CN103677207A - 电源控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源控制系统和方法。该电源控制系统包括：集成电路，输出第一指示信号，该第一指示信号指示电力供给单元将电力供给到释放热量的装置；检测单元，检测对装置进行冷却的冷却单元的操作状态；状态信号生成单元，依照所检测到的操作状态生成状态信号，该状态信号标示冷却单元是否正在被驱动；以及输出单元，通过使用第一指示信号和状态信号生成第二指示信号，并且将该第二指示信号输出到电力供给单元，该第二指示信号给出将电力供给到装置的指示。

Description

电源控制系统和方法
技术领域
本文中所讨论的实施例涉及对热量释放体的电力供给的控制。
背景技术
用于对诸如CPU（中央处理单元）的热量释放体进行冷却的方法包括依赖于液态制冷剂的冷却方法。这样的冷却方法的示例包括流体温度控制系统，在该流体温度控制系统中，在系统的启动期间测量流体温度，将所测量到的温度与预设的温度进行比较，根据比较结果控制对流体进行冷却的制冷机的启动，以及在流体温度到达预设的温度之后启动热量释放体的操作。
同时，如图1所示的冷却系统是用于采用液态制冷剂对热量释放体进行冷却的系统的另一示例。
图1所示的冷却系统100包括热量接收单元101，该热量接收单元101通过将热量释放体102的热量传递到制冷剂103来对热量释放体102进行冷却。在热量交换器104处通过从风扇105所送出的空气，对于由于吸收热量释放体102的热量而被加热的制冷剂103进行冷却。泵106供给水以使制冷剂103在冷却系统100中循环。
通过从FPGA（现场可编程门阵列）107所传送的上电信号来控制对热量释放体102的电力供给。从FPGA107传送的上电信号被输入到DDC（数字-数字转换电路）108，该DDC108通过将电力供给到热量释放体而用作电源电路。根据所接收到的上电信号的状态，DDC108对输入电压进行转换以便将电力供给到热量释放体。
下面的文献中所描述的技术是公知的。
文献1：第02-275275号日本早期公开专利公布
发明内容
在一个方面中，本发明的目的是防止由于输出到热量释放体的电源电路的无意上电信号（unintentional powerup signal）所导致的在冷却单元未被正常地驱动的情况下操作热量释放体。
根据实施例的一个方面，电源控制系统包括集成电路、检测单元、状态信号生成单元以及输出单元。集成电路输出第一指示信号，该第一指示信号指示电力供给单元将电力供给到释放热量的装置。检测单元检测对装置进行冷却的冷却单元的操作状态。状态信号生成单元依照所检测到的操作状态生成状态信号，该状态信号标示冷却单元是否正在被驱动。输出单元通过使用第一指示信号和状态信号生成第二指示信号，并且将第二指示信号输出到电力供给单元，该第二指示信号给出将电力供给到装置的指示。
附图说明
图1示出了冷却系统的例示性配置。
图2示出了当输出无意上电信号时所示出的例示性信号波形。
图3是依照实施例的电源控制系统的功能框图的示例。
图4示出了依照实施例的电源控制系统的例示性配置。
图5示出了防止无意上电信号被输出到电源电路的操作。
图6示出了根据冷却单元的驱动状态生成控制信号的电源控制系统的例示性配置。
具体实施方式
在冷却系统100中，通过诸如FPGA的集成电路的输出信号控制用于对热量释放体进行电力供给的DDC的接通/关断。集成电路逐渐地被更高度集成并且其上的引脚间距逐渐地变得更狭窄。因此，例如由于集成电路上相邻引线之间的干扰或由导电尘埃所导致的引脚之间的短路，从而有时输出如图2所示的无意上电信号。
发生这样的无意上电的情景的具体示例包括如下情况：在该情况中，在对高度集成的元件进行初始化时或在使用特定的功能时，无意信号被输出，并且作为结果上电信号被置于接通状态。例如，对高度集成的元件进行初始化的时间是配置操作的时间。例如，使用特定的功能的时间是JTAG（联合测试行动小组）调试操作的时间。
关于由于高度集成的元件的精细封装所导致的端子之间的狭窄的间隔，在一些情况下，微小导电尘埃的附着将输出元件置于无意状态，从而将上电信号置于接通状态。
在冷却系统被停止时，可能发出在如上述的情况下所发出的无意上电信号。在这种情况下，在冷却系统被停止的同时操作热量释放体，从而导致制冷剂的局部沸腾，结果冷却系统和热量释放体被损坏。
针对上述的流体温度控制系统，未考虑FPGA和电源电路的行为，所以此系统不可以适用于从FPGA向电源电路发出无意上电信号的情景。
依照本实施例的信息处理设备可以防止由于输出到电源电路的无意上电信号所导致的在冷却单元未被正常地驱动的情况下操作热量释放体。
图3是依照实施例的电源控制系统的功能框图的示例。电源控制系统1包括集成电路2、检测单元3、状态信号生成单元4以及输出单元5。
集成电路2输出第一指示信号，该第一指示信号指示电力供给单元将电力供给到释放热量的装置。
检测单元3检测对装置进行冷却的冷却单元的操作状态。针对冷却单元，检测单元3还检测流体的流速、管道上的压力、泵的转速、或风扇的转速，该冷却单元包括：管道，用于使流体在装置中循环；泵，用于发送流体；以及风扇，用于对流体进行空气冷却。
依照所检测到的操作状态，状态信号生成单元4生成标示冷却单元是否正在被驱动的状态信号。
输出单元5使用第一指示信号和状态信号生成用于给出将电力供给到装置的指示的第二指示信号，并且，输出单元5将第二指示信号输出到电力供给单元。当状态信号标示冷却单元被驱动时，输出单元5使用第一指示信号和状态信号，以便生成第二指示信号并且将用于给出将电力供给到装置的指示的第二指示信号输出到电力供给单元。
这样的配置允许防止要被发出到电源电路的无意上电信号被输入到电源电路，以使得可以防止冷却单元和释放热量的装置由于意外上电而被损坏。
图4示出了依照实施例的电源控制系统的配置。电源控制系统1包括：对热量释放体进行冷却的冷却单元201，以及控制对热量释放体的电力供给的控制单元202。
冷却单元201包括热量接收单元203、热量交换器204、风扇205、泵206以及管道207。热量接收单元203将热量释放体的热量经由例如热量导体传递到制冷剂，从而对热量释放体进行冷却。热量交换器204使用从风扇205所发送的空气对由于在热量接收单元203处吸收热量释放体的热量所加热的制冷剂进行冷却。风扇205通过将空气发送到热量交换器204来对制冷剂进行冷却。泵206供给水以使制冷剂在管道207中循环。制冷剂在连接热量接收单元203、热量交换器204以及泵206的管道207中循环。
控制单元202包括热量释放体208、FPGA209、逻辑与（AND）电路210以及DDC211。FPGA209是集成电路2的示例。逻辑与电路210是输出单元5的示例。DDC211是电力供给单元的示例。
经由从DDC211所供给的电力而驱动热量释放体208，并且作为响应被加热。冷却单元201的热量接收单元203通过将热量释放体208的热量传递到制冷剂来对热量释放体208进行冷却。例如，热量释放体208是CPU(中央处理单元)。
FPGA209将用于热量释放体208的上电信号传送到逻辑与电路210。
逻辑与电路210接收防止无意上电信号被输入到DDC211的控制信号和从FPGA209所传送的上电信号，并且根据两个所接收的信号，将接通/关断信号输出到DDC211。即，当所接收到的控制信号处于接通状态并且所接收到的上电信号处于接通状态时，逻辑与电路210将接通/关断信号置于接通状态，并且然后输出此接通/关断信号。当控制信号处于关断状态时，无论上电信号处于接通状态或是处于关断状态，逻辑与电路210将接通/关断信号置于关断状态，并且然后输出此接通/关断信号。具体地，逻辑与电路210接收控制信号和从FPGA209所传送的上电信号，计算所接收的两个信号的逻辑乘积，以及将生成的乘积作为接通/关断信号输出到DDC211。
由逻辑与电路210所接收的控制信号被用于防止无意上电信号被输出到DDC211。图5示出了通过使用逻辑与电路来防止无意上电信号被输出到DDC。标记401示出了来自FPGA209的上电信号。标记402示出了控制信号。标记403示出了输出到DDC211的接通/关断信号。接通/关断信号403是上电信号401与控制信号402的逻辑乘积。因此，只要控制信号处于关断状态，即使上电信号被无意地操作，输出到DDC211的接通/关断信号也被置于关断状态，从而允许防止热量释放体208被无意上电。为了使热量释放体208上电，控制信号被置于接通状态并且然后从FPGA209发出上电信号。当不需要接通电力时，控制信号被置于关断状态。
DDC211用作用于热量释放体208的电源电路。为了将电力供给到热量释放体208，DDC211将输入电压转换为要输入到热量释放体208的合适的电压。DDC211接收来自逻辑与电路210的接通/关断信号，并且根据所接收的接通/关断信号的值将电力供给到热量释放体208。例如，当所接收的接通/关断信号处于接通状态（例如，高电平）时，DDC211供给电力以驱动热量释放体208；当接通/关断信号的值标示关断状态（例如，低电平）时，DDC211不将电力供给到热量释放体208。
FPGA209可以是集成电路，例如ASIC（特定应用集成电路）。DDC211可以是用作将电力供给到热量释放体208的电路的电源电路。
在冷却单元201未被驱动时无意发出的用于热量释放体208的上电信号可能导致冷却单元201和热量释放体208被损坏。因此，为了防止这样的损坏，依照冷却单元201是否正在被正常地驱动来控制对接通/关断进行控制的控制信号。即，当冷却单元201正在被正常地驱动时，控制信号被置于接通状态，并且当冷却单元201未被正常地驱动时，控制信号被置于关断状态。例如根据风扇205的转速和泵206的转速来做出冷却单元201是否正在被正常地驱动的确定。
图6是根据冷却单元的驱动状态生成控制信号的电源控制系统的配置图。电源控制系统1包括冷却单元201、控制单元202以及确定单元301。冷却单元201和控制单元202的配置与参照图4所描述的冷却单元和控制单元相同。
确定单元301包括风扇转速测量装置302、泵转速测量装置303、驱动确定单元304以及输入输出端口305。风扇转速测量装置302和泵转速测量装置303是检测单元3的示例。驱动确定单元304是状态信号生成单元4的示例。
驱动确定单元304包括：负责监控硬件的MPU（微处理单元）306；RAM（随机存取存储器）307；以及ROM（只读存储器）308。例如，驱动确定单元304的功能可以由服务处理器或微控制器（MCU）提供。MPU306、RAM307、ROM308、风扇转速测量装置302、泵转速测量装置303以及控制单元202的FPGA209经由总线309连接。
风扇转速测量装置302测量冷却单元201的风扇205每单位时间所进行的旋转的数量，并且将测量的结果输出到驱动确定单元304。泵转速测量装置303测量冷却单元201的泵206每单位时间所进行的旋转的数量，并且将测量的结果输出到驱动确定单元304。驱动确定单元304接收来自风扇转速测量装置302的风扇205的转速信息和来自泵转速测量装置303的泵206的转速信息，并且使用所接收的信息来确定冷却单元201的驱动状态。驱动确定单元304依照确定驱动状态的结果来切换控制信号的接通/关断状态，并且将控制信号经由输入输出端口305传送到逻辑与电路210。
例如，风扇转速测量装置302和泵转速测量装置303通过使用利用磁体和霍尔元件检测依赖于旋转的磁性强度所输出的方波来分别测量风扇205和泵206的转速。可以通过设置光缝隙实现用于测量风扇205和泵206的转速的方法。
接下来，将给出对由驱动确定单元304所执行的用于确定冷却单元201的驱动状态的特定操作的描述。驱动确定单元304确定风扇205的转速是否等于或大于预定的阈值，并且当确定结果标示等于或大于阈值的值时，驱动确定单元304确定风扇205正在被正常地驱动。接下来，驱动确定单元304确定泵206的转速是否等于或大于预定的阈值，并且当确定结果标示等于或大于阈值的值时，驱动确定单元304确定泵206被正常地驱动。随后，当驱动确定单元304确定风扇205和泵206两者正在被正常地驱动时，驱动确定单元304确定冷却单元201正在被正常地驱动；当驱动确定单元304确定风扇205和泵206中的任一个未被正常地驱动时，驱动确定单元304确定冷却单元201未被正常地驱动。
例如，驱动确定单元304使用上述的步骤来确定冷却单元201是否正在被正常地驱动，并且然后依照确定结果，将控制信号输出到逻辑与电路210。即，当驱动确定单元304确定冷却单元201正在被正常地驱动时，驱动确定单元304输出标示接通状态的控制信号；当驱动确定单元304确定冷却单元201未被正常地驱动时，驱动确定单元304输出标示关断状态的控制信号。控制信号从驱动确定单元304经由输入输出端口305被传送到逻辑与电路210。
以预定的时间间隔重复确定冷却单元201的驱动状态的上述操作，并且当驱动确定单元304关于冷却单元201的操作状态所做出的确定结果改变时，输出到逻辑与电路210的控制信号的值改变。
当从FPGA209输出处于接通状态的上电信号而同时从驱动确定单元304所获得的控制信号标示接通状态时，逻辑与电路210将接通信号输出到DDC211。当从FPGA209输出上电信号而同时从驱动确定单元304所获得的控制信号标示关断状态时，逻辑与电路210将关断信号输出到DDC211。
经由MPU306读取在ROM308中所存储的信息处理程序并且将此程序载入到RAM307以便运行该程序，可以实现驱动确定单元304对冷却单元201的驱动状态所做出的上述确定和输出控制信号的操作。在此过程中所使用的信息（诸如阈值）可以存储在ROM308中，以使得MPU306可以读取此信息并且将此信息载入到RAM307中。这些功能的一些或全部可以采用硬件实现。
根据测量制冷剂的流速的流量传感器的值、位于热量交换器204的进口和出口处的各个热量传感器的值之间的差、或在管道207处所设置的压力传感器的值可以做出关于冷却单元201是否正在被正常地驱动的确定。同时，为了停止热量释放体208的操作，来自FPGA209的信号被置于关断状态，并且控制信号然后被置于关断状态。
本实施例不限于上述的实施例。在不背离本实施例的精神的情况下，可以实现各种配置或实施例。
依照本实施例的信息处理设备可以防止由于输出到电源电路的无意上电信号所导致的在冷却单元未被正常地驱动的情况下操作热量释放体。

Claims (4)

1.一种电源控制系统，包括：
集成电路，输出第一指示信号，所述第一指示信号指示电力供给单元将电力供给到释放热量的装置；
检测单元，检测对所述装置进行冷却的冷却单元的操作状态；
状态信号生成单元，依照所检测到的操作状态生成状态信号，所述状态信号标示所述冷却单元是否正在被驱动；以及
输出单元，通过使用所述第一指示信号和所述状态信号生成第二指示信号，并且将所述第二指示信号输出到所述电力供给单元，所述第二指示信号给出将电力供给到所述装置的指示。
2.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中
当所述状态信号标示所述冷却单元正在被驱动时，所述输出单元使用所述第一指示信号和所述状态信号，以生成用于给出将电力供给到所述装置的指示的所述第二指示信号，并且将所述第二指示信号输出到所述电力供给单元。
3.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中
所述冷却单元包括：管道，使得流体在所述装置中循环；泵，发送所述流体；以及风扇，对所述流体进行空气冷却，并且
所述检测单元检测所述流体的流速、所述管道上的压力、所述泵的转速、或所述风扇的转速。
4.一种电源控制方法，包括：
通过集成电路输出第一指示信号，所述第一指示信号指示电力供给单元将电力供给到释放热量的装置；
通过检测单元检测对所述装置进行冷却的冷却单元的操作状态；
通过状态信号生成单元依照所检测到的操作状态生成状态信号，所述状态信号标示所述冷却单元是否正在被驱动；以及
通过输出单元经由使用所述第一指示信号和所述状态信号生成第二指示信号，并且通过所述输出单元将所述第二指示信号输出到所述电力供给单元，所述第二指示信号给出将电力供给到所述装置的指示。
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