一种设备散热风扇智能管理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种散热风扇智能管理装置，包括数字可调降压模块、微处理器和供电模块；微处理器根据感知到的当前设备运行温度实时控制数字可调降压模块，数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；供电模块为微处理器提供稳定的工作电源。进一步的，还公开具有该装置的设备及散热风扇智能管理方法。通过本发明专利技术所述的散热风扇智能管理装置，可以对设备的散热风扇进行智能化管理，抑制风扇对系统电源的干扰，延长风扇的使用寿命，降低设备输出噪声，从而实现最大效率、最低噪声的设备散热处理。

An intelligent management device and method for the cooling fan of equipment

The invention discloses a cooling fan intelligent management device, including digital adjustable step-down module and power supply module, a microprocessor; the microprocessor adjustable step-down module according to the sensed current operating temperature of the device and real-time control of digital, digital adjustable step-down module in the microprocessor under the control of the power supply power supply module output step-down and filtering the cooling fan working voltage and the output of different sizes; the power supply module provides a stable power supply for microprocessor. Further, the equipment and the intelligent management method of the heat dissipation fan are also disclosed. The cooling fan intelligent management device of the invention comprises the cooling fan of the equipment can carry out intelligent management, suppression of interference on the system power supply fan, prolong the service life of the fan, reduce equipment output noise, cooling equipment so as to achieve the maximum efficiency, minimum noise processing.

【技术实现步骤摘要】
一种设备散热风扇智能管理装置及方法
本专利技术属于专用通信电子设备低噪声风冷散热
，具体涉及一种设备散热风扇智能管理装置及方法。
技术介绍
目前多种整机设备的功耗都越来越高，设备的散热对于工作可靠性影响至关重要。大功率的有源器件工作时所产生的热量，将导致板卡内其它芯片和设备内其他板卡的温度升高，如果没有及时有效的将热量导出，就可能导致设备内部板卡和芯片长期工作在较高的温度环境下，从而导致器件性能恶化或损坏。所以选用合适的散热方式，并进行最优的设计，是保证设备长时间可靠工作的基本条件。常用的设备散热方法有自然风冷、强制风冷和水冷等。自然风冷通常采用在发热单元安装散热片的方式，利用冷热空气的密度差造成的空气对流将热量导出，实现比较容易，成本也较低，但散热效率不高，不适用于高发热量的整机设备。强制风冷是利用风扇强制空气对流，将散热片上的热量及时传导到周围环境，达到散热的目的，其实现结构简单，价格相对低廉，安全可靠，但散热风扇的高速转动，会产生较高的空气扰动噪声和电磁信号干扰，风扇的工作寿命也有一定的时间限制。水冷散热的原理和强制风冷很相似，只是用液体代替气体来作为导热介质，水道管路代替风道，导热效率会更高，但实现结构复杂，成本较高，目前在设备中应用还不太广泛。
技术实现思路
本专利技术目的是，公开一种散热风扇智能管理装置及方法，可以对设备的散热风扇进行智能化管理，延长风扇的使用寿命，降低设备输出噪声，从而实现最大效率、最低噪声的设备散热处理。本专利技术公开一种设备散热风扇智能装置，包括数字可调降压模块、微处理器和供电模块；微处理器根据感知到的当前设备运行温度实时控制数字可调降压模块，数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；供电模块为微处理器提供稳定的工作电源。作为一种优选方案，数字可调降压模块配置有依次连接的输入电源滤波电容、电源降压芯片及外围电路、输出电源滤波电容；输入电源滤波电容用于抑制散热风扇电源与设备电源之间的干扰信号；电源降压芯片及外围电路用于控制散热风扇的工作状态(运行或停止)及调整散热风扇的工作电压；输出电源滤波电容用于降低电源降压芯片及外围电路输出电源的纹波，提高电源信号质量。作为一种优选方案，电源降压芯片及外围电路包括电源降压芯片、使能控制IO口和电压控制IO口；使能控制IO口输出用于控制散热风扇的工作状态(运行或停止)的电源降压芯片工作使能控制信号；电压控制IO口具有多个输出电压配置端口，通过控制各输出电压配置端口有效与否配置不同大小的散热风扇工作电压。作为一种优选方案，电压控制IO口具有八个输出电压配置端口，输出电压分别为0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1.6V、3.2V、6.4V，通过控制各输出电压配置端口有效与否，配置8.0V～14.5V，最小变化步进为0.5V的散热风扇工作电压。作为一种优选方案，微处理器通过内置的温度传感器感知当前设备运行温度，或通过与微处理器电连接的设备温度检测模块感知当前设备运行温度。作为一种优选方案，该装置还包括至少两个负载电流检测模块，用于实时检测所连接的散热风扇的工作电流，并将检测到的散热风扇的工作电流输出至微处理器；微处理器根据负载电流检测模块输出的散热风扇的工作电流判断散热风扇是否工作正常，并在散热风扇工作异常时，关闭散热风扇。作为一种优选方案，该装置还包括与微处理器电连接的报警模块，用于在负载电流检测模块检测到风扇工作异常时，向设备主控单元发出告警信号。作为一种优选方案，该装置还包括与微处理器电连接的存储模块，微处理器实时统计散热风扇的累计工作时间、加电连续工作时间和负载功率数据中的至少一种，并记录于存储模块。本明还公开一种设备，包括设备主控单元、设备电源模块、散热风扇、以及具有上述特征的设备散热风扇智能装置。本明还公开一种设备散热风扇智能管理方法，采用散热风扇智能管理装置对设备的散热风扇进行智能管理，散热风扇智能管理装置配置有数字可调降压模块、负载电流检测模块、微处理器和供电模块；微处理器根据感知的当前设备运行温度来实时控制数字可调降压模块，数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；供电模块为微处理器提供稳定的工作电源；通过设备主控单元预设的控制程序配置散热风扇工作在静态控制模块或动态控制模式；静电控制模式时，散热风扇输出固定的工作电压；动态控制模式时，微处理器根据感知到的设备温度变化动态调整散热风扇的工作电压。作为一种优选方案，设备启动且未收到设备主控单元发出的控制指令时，散热风扇智能管理装置默认选择动态控制模式并使散热风扇工作在最大风量；在动态控制模式下，微处理器根据感知到的设备温度变化动态调整散热风扇的工作电压；当接收到设备主控单元发出的切换至静态控制模式的控制指令时，根据指令要求设置散热风扇在静态控制模式下的工作电压。作为一种优选方案，散热风扇智能管理装置还配置有负载电流检测模块和报警模块，负载电流检测模块实时检测散热风扇的工作电流，并将检测到的散热风扇的工作电流输出至微处理器；微处理器根据散热风扇的工作电流判断散热风扇是否工作正常，若异常，则关闭散热风扇电源并通过报警模块向设备主控单元发出告警信号，若正常，则根据设备主控单元预设的控制程序配置散热风扇工作在静态控制模块或动态控制模式。作为一种优选方案，控制数字可调降压模块的输入电压不小于15V；动态控制模式时，微处理器控制数字可调降压模块输出电压的范围为8.0V～14.5V，最小变化步进为0.5V，从而为散热风扇提供14种不同的工作电压。作为一种优选方案，散热风扇智能管理装置还配置有与微处理器电连接的存储模块，微处理器实时统计散热风扇的累计工作时间、加电连续工作时间和负载功率数据中的至少一种，并记录于存储模块。本专利技术所公开的设备散热风扇智能管理装置及方法能非常好的用于设备内部散热风扇的智能管理，具有以下有益效果：(1)实时感知设备内部温度，根据感知到的温度来控制输出给散热风扇的工作电压，通过配置输出给风扇不同的工作电压，让其工作在不同的功率、风量、噪声等性能状态下，能同时对多个散热风扇进行智能管理，实现对设备最优散热的同时，达到最小的噪声输出，保证设备低噪声指标的要求，实现最大效率、最低噪声的设备散热处理。(2)将设备工作电源经过降压、滤波处理后再输出给散热风扇，可以有效隔离风扇对系统电源的有线串扰。(3)可同时管理多个散热风扇，实时检测风扇的工作电流，监控风扇运行状态，当风扇出现过流、断路等故障时还能及时处理并向设备发出告警信号，提高时频设备的风扇模块感知能力和长时间工作可靠性。(4)还可以统计风扇的累计工作时间、加电连续工作时间和负载功率，通过与风扇的可靠工作时间指标进行比较，可以预估出风扇剩余工作寿命，实现对风扇进行及时、有效、长时的管理、统计、检测，降低了风扇故障后对设备工作造成的影响。(5)该装置主要通过硬件平台，软件检测、决策、执行的方式，具有较好的可编程特性，方便不同的设备使用的可更改、优化能力。(6)将风扇隔离成一个相对独立的设备子系统，降低了其与设备之间的耦合，更利于设备模块化、标准化设计的趋势。附图说明图1为散热风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备散热风扇智能装置，其特征在于，包括数字可调降压模块、微处理器和供电模块；所述微处理器根据其内置传感器感知到的当前设备运行温度实时控制数字可调降压模块；所述数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；所述供电模块为微处理器提供稳定的工作电源。

【技术特征摘要】
1.一种设备散热风扇智能装置，其特征在于，包括数字可调降压模块、微处理器和供电模块；所述微处理器根据其内置传感器感知到的当前设备运行温度实时控制数字可调降压模块；所述数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；所述供电模块为微处理器提供稳定的工作电源。2.如权利要求1所述的智能管理装置，其特征在于，所述数字可调降压模块配置有依次连接的输入电源滤波电容、电源降压芯片及外围电路、输出电源滤波电容；所述输入电源滤波电容用于抑制散热风扇电源与设备电源之间的干扰信号；所述电源降压芯片及外围电路用于控制散热风扇的工作状态及调整散热风扇的工作电压；所述输出电源滤波电容用于降低电源降压芯片及外围电路输出电源的纹波，提高电源信号质量。3.如权利要求1所述的智能管理装置，其特征在于，还包括至少两个负载电流检测模块；负载电流检测模块实时检测所连接的散热风扇的工作电流，并将检测到的散热风扇的工作电流输出至微处理器，微处理器根据负载电流检测模块输出的散热风扇的工作电流判断散热风扇是否工作正常，并在散热风扇工作异常时，关闭散热风扇。4.如权利要求1所述的智能管理装置，其特征在于，还包括与微处理器电连接的报警模块，用于在负载电流检测模块检测到风扇工作异常时，向设备主控单元发出告警信号。5.一种设备，其特征在于，包括设备主控单元、设备电源模块、散热风扇、以及如权利要求1至4任意一项所述的设备散热风扇智能装置。6.一种设备散热风扇智能管理方法，其特征在于，采用散热风扇智能管理装置对设备的散热风扇进行智能管理，散热风扇智能管理装置配置有数字可调降压模块、负载电流检测模块、微处理器和供电模块；微处理器根据感知的当前设备运行温度来实时控制数字可调降压模块，数字可调...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐远清，赵丽萍，宗明，
申请(专利权)人：南京熊猫电子股份有限公司，南京熊猫通信科技有限公司，南京熊猫电子科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32