CN107524623A - 一种风机控制电路、控制方法及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风机控制电路、控制方法及控制器，其中风机控制电路包括控制器、开关结构，开关结构包括与控制器连接的两个信号输入端和一个与待控制风机连接的信号输出端，以及与待控制风机通过上拉电阻连接的电源；控制器通过第一信号输入端向开关结构输入风机控制信号，通过第二信号输入端向开关结构输入开断控制信号；其中控制器向第二信号输入端输入第一信号时，开关结构打开，此时风机控制信号传输至待控制风机；控制器监测到待控制风机控制失效时，向第二信号输入端输入第二信号，开关结构关闭，电源通过拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转。本发明在风机控制失效时可保证系统正常运行，避免发生严重后果，增加了系统稳定性。

Description

一种风机控制电路、控制方法及控制器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种风机控制电路、控制方法及控制器。

背景技术

散热问题是通讯设备系统极其重要的问题，随着新一代CPU(中央处理器，CentralProcessing Unit)架构的出现，单CPU功耗就可达到上百瓦，对于多CPU系统功耗会成倍的增加，因此系统散热问题越来越受到极大的关注。

现在通讯设备中广泛采用的是自动调速功能的风扇控制方案。通过采集环境及系统单板温度通过相应的策略实时的调节风扇转速以达到比较好的散热效果。自动调速系统大体包括管理模块，控制模块和风机。比较典型的风扇控制方案是管理模块根据采集到的单板或环境温度数据通过一个控制信号，比如IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)信号来管理控制模块的PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)占空比来调节风机转速。但是在系统运行过程中可能会出现管理模块对后面风扇的控制失效问题，比如管理模块与控制模块的通讯发生中断或者管理模块所调风机转速与实际风机转速出现明显差异等情况发生，而这种控制失效可能会出现一种比较极端的情况：当风扇转速很小的时候出现控制失效，此时风扇将无法受管理模块控制而只能保持之前很小的转速转动，这样可能会导致单板温度在短时间内持续升高，近而损坏单板甚至发生火灾等严重后果。

发明内容

本发明实施例提供一种风机控制电路、控制方法及控制器，旨在解决现有技术中通讯设备系统出现的由于控制失效导致的温度过热问题。

本发明实施例提供一种风机控制电路，包括：

开关结构，包括两个信号输入端和一个信号输出端，所述信号输出端与待控制风机连接；

与所述待控制风机通过上拉电阻连接的电源；

控制器，通过两个所述信号输入端分别与所述开关结构连接；所述控制器通过第一信号输入端向所述开关结构输入风机控制信号，通过第二信号输入端向所述开关结构输入开断控制信号；其中所述控制器向所述第二信号输入端输入第一信号时，所述开关结构呈打开状态，通过所述第一信号输入端输入的风机控制信号传输至所述待控制风机；所述控制器监测到所述待控制风机控制失效时，向所述第二信号输入端输入第二信号，所述开关结构呈关闭状态，所述电源通过拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转。

其中，所述风机控制电路还包括：

报警器，与所述控制器连接，用于接收所述控制器在监测到所述待控制风机控制失效时发送的报警信号，并根据所述报警信号进行报警。

其中，所述开关结构包括脉冲宽度调制PWM驱动器。

本发明实施例还提供一种采用上述风机控制电路控制风机的方法，所述方法包括：

监测所述待控制风机是否控制失效；

在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号，使得所述开关结构呈关闭状态，所述电源拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转；

在所述待控制风机控制正常时，通过所述第一信号输入端输入所述风机控制信号，通过所述第二信号输入端输入所述第一信号，使得所述开关结构呈打开状态，将所述风机控制信号传输至所述待控制风机。

其中，所述监测待控制风机是否控制失效的步骤包括：

判断是否获取到所述待控制风机的转速，当无法获取所述待控制风机的转速时，确定所述待控制风机控制失效。

其中，当获取到所述待控制风机的转速时，所述监测待控制风机是否控制失效的步骤还包括：

将所述待控制风机的转速与预设转速进行比较；

当所述待控制风机的转速与所述预设转速之间的误差超过预设范围时，确定所述待控制风机控制失效。

其中，在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号时，所述方法还包括：

向一报警器发送报警信号，使所述报警器以预设时长进行报警。

本发明实施例还提供一种用于上述的风机控制电路控制风机的控制器，所述控制器包括：

监测模块，用于监测所述待控制风机是否控制失效；

第一输出模块，用于在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号，使得所述开关结构呈关闭状态，所述电源拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转；

第二输出模块，用于在所述待控制风机控制正常时，通过所述第一信号输入端输入所述风机控制信号，通过所述第二信号输入端输入所述第一信号，使得所述开关结构呈打开状态，将所述风机控制信号传输至所述待控制风机。

其中，所述监测模块包括：

处理子模块，用于判断是否获取到所述待控制风机的转速，当无法获取所述待控制风机的转速时，确定所述待控制风机控制失效。

其中，所述监测模块还包括：

比较子模块，用于当所述处理子模块获取到所述待控制风机的转速时，将所述待控制风机的转速与预设转速进行比较；

确定子模块，用于当所述待控制风机的转速与所述预设转速之间的误差超过预设范围时，确定所述待控制风机控制失效。

本发明实施例上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明技术方案，控制器监测待控制风机是否控制失效，在待控制风机控制正常时，通过开关结构的第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，通过开关结构的第一信号输入端输入风机控制信号并传输至待控制风机，调节待控制风机转速；在待控制风机控制失效时，通过开关结构的第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转，可以在风机控制失效时保证系统正常运行，使系统处于一个良好的散热状态，避免出现待控制风机以低速率运转，系统过热引起单板烧坏甚至发生火灾等严重后果，增加系统的稳定性。

附图说明

图1表示本发明实施例一提供的风机控制电路示意图一；

图2表示本发明实施例一提供的风机控制电路示意图二；

图3表示本发明实施例一提供的风机控制电路示意图三；

图4表示本发明实施例二提供的采用风机控制电路控制风机的方法示意图；

图5表示本发明实施例三提供的用于风机控制电路控制风机的控制器的虚拟装置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供一种风机控制电路，包括：

开关结构1，包括两个信号输入端和一个信号输出端，信号输出端与待控制风机2连接；

与待控制风机2通过上拉电阻3连接的电源4；

控制器5，通过两个信号输入端分别与开关结构1连接；控制器5通过第一信号输入端向开关结构1输入风机控制信号，通过第二信号输入端向开关结构1输入开断控制信号；其中控制器5向第二信号输入端输入第一信号时，开关结构1呈打开状态，通过第一信号输入端输入的风机控制信号传输至待控制风机2；控制器5监测到待控制风机2控制失效时，向第二信号输入端输入第二信号，开关结构1呈关闭状态，电源4通过拉高上拉电阻3驱动待控制风机2全速运转。

具体的，开关结构1通过两个信号输入端与控制器5连接，通过一信号输出端与待控制风机2连接。控制器5通过开关结构1的第一信号输入端输入风机控制信号，通过开关结构1的第二信号输入端输入开断控制信号。

开关结构1在接收到控制器5通过第二信号输入端输入的第一信号之后，呈打开状态，此时控制器5发送的风机控制信号通过第一信号输入端进入开关结构1，并通过开关结构1的信号输出端与待控制风机2的连接，将风机控制信号发送至待控制风机2，待控制风机2在接收到风机控制信号之后，根据风机控制信号调节风机转速。

开关结构1在接收到控制器5通过第二信号输入端输入的第二信号之后，呈关闭状态，此时控制器5发送的风机控制信号通过第一信号输入端进入开关结构1，但由于开关结构1此时处于关闭状态，风机控制信号无法通过开关结构1传输至待控制风机2。但是此时，与待控制风机2通过上拉电阻3连接的电源4拉高上拉电阻3，驱动待控制风机2全速运转，上拉电阻3的阻值范围为1k～5k。

其中，如图2所示，控制器5可以包括处理元件51和控制元件52，其中处理元件51通过第二信号输入端向开关结构1输入开断控制信号；控制元件52与处理元件51的信号输出端连接，控制元件52接收处理元件51发送的控制指令，根据控制指令生成风机控制信号，并通过开关结构1的第一信号输入端向开关结构1输入风机控制信号。

如图3所示，本发明的风机控制电路还包括：报警器6，与控制器5连接，用于接收控制器5在监测到待控制风机2控制失效时发送的报警信号，并根据报警信号进行报警。

具体的，在控制器5监测到待控制风机2控制失效时，向与之连接的报警器6发送报警信号，报警器6在接收到报警信号之后进行报警，以通知机房维护人员进行系统检查。其中报警器6的形式可以为多种，例如:报警器6可以是蜂鸣器，在接收到报警信号之后发出报警音，报警器6也可以是以光电形式进行报警。其中，报警器6与控制器5的连接方式可以为电连接。

本发明中开关结构1包括脉冲宽度调制PWM驱动器，其中脉冲宽度调制的基本原理是对逆变电路开关器件的通断进行控制，PWM驱动器通过数字方式控制模拟电路，可大幅度降低系统的成本和功耗。

本发明实施例一的风机控制电路，通过控制器监测待控制风机是否控制失效，在待控制风机控制正常时，通过开关结构的第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，通过开关结构的第一信号输入端输入风机控制信号并传输至待控制风机，调节待控制风机转速；在待控制风机控制失效时，通过开关结构的第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转，可以在风机控制失效时保证系统正常运行，使系统处于一个良好的散热状态，避免出现待控制风机以低速率运转，系统过热引起单板烧坏甚至发生火灾等严重后果，增加系统的稳定性。

实施例二

本发明实施例二提供一种采用实施例一所述的风机控制电路控制风机的方法，如图4所示，该方法包括：

步骤201、监测待控制风机是否控制失效。

监测待控制风机是否控制失效时，需要判断是否获取到待控制风机的转速，当无法获取待控制风机的转速时，确定待控制风机控制失效。

当获取到待控制风机的转速时，还需要将待控制风机的转速与预设转速进行比较；当待控制风机的转速与预设转速之间的误差超过预设范围时，确定待控制风机控制失效。

在确定无法获取到待控制风机的转速，或者待控制风机的转速与预设转速之间的误差超过预设范围时，则表明待控制风机控制失效，此时需要执行步骤202。

在获取到待控制风机的转速，且待控制风机的转速与预设转速之间的误差未超过预设范围时，则表明待控制风机控制未失效，此时需要执行步骤203。

步骤202、在待控制风机控制失效时，通过第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转。

此时，待控制风机控制失效，控制器通过第二信号输入端向开关结构输入第二信号，使得开关结构在接收到控制器通过第二信号输入端输入的第二信号之后，呈关闭状态，此时控制器发送的风机控制信号通过第一信号输入端进入开关结构，但由于开关结构此时处于关闭状态，风机控制信号无法通过开关结构传输至待控制风机。但是此时，与待控制风机通过上拉电阻连接的电源拉高上拉电阻，驱动待控制风机全速运转，保证系统正常运行，使系统暂时处于一个良好的散热状态，避免出现待控制风机以低速率运转，系统过热引起单板烧坏甚至发生火灾等严重后果，增加系统的稳定性。

需要说明的是，在待控制风机控制失效时，在通过第二信号输入端输入第二信号时，该方法还包括：向一报警器发送报警信号，使报警器以预设时长进行报警。

在控制器监测到待控制风机控制失效时，向与之连接的报警器发送报警信号，报警器在接收到报警信号之后进行报警，以通知机房维护人员进行系统检查。其中，报警器进行报警的时长需要设置在一时间范围内，保证机房维护人员可以获取报警信息。例如：可以设置报警时长为5分钟，避免出现报警时长过短，机房维护人员无法获取报警信息的情况。

步骤203、在待控制风机控制正常时，通过第一信号输入端输入风机控制信号，通过第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，将风机控制信号传输至待控制风机。

此时，待控制风机控制正常，控制器通过开关结构的第一信号输入端输入风机控制信号，通过开关结构的第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构在接收到控制器通过第二信号输入端输入的第一信号之后，呈打开状态，此时控制器发送的风机控制信号通过第一信号输入端进入开关结构，并通过开关结构的信号输出端与待控制风机的连接，将风机控制信号发送至待控制风机，待控制风机在接收到风机控制信号之后，根据风机控制信号调节风机转速。

控制器发送的风机控制信号可传输至待控制风机，待控制风机根据接收到的风机控制信号进行转速的调节。

本发明实施例二的采用风机控制电路控制风机的方法，监测待控制风机是否控制失效，在待控制风机控制正常时，通过开关结构的第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，通过开关结构的第一信号输入端输入风机控制信号并传输至待控制风机，调节待控制风机转速；在待控制风机控制失效时，通过开关结构的第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转，可以在风机控制失效时保证系统正常运行，使系统处于一个良好的散热状态，避免出现待控制风机以低速率运转，系统过热引起单板烧坏甚至发生火灾等严重后果，增加系统的稳定性。

实施例三

本发明实施例三提供一种用于实施例一所述的风机控制电路控制风机的控制器，其中，如图5所示，控制器包括：

监测模块10，用于监测待控制风机是否控制失效。

首先利用监测模块10来监测待控制风机是否控制失效。其中监测模块10包括：

处理子模块101，用于判断是否获取到待控制风机的转速，当无法获取待控制风机的转速时，确定待控制风机控制失效。

监测模块10还包括：

比较子模块102，用于当处理子模块101获取到待控制风机的转速时，将待控制风机的转速与预设转速进行比较。

确定子模块103，用于当待控制风机的转速与预设转速之间的误差超过预设范围时，确定待控制风机控制失效。

利用监测模块10确定出待控制风机是否控制失效，当待控制风机控制失效时，利用第一输出模块20执行操作，其中第一输出模块20用于在待控制风机控制失效时，通过第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转。

利用监测模块10确定出待控制风机是否控制失效，当待控制风机控制正常时，利用第二输出模块30执行操作，其中第二输出模块30用于在待控制风机控制正常时，通过第一信号输入端输入风机控制信号，通过第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，将风机控制信号传输至待控制风机。

本发明实施例三的用于风机控制电路控制风机的控制器，利用控制器监测待控制风机是否控制失效，在待控制风机控制正常时，通过开关结构的第二信号输入端输入第一信号，使得开关结构呈打开状态，通过开关结构的第一信号输入端输入风机控制信号并传输至待控制风机，调节待控制风机转速；在待控制风机控制失效时，通过开关结构的第二信号输入端输入第二信号，使得开关结构呈关闭状态，电源拉高上拉电阻驱动待控制风机全速运转，可以在风机控制失效时保证系统正常运行，使系统处于一个良好的散热状态，避免出现待控制风机以低速率运转，系统过热引起单板烧坏甚至发生火灾等严重后果，增加系统的稳定性。

以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风机控制电路，其特征在于，包括：

开关结构，包括两个信号输入端和一个信号输出端，所述信号输出端与待控制风机连接；

与所述待控制风机通过上拉电阻连接的电源；

控制器，通过两个所述信号输入端分别与所述开关结构连接；所述控制器通过第一信号输入端向所述开关结构输入风机控制信号，通过第二信号输入端向所述开关结构输入开断控制信号；其中所述控制器向所述第二信号输入端输入第一信号时，所述开关结构呈打开状态，通过所述第一信号输入端输入的风机控制信号传输至所述待控制风机；所述控制器监测到所述待控制风机控制失效时，向所述第二信号输入端输入第二信号，所述开关结构呈关闭状态，所述电源通过拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转。

2.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述风机控制电路还包括：

报警器，与所述控制器连接，用于接收所述控制器在监测到所述待控制风机控制失效时发送的报警信号，并根据所述报警信号进行报警。

3.根据权利要求1所述的风机控制电路，其特征在于，所述开关结构包括脉冲宽度调制PWM驱动器。

4.一种采用如权利要求1～3任一项所述的风机控制电路控制风机的方法，其特征在于，所述方法包括：

监测所述待控制风机是否控制失效；

在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号，使得所述开关结构呈关闭状态，所述电源拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转；

在所述待控制风机控制正常时，通过所述第一信号输入端输入所述风机控制信号，通过所述第二信号输入端输入所述第一信号，使得所述开关结构呈打开状态，将所述风机控制信号传输至所述待控制风机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述监测待控制风机是否控制失效的步骤包括：

判断是否获取到所述待控制风机的转速，当无法获取所述待控制风机的转速时，确定所述待控制风机控制失效。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当获取到所述待控制风机的转速时，所述监测待控制风机是否控制失效的步骤还包括：

将所述待控制风机的转速与预设转速进行比较；

当所述待控制风机的转速与所述预设转速之间的误差超过预设范围时，确定所述待控制风机控制失效。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号时，所述方法还包括：

向一报警器发送报警信号，使所述报警器以预设时长进行报警。

8.一种用于如权利要求1～3任一项所述的风机控制电路控制风机的控制器，其特征在于，所述控制器包括：

监测模块，用于监测所述待控制风机是否控制失效；

第一输出模块，用于在所述待控制风机控制失效时，通过所述第二信号输入端输入所述第二信号，使得所述开关结构呈关闭状态，所述电源拉高所述上拉电阻驱动所述待控制风机全速运转；

第二输出模块，用于在所述待控制风机控制正常时，通过所述第一信号输入端输入所述风机控制信号，通过所述第二信号输入端输入所述第一信号，使得所述开关结构呈打开状态，将所述风机控制信号传输至所述待控制风机。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述监测模块包括：

处理子模块，用于判断是否获取到所述待控制风机的转速，当无法获取所述待控制风机的转速时，确定所述待控制风机控制失效。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述监测模块还包括：

比较子模块，用于当所述处理子模块获取到所述待控制风机的转速时，将所述待控制风机的转速与预设转速进行比较；

确定子模块，用于当所述待控制风机的转速与所述预设转速之间的误差超过预设范围时，确定所述待控制风机控制失效。