7所述的散熱系統的運作方法，其中，在所述驅動晶片執行所述驅動功能的過程中，所述驅動晶片監控所述壓電片內的一即時電流值，並且當所述即時電流值與所述運轉電流值相差超過一特定差值時，所述驅動晶片執行所述測試功能，以重新定義所述運轉電流值及相對應的所述驅動信號。
9. 如請求項8所述的散熱系統的運作方法，其中，所述特定差值為所述運轉電流值的0.01%~5%。
10. 如請求項7所述的散熱系統的運作方法，其中，所述驅動晶片週期性地執行所述測試功能，以重新定義所述運轉電流值及相對應的所述驅動信號。