CN102840158B - 一种基于功率的设备温度调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于功率的设备温度调节方法，获取电流大小，并将该电流值转化为调节风扇转速的PWM信号，当电流大于设定的最大值时，设定PWM信号占空比最高；当电流小于设定的最小值时，设定PWM信号占空比最低；当电流值在最小值和最大值之间，根据电流值大小转换PWM信号的占空比，通过PWM信号的占空比控制风扇的转速，可以通过硬件方式直接控制风扇转速，从而减少软件开销。当单板发生增加/减少，或者部分风扇故障/恢复时，风扇转速能够自动进行相应调整。可以很方便地对风扇进行分组，针对部分高发热的单板槽位提高风扇转速，对于空槽位或者低发热的单板槽位降低风扇转速，使整机达到绿色节能的目的。

Description

一种基于功率的设备温度调节方法
技术领域
本发明涉及一种基于功率的设备温度调节方法。
背景技术
现代网络通信设备向大型化、高密度方向发展，端口速率从10G向40G/100G迈进。设备性能的飞速发展也带来了功耗的增加，对设备散热、节能等方面带来了更高的要求。目前的网络设备温度调节一般是风冷设计，设备通常带有一个或者多个的风扇（框），通过PWM信号调节风扇转速，实现对设备的温度控制。所以说，设备温度的控制，主要就是风扇转速的获取和设置。风扇转速的获取，通常是基于设备的温度的，也就是通过软件定时轮询各个单板的温感温度，根据一定的规则计算出需要设置的风扇转速。这就需要设备设计时需要在单板上增加多个温感，并且由于温感是慢速设备，定时轮询需要的软件开销也比较大。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提出一种基于功率的设备温度调节方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于功率的设备温度调节方法，获取电流大小，并将该电流值转化为调节风扇转速的PWM信号，当电流大于设定的最大值时，设定PWM信号占空比最高；当电流小于设定的最小值时，设定PWM信号占空比最低；当电流值在最小值和最大值之间，根据电流值大小转换PWM信号的占空比，通过PWM信号的占空比控制风扇的转速。
进一步的，通过转速反馈电路获取风扇的转速，并将其值反馈用于计算PWM信号的占空比。
进一步的，对于叠加后的电流值大小转换PWM信号的占空比关系可根据各个分电流的权重进行计算。
本发明的有益效果在于：可以通过硬件方式直接控制风扇转速，从而减少软件开销。当单板发生增加/减少，或者部分风扇故障/恢复时，风扇转速能够自动进行相应调整。可以很方便地对风扇进行分组，针对部分高发热的单板槽位提高风扇转速，对于空槽位或者低发热的单板槽位降低风扇转速，使整机达到绿色节能的目的。
附图说明
图1是本发明提出的一种基于功率的设备温度调节方法示意图；
图2是本发明提出的盒式设备风扇转速调节示意图；
图3是本发明提出的机架式设备风扇转速调节示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明是一种基于功率的设备温度调节方法，在设备上各路电压一定的情况下，功率的获取可以简化为电流的获取。
本发明调节设备温度的过程是：如图1所示，根据硬件电路获取单板电流大小，并将该电流值转化为调节风扇转速的PWM信号，PWM信号的占空比决定了风扇的转速，占空比越大，风扇转速也越高。如果电流大于某一特定值，设定PWM占空比最高；如果电流小于某一特定值，设定PWM占空比最低；如果电流在最小值和最大值之间，则根据电流大小按比例转化为PWM信号的占空比。以线性比例为例，假设某单板电流大于6安时PWM信号占空比为100%，小于1安时PWM信号占空比为30%，那么电流在1安~6安之间的比例系数=（6安-1安）/（100%-30%），对应的占空比=比例系数×（当前电流-1安）+30%。这个最小值和最大值根据具体硬件不同而不同，可以通过前期测试得到。同时，根据风扇转速反馈，可以根据反馈信号进一步细化调整风扇转速。
本发明提出的方法在盒式设备和机架式设备上都适用。在盒式设备上，如图2所示，可以直接获取到整个设备的总电流，转化为PWM信号调节设备风扇转速。在机架式设备上，如图3所示，可以将各个单板的电流简单叠加后，获取到整个设备的总电流，也可以根据单板的不同槽位赋以不同的权重，得到一个更加精确的电流-PWM信号转换关系。例如某个设备有10个槽位，其中2个主控板，2个交换板，6个业务板。在平均分配的情况下，每个槽位都占10%的权重，那么总电流=10%×各槽位电流和。考虑到同样电流下主控板发热量最小，交换板发热量最高，可以将主控板权重减为5%，交换板权重加为15%，得出加权之后的总电流=5%×主控板电流和+15%×交换板电流和+10%×业务板电流和。这样可以使转速对于交换板的功率更为敏感，更好地控制整个设备散热。权重的计算在功率收集模块中进行，可以有多种方法实现，例如最简单的电阻分压等。
本发明提出的方法在单风扇设备和多风扇设备上都适用。在多风扇设备上，可以通过同样的PWM信号驱动多个风扇框，也可以有多个电流-PWM的转换模块，分别设置不同风扇的转速。
当单板插入/拔出时，相应的设备电流必然也会随之增加/减少。同样，在单板业务量增加时，发热量增加，相应的工作电流也会变大。通过电流-PWM信号的转换，风扇系统可以快速感知并及时调整风扇转速，并且这个设置不需要软件参与。另一方面，在多风扇框的设备中，如果有部分风扇框发生故障，那么通过风扇转速反馈模块可以及时通知转速计算模块，从而提高风扇转速，达到整机散热能力不受影响。
本发明实施方式中提及的电流，可以是单板整体电流，也可以是单板上各路电压的分电流。目前设备设计越来越复杂，单板上通常有多组芯片，需要分别供给不同的电压。通过对各路电压下分电流的获取，可以更加精确地控制单板功耗，使风扇转速设置更加准确。例如可以只获取主要芯片的电流，或者对单板各路电流予以不同的权重，这些功能都可以在功率-转速转换系统中实现。
总之，本发明通过设备功率转化为PWM信号调节风扇转速，支持盒式设备与机架式设备，支持单风扇与多风扇设备，支持单板拔插、业务增减时风扇转速自动调整，支持风扇分组调速，支持在风扇故障时自动快速响应，并且减少了软件开销、更加绿色节能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于功率的设备温度调节方法，其特征在于，获取电流大小，并将该电流值转化为调节风扇转速的PWM信号，当电流大于设定的最大值时，设定PWM信号占空比最高；当电流小于设定的最小值时，设定PWM信号占空比最低；当电流值在最小值和最大值之间，根据电流值大小转换PWM信号的占空比，通过PWM信号的占空比控制风扇的转速；对于叠加后的电流值大小转换PWM信号的占空比关系可根据各个分电流的权重进行计算，权重的计算采用电阻分压来实现，所述分电流为设备内各单板的电流或某一单板内各路电压下的分电流。
2.根据权利要求1所述的一种基于功率的设备温度调节方法，其特征在于，通过转速反馈电路获取风扇的转速，并将其值反馈用于计算PWM信号的占空比。
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