CN107191406A - 一种开机过程风扇降噪声的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开机过程风扇降噪声的系统，包括管理器控制器BMC；低速控制单元，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出第一PWM信号并控制BMC生成第二PWM信号，其中，低速控制单元的启动速度大于BMC和温度传感器的启动速度，第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；风扇，用于接收第一PWM信号或者第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。本发明保证风扇保持较低的初始转速，减小了开机噪声；降低了用电量。本发明还提供了一种开机过程风扇降噪声的方法，与上述降噪声系统具有相同的有益效果。

Description

一种开机过程风扇降噪声的系统及方法

技术领域

本发明涉及降噪声技术领域，特别是涉及一种开机过程风扇降噪声的系统及方法。

背景技术

随着云计算时代的发展，数据中心的各种设备数量越来越多。这些设备在工作过程中需要处理大量的数据，导致设备发热严重，处理设备发热的一般方法是在设备内部易发热的板卡上安装风扇。现有技术中，风扇的具体控制过程为温度传感器感知设备中的风扇对应的板卡上的温度，然后温度传感器将此温度反馈给BMC(Baseboard ManagerController，管理器控制器)，由BMC根据温度输出相应的脉冲宽度调制信号直接控制风扇的转速。

然而，在设备开机的过程中，BMC及温度传感器启动速度较慢，则在温度传感器未完全启动的过程中，温度传感器无法检测相应板卡的温度，进而使得BMC接收不到板卡的温度，根据现有的安全策略，当BMC接收不到板卡的温度时，会控制风扇全速转动。另外，如果此时BMC还未完全启动，根据现有的安全策略，仍会控制风扇全速转动。可见，现有技术中在设备开机的过程中，由于BMC及各种温度传感器启动速度较慢的原因，设备中的风扇存在全速转动空挡的情况，一方面，开机噪声很大，形成噪声污染；另一方面，增加了用电量。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种开机过程风扇降噪声的系统及方法，减小了开机噪声，降低了用电量。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种开机过程风扇降噪声的系统，包括：

管理器控制器BMC；

低速控制单元，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出所述第一PWM信号并控制所述BMC生成第二PWM信号，其中，所述低速控制单元的启动速度大于所述BMC和温度传感器的启动速度，所述第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；

所述风扇，用于接收所述第一PWM信号或者所述第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

优选地，所述低速控制单元具体为复杂可编程逻辑器件CPLD。

优选地，所述CPLD包括开关单元、PWM单元和处理器，其中：

所述处理器用于在接收到初始开机信号后，控制所述PWM单元与所述风扇连接且控制所述PWM单元生成预设的第一PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后控制所述PWM单元停止输出所述第一PWM信号，并控制所述BMC与所述开关单元连接且控制所述BMC生成第二PWM信号。

优选地，所述CPLD还包括定时器，所述定时器用于在所述处理器接收到所述初始开机信号后开始计时，当计时时间到达预设时间时，发送所述完全开机信号至所述处理器。

优选地，所述预设时间具体为多台设备的平均开机时间。

优选地，所述完全开机信号的获取过程具体为：

所述BMC在完全启动后接收温度传感器反馈的温度，当所述温度到达预设温度时，发送所述完全开机信号至所述处理器。

优选地，所述第一PWM信号的占空比为所述控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比的30％～40％。

优选地，所述第一PWM信号或第二PWM信号中每路PWM信号控制风扇的数量为四个。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种开机过程风扇降噪声的方法，包括：

低速控制单元在接收到初始开机信号后生成预设的第一PWM信号；在接收到完全开机信号后停止输出所述第一PWM信号并控制BMC生成第二PWM信号，其中，所述低速控制单元的启动速度大于所述BMC和温度传感器的启动速度，所述第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；

所述风扇接收所述第一PWM信号或者所述第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

优选地，所述低速控制单元具体为复杂可编程逻辑器件CPLD。

本发明提供了一种开机过程风扇降噪声的系统，包括管理器控制器BMC；低速控制单元，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出第一PWM信号并控制BMC生成第二PWM信号，其中，低速控制单元的启动速度大于BMC和温度传感器的启动速度，第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；风扇，用于接收第一PWM信号或者第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

与现有技术中设备中的风扇全速转动相比，本发明首先通过低速控制单元输出预设的第一PWM信号，第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比，从而保证设备在刚开机的时候，使风扇保持较低的初始转速，也即风扇的初始转速不受BMC及各种温度传感器启动速度较慢的影响，一方面，减小了开机噪声；另一方面，降低了用电量。

本发明还提供了一种开机过程风扇降噪声的方法，与上述降噪声系统具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种开机过程风扇降噪声的系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种开机过程风扇降噪声的方法的过程流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种开机过程风扇降噪声的系统及方法，减小了开机噪声，降低了用电量。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种开机过程风扇降噪声的系统的结构示意图，该系统包括：

管理器控制器BMC 1；

低速控制单元2，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出第一PWM信号并控制BMC 1生成第二PWM信号，其中，低速控制单元2的启动速度大于BMC1和温度传感器的启动速度，第一PWM信号的占空比小于控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比；

风扇3，用于接收第一PWM信号或者第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

考虑到数据中心的设备在刚开机的时候，设备中的风扇3会存在全速转动空挡的情况，本申请设置了低速控制单元2，低速控制单元2的启动速度大于BMC1和温度传感器的启动速度。在设备刚开机时，由低速控制单元2控制风扇3的初始转速。具体地，为了保证风扇3保持较低的初始转速，低速控制单元2需要提前设置一个第一PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号且第一PWM信号的占空比需要小于控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比，在此前提下，选用多大的占空比本申请在此不做特别的限定。

系统的工作过程具体为：

首先，低速控制单元2在接收初始开机信号后生成提前设置的第一PWM信号。也就是说，此时的低速控制单元2通过向风扇3发送第一PWM信号来控制风扇3的转速，具体地，PWM信号的占空比与风扇3的转速一一对应，风扇3根据接收的第一PWM信号的占空比调整转速至与此占空比对应的转速。

当BMC 1及温度传感器均处于完全启动的状态时，也即设备完全开机时，低速控制单元2接收完全开机信号，在接收到完全开机信号后，低速控制单元2便停止输出第一PWM信号，与此同时，为了保证设备内部易发热的板卡正常工作，由BMC 1来控制板卡相应的风扇3的转速，具体地，低速控制单元2控制BMC 1生成第二PWM信号，然后BMC 1立即将第二PWM信号发送至风扇3，风扇3根据接收的第二PWM信号的占空比调整转速至与此占空比对应的转速，也就是说，低速控制单元2将风扇3的控制权交还给BMC 1。

本发明提供了一种开机过程风扇降噪声的系统，包括管理器控制器BMC 1；低速控制单元2，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出第一PWM信号并控制BMC 1生成第二PWM信号，其中，低速控制单元2的启动速度大于BMC1和温度传感器的启动速度，第一PWM信号的占空比小于控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比；风扇3，用于接收第一PWM信号或者第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

与现有技术中设备中的风扇全速转动相比，本发明首先通过低速控制单元2输出预设的第一PWM信号，第一PWM信号的占空比小于控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比，从而保证设备在刚开机的时候，使风扇3保持较低的初始转速，也即风扇3的初始转速不受BMC 1及各种温度传感器启动速度较慢的影响，一方面，减小了开机噪声；另一方面，降低了用电量。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，低速控制单元2具体为复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。

具体地，本申请可以通过CPLD来实现低速控制单元2的功能，CPLD的启动非常迅速，us级的时间即可加载完毕。CPLD还具有编程灵活、集成度高、适用范围宽、设计制造成本低等优点。

当然，本申请还可以通过其他器件来实现低速控制单元2的功能，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况而定。

作为一种优选地实施例，CPLD包括开关单元、PWM单元和处理器，其中：

处理器用于在接收到初始开机信号后，控制PWM单元与风扇3连接且控制PWM单元生成预设的第一PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后控制PWM单元停止输出第一PWM信号，并控制BMC 1与开关单元连接且控制BMC 1生成第二PWM信号。

为了使CPLD能够输出第一PWM信号，CPLD设置了属于自己的PWM单元。为了保证低速控制单元2将风扇3的控制权交还给BMC 1，可以在CPLD中设置开关单元，由开关单元实现BMC 1和风扇3的连接。

CPLD的PWM单元和BMC 1的切换需要CPLD的处理器来实现，具体地，首先，处理器接收初始开机信号，然后控制PWM单元与风扇3连接，与此同时，控制PWM单元生成第一PWM信号；等到设备完全开机时，处理器接收完全开机信号，然后控制PWM单元停止输出第一PWM信号，并控制BMC 1与开关单元连接，进而实现BMC 1和风扇3的连接，与此同时，控制BMC 1生成第二PWM信号。

当然，开关单元也可以设置在CPLD外部，本发明在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，CPLD还包括定时器，定时器用于在处理器接收到初始开机信号后开始计时，当计时时间到达预设时间时，发送完全开机信号至处理器。

为了使处理器得知设备已完全开机，可以在CPLD设置定时器。这里的预设时间是提前设置的设备完全开机所需要的时间，定时器从处理器接收到初始开机信号后开始计时，定时器的计时时间一旦到达提前设置的时间，则标志着此时的设备已完全开机，便立即发送完全开机信号至处理器。

作为一种优选地实施例，预设时间具体为多台设备的平均开机时间。

为了更准确地设置设备完全开机的时间，可以将多台设备的平均开机时间设置为设备完全开机的时间。当然，也可以通过对该设备完全开机所需时间的多次检测或者根据经验或者其他方式来设置设备完全开机的时间，本发明在此不做特别的限定。

作为一种优选地实施例，完全开机信号的获取过程具体为：

BMC 1在完全启动后接收温度传感器反馈的温度，当温度到达预设温度时，发送完全开机信号至处理器。

本申请还提供了另一种完全开机信号的获取过程，具体地，这里的预设温度是提前设置的设备完全开机时的温度，可以通过对该设备完全开机时的温度的多次检测来确定。BMC 1在完全启动后便可以接收温度传感器反馈的温度，一旦温度到达提前设置的温度，便立即发送完全开机信号至处理器。

当然，本申请还可以通过其他方式获取完全开机信号，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况而定。

作为一种优选地实施例，第一PWM信号的占空比为控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比的30％～40％。

具体地，按照控制风扇3全速转动时对应的PWM信号的占空比的30％～40％来设置第一PWM信号的占空比，也就是说，第一PWM信号控制的风扇3的转速为全速转动的风扇3的转速的30％～40％，保证了风扇3较低的初始转速。

当然，本申请还可以将第一PWM信号的占空比设置为其他值，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况而定。

作为一种优选地实施例，第一PWM信号或第二PWM信号中每路PWM信号控制风扇3的数量为四个。

考虑到需要控制的风扇3的数量众多，第一PWM信号和第二PWM信号中均包含多路PWM信号，且每路PWM信号控制风扇3的数量为四个。当然，每路PWM信号控制风扇3的数量可以为其他个数，本发明在此不做特别的限定。

请参照图2，图2为本发明提供的一种开机过程风扇降噪声的方法的过程流程图，该方法包括：

步骤S1：低速控制单元在接收到初始开机信号后生成预设的第一PWM信号；

步骤S2：低速控制单元在接收到完全开机信号后停止输出第一PWM信号并控制BMC生成第二PWM信号，其中，低速控制单元的启动速度大于BMC和温度传感器的启动速度，第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；

步骤S3：风扇接收第一PWM信号或者第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

作为一种优选地实施例，低速控制单元具体为复杂可编程逻辑器件CPLD。

对于本发明提供的方法的介绍请参考上述系统实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种开机过程风扇降噪声的系统，其特征在于，包括：

管理器控制器BMC；

低速控制单元，用于在接收到初始开机信号后生成预设的第一脉冲宽度调制PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后停止输出所述第一PWM信号并控制所述BMC生成第二PWM信号，其中，所述低速控制单元的启动速度大于所述BMC和温度传感器的启动速度，所述第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；

所述风扇，用于接收所述第一PWM信号或者所述第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低速控制单元具体为复杂可编程逻辑器件CPLD。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述CPLD包括开关单元、PWM单元和处理器，其中：

所述处理器用于在接收到初始开机信号后，控制所述PWM单元与所述风扇连接且控制所述PWM单元生成预设的第一PWM信号；还用于在接收到完全开机信号后控制所述PWM单元停止输出所述第一PWM信号，并控制所述BMC与所述开关单元连接且控制所述BMC生成第二PWM信号。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述CPLD还包括定时器，所述定时器用于在所述处理器接收到所述初始开机信号后开始计时，当计时时间到达预设时间时，发送所述完全开机信号至所述处理器。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设时间具体为多台设备的平均开机时间。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述完全开机信号的获取过程具体为：

所述BMC在完全启动后接收温度传感器反馈的温度，当所述温度到达预设温度时，发送所述完全开机信号至所述处理器。

7.如权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述第一PWM信号的占空比为所述控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比的30％～40％。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一PWM信号或第二PWM信号中每路PWM信号控制风扇的数量为四个。

9.一种开机过程风扇降噪声的方法，其特征在于，包括：

低速控制单元在接收到初始开机信号后生成预设的第一PWM信号；在接收到完全开机信号后停止输出所述第一PWM信号并控制BMC生成第二PWM信号，其中，所述低速控制单元的启动速度大于所述BMC和温度传感器的启动速度，所述第一PWM信号的占空比小于控制风扇全速转动时对应的PWM信号的占空比；

所述风扇接收所述第一PWM信号或者所述第二PWM信号，并将转速调整至与其接收的信号对应的转速。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述低速控制单元具体为复杂可编程逻辑器件CPLD。