專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)扇控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱技術(shù)，尤其是一種風(fēng)扇控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的電子、計(jì)算機(jī)、通信和電氣領(lǐng)域中，設(shè)備工作頻率越來(lái)越高，與此同時(shí)設(shè)備 功耗也越來(lái)越大，設(shè)備中的電子元器件，特別是芯片對(duì)溫度有嚴(yán)格的要求，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致 業(yè)務(wù)異常、降低設(shè)備壽命、甚至直接損壞設(shè)備。熱設(shè)計(jì)時(shí)，為了達(dá)到系統(tǒng)的散熱降溫要求，提 高可靠性，往往會(huì)在不同的位置配置多個(gè)大功率風(fēng)扇，如今很多系統(tǒng)都配有十幾個(gè)，甚至幾 十個(gè)風(fēng)扇。多風(fēng)扇的使用在解決系統(tǒng)散熱問(wèn)題的同時(shí)，也帶來(lái)了新的問(wèn)題。首先是增加了 風(fēng)扇本身的功耗，自身發(fā)熱增加，增加了整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)熱量；其次是風(fēng)扇噪音太大。解決風(fēng)扇功耗和噪音問(wèn)題的方法主要是對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，目前的研究還集 中在對(duì)單個(gè)風(fēng)扇的控制和風(fēng)扇控制電路的設(shè)計(jì)上，對(duì)系統(tǒng)中多個(gè)風(fēng)扇的控制目前還是采用 統(tǒng)一調(diào)速的方法。問(wèn)題是，系統(tǒng)內(nèi)各位置的功耗和散熱條件都不一樣且是動(dòng)態(tài)變化的，現(xiàn)有 的風(fēng)扇控制方案以系統(tǒng)中溫度最高的點(diǎn)作為參考來(lái)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，所有的風(fēng)扇都工作在同 一轉(zhuǎn)速，一些風(fēng)扇工作在不必要的高轉(zhuǎn)速狀態(tài)，增加了系統(tǒng)功耗和噪音，對(duì)風(fēng)扇壽命也有不 利影響。公開(kāi)于2010年3月3日公開(kāi)號(hào)為CN101666922A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種多槽 位機(jī)箱的散熱方法及多槽位機(jī)箱，其利用散熱控制擋板為不同的槽位提供不同的風(fēng)量，提 高了散熱效率，但需要添加散熱控制擋板，沒(méi)有考慮到不同的風(fēng)扇對(duì)同一位置的散熱效果 是不一樣的，且散熱擋板調(diào)整起來(lái)不夠靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種風(fēng)扇控制方法及裝置，以有效提高風(fēng)扇散熱 效率。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)扇控制方法，該方法基于風(fēng)扇控制裝置 實(shí)現(xiàn)，包括A、根據(jù)所述風(fēng)扇控制裝置中風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度設(shè)置所述風(fēng) 扇組的影響因子，所述風(fēng)扇組包括至少一個(gè)風(fēng)扇；B、所述風(fēng)扇組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述風(fēng)扇控制裝置采集溫度敏感區(qū)域的溫度；C、溫度超出正常溫度范圍，所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值調(diào)整所 述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，步驟C中，所述風(fēng)扇控制裝置采集的溫度高于正常溫度范圍的上限時(shí)， 上調(diào)所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速；采集的溫度低于正常溫度范圍的下限時(shí)，下調(diào)所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速， 且溫差值相同的情形下，所述風(fēng)扇組的影響因子越大，所述風(fēng)扇組上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。進(jìn)一步地，所述裝置采集所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，并與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比較，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與 采集轉(zhuǎn)速的差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定風(fēng)扇故障，產(chǎn)生風(fēng)扇故障告警信息。
進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇控制裝置采用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇組，步驟C具體包括C1所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值確定所述風(fēng)扇組的上調(diào)或下調(diào) 轉(zhuǎn)速；C2所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)確定的上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的控制 量；C3所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電路控制量對(duì)風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中某個(gè)或某幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟C1中，所 述裝置增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。所述風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟C1中，所述裝置增大與 該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇的上調(diào)轉(zhuǎn)速，或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè) 溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，步驟B中，當(dāng)所述裝置無(wú)法獲取溫度敏感區(qū)域的溫度時(shí)生成溫度感應(yīng) 器故障告警信息，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，所述裝置根據(jù)一個(gè)溫度感應(yīng)器采集的溫度控制至少一個(gè)風(fēng)扇組，同一 個(gè)風(fēng)扇組在不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)或配置情況下，配置不同的影響因子，所述影響因子是通過(guò)熱 仿真或系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況確定。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種風(fēng)扇控制裝置，所述裝置包括溫度信息 采集單元、風(fēng)扇組控制單元及風(fēng)扇組，其中所述溫度信息采集單元，用于采集溫度敏感區(qū)的溫度，并計(jì)算超出正常范圍的溫
差值；所述風(fēng)扇組控制單元，用于根據(jù)所述溫度信息采集單元計(jì)算的溫差值及所述風(fēng)扇 組的影響因子調(diào)整所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，所述影響因子是根據(jù)所述風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫 度的影響程度預(yù)先設(shè)置的；所述風(fēng)扇組，包括至少一個(gè)風(fēng)扇，用于在所述風(fēng)扇組控制單元的控制下產(chǎn)生風(fēng)量。進(jìn)一步地，所述溫度信息采集單元包括溫度感應(yīng)器，用于采集溫度敏感區(qū)域的溫度；溫差計(jì)算器，與所述溫度感應(yīng)器連接，用于根據(jù)溫度感應(yīng)器采集的溫度判斷溫度 敏感區(qū)的溫度是否超出正常范圍，并在超出正常范圍時(shí)計(jì)算溫差值；所述風(fēng)扇組控制單元包括中心控制器，用于根據(jù)溫差值及對(duì)應(yīng)風(fēng)扇組的影響因子計(jì)算所述風(fēng)扇組轉(zhuǎn)速的上 調(diào)轉(zhuǎn)速或下調(diào)轉(zhuǎn)速；風(fēng)扇組控制器，與所述中心控制器連接，用于根據(jù)所述中心控制器確定的上調(diào)轉(zhuǎn) 速或下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量；驅(qū)動(dòng)電路，與所述風(fēng)扇控制組連接，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量調(diào)制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 的控制信號(hào)，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步地，所述溫差計(jì)算器計(jì)算的溫差表明所述溫度感應(yīng)器采集的溫度高于正常 溫度范圍上限時(shí)，所述中心控制器確定的轉(zhuǎn)速為上調(diào)轉(zhuǎn)速；所述溫差計(jì)算器計(jì)算的溫差表 明所述溫度感應(yīng)器采集的溫度低于正常溫度范圍下限時(shí)，所述中心控制器確定的轉(zhuǎn)速為下調(diào)轉(zhuǎn)速，且所述中心控制器確定上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速時(shí)，溫差值相同的情形下，風(fēng)扇組的影響因 子越大，其上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中一個(gè)或幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中 心控制器根據(jù)所述風(fēng)扇組控制器上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減 小該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。
所述風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中心控制器根據(jù)所述風(fēng) 扇組控制器上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng) 扇的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn) 速。進(jìn)一步地，當(dāng)所述溫度感應(yīng)器無(wú)法獲取溫度時(shí)，所述溫差計(jì)算器上報(bào)所述溫度感 應(yīng)器故障；所述中心控制器還用于生成溫度感應(yīng)器故障告警信息，并指示所述風(fēng)扇組控制 器將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速；所述風(fēng)扇組控制器與中心控制器無(wú)法通信時(shí)，所述風(fēng) 扇組控制器還用于將所述風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。本發(fā)明根據(jù)風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度設(shè)置所述風(fēng)扇組的影響因子， 進(jìn)而結(jié)合溫差值對(duì)風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，從而有針對(duì)地實(shí)現(xiàn)溫度控制，有效提高風(fēng)扇散 熱效率。


圖1是本發(fā)明風(fēng)扇控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明風(fēng)扇控制裝置的另一結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明風(fēng)扇控制裝置的又一結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明影響因子的表格示意圖；圖5是本發(fā)明風(fēng)扇控制方法的示意圖；圖6是本發(fā)明風(fēng)扇控制方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明風(fēng)扇控制方法及裝置的主要思想是根據(jù)風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影 響程度設(shè)置所述風(fēng)扇組的影響因子，進(jìn)而結(jié)合溫差值對(duì)風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，從而有針 對(duì)地實(shí)現(xiàn)溫度控制，有效提高風(fēng)扇散熱效率。如圖1所示，本發(fā)明風(fēng)扇控制裝置包括溫度信息采集單元10、風(fēng)扇組控制單元20 及風(fēng)扇組30，其中所述溫度信息采集單元10，用于采集溫度敏感區(qū)的溫度，并計(jì)算超出正常范圍的
溫差值；所述風(fēng)扇組控制單元20，用于根據(jù)所述溫度信息采集單元10計(jì)算的溫差值及所 述風(fēng)扇組的影響因子調(diào)整所述風(fēng)扇組30的轉(zhuǎn)速，所述影響因子是根據(jù)所述風(fēng)扇組30對(duì)溫 度敏感區(qū)域溫度的影響程度預(yù)先設(shè)置的；所述風(fēng)扇組30，包括至少一個(gè)風(fēng)扇，用于在所述風(fēng)扇組控制單元20的控制下產(chǎn)生風(fēng)量。具體地，所述溫度信息采集單元10包括溫度感應(yīng)器11和溫差計(jì)算器12，其中，
溫度感應(yīng)器11，用于采集溫度敏感區(qū)域的溫度；根據(jù)需要溫度感應(yīng)器11可以位于系統(tǒng)內(nèi)對(duì)溫度最敏感的一些部位，比如CPU芯片 邊上。可以是特別安放的溫度感應(yīng)器，也可以是芯片本身自帶的溫度感應(yīng)器。溫差計(jì)算器12，與所述溫度感應(yīng)器11連接，用于根據(jù)溫度感應(yīng)器采集的溫度判斷 溫度敏感區(qū)的溫度是否超出正常范圍，并在超出正常范圍時(shí)計(jì)算溫差值；一個(gè)溫度敏感區(qū)域內(nèi)有多個(gè)溫度感應(yīng)器11，此時(shí)，溫差計(jì)算器12可以取最高的溫 度值，也可以結(jié)合具體溫度要求確定。具體地，所述風(fēng)扇組控制單元包括中心控制器21、風(fēng)扇組控制器22及驅(qū)動(dòng)電路 23，其中 中心控制器21，與所述溫差計(jì)算器12連接，協(xié)調(diào)各風(fēng)扇組的功耗分布；用于根據(jù) 風(fēng)扇組控制器計(jì)算的溫差值及對(duì)應(yīng)風(fēng)扇組的影響因子計(jì)算所述風(fēng)扇組轉(zhuǎn)速的上調(diào)轉(zhuǎn)速或 下調(diào)轉(zhuǎn)速；所述影響因子是根據(jù)風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度預(yù)先設(shè)置的；所述風(fēng)扇組控制器22，與所述中心控制器21連接，用于根據(jù)所述中心控制器21確 定的上調(diào)轉(zhuǎn)速或下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量；圖1中風(fēng)扇組控制器22是一種邏輯表示，可能是幾個(gè)風(fēng)扇組共用一個(gè)控制器，只 是各風(fēng)扇組的劃分不一樣。驅(qū)動(dòng)電路23，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量調(diào)制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn) 行調(diào)整。此控制信號(hào)包括但不限于PWM信號(hào)、電壓信號(hào)、電流信號(hào)。所述溫差計(jì)算器12計(jì)算的溫差表明所述溫度感應(yīng)器采集的溫度高于正常溫度范 圍上限時(shí)，所述中心控制器21確定的轉(zhuǎn)速為上調(diào)轉(zhuǎn)速；所述溫差計(jì)算器12計(jì)算的溫差表明 所述溫度感應(yīng)器采集的溫度低于正常溫度范圍下限時(shí)，所述中心控制器21確定的轉(zhuǎn)速為 下調(diào)轉(zhuǎn)速，且所述中心控制器21確定上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速時(shí)，溫差值相同的情形下，風(fēng)扇組的 影響因子越大，其上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。風(fēng)扇組30，與所述風(fēng)扇組控制器22連接，用于執(zhí)行所述風(fēng)扇組控制器的控制，產(chǎn) 生風(fēng)量，帶走系統(tǒng)內(nèi)的熱量。這里的風(fēng)扇組30的分組是邏輯分組，包括至少一個(gè)風(fēng)扇，可以是有相同風(fēng)道的風(fēng) 扇分為一組，風(fēng)扇可以是各種轉(zhuǎn)速可調(diào)的風(fēng)扇。風(fēng)扇組內(nèi)，各風(fēng)扇的型號(hào)可以相同，也可以 不同。為了檢測(cè)風(fēng)扇組的狀態(tài)，風(fēng)扇組控制單元20還包括與所述風(fēng)扇組30及風(fēng)扇組控 制器22連接的轉(zhuǎn)速采集電路24，用于采集風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速信號(hào)，此信號(hào)形式包括但不限于脈 沖、電壓信號(hào)；所述風(fēng)扇組控制器22，還用于將所述轉(zhuǎn)速采集電路采集的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速 相比較，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與采集轉(zhuǎn)速的差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定風(fēng)扇故障，產(chǎn)生風(fēng)扇故障告警 信息并上報(bào)所述中心控制器21。風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中一個(gè)或幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中心控制器21根 據(jù)所述風(fēng)扇組控制器22上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小該風(fēng)扇 組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中心控制器21根據(jù)所述風(fēng)扇 組控制器22上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn) 速。當(dāng)所述溫度感應(yīng)器無(wú)法獲取溫度時(shí)，所述溫差計(jì)算器12上報(bào)所述溫度感應(yīng)器11 故障；所述中心控制器21還用于生成溫度感應(yīng)器故障告警信息，并指示所述風(fēng)扇組控制器 22將對(duì)對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。所述風(fēng)扇組控制器22與中心控制器21無(wú)法通信時(shí)，所述風(fēng)扇組控制器22還用于 將所述風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。
在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，中心控制器21根據(jù)一個(gè)所述溫度感應(yīng)器11采集的溫度通過(guò)所述 風(fēng)扇組控制器22控制至少一個(gè)風(fēng)扇組30。例如根據(jù)一個(gè)溫度感應(yīng)器采集的溫度控制多個(gè) 風(fēng)扇。一個(gè)或多個(gè)溫度感應(yīng)器對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度敏感區(qū)域，對(duì)應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)風(fēng)扇組。需要說(shuō)明的是，圖1給出的僅僅是各不同邏輯功能單元之間的關(guān)系，每個(gè)邏輯功 能單元可以看做是有多個(gè)相同功能器件構(gòu)成的組合，也可以看做是單獨(dú)的一個(gè)功能器件。 如溫度感應(yīng)器這一邏輯功能單元，可以看做是多個(gè)并列設(shè)置的溫度感應(yīng)器件，也可再增加 多個(gè)溫度感應(yīng)器與圖1中的溫度感應(yīng)器并列設(shè)置，如圖2所示。當(dāng)然還可以由中心控制器21作為整個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的散熱控制中心，根據(jù)需要設(shè) 置多個(gè)不同的溫控單元，如圖3所示。中心控制器21以總線(xiàn)的形式與溫差計(jì)算器12及風(fēng) 扇組控制器22相連，總線(xiàn)包括但不限于I2C、RS-485、CAN等，同一個(gè)風(fēng)扇組30在不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)或配置情況下，可以設(shè)置不同的影響因子，以 適用于不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)或配置，實(shí)現(xiàn)合理有效的散熱效果。影響因子可以通過(guò)熱仿真或系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況確定。當(dāng)一個(gè)溫度敏感區(qū)域設(shè)置多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，本發(fā)明風(fēng)扇控制裝置，在系統(tǒng)溫度發(fā)生變 化時(shí)，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的影響因子智能調(diào)節(jié)與溫度敏感區(qū)域散熱密切相關(guān)的風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速， 而不相關(guān)或相關(guān)性不強(qiáng)的風(fēng)扇組可以不做調(diào)整。具體應(yīng)用時(shí)，可以分別對(duì)單個(gè)風(fēng)扇進(jìn)行控制，即為各個(gè)風(fēng)扇均配置影響因子，也可 以對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行編組。根據(jù)風(fēng)扇的位置和風(fēng)道設(shè)計(jì)將風(fēng)扇編組，基本原則是風(fēng)道相同的風(fēng)扇編組在一 起；根據(jù)各風(fēng)扇組對(duì)系統(tǒng)不同溫度敏感區(qū)域散熱的影響程度，制定一個(gè)影響因子表 格，這里的溫度敏感區(qū)域通常是指裝有溫度感應(yīng)器的位置，影響越大的風(fēng)扇組其影響因子 越大。圖4表示的是各風(fēng)扇組與各溫度敏感區(qū)域的影響因子λ ij()它根據(jù)各風(fēng)扇組30 對(duì)系統(tǒng)不同溫度敏感區(qū)域散熱的影響程度制定的，這里的位置通常是指裝有溫度感應(yīng)器11 的位置，影響越大的風(fēng)扇組其影響因子λ"越大。λu的范圍定義在
，具體的數(shù)值可 以通過(guò)熱仿真或系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)確定。通常所有的風(fēng)扇組30對(duì)各溫度敏感區(qū)域的散 熱都會(huì)有一定影響，為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以挑選起主要作用的幾個(gè)風(fēng)扇組30。比如， 對(duì)于多個(gè)槽位的通訊設(shè)備機(jī)柜，可以選擇相鄰的2-3個(gè)風(fēng)扇組。另外如果設(shè)備的結(jié)構(gòu)或配 置可能會(huì)發(fā)生比較大的改變，可以針對(duì)不同配置制定不同影響因子表格。如對(duì)區(qū)域1來(lái)說(shuō)，風(fēng)扇組1對(duì)它的散熱影響是最大的，影響因子達(dá)到0. 7，風(fēng)扇組η 對(duì)它的散熱沒(méi)有影響，影響因子為0，其他風(fēng)扇組對(duì)區(qū)域1的影響介于風(fēng)扇組1和風(fēng)扇組η之間。為各溫度敏感區(qū)域設(shè)置一個(gè)溫度范圍，此范圍在系統(tǒng)正常工作的范圍內(nèi)，在能保 證系統(tǒng)可靠工作的條件下，溫度可以設(shè)定得高一點(diǎn)，這樣減輕風(fēng)扇的散熱壓力。不同區(qū)域的 溫度范圍可以相同也可以不同。為各風(fēng)扇組制定一個(gè)上電初始轉(zhuǎn)速。上電后，各組風(fēng)扇按預(yù)先制定的初始轉(zhuǎn)速工 作；初始轉(zhuǎn)速可以設(shè)定得低一點(diǎn)，可以減輕上電時(shí)對(duì)電源的沖擊。同時(shí)也可以將風(fēng)扇 的速度由低到高再由高到低地調(diào)整一次，以檢測(cè)工作電路是否正常，相當(dāng)于上電自檢。當(dāng)某區(qū)域溫度感應(yīng)器顯示的溫度值已經(jīng)超過(guò)預(yù)定溫度范圍時(shí)，產(chǎn)生告警，同時(shí)控 制器從影響因子表格中查找與此區(qū)域相關(guān)的風(fēng)扇組的影響因子，并按影響因子上調(diào)轉(zhuǎn)速， 各風(fēng)扇組上調(diào)的轉(zhuǎn)速與影響因子和溫度差值密切相關(guān)，影響因子越大、實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫 度的差值越大，所上調(diào)的轉(zhuǎn)速越多。當(dāng)某區(qū)域溫度感應(yīng)器顯示的溫度值已經(jīng)遠(yuǎn)低于預(yù)定溫度時(shí)，控制器從影響因子表 格中查找與此區(qū)域相關(guān)的風(fēng)扇組的影響因子，并按影響因子下調(diào)轉(zhuǎn)速，各風(fēng)扇組下調(diào)的轉(zhuǎn) 速與影響因子和溫度差值密切相關(guān)，影響因子越大、實(shí)際溫度比預(yù)設(shè)溫度越低，所下調(diào)的轉(zhuǎn) 速越多。當(dāng)中心控制器與各區(qū)域控制器通信失敗時(shí)，各區(qū)域控制器控制本組風(fēng)扇工作在最 大轉(zhuǎn)速。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的多風(fēng)扇控制方案進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)包括中心控制器21 以總線(xiàn)的形式與下面的風(fēng)扇組控制器22相連，總線(xiàn)包括但不限于 I2C、RS-485、CAN等，中心控制器21通過(guò)風(fēng)扇組控制器22收集各溫度感應(yīng)器150的溫度， 并計(jì)算出各風(fēng)扇組140的轉(zhuǎn)速調(diào)整量，下發(fā)給各風(fēng)扇組控制器22。溫差計(jì)算器12 以總線(xiàn)的形式與上面的中心控制器21相連，溫差計(jì)算器12收集 各溫度感應(yīng)器11的溫度，并報(bào)告給中心控制器21，通過(guò)轉(zhuǎn)速采集電路24采集到的轉(zhuǎn)速也發(fā) 送給風(fēng)扇組控制器22，同時(shí)，接受中心控制器21的轉(zhuǎn)速調(diào)整指令，并換算成驅(qū)動(dòng)電路的控制量。轉(zhuǎn)速采集電路24:用于采集風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速信號(hào)，此信號(hào)形式包括但不限于脈沖、電
壓信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路23 用于調(diào)制風(fēng)扇組轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)，此控制信號(hào)包括但不限于PWM信 號(hào)、電壓信號(hào)、電流信號(hào)。風(fēng)扇組30 執(zhí)行風(fēng)扇組控制器22的命令，產(chǎn)生要求的風(fēng)量，為系統(tǒng)散熱。風(fēng)扇組 可以包括一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇。風(fēng)扇可以是各種轉(zhuǎn)速可調(diào)的風(fēng)扇，各風(fēng)扇的型號(hào)可以相同，也可 以不同。溫度感應(yīng)器11 用于采集各溫度敏感部位的溫度，可以是特別安放的溫度感應(yīng) 器，也可以是芯片本身自帶的溫度感應(yīng)器。溫度感應(yīng)器可以與風(fēng)扇組控制器相連，也可以與 中心控制器相連。這里的風(fēng)扇組30的分組是邏輯分組，方法可以是有相同風(fēng)道的風(fēng)扇分為一組，溫 度感應(yīng)器11的數(shù)量通常大于或等于風(fēng)扇組控制器120的數(shù)量，當(dāng)大于風(fēng)扇組控制器120的
9數(shù)量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)有的風(fēng)扇組控制器采集到多于一個(gè)溫度值的情況，此時(shí)，可以取最高的溫度 值，也可以結(jié)合具體溫度要求確定。圖1中風(fēng)扇組控制器22也是一種邏輯表示，可能是幾個(gè)風(fēng)扇組共用一個(gè)控制器， 只是各風(fēng)扇組的劃分不一樣。本發(fā)明還提供了一種風(fēng)扇控制方法，該方法基于以上風(fēng)扇控制裝置實(shí)現(xiàn)，包括步驟501、根據(jù)所述風(fēng)扇控制裝置中風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度設(shè)置 所述風(fēng)扇組的影響因子；步驟502、所述風(fēng)扇組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述風(fēng)扇控制裝置采集溫度敏感區(qū)域的溫度；步驟503 溫度超出正常溫度范圍，所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差 值調(diào)整所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速。步驟503中，所述風(fēng)扇控制裝置采集的溫度高于正常溫度范圍的上限時(shí)，上調(diào)所 述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速；采集的溫度低于正常溫度范圍的下限時(shí)，下調(diào)所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，且溫差 值相同的情形下，所述風(fēng)扇組的影響因子越大，所述風(fēng)扇組上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。所述風(fēng)扇控制裝置采用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇組，步驟503具體包括a、所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值確定所述風(fēng)扇組的上調(diào)或下調(diào) 轉(zhuǎn)速；b、所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)確定的上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的控制 量；c、驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電路控制量對(duì)風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。所述裝置采集所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，并與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比較，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與采集轉(zhuǎn)速 的差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定風(fēng)扇故障，產(chǎn)生風(fēng)扇故障告警信息。所述風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中某個(gè)或某幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟a中，所述 裝置增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。所述風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟a中，所述裝置增大與該 故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇的上調(diào)轉(zhuǎn)速，或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫 度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。步驟502中，當(dāng)所述裝置無(wú)法獲取溫度敏感區(qū)域的溫度時(shí)生成溫度感應(yīng)器故障告 警信息，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。所述裝置根據(jù)一個(gè)溫度感應(yīng)器采集的溫度控制至少一個(gè)風(fēng)扇組，同一個(gè)風(fēng)扇組在 不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)或配置情況下，配置不同的影響因子。所述影響因子是通過(guò)熱仿真或系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況確定。應(yīng)用實(shí)例圖6是風(fēng)扇控制方法的主要流程包括步驟601、系統(tǒng)上電；步驟602、各風(fēng)扇組按初始化轉(zhuǎn)速工作；風(fēng)扇組控制器22給本組的風(fēng)扇組設(shè)定一個(gè)初始轉(zhuǎn)速，因?yàn)樯想姇r(shí)的溫度通常不 高，初始化轉(zhuǎn)速可以設(shè)得較低，如最大轉(zhuǎn)速的四分之一，這樣上電時(shí)的噪音和對(duì)電源系統(tǒng)的 沖擊都會(huì)減小。步驟603、溫度感應(yīng)器11定時(shí)采集各溫度感應(yīng)器11的溫度；
步驟604、溫差計(jì)算器12將采集到的溫度與對(duì)應(yīng)的正常溫度范圍比較；步驟605、判斷采集的溫度是否在正常溫度范圍內(nèi)，如果是，則不做處理(S140)， 若采集的溫度高于正常溫度范圍的上限則執(zhí)行步驟606步驟607，若采集的溫度低于正常 溫度范圍的下限，則執(zhí)行步驟608和步驟609 ；
步驟606、采集的溫度高于所要求的溫度范圍的上限，中心控制器21通過(guò)影響因 子和溫差計(jì)算轉(zhuǎn)速上調(diào)幅度，向相關(guān)風(fēng)扇組控制器22下發(fā)轉(zhuǎn)速上調(diào)命令(S160)，影響因子 和溫差越大，所上調(diào)的轉(zhuǎn)速越多；步驟607、風(fēng)扇組控制器22根據(jù)所要求的上調(diào)幅度，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的具體控制 量，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路23實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速上調(diào)；步驟608、采集的溫度低于所要求的溫度范圍的下限，中心控制器21通過(guò)影響因 子和溫差計(jì)算轉(zhuǎn)速下調(diào)幅度，向相關(guān)風(fēng)扇組控制器22下發(fā)轉(zhuǎn)速下調(diào)命令，影響因子越大和 溫差越大，所下調(diào)的轉(zhuǎn)速越多；步驟609、風(fēng)扇組控制器22根據(jù)所要求的下調(diào)幅度，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的具體控制 量，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路23實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速下調(diào)。風(fēng)扇故障狀態(tài)的識(shí)別，當(dāng)一段時(shí)間檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差別較大則認(rèn)為 該風(fēng)扇組的風(fēng)扇出現(xiàn)了故障。當(dāng)與某一溫度敏感區(qū)域相關(guān)的風(fēng)扇組的風(fēng)扇出現(xiàn)故障后，向 中心控制器21上報(bào)風(fēng)扇故障告警，同時(shí)在調(diào)整轉(zhuǎn)速時(shí)可以增加(上調(diào)時(shí))或減少調(diào)整量 (下調(diào)時(shí))。例如，根據(jù)當(dāng)前高于正常溫度范圍的溫度差及影響因子確定需要將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組 的轉(zhuǎn)速上調(diào)500轉(zhuǎn)/分，但因收到對(duì)應(yīng)風(fēng)扇組的某個(gè)風(fēng)扇的故障告警信息，中心控制器根據(jù) 這一情況將上調(diào)的轉(zhuǎn)速增加為1000轉(zhuǎn)/分。又如中心控制器根據(jù)當(dāng)前低于正常溫度范圍的溫度差及影響因子確定需要將對(duì) 應(yīng)的風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速下調(diào)1000轉(zhuǎn)/分，但因收到對(duì)應(yīng)風(fēng)扇組的某個(gè)風(fēng)扇的故障告警信息，中 心控制器根據(jù)這一情況將下調(diào)的轉(zhuǎn)速減少為500轉(zhuǎn)/分。當(dāng)某一風(fēng)扇組控制器22與中心控制器21通信失敗時(shí)，風(fēng)扇組控制器22獨(dú)自控制 該組風(fēng)扇工作在最高轉(zhuǎn)速。當(dāng)某一風(fēng)扇組控制器22讀取溫度感應(yīng)器的溫度失敗時(shí)，為了安全，風(fēng)扇組控制器 22控制該組風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速到最大值，同時(shí)向中心控制器21上報(bào)溫度感應(yīng)器故障告警。
權(quán)利要求
一種風(fēng)扇控制方法，其特征在于，該方法基于風(fēng)扇控制裝置實(shí)現(xiàn)，包括A、根據(jù)所述風(fēng)扇控制裝置中風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度設(shè)置所述風(fēng)扇組的影響因子，所述風(fēng)扇組包括至少一個(gè)風(fēng)扇；B、所述風(fēng)扇組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述風(fēng)扇控制裝置采集溫度敏感區(qū)域的溫度；C、溫度超出正常溫度范圍，所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值調(diào)整所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C中，所述風(fēng)扇控制裝置采集的溫度高 于正常溫度范圍的上限時(shí)，上調(diào)所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速；采集的溫度低于正常溫度范圍的下限 時(shí)，下調(diào)所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，且溫差值相同的情形下，所述風(fēng)扇組的影響因子越大，所述風(fēng) 扇組上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述裝置采集所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，并與目標(biāo) 轉(zhuǎn)速相比較，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與采集轉(zhuǎn)速的差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定風(fēng)扇故障，產(chǎn)生風(fēng)扇故障告敏_自口目 I 口 ；K、。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)扇控制裝置采用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述 風(fēng)扇組，步驟C具體包括C1所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值確定所述風(fēng)扇組的上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速；C2所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)確定的上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的控制量； C3所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電路控制量對(duì)風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中某個(gè)或某幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟C1中，所述裝 置增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速；所述風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，步驟C1中，所述裝置增大與該故 障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇的上調(diào)轉(zhuǎn)速，或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度 敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。
6 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟B中，當(dāng)所述裝置無(wú)法獲取溫度敏感區(qū) 域的溫度時(shí)生成溫度感應(yīng)器故障告警信息，并將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述裝置根據(jù)一個(gè)溫度感應(yīng)器采集的溫度 控制至少一個(gè)風(fēng)扇組，同一個(gè)風(fēng)扇組在不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)或配置情況下，配置不同的影響因 子，所述影響因子是通過(guò)熱仿真或系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況確定。
8.一種風(fēng)扇控制裝置，其特征在于，所述裝置包括溫度信息采集單元、風(fēng)扇組控制單元 及風(fēng)扇組，其中所述溫度信息采集單元，用于采集溫度敏感區(qū)的溫度，并計(jì)算超出正常范圍的溫差值；所述風(fēng)扇組控制單元，用于根據(jù)所述溫度信息采集單元計(jì)算的溫差值及所述風(fēng)扇組的 影響因子調(diào)整所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速，所述影響因子是根據(jù)所述風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的 影響程度預(yù)先設(shè)置的；所述風(fēng)扇組，包括至少一個(gè)風(fēng)扇，用于在所述風(fēng)扇組控制單元的控制下產(chǎn)生風(fēng)量。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述溫度信息采集單元包括溫度感應(yīng)器，用于采集溫度敏感區(qū)域的溫度；溫差計(jì)算器，與所述溫度感應(yīng)器連接，用于根據(jù)溫度感應(yīng)器采集的溫度判斷溫度敏感 區(qū)的溫度是否超出正常范圍，并在超出正常范圍時(shí)計(jì)算溫差值；所述風(fēng)扇組控制單元包括中心控制器，用于根據(jù)溫差值及對(duì)應(yīng)風(fēng)扇組的影響因子計(jì)算所述風(fēng)扇組轉(zhuǎn)速的上調(diào)轉(zhuǎn) 速或下調(diào)轉(zhuǎn)速；風(fēng)扇組控制器，與所述中心控制器連接，用于根據(jù)所述中心控制器確定的上調(diào)轉(zhuǎn)速或 下調(diào)轉(zhuǎn)速計(jì)算出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量；驅(qū)動(dòng)電路，與所述風(fēng)扇控制組連接，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制量調(diào)制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控 制信號(hào)，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述溫差計(jì)算器計(jì)算的溫差表明所述溫度 感應(yīng)器采集的溫度高于正常溫度范圍上限時(shí)，所述中心控制器確定的轉(zhuǎn)速為上調(diào)轉(zhuǎn)速；所 述溫差計(jì)算器計(jì)算的溫差表明所述溫度感應(yīng)器采集的溫度低于正常溫度范圍下限時(shí)，所述 中心控制器確定的轉(zhuǎn)速為下調(diào)轉(zhuǎn)速，且所述中心控制器確定上調(diào)或下調(diào)轉(zhuǎn)速時(shí)，溫差值相 同的情形下，風(fēng)扇組的影響因子越大，其上調(diào)或下調(diào)的轉(zhuǎn)速越大。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇組包括多個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若其中一個(gè)或幾個(gè)風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中心控制器根據(jù) 所述風(fēng)扇組控制器上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大該風(fēng)扇組的上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小該風(fēng)扇組的 下調(diào)轉(zhuǎn)速；所述風(fēng)扇組僅包括一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，若該風(fēng)扇出現(xiàn)故障，所述中心控制器根據(jù)所述風(fēng)扇組 控制器上報(bào)的風(fēng)扇故障告警信息增大與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇的 上調(diào)轉(zhuǎn)速或減小與該故障風(fēng)扇同在一個(gè)溫度敏感區(qū)域的其他風(fēng)扇該風(fēng)扇組的下調(diào)轉(zhuǎn)速。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于當(dāng)所述溫度感應(yīng)器無(wú)法獲取溫度時(shí)，所述 溫差計(jì)算器上報(bào)所述溫度感應(yīng)器故障；所述中心控制器還用于生成溫度感應(yīng)器故障告警信 息，并指示所述風(fēng)扇組控制器將對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速；所述風(fēng)扇組控制器與中心 控制器無(wú)法通信時(shí)，所述風(fēng)扇組控制器還用于將所述風(fēng)扇組控制在最大轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇控制方法和裝置，該方法包括根據(jù)所述風(fēng)扇控制裝置中風(fēng)扇組對(duì)溫度敏感區(qū)域溫度的影響程度設(shè)置所述風(fēng)扇組的影響因子，所述風(fēng)扇組包括至少一個(gè)風(fēng)扇；所述風(fēng)扇組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述風(fēng)扇控制裝置采集溫度敏感區(qū)域的溫度；溫度超出正常溫度范圍，所述風(fēng)扇控制裝置根據(jù)所述影響因子及溫差值調(diào)整所述風(fēng)扇組的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明方法和裝置可以有效提供風(fēng)扇散熱效率。
文檔編號(hào)G06F1/20GK101876322SQ20101021917
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者劉定遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司