CN102436280B - 电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法，其中，可编程控制模块，用于接收不稳定电压信号，并确定该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择模块和电压输出模块发送与该设定电压范围对应的使能信号；电压输出模块，用于根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号；电压选择模块，用于根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道，将接收的该电压反馈信号通过开启的该通道输出。能够更快速的输出所需的稳定电压信号，提高了调整效率，且提高了调整结果的稳定性。

Description

电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域和计算机技术领域，尤其涉及一种电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法。

背景技术

目前，在整机中一般设置有风扇，用于对整机中部件的温度进行控制，以防止由于部件在工作时的温度过高而发生故障，从而使得整机的整体性能更稳定。

在使用风扇对整机中部件的温度进行控制时，为了在有效控制温度的同时，节省驱动风扇转动所消耗的电能，现有技术中提出对整机中的重要部件的温度进行检测，并根据温度变化对风扇的转速进行调整，具体为将温度转化为对应的电压信号，基于温度变化引起的电压信号的电压值的变化，相应的调整风扇的转速，温度越低，风扇转速越慢，温度越高，风扇转速越快，从而实现在有效控制温度的同时，合理的调整风扇转速，以便节省电能。

在现有基于温度变化调整风扇转速的方案中，由转化温度得到的对应电压信号是不稳定的，可能是实时变化的，在使用该不稳定的电压信号调整风扇转速时，需要将电压信号调节稳定后才能控制风扇转速。

然而，现有的将不稳定电压信号进行稳定输出的方案中，是将不稳定的电压信号与基准电压信号进行比较，并根据比较结果通过信号放大或缩小，对电压信号进行升压或降压处理，以得到稳定的电压信号。由于是直接对不稳定的模拟的电压信号进行升压或降压调整，调整效率较低，且调整结果不稳定，从而导致后续对风扇转速的调整不稳定，进而影响整机性能的稳定。

发明内容

本发明实施例提供一种电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法，用以解决现有技术中存在的对不稳定电压信号进行稳定输出时的效率较低，也不输出结果不稳定的问题。

本发明实施例提供一种电压稳定输出装置，包括：可编程控制模块、电压输出模块和电压选择模块，其中：

所述可编程控制模块，用于接收不稳定电压信号，并确定所述不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向所述电压选择模块和所述电压输出模块发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压输出模块，用于根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号；

所述电压选择模块，用于根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道，将接收的所述电压反馈信号通过开启的所述通道输出。

本发明实施例还提供一种整机中的风扇转速控制系统，包括：温度检测装置和上述电压稳定输出装置，其中：

所述温度检测装置，用于通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与所述当前温度对应的温度检测电压信号，并将所述温度检测电压信号作为不稳定电压信号，输入所述电压稳定输出装置；

所述电压稳定输出装置，用于接收所述温度检测电压信号，并输出与所述温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围对应的稳定电压信号，所述稳定电压信号用于控制所述整机中的风扇的转速。

本发明实施例还提供一种电压稳定输出方法，包括：

可编程控制器件接收不稳定电压信号，并确定所述不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压选择器件根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道；

所述电压输出器件根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号。

本发明实施例还提供一种整机中的风扇转速控制方法，包括：

温度检测装置通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与所述当前温度对应的温度检测电压信号，并将所述温度检测电压信号输入可编程控制器件；

所述可编程控制器件接收所述温度检测电压信号，并确定所述温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压选择器件根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道；

所述电压输出器件根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号，所述稳定电压信号用于控制所述整机中的风扇的转速。

本发明有益效果包括：

本发明实施例提供的电压稳定输出装置中，由可编程控制模块接收不稳定电压信号，并根据该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，向电压选择模块和电压输出模块发送与该设定电压范围对应的使能信号，电压选择模块和电压输出模块基于接收的该使能信号，生成与该设定电压范围对应的稳定电压信号，并输出。由于可编程控制模块输出的使能信号为数字信号，且电压选择模块和电压输出模块在基于该使能信号生成稳定电压信号时，不再需要对该不稳定电压信号进行检测和升降压处理，而是直接控制生成对应的稳定电压信号，因此，能够更快速的输出所需的稳定电压信号，提高了调整效率，且提高了调整结果的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电压稳定输出装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之一；

图3为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之二；

图4为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之三；

图5为本发明实施例2提供的整机中的风扇转速控制系统的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的整机中的风扇转速控制系统中的温度检测装置的结构示意图；

图7为本发明实施例3提供的电压稳定输出方法的流程图；

图8为本发明实施例4提供的整机中的风扇转速控制方法的流程图。

具体实施方式

为了给出提高对不稳定电压信号进行稳定输出的效率，以及提高调整结果稳定性的实现方案，本发明实施例提供了一种电压稳定输出装置和整机中的风扇转速控制系统及方法，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种电压稳定输出装置，如图1所示，包括：可编程控制模块110、电压输出模块120和电压选择模块130，其中：

可编程控制模块110，用于接收不稳定电压信号，并确定该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择模块130和电压输出模块120发送与该设定电压范围对应的使能信号；

电压输出模块120，用于根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块130的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号；

电压选择模块130，用于根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道，将接收的该电压反馈信号通过开启的该通道输出。

下面结合附图，用具体实施例对本发明提供的电压稳定输出装置进行详细描述。

实施例1：

图2所示为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之一，其中对可编程控制模块110进行了子模块的划分，如图2所示，可编程控制模块110，具体包括：电压值采集子模块210、范围确定子模块220和使能信号输出子模块230，其中：

电压值采集子模块210接收不稳定电压信号，并确定该不稳定电压信号的电压值，以及将确定的电压值发送给范围确定子模块220；具体的，可以周期的确定该不稳定电压信号的电压值，并在确定后，将该电压值信息以数字信号的形式发送给范围确定子模块220。

范围确定子模块220确定接收的该电压值所位于的设定电压范围，并生成与该设定电压范围对应的使能信号，以及将该使能信号输出给使能信号输出子模块230；

较佳的，可以预先设置多个范围区间连续的设定电压范围，例如，根据目前整机中进行温度检测所生成的不稳定电压信号的实际情况和风扇转速调整的需要，可以设置5个设定电压范围，第一设定电压范围为大于0V且小于1.2V，第二设定电压范围为大于等于1.2V且小于1.5V，第三设定电压范围为大于等于1.5V且小于3.3V，第四设定电压范围为大于等于3.3V且小于5V，第五设定电压范围为大于等于5V。

相应的，范围确定子模块220在确定出接收的该电压值所位于的设定电压范围后，生成与该设定电压范围对应的使能信号，并将该使能信号输出给使能信号输出子模块230；具体可预先将与每个设定电压范围对应的使能信号，存储在可编程控制模块110中的信号寄存器240中，在确定出该电压值所位于的设定电压范围后，直接从信号寄存器240中获取与该设定电压范围对应的使能信号。

使能信号输出子模块230，用于向电压选择模块130和电压输出模块120发送该使能信号。

较佳的，如图2所示，可编程控制模块110还可以包括：告警子模块250；

相应的，范围确定子模块220还用于确定该电压值超出所有的设定电压范围时，向告警子模块250发送告警信号；例如，上述第五设定电压范围为大于等于5V小于设定安全电压阈值，该设定安全电压阈值可以为根据被检测温度的部件的实际特性进行设定，当该电压值超出该设定安全电压阈值时，表示该被检测部件的温度已经超过安全范围，所以此时应该进行报警，以便避免后续由于该部件的持续使用而发生故障；

告警子模块250，在接收到该告警信号后，进行告警处理。

本实施例1中，对于可编程控制模块110，可以使用可编程控制器件实现，例如，CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，或者FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，其内部的上述各功能模块可采用可编程控制器件自身的硬件语言实现其各自功能，在此不再进行详细描述。

图3所示为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之二，其中对电压输出模块120进行了子模块的划分，如图3所示，具体包括：电源芯片310和电压输出支路320，其中：

电源芯片310，用于根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块130的开启的通道输出后，接入电压输出支路320中；

电压输出支路320，用于基于接入的该电压反馈信号，生成与该设定电压范围对应的稳定电压信号。当存在多个设定电压范围时，电压输出支路320也可以为多个，分别与每个设定电压范围对应，用于输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号。

图4所示为本发明实施例1提供的电压稳定输出装置的结构示意图之三，其中对电压输出支路320具体结构进行描述，如图4所示，以上述5个设定电压范围为例，具体包括了分别与每个设定电压范围对应的电压输出支路，以第一设定电压范围为例，与该第一设定电压范围对应的电压输出支路320包括：电阻410、电阻420、电感430、电容440和电容450，其连接关系如图4所示，并从电阻420与电感430之间输出与该第一设定电压范围对应的稳定电压信号。

对于输出的稳定电压信号的电压值，具体可以是设定电压范围的最大值，或者是设定电压范围的最小值，或者是设定电压范围中的指定值，例如，设置与第一设定电压范围对应的稳定电压信号的电压值为0.8V，设置与第二设定电压范围对应的稳定电压信号的电压值为1.2V，设置与第三设定电压范围对应的稳定电压信号的电压值为1.5V，设置与第四设定电压范围对应的稳定电压信号的电压值为3.3V，设置与第五设定电压范围对应的稳定电压信号的电压值为5V。

在图4中，电感430、电容440和电容450组成滤波电路，用于对输出电压进行滤波和抑制噪声。

下面以图4为例，对采用本发明实施例提出的电压稳定输出装置对不稳定电压信号进行稳定输出的过程进行详细描述。

可编程控制模块110接收不稳定电压信号；并确定该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，例如，确定位于上述预设的5个设定电压范围中的哪一个设定电压范围；并向电压选择模块130和电压输出模块120发送与该设定电压范围对应的使能信号，例如，与5个设定电压范围分别对应的使能信号为0.8V_EN、1.2V_EN、1.5V_EN、3.3V_EN和5V_EN；

电压输出模块120中的电源芯片310中的COMP管脚用于接收可编程控制模块110发送的该使能信号，并将根据该使能信号生成的电压反馈信号通过管脚VFB发送给电压选择模块130；在经过电压选择模块130的开启的通道输出后，接入电压输出支路320，即接入电阻410和电阻420之间的连接点，具体为，经过电压选择模块130中与该设定电压范围对应的通道，也相当于与该使能信号对应的通道，接入电压输出支路320；

电压选择模块130根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道，将接收的电源芯片310输入的该电压反馈信号通过开启的通道输出；从中可知，电压选择模块130的作用为根据接收的使能信号，选择输出与该使能信号对应的稳定电压信号；

经过电压选择模块130的开启的通道输出的该电压反馈信号，在接入电压输出支路320后，通过该电压输出支路320的另一端与电源芯片310的IS+1管脚相连，构成回路，从而实现在电阻420与电感430之间输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号。

采用本发明实施例1提供的上述电压稳定输出装置，由于可编程控制模块输出的使能信号为数字信号，且电压选择模块和电压输出模块在基于该使能信号生成稳定电压信号时，不再需要对该不稳定电压信号进行检测和升降压处理，而是直接控制生成对应的稳定电压信号，因此，能够更快速的输出所需的稳定电压信号，提高了调整效率，且提高了调整结果的稳定性。

实施例2：

基于本发明实施例提供的上述电压稳定输出装置，本发明实施例还提供了一种整机中的风扇转速控制系统，如图5所示，包括：温度检测装置510和上述电压稳定输出装置520，其中：

温度检测装置510，用于通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与当前温度对应的温度检测电压信号，并将该温度检测电压信号作为不稳定电压信号，输入电压稳定输出装置520；

电压稳定输出装置520，用于接收该温度检测电压信号，并输出与该温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围对应的稳定电压信号，该稳定电压信号用于控制整机中的风扇的转速。

较佳的，在上述整机中的风扇转速控制系统中，还包括：

电压转换电路530，用于接收电压稳定输出装置520输出的该稳定电压信号，并基于预设的风扇转速的控制策略，将该稳定电压信号转换为电压控制信号，以及将电压控制信号输入风扇，用于控制风扇的转速。

具体的，上述温度检测装置510，如图6所示，具体包括：电阻610、热敏电阻620和电源630，通过将热敏电阻620靠近被检测部件，检测该部件的温度变化，并转换为不稳定的电压信号，从电阻610与热敏电阻620之间的连接点输出。

采用本发明实施例提供的整机中的风扇转速控制系统，由于其中的电压稳定输出装置能够将温度检测装置输出的不稳定电压信号，更快速更稳定的调整为风扇转速控制所需的稳定电压信号，从而提高了后续对风扇转速的调整稳定性，进而提高了整机性能的稳定性。

实施例3：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的电压稳定输出装置，相应地，本发明实施例3还提供了一种电压稳定输出方法，如图7所示，具体包括：

步骤S701、可编程控制器件接收不稳定电压信号，并确定该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与该设定电压范围对应的使能信号。

步骤S702、电压选择器件根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道。

步骤S703、电压输出器件根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号。

上述电压稳定输出方法中的可编程控制器件、电压选择器件和电压输出器件，即分别相当于上述电压稳定输出装置中的可编程控制模块、电压选择模块和电压输出模块，对于上述步骤S701-步骤S703的具体处理方式，可以与上述实施例1中可编程控制模块、电压选择模块和电压输出模块所采用的处理方式相同，在此不再进行详细描述。

实施例4：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的整机中的风扇转速控制系统，相应地，本发明实施例4还提供了一种整机中的风扇转速控制方法，如图8所示，具体包括：

步骤S801、温度检测装置通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与当前温度对应的温度检测电压信号，并将该温度检测电压信号输入可编程控制器件。

步骤S802、可编程控制器件接收该温度检测电压信号，并确定该温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与该设定电压范围对应的使能信号；

步骤S803、电压选择器件根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道。

步骤S804、电压输出器件根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号，该稳定电压信号用于控制整机中的风扇的转速。

上述整机中的风扇转速控制方法中的温度检测装置、可编程控制器件、电压选择器件和电压输出器件，即分别相当于上述整机中的风扇转速控制系统和上述电压稳定输出装置中的温度检测装置、可编程控制模块、电压选择模块和电压输出模块，对于上述步骤S801-步骤S804的具体处理方式，可以与上述实施例1和实施例2中温度检测装置、可编程控制模块、电压选择模块和电压输出模块所采用的处理方式相同，在此不再进行详细描述。

综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：可编程控制模块、电压输出模块和电压选择模块，其中：可编程控制模块，用于接收不稳定电压信号，并确定该不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择模块和电压输出模块发送与该设定电压范围对应的使能信号；电压输出模块，用于根据接收的该使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将该电压反馈信号通过电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与该设定电压范围对应的稳定电压信号；电压选择模块，用于根据接收的该使能信号，开启与该使能信号对应的通道，将接收的该电压反馈信号通过开启的该通道输出。采用本发明实施例提供的方案，能够更快速的输出所需的稳定电压信号，提高了调整效率，且提高了调整结果的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电压稳定输出装置，其特征在于，包括：可编程控制模块、电压输出模块和电压选择模块，其中：

所述可编程控制模块，用于接收不稳定电压信号，并确定所述不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向所述电压选择模块和所述电压输出模块发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压输出模块，用于根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号；

所述电压选择模块，用于根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道，将接收的所述电压反馈信号通过开启的所述通道输出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可编程控制模块，具体包括：电压值采集子模块、范围确定子模块和使能信号输出子模块，其中：

所述电压值采集子模块，用于接收不稳定电压信号，并确定所述不稳定电压信号的电压值，以及将确定的所述电压值发送给所述范围确定子模块；

所述范围确定子模块，用于确定接收的所述电压值所位于的设定电压范围，并生成与所述设定电压范围对应的使能信号，以及将所述使能信号输出给所述使能信号输出子模块；

所述使能信号输出子模块，用于向所述电压选择模块和所述电压输出模块发送所述使能信号。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可编程控制模块，还包括：告警子模块；

所述范围确定子模块，还用于当确定所述电压值超出所有的设定电压范围时，向所述告警子模块发送告警信号；

所述告警子模块，用于在接收到所述告警信号后，进行告警处理。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压输出模块，具体包括：电源芯片和电压输出支路，其中：

所述电源芯片，用于根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出后，接入所述电压输出支路中；

所述电压输出支路，用于基于接入的所述电压反馈信号，生成与所述设定电压范围对应的稳定电压信号。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电压输出支路中包括滤波电路。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压输出模块，具体用于输出电压值为所述设定电压范围的最大值的所述稳定电压信号；或者

输出电压值为所述设定电压范围的最小值的所述稳定电压信号；或者

输出电压值为所述设定电压范围中的指定值的所述稳定电压信号。

7.一种整机中的风扇转速控制系统，其特征在于，包括：温度检测装置和如权利要求1-6任一的所述电压稳定输出装置，其中：

所述温度检测装置，用于通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与所述当前温度对应的温度检测电压信号，并将所述温度检测电压信号作为不稳定电压信号，输入所述电压稳定输出装置；

所述电压稳定输出装置，用于接收所述温度检测电压信号，并输出与所述温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围对应的稳定电压信号，所述稳定电压信号用于控制所述整机中的风扇的转速。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

电压转换电路，用于接收所述电压稳定输出装置输出的所述稳定电压信号，并基于预设的风扇转速的控制策略，将所述稳定电压信号转换为电压控制信号，以及将所述电压控制信号输入所述风扇，用于控制所述风扇的转速。

9.一种电压稳定输出方法，其特征在于，包括：

可编程控制器件接收不稳定电压信号，并确定所述不稳定电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压选择器件根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道；

所述电压输出器件根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号。

10.一种整机中的风扇转速控制方法，其特征在于，包括：

温度检测装置通过检测整机中指定部件的当前温度，生成与所述当前温度对应的温度检测电压信号，并将所述温度检测电压信号输入可编程控制器件；

所述可编程控制器件接收所述温度检测电压信号，并确定所述温度检测电压信号的电压值所位于的设定电压范围，并向电压选择器件和电压输出器件发送与所述设定电压范围对应的使能信号；

所述电压选择器件根据接收的所述使能信号，开启与所述使能信号对应的所述通道；

所述电压输出器件根据接收的所述使能信号，生成对应的电压反馈信号，并将所述电压反馈信号通过所述电压选择模块的开启的通道输出，与自身构成回路以输出与所述设定电压范围对应的稳定电压信号，所述稳定电压信号用于控制所述整机中的风扇的转速。

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