一種基于多路溫度采集和風(fēng)扇控制的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域的溫度采集和降溫控制，具體地，涉及一種基于多路溫度采集和風(fēng)扇控制的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度采集監(jiān)控和智能降溫控制是現(xiàn)代工業(yè)控制環(huán)境安全和電子設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的最主要方法。其中由于風(fēng)扇降溫的溫和性和空間氣體的流動(dòng)特點(diǎn)，加上價(jià)格低廉和安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為最為常見的冷卻設(shè)備。但是當(dāng)前風(fēng)扇應(yīng)用中普遍存在著缺點(diǎn)，不能根據(jù)溫度的變化適時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)力大小或不能靈活應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化，浪費(fèi)電能資源。
[0003]越來越多的場(chǎng)合希望風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制能夠擁有靈活精確的溫度作為控制依據(jù)，來自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在保持一個(gè)適宜的溫度環(huán)境條件下，盡量節(jié)約電能。
[0004]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本實(shí)用新型類似技術(shù)的說明或報(bào)道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種基于多路溫度采集和風(fēng)扇控制的裝置。本應(yīng)用專利就是一種多路溫度采集和風(fēng)扇控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。多路溫度采集采用易擴(kuò)展的單總線系統(tǒng)，可以理論上支持無限個(gè)溫度傳感器掛載(實(shí)際數(shù)量以端口驅(qū)動(dòng)能力有關(guān))；風(fēng)扇控制可以支持線性、PWM兩種控制模式的風(fēng)扇，可以通過當(dāng)前采集的溫度靈活控制風(fēng)扇，完全不需要人為干預(yù)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種基于多路溫度采集和風(fēng)扇控制的裝置，包括至少一個(gè)溫度傳感器和至少一個(gè)風(fēng)扇，至少一個(gè)溫度傳感器通過單數(shù)據(jù)總線與比較器數(shù)據(jù)連接，所述比較器通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器與至少一個(gè)風(fēng)扇控制連接。
[0008]優(yōu)選地，所述比較器內(nèi)部預(yù)設(shè)有溫度最低值Tl ;
[0009]-當(dāng)溫度傳感器采集的實(shí)時(shí)溫度T小于Tl時(shí)，輸出二進(jìn)制信號(hào)“O”;所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器不啟動(dòng)；
[0010]-當(dāng)溫度傳感器采集的實(shí)時(shí)溫度T大于等于Tl時(shí)，輸出二進(jìn)制信號(hào)“I”;所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器啟動(dòng)。
[0011]優(yōu)選地，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器采用如下任一個(gè)或任多個(gè)模塊:
[0012]-線性電壓控制模塊:通過輸出不同控制電壓控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或通過調(diào)節(jié)電源導(dǎo)通時(shí)間控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，采用如下任一種結(jié)構(gòu):
[0013]包括DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片，所述DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片與風(fēng)扇的電機(jī)控制連接；
[0014]包括相互連接的mos管和DAC轉(zhuǎn)換器，所述DAC轉(zhuǎn)換器與風(fēng)扇的電機(jī)控制連接；
[0015]包括mos管，所述mos管與風(fēng)扇的電源控制連接；
[0016]-PffM控制模塊:通過輸出不同占空比的PWM脈沖波形控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，采用如下任一種結(jié)構(gòu):
[0017]包括變頻器，所述變頻器與風(fēng)扇的電源控制連接；
[0018]包括變頻器和開關(guān)電源芯片，所述變頻器通過開關(guān)電源芯片與風(fēng)扇的電源控制連接。
[0019]優(yōu)選地，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器的輸出端設(shè)有至少一個(gè)用于風(fēng)扇連接的分布式輸出節(jié)點(diǎn)接口。
[0020]優(yōu)選地，所述溫度傳感器通過外部供電電路供電或通過單數(shù)據(jù)總線寄生供電。
[0021]優(yōu)選地，還包括控制參數(shù)寄存器和/或運(yùn)行狀態(tài)寄存器，所述控制參數(shù)寄存器與風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器數(shù)據(jù)連接，所述運(yùn)行狀態(tài)寄存器與風(fēng)扇電機(jī)數(shù)據(jù)連接。
[0022]優(yōu)選地，還包括終端顯示設(shè)備，所述溫度傳感器、控制參數(shù)寄存器和運(yùn)行狀態(tài)寄存器分別與終端顯示設(shè)備數(shù)據(jù)連接。
[0023]優(yōu)選地，所述溫度傳感器和風(fēng)扇分別通過IPMI接口與終端顯示設(shè)備連接。
[0024]優(yōu)選地，還包括定時(shí)器，所述定時(shí)器與溫度傳感器相連接。
[0025]優(yōu)選地，還包括存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元與溫度傳感器數(shù)據(jù)連接。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0027]本實(shí)用新型通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行管理，對(duì)溫度傳感器提供單數(shù)據(jù)總線接口(可以采用一種增強(qiáng)型的GP1(通用輸入/輸出)口)，將溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)輸出至比較器，進(jìn)而通過比較后結(jié)果輸出模擬控制信號(hào)，達(dá)到對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的目的。同時(shí)利用交叉開關(guān)的切換，通過設(shè)置IP頂接口，實(shí)現(xiàn)溫度傳感器和風(fēng)扇與外部終端顯示設(shè)備相連接。
[0028]溫度傳感器采用型號(hào)為DS18B20或DS18S20的溫度傳感器，利用其內(nèi)部串號(hào)全球唯一性，可支持無限多的DS18系列溫度傳感器掛載在單數(shù)據(jù)總線上。本裝置在初始化時(shí)，獲取各個(gè)溫度傳感器的串號(hào)，在獲取各溫度傳感器采集的溫度時(shí)，輸出串號(hào)分別匹配目標(biāo)傳感器讀取其溫度值。溫度傳感器可工作在外部供電方式和單線寄生供電方式兩種。若溫度傳感器工作在單線寄生供電模式下，則數(shù)據(jù)總線僅需一根即可，需要注意的是當(dāng)溫度傳感器處于溫度轉(zhuǎn)換和設(shè)定值復(fù)制操作時(shí)，該線要保持為強(qiáng)上拉狀態(tài)。
[0029]在強(qiáng)上拉狀態(tài)時(shí)，可將單數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)10接口置高，同時(shí)用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器控制開關(guān)管的導(dǎo)通來將總線直接接高至電源。
[0030]風(fēng)扇的冷卻采用兩種模式:通過線性電壓控制或通過PffM控制。
[0031]線性電壓控制是指通過控制風(fēng)扇的電壓或電源開關(guān)時(shí)間來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速?？刂齐妷菏强刂骑L(fēng)扇的正負(fù)兩端電壓差，可用DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片直接輸出不同的電壓來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，也可以利用摩斯管的放大特性，通過DAC轉(zhuǎn)換器輸出相應(yīng)的電壓值，改變風(fēng)扇的分壓值來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，這種控制電壓的方式適用于大功率風(fēng)扇；控制電源開關(guān)時(shí)間是利用摩斯管的開關(guān)特性來控制電源的導(dǎo)通與否，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)通時(shí)間來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，這種方法適用于小功率風(fēng)扇。
[0032]PffM控制則是通過輸出不同占空比的PffM脈沖波形給風(fēng)扇內(nèi)部控制器，常見于四線制風(fēng)扇，該方法工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速反饋精確。且每個(gè)控制器均有風(fēng)扇運(yùn)行失敗和超速檢測(cè)，避免系統(tǒng)出現(xiàn)工作不正常的現(xiàn)象。
[0033]可以采用MAX6620型號(hào)風(fēng)扇風(fēng)速控制器來實(shí)現(xiàn)DAC(線性電壓控制)方式控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，可以采用MAX31790型號(hào)風(fēng)扇風(fēng)速控制器來實(shí)現(xiàn)PffM方式控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，且通過復(fù)用PffM來調(diào)節(jié)MC33063 (開關(guān)電源芯片)的輸出電壓來調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，幾乎可以支持當(dāng)前所有的冷卻類風(fēng)扇。
[0034]IPMI (平臺(tái)管理接口 )將當(dāng)前各溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的溫度和風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)上傳給外部終端顯示設(shè)備，以圖形化顯示，對(duì)本裝置進(jìn)行監(jiān)控和操作。
[0035]本實(shí)用新型將多個(gè)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)輸出至比較器，并與預(yù)先設(shè)定的溫度閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較后結(jié)果輸出相應(yīng)的模擬控制信號(hào)至風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制器，進(jìn)而控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
[0036]本實(shí)用新型提供的一種基于多路溫度采集和風(fēng)扇控制的裝置，多路溫度采集通過單數(shù)據(jù)總線式溫度傳感器的無限擴(kuò)展性，即只需一根線即可連接空間內(nèi)多個(gè)溫度傳感器，通過獲知溫度傳感器內(nèi)部唯一串號(hào)，定時(shí)地正確地匹配目標(biāo)傳感器，并能精確地讀取實(shí)時(shí)溫度。對(duì)風(fēng)扇的控制通過復(fù)用方式支持兩種控制方式，即采用線性電壓控制單元和PWM控制單元。本裝置通過采集本板溫度來做為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)依據(jù)，也可以通過IPMI接口外擴(kuò)成多個(gè)分散式節(jié)點(diǎn)，由外部終端顯示設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控和操作。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0038]I)本裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，成本低；
[0039]2)溫度傳感器可在驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)能力滿足的情況下支持任意擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)一條數(shù)據(jù)總線多點(diǎn)溫度采集，非常適合空間類溫度監(jiān)控領(lǐng)域；
[0040]3)風(fēng)扇控制器具有兩種控制模式，支持絕大多數(shù)主流風(fēng)扇，可自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，并可以監(jiān)測(cè)各風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)；
[0041]4)本裝置功耗低，性價(jià)比和通用性強(qiáng)，因此具有很好的實(shí)用推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0042]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特