[發(fā)明專利]一種電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法及控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810850053.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN109098999B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧錫銘;劉寶明;徐國(guó)強(qiáng);李夢(mèng)南;王羽;夏川;孫成寬;梁丁;沙萬(wàn)里;劉宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所
• 主分類號(hào): F04D27/00
• 分類號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明公開了一種電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法及控制裝置，所述方法包括：采集環(huán)境溫度和電子設(shè)備內(nèi)部功能模塊器件溫度，根據(jù)環(huán)境溫度、功能模塊器件溫度值變化動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，解決現(xiàn)有風(fēng)機(jī)調(diào)速技術(shù)中風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整不及時(shí)引起的風(fēng)機(jī)噪聲、能耗增加或電子設(shè)備散熱不及時(shí)問題，且轉(zhuǎn)速調(diào)整過程平緩、無振蕩，保證了風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況的相對(duì)穩(wěn)定，消除了因轉(zhuǎn)速頻繁調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的噪聲，同時(shí)還延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，特別是一種電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法及控制裝置。

背景技術(shù)

電子設(shè)備工作時(shí)，其電能大部分轉(zhuǎn)化為熱量，而電子器件的工作溫度直接影響其使用壽命和穩(wěn)定性。隨著電子設(shè)備小型化、高性能化和大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備性能不斷提升的同時(shí)，內(nèi)部元器件功耗、單位體積密度也隨之不斷提高，電子設(shè)備的散熱問題日益嚴(yán)重。為滿足可靠性要求，多數(shù)電子設(shè)備采用強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式以確保電子元器件所產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)排出，風(fēng)量越大雖然散熱效果越好，但散熱系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)必然帶來氣動(dòng)噪聲等問題，采用低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)系統(tǒng)噪聲會(huì)有所下降，但散熱效果可能達(dá)不到要求。因此，如何解決電子設(shè)備系統(tǒng)散熱與系統(tǒng)噪聲的平衡問題已經(jīng)成為電子設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

為解決電子設(shè)備散熱和噪聲控制平衡要求，目前一般采用溫控型風(fēng)機(jī)和線型調(diào)壓調(diào)速等可變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的散熱解決方案：溫控型風(fēng)機(jī)方案，溫控風(fēng)機(jī)內(nèi)部集成溫度傳感，以冷卻氣流溫度變化為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)速依據(jù)，安裝在設(shè)備進(jìn)風(fēng)口時(shí)不能反映設(shè)備內(nèi)部各功能模塊的實(shí)際運(yùn)行工況的散熱需求，電子設(shè)備工況提高、熱量加大時(shí)熱量將無法及時(shí)有效散掉，可靠性將無法得到保障；工況降低、熱量減小時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)量余量過大，其氣動(dòng)噪聲較大；線性調(diào)壓調(diào)速方案，以滿足設(shè)備可靠性要求為前提，分別測(cè)量電子設(shè)備調(diào)速下限溫度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速、調(diào)速上限溫度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速等參數(shù)建立風(fēng)機(jī)線性調(diào)速曲線，根據(jù)功能模塊器件溫度實(shí)時(shí)計(jì)算風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速并轉(zhuǎn)換成風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓，電子設(shè)備工況變化頻繁或在門限溫度附件振蕩時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)十分頻繁并產(chǎn)生轉(zhuǎn)速振蕩現(xiàn)象，易產(chǎn)生新的風(fēng)機(jī)噪聲并影響風(fēng)機(jī)的壽命，控制電路相對(duì)比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有電子設(shè)備可變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速散熱解決方案的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法及控制裝置，根據(jù)環(huán)境溫度變化或電子設(shè)備器件溫度變化實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備散熱與降噪要求的有機(jī)統(tǒng)一，適用于對(duì)電子設(shè)備噪聲要求較高或工況變化頻繁場(chǎng)合，并具有調(diào)速平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法，包括初始化階段和工作階段，該方法基于電子設(shè)備風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置實(shí)現(xiàn)，控制裝置包括信息采集單元、信息處理單元、存貯單元、接口單元、顯控單元、報(bào)警單元；

初始化階段包括以下步驟：

步驟A1，信息處理單元輸出第一固定占空比值至風(fēng)機(jī)組件；

步驟A2，信息處理單元讀取環(huán)境溫度閥值、環(huán)境溫度變化閥值和低溫段、中溫段、高溫段風(fēng)機(jī)組件基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速設(shè)定值、溫度范圍閥值、模塊器件溫度變化閥值、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定閥值、轉(zhuǎn)速誤差閥值、浮動(dòng)轉(zhuǎn)速計(jì)算函數(shù)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速—占空比值表，讀取成功時(shí)直接轉(zhuǎn)至步驟A3；不成功則向報(bào)警單元發(fā)送故障信息，控制指示燈閃爍報(bào)警、蜂鳴器間斷報(bào)警，控制裝置初始化失敗，轉(zhuǎn)至步驟A7；

步驟A3，信息采集單元采集環(huán)境溫度值和風(fēng)機(jī)組件轉(zhuǎn)速值；

步驟A4，信息處理單元判斷環(huán)境溫度值是否超出設(shè)定閥值范圍，超出設(shè)定閥值范圍時(shí)，向顯示單元發(fā)送狀態(tài)故障信息，狀態(tài)指示燈變?yōu)殚W爍報(bào)警狀態(tài)，控制裝置初始化失敗，轉(zhuǎn)至步驟A7；不超出設(shè)定閥值范圍時(shí)，直接轉(zhuǎn)至步驟A5；

步驟A5，信息處理單元判斷環(huán)境溫度是否在低溫段、中溫段、高溫段設(shè)定閥值范圍，環(huán)境溫度在低溫段、中溫段、高溫段設(shè)定閥值范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度值所處溫度段采用相應(yīng)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速值更新風(fēng)機(jī)組件基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速值；環(huán)境溫度不在低溫段、中溫段、高溫段設(shè)定閥值范圍內(nèi)時(shí)，直接轉(zhuǎn)至步驟A4；