VPX机箱的风机控制系统技术方案

VPX机箱的风机控制系统，包括温度传感器、直流调速风机、以及用于控制直流调速风机转速的主控单元，所述温度传感器设置在机箱内，并将实时监测的机箱温度信号传输至主控单元，直流调速风机连接驱动风机运转及控制转速的风机驱动单元，主控单元与风机驱动单元之间设有转换电压并隔离驱动的总线驱动器，本实用新型专利技术的风机控制系统在保证通风与散热要求的同时，最大程度的降低了VPX机箱的能耗，提高了风机的散热效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种VPX机箱，尤其是关于VPX机箱的风机控制系统。
技术介绍
基于VPX总线标准的机箱是对基于VME总线机箱的改进，它通过增加背板带宽、集成更多I/O的方式，扩展了机箱的总线性能。目前，国防和航空领域对设备的总线性能和环境适应性要求越来越高，例如雷达、声纳、视频图像处理、智能信号处理等。采用VPX总线的设备机箱采用高速串行总线替代并行总线，利用RapidIO和AdvancedSwitchingInterconnect等现代的工业标准的串行交换结构来支持更高的背板带宽。由于采集的数据频率越高，图像效果越好，因此基于VPX总线的机箱内部往往集成大量数据处理单元，其功耗往往极大。同时，恶劣的军事和航空环境，尤其是在恶劣的飞机工作环境下，为了处理种类繁多的I/O与海量的数据，需要提高基于VPX总线的机箱环境适应性能。在目前众多基于VPX总线的设备集成产品中，解决基于VPX总线的机箱环境适应性和提高其散热能力的常用解决方案是使用导冷方式或者风冷方式。导冷方式的缺点是散热能力差、散热效率低，因此对于较大功率的VPX机箱无法使用该方式。目前，风冷方式是采用定速直流风机的方式进行散热，这种方式的缺点是VPX机箱无法根据其内部实际温度情况实时调整散热效率。尤其是在低温工作环境下，由于风机转动为定速，不仅导致机箱内部过低，引起机箱内部各个电路组件工作无法处于最佳状态，而且其对能耗浪费较为严重，难以满足目前国家节能减排发展战略的要求。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种VPX机箱的风机控制系统，解决现有技术中上述两种散热方式散热效果不佳的问题，实现自适应控制机箱温度，提高风机散热效率。本技术采用的技术方案是：VPX机箱的风机控制系统包括温度传感器、直流调速风机、以及用于控制直流调速风机转速的主控单元，所述温度传感器设置在机箱内，并将实时监测的机箱温度信号传输至主控单元，直流调速风机连接驱动风机运转及控制转速的风机驱动单元，主控单元与风机驱动单元之间设有转换电压并隔离驱动的总线驱动器。所述温度传感器有多个，并分布于VPX机箱的不同位置，且每个温度传感器均对应控制一组直流调速风机，多个温度传感器通过多路选一模拟开关与主控单元连接。所述风机控制系统还包括监控机箱温度和设置风机转速的上位机，该上位机与主控单元连接。所述上位机与主控单元通过RS232转RS485接口转换单元连接，并按照通讯协议监控机箱温度和设置风机转速。所述风机控制系统还包括用于显示温度和风机转速的显示单元，该显示单元与主控单元连接。所述VPX机箱设有与所述主控单元连接的手动/自动模式按钮、风机/温度采集点的选择按钮、设置按钮、退出按钮、以及调整风机转速的调速旋钮。所述多个温度传感器根据用户的使用需求均匀分布于VPX机箱的不同位置。与现有技术相比，本技术至少具有下列优点及有益效果：1、本技术通过主控单元和温度传感器搭建了闭环风机控制系统，主控单元根据温度传感器实时监测的VPX机箱各检测点的温度信号，自适应控制直流调速风机的转速，并且在低温环境下主控单元根据温度传感器测得数据，将风机转速降到最低转速，保证机箱的内部温度，使其处于最佳工作状态，在保证通风与散热要求的同时，最大程度的降低了VPX机箱的能耗，提高了风机的散热效率，有效克服了现有技术两种散热方式的缺点，从而解决散热效率低、能耗浪费严重等问题，提高了VPX机箱的环境适应性与可靠性；2、在VPX机箱的不同位置设置多个温度检测点，多个温度传感器和对应的直流调速风机根据实时检测的温度数据以及风机转速与温度变化曲线，控制各个温度检测点对应直流调速风机的转速，实现闭环控制；3、通过与主控单元连接的上位机实时监控机箱温度和风机转速，具有自动控制与手动控制两种工作模式，上位机可以连接多个风机控制系统，监控多台VPX机箱的温度和设置风机转速，实现多台VPX机箱的级联控制；4、在VPX机箱上设置有显示单元、手动/自动模式按钮、风机/温度采集点选择按钮、确定风机及其转速/确定温度采集点及其温度的设置按钮、退出子界面的退出按钮、以及调整风机转速的调速旋钮，均与主控单元连接，通过按钮向主控单元发出控制指令，显示单元显示温度和风机转速，便于人员操作。附图说明图1是本技术一实施例的风机控制系统结构框图；图2是本技术一实施例的VPX机箱主视图。1：主控单元，2：直流调速风机，21：总线驱动器，22：风机驱动单元，3：温度传感器，31：多路选一模拟开关，4：上位机，5：显示单元，6：手动/自动模式按钮，7：选择按钮，8：设置按钮，9：退出按钮，10：调速旋钮。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术一实施例的风机控制系统结构框图。参考图1，本技术的VPX机箱的风机控制系统包括温度传感器3、直流调速风机2、以及主控单元1，所述温度传感器3设置在机箱内，并将实时监测的机箱温度信号传输至主控单元1，直流调速风机2连接驱动风机运转及控制转速的风机驱动单元22，主控单元1与风机驱动单元22之间设有转换电压并隔离驱动的总线驱动器21，主控单元1根据所述温度传感器3实时监测的VPX机箱温度信号自适应控制直流调速风机2的转速，在保证通风与散热要求的同时，最大程度的降低了VPX机箱的能耗。温度传感器3可以有多个，并分布于VPX机箱的不同位置。最好是将多个温度传感器均匀设置在VPX机箱的各个位置，方便了解机箱各个位置的温度。多个温度传感器作为多个温度检测点，并通过多路选一模拟开关31与主控单元1连接。每个温度传感器3均对应控制一组直流调速风机2。主控单元1根据实时检测的温度数据以及风机转速与温度变化曲线，产生各组风机转速控制所需的PWM信号，该PWM信号经风机驱动单元22后，送至各组直流调速风机2，从而控制各个温度检测点对应直流调速风机2的转速，实现闭环控制。优选的，本技术的风机控制系统还可以包括上位机4。上位机4与主控单元1通过RS232转RS485接口转换单元连接。上位机4用于监控机箱温度和风机转速。在多台VPX机箱中均安装风机控制系统，上位机4可以分别连接多个风机控制系统，以监控多台VPX机箱的温度和设置其各自的风机转速，实现多台VPX机箱的级联控制。为了方便用户使用，实时观察温度和风机转速，本技术的风机控制系统还设有用于显示温度和风机转速的显示单元5，该显示单元5与主控单元1连接。图2是本技术一实施例的VPX机箱主视图。参考图2，在VPX机箱外壳上，设有手动/自动模式按钮6、风机/温度采集点的选择按钮7、确定风机及其转速/确定温度采集点及其温度的设置按钮8、退出子界面的退出按钮9、以及调整风机转速的调速旋钮10，均与主控单元1连接，主控单元1接收到相关按钮的指令信号后进行处理，控制直流调速风机2的转速，并通过显示单元5进行显示。手动/自动模式按钮6用于选择手动和自动工作模式。在手动模式下，选本文档来自技高网...

【技术保护点】
VPX机箱的风机控制系统，其特征在于，包括温度传感器（3）、直流调速风机（2）、以及用于控制直流调速风机（2）转速的主控单元（1），所述温度传感器（3）设置在机箱内，并将实时监测的机箱温度信号传输至主控单元（3），直流调速风机（2）连接驱动风机运转及控制转速的风机驱动单元（22），主控单元（1）与风机驱动单元（22）之间设有转换电压并隔离驱动的总线驱动器（21）。

【技术特征摘要】
1.VPX机箱的风机控制系统，其特征在于，包括温度传感器（3）、直流调速风机（2）、以及用于控制直流调速风机（2）转速的主控单元（1），所述温度传感器（3）设置在机箱内，并将实时监测的机箱温度信号传输至主控单元（3），直流调速风机（2）连接驱动风机运转及控制转速的风机驱动单元（22），主控单元（1）与风机驱动单元（22）之间设有转换电压并隔离驱动的总线驱动器（21）。
2.根据权利要求1所述VPX机箱的风机控制系统，其特征在于，所述温度传感器（3）有多个，并分布于VPX机箱的不同位置，且每个温度传感器（3）均对应控制一组直流调速风机（2），多个温度传感器（3）通过多路选一模拟开关（31）与主控单元（1）连接。
3.根据权利要求1或2所述VPX机箱的风机控制系统，其特征在于，所述风机控制系统还包括监控机箱温度和设置风机转速的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷鸣，王剑，刘伟斌，卫晓娟，程志浩，毛永强，
申请(专利权)人：河南普航电子设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41