【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备温度管理，尤其涉及二极管阵列的温度均衡控制系统。
技术介绍
1、在现代电子设备中，尤其是那些包含高密度电子组件的设备，如二极管阵列，温度管理成为一项至关重要的技术挑战，这些设备在操作过程中会产生大量热能，如果不加以有效管理，可能会导致性能下降、寿命缩短甚至设备故障，尽管现有的技术中使用了传统的散热方法，如风扇和散热片，这些方法通常只能提供被动式的热管理，无法针对二极管阵列中各个组件之间可能出现的温度不均匀问题进行有效处理。
2、当前的技术难点在于如何实现对高密度电子组件，特别是二极管阵列中每个单元的实时、精确的温度控制，现有技术的主要限制在于散热方法的局限性，以及缺乏能够实时响应并调整各个单元温度的系统，此外，传统系统往往无法根据各个二极管的具体热负载动态调整冷却需求，导致系统效率低下，且无法优化设备的整体性能和稳定性。
3、因此，开发一种能够实时监测并精确控制每个二极管单元温度的系统，以实现高效的热管理和改善设备可靠性，成为行业中的一大需求。
技术实现思路
1、基于上述目的，本专利技术提供了二极管阵列的温度均衡控制系统。
2、二极管阵列的温度均衡控制系统，包括温度感应模块、信号处理控制模块、相变调温模块、微流体循环控制模块以及集成控制单元；其中：
3、温度感应模块：布置在二极管阵列的预定位置，采用基于光学纤维的温度传感技术，实时检测每个二极管的温度，并将温度信息转换为光信号；
4、信号处理控制模块：
5、相变调温模块：包括多个独立的相变微腔，每个相变微腔内均填充有预定熔点的相变材料，用于根据信号处理控制模块的指令，通过微电磁阀控制相变材料在各微腔内的流动，以实现热吸收或热释放；
6、微流体循环模块：连接各相变微腔，通过预设的中央泵控制相变材料在各微腔之间的循环流动；
7、集成控制单元：用于协调各模块的操作，并优化调节策略。
8、可选的，所述温度感应模块包括布置单元、光学纤维温度传感单元和光信号转换单元；其中：
9、布置单元：用于将光学纤维温度传感单元安装在每个二极管的正上方，每个光学纤维温度传感单元之间的间距为5毫米；
10、光学纤维温度传感单元：包括光纤传感器，利用光纤布拉格光栅技术检测温度，当二极管产生热量时，热量引起光纤布拉格光栅的光栅周期变化，导致反射光波长发生偏移，通过检测波长偏移来测量温度变化；
11、光信号转换单元：包括光电转换器，利用光电效应将光纤传感器检测到的温度变化信号转换为光信号。
12、可选的，所述信号处理控制模块包括光电转换单元、数据处理单元和控制指令生成单元；其中：
13、光电转换单元：包括光电二极管，光电二极管接收来自温度感应模块的光信号，并通过光电效应将光信号转换为对应的电信号；
14、数据处理单元：接收转换后的电信号并对其进行分析，数据处理单元包括数字信号处理器，用于对电信号进行滤波、放大和数字化处理，提取出各二极管的温度数据，并将提取的温度数据与预设的温度阈值进行比较，以确定需要进行温度调节的二极管位置；
15、控制指令生成单元：用于根据数据处理单元提供的温度分析结果生成控制指令，所述控制指令生成单元包括微控制器，用于根据温度数据分析结果，计算每个需要调节温度的二极管所需的调节程度，并生成相应的控制信号。
16、可选的，所述数据处理单元包括：
17、滤波处理：使用带通滤波器处理接收到的电信号，以去除高频噪声和低频干扰，带通滤波器的公式为：，其中，是滤波器的传递函数，是信号的频率，是滤波器的截止频率，是滤波器的阶数；
18、信号放大与数字化：滤波后的信号通过一个模拟-数字转换器进行放大和数字化，放大器的增益公式为：，其中，是放大器的增益，是放大后的电压，输入的电压；
19、温度数据提取：对数字化的信号进行回归分析，将数字信号转换为温度值，公式为：，其中，是每个二极管的温度，是对应的信号强度，和是回归系数是误差项；
20、温度阈值比较：将提取的温度数据与预设的温度阈值进行比较，当二极管的温度数据超过设定阈值时，则确定该二极管位置需要进行温度调节。
21、可选的，所述控制指令生成单元包括：
22、调节程度计算：接收数据处理单元提供的温度数据分析结果，根据每个需要调节温度的二极管的温度与预设的温度阈值的差值，计算出所需的调节程度；该计算基于比例控制算法公式为：，其中，是每个需要调节的二极管的调节幅度，是比例控制系数，是每个二极管的实际温度，是预设的温度阈值；
23、控制信号生成：根据计算模块输出的调节程度，使用确定性算法对所有失真信号进行分解和标记，生成相应的控制信号，具体步骤包括：
24、步骤1：将调节程度信号分解为标准化信号分量，用于控制指令的生成，分解公式为：，其中，是生成的控制信号，是分解信号的数量；
25、步骤2：对分解后的信号进行标记，确保每个信号对应一个调节单元，标记后的信号通过控制信号生成器生成最终的控制信号；标记公式为：，其中，是标记后的控制信号，是信号标记指标。
26、可选的，所述相变调温模块包括相变微腔、微电磁阀和控制接口单元；其中：
27、相变微腔：每个相变微腔内均填充有熔点为60℃的相变材料，该相变材料为石蜡，相变微腔通过导管与微流体循环模块相连；
28、微电磁阀：配置于每个相变微腔的入口和出口处，用于控制相变材料的流动，微电磁阀由控制接口单元驱动；
29、控制接口单元：连接信号处理控制模块，接收由控制指令生成单元发出的控制信号，所述控制接口单元包括驱动电路和控制算法，驱动电路用于将控制信号转换为微电磁阀的驱动电压，控制算法用于根据接收到的控制信号控制微电磁阀的开启和关闭时间。
30、可选的，所述控制接口单元包括：
31、信号接收与解析：接收来自控制指令生成单元的控制信号，该信号包括每个需要调节的二极管的调节程度；
32、时间计算：根据控制信号中的调节程度，计算微电磁阀的开启时间和关闭时间，计算公式为：；，其中，是微电磁阀的开启时间，是时间比例系数，是调节程度，是微电磁䄀的关闭时间，是一个固定的控制周期；
33、驱动信号生成：根据计算得到的开启时间和关闭时间，生成微电磁阀的驱动信号，该信号为脉冲宽度调制信号，脉冲宽度与计算得到的开启时间成比例，宽度调制信号的表达式为：
34、，其中，是微电磁阀的驱动信号，是驱动电压，是时间，是控制周期；
35、微电磁阀驱动：将生成的驱动信号发送至微电磁阀，控制其在计算出的时间内开启和关闭，以调节相变材料的流动，对二极管温度的进行调控。
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1.二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，包括温度感应模块、信号处理控制模块、相变调温模块、微流体循环控制模块以及集成控制单元；其中：
2.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述温度感应模块包括布置单元、光学纤维温度传感单元和光信号转换单元；其中：
3.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述信号处理控制模块包括光电转换单元、数据处理单元和控制指令生成单元；其中：
4.根据权利要求3所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：
5.根据权利要求4所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述控制指令生成单元包括：
6.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述相变调温模块包括相变微腔、微电磁阀和控制接口单元；其中：
7.根据权利要求6所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述控制接口单元包括：
8.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述微流体循环模
9.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述集成控制单元包括中央处理子单元、数据存储子单元、通信接口子单元和调节策略优化子单元；其中：
10.根据权利要求9所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述调节策略优化子单元包括：
...【技术特征摘要】
1.二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，包括温度感应模块、信号处理控制模块、相变调温模块、微流体循环控制模块以及集成控制单元；其中：
2.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述温度感应模块包括布置单元、光学纤维温度传感单元和光信号转换单元；其中：
3.根据权利要求1所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述信号处理控制模块包括光电转换单元、数据处理单元和控制指令生成单元；其中：
4.根据权利要求3所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：
5.根据权利要求4所述的二极管阵列的温度均衡控制系统，其特征在于，所述控制指令生成单元包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝丰，
申请(专利权)人：深圳市兰丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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