CN108916100B - 一种机架服务器及风扇控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机架服务器及风扇控制系统，包括控制器；与控制器连接的防挂死电路；第一端与系统电源连接、第二端与风扇的电源端连接的开关模块；分别与系统电源及开关模块的控制端连接的延时模块，用于在系统电源开始供电的预设时间段内控制开关模块断开，在预设时间段后控制开关模块闭合，预设时间段与控制器的初始化时间相差预设值。本申请在控制器的初始化阶段通过开关模块控制给风扇供电的系统电源停止为风扇供电，在预设时间段后才开始控制系统电源为风扇供电，以便控制器或者防挂死电路控制风扇转动进行散热，消除了防挂死电路在预设时间段内控制风扇全速转动产生的噪声，消除了噪声对机架服务器旁的操作人员的影响。

Description

一种机架服务器及风扇控制系统

技术领域

本发明涉及服务器散热技术领域，特别是涉及一种机架服务器及风扇控制系统。

背景技术

随着云服务的快速发展，低成本、高可维护性、大规模高密度的机架服务器逐渐开始占领云服务器市场。机架服务器中设置有用来在机架服务器工作时进行散热的风扇，还设置有用于对风扇进行控制的风扇控制系统，风扇控制系统包括控制器和防挂死电路，正常状态下，控制器对风扇进行转速控制，且控制时一般不会控制风扇全速转(正常情况下，即便风扇不全速转也能够满足机架服务器的散热需求)，在控制器故障或者初始化阶段，防挂死电路会对风扇进行全速控制。然而，在控制器初始化阶段，机架服务器中的大部分器件也都还处于初始化阶段，还没有进入正常工作状态，此时防挂死电路控制风扇全速转动会产生非常大的噪声，影响了机架服务器旁的操作人员的体验。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域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机架服务器及风扇控制系统，消除了防挂死电路在预设时间段内控制风扇全速转动产生的噪声，消除了噪声对机架服务器旁的操作人员的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机架服务器的风扇控制系统，包括：

与系统电源连接的控制器；

分别与所述系统电源及所述控制器连接的防挂死电路；

第一端与所述系统电源连接、第二端与所述风扇的电源端连接的开关模块；分别与所述系统电源及所述开关模块的控制端连接的延时模块，用于在所述系统电源开始供电的预设时间段内控制所述开关模块断开，在所述预设时间段后控制所述开关模块闭合，所述预设时间段与所述控制器的初始化时间相差预设值。

优选地，所述延时模块包括电容和电阻，其中：

所述电容的第一端分别与所述系统电源及所述电阻的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述电阻的第二端与所述开关模块的控制端连接。

优选地，所述延时模块包括处理器，用于在所述系统电源开始供电的预设时间段内控制所述开关模块断开，在所述预设时间段后控制所述开关模块闭合。

优选地，所述开关模块包括N个并联的MOS管串，每个所述MOS串包括M个串联的MOS管，N、M均为正整数。

优选地，所述MOS管串为NMOS管串或者PMOS管串。

优选地，还包括：

与所述防挂死电路连接的报警模块，用于在所述防挂死电路控制所述风扇转动时发出警报。

优选地，所述报警模块为声音报警模块和/或显示报警模块。

优选地，所述控制器为基板管理控制器BMC。

优选地，所述预设值为0。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种机架服务器，包括系统电源、风扇，还包括如上述所述的风扇控制系统。

本申请考虑到在控制器初始化阶段，机架服务器中的大部分器件也都还处于初始化阶段，还没有进入正常工作状态，此时机架服务器中的各器件所散发的热量是很少的，几乎不需要散热，基于此，本申请在控制器的初始化阶段通过开关模块控制给风扇供电的系统电源停止为风扇供电，在预设时间段后才开始控制系统电源为风扇供电，以便控制器或者防挂死电路控制风扇转动进行散热，消除了防挂死电路在预设时间段内控制风扇全速转动产生的噪声，消除了噪声对机架服务器旁的操作人员的影响。

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机架服务器的风扇控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种机架服务器及风扇控制系统，消除了防挂死电路在预设时间段内控制风扇全速转动产生的噪声，消除了噪声对机架服务器旁的操作人员的影响。

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机架服务器的风扇控制系统的结构示意图，该系统包括：

与系统电源连接的控制器1；

分别与系统电源及控制器1连接的防挂死电路2；

第一端与系统电源连接、第二端与风扇的电源端连接的开关模块3；

分别与系统电源及开关模块3的控制端连接的延时模块4，用于在系统电源开始供电的预设时间段内控制开关模块3断开，在预设时间段后控制开关模块3闭合，预设时间段与控制器1的初始化时间相差预设值。

具体地，风扇控制系统中的控制器1及防挂死电路2的工作原理为：系统电源上电后，控制器1会进行初始化，而防挂死电路2为硬件电路，不需要初始化，因此，防挂死电路2在没有检测到控制器1输出的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号时会立即输出用于控制风扇全速转动的PWM信号，在控制器1初始化完成后，控制器1会输出PWM信号，防挂死电路2在检测到控制器1输出PWM信号后会将控制器1输出的PWM信号传送至风扇。在这个过程中，现有技术中系统电源一直连接在风扇的电源端，从而使得风扇如何转动变成直接由控制器1或者防挂死电路2的输出的PWM信号来控制。

本申请考虑到机架服务器的系统电源在上电初始阶段，不仅是控制器1，机架服务器中的大部分器件、模块都要进行初始化，也即在该阶段绝大部分器件都还没有处于正常工作状态，从而使得机架服务器的散热量很少，几乎不需要散热。基于此，本申请从风扇转动的必要条件之一的电源(另一必要条件为PWM信号)的角度出发，使得在控制器1初始化阶段控制系统电源停止为风扇供电，在控制器1初始化完成后控制系统电源开始为风扇供电。

具体地，本申请在系统电源与风扇之间设置了开关模块3，用来实现系统电源与风扇的导通或者关断，还设置了分别与系统电源及开关模块3连接的延时模块4，用于在检测到系统电源上电开始至之后的预设时间段内控制开关模块3断开，预设时间段与控制器1的初始化时间相差预设值，这里的预设值越小越好，最好为0(此时控制器1和防挂死电路2实现无缝切换，在减少噪声的同时也不影响机架服务器的散热)，当然，具体设置根据实际情况来定。这段时间内，虽然防挂死电路2会输出PWM信号至风扇，但是因为风扇没有系统电源为其供电，因此，风扇仍然是不转的。延时模块4在预设时间段后会控制开关模块3闭合，此时控制器1已经初始化完成并开始输出PWM信号至风扇，风扇开始转动。

另外，需要说明的是，这里的控制器1的初始化阶段所需时间是可以提前获知的。

可见，本申请在控制器1的初始化阶段通过系统电源停止为风扇供电来控制风扇不转动，在控制器1初始化完成后通过系统电源开始为风扇供电来控制风扇转动，消除了防挂死电路2在预设时间段内控制风扇全速转动产生的噪声，消除了噪声对机架服务器旁的操作人员的影响。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，延时模块4包括电容和电阻，其中：

电容的第一端分别与系统电源及电阻的第一端连接，电容的第二端接地，电阻的第二端与开关模块3的控制端连接。

具体地，本实施例选用RC延时电路来实现延时模块4的功能，延时时间与电容容值、电阻阻值、系统电源的电压值及电容的初始电压值有关，根据控制器1的初始化时间来选择相应的器件。

在工作过程中，系统电源上电后，系统电源会为电容充电，在充电到开关模块3的导通电压后，会通过电阻控制开关模块3导通，在没有到达开关模块3的导通电压时，开关模块3处于关断状态。

本实施例提供的延时模块4，结构简单，所选的器件均为常用器件，成本低。

作为一种优选地实施例，延时模块4包括处理器，用于在系统电源开始供电的预设时间段内控制开关模块3断开，在预设时间段后控制开关模块3闭合。

具体地，可以在处理器中设计计时器，用于在系统电源上电时(此时处理器也会得电)开始计时，在预设时间段内，处理器均控制开关模块3断开，在计时到预设时间段之后，处理器会控制开关模块3闭合。

这里的处理器可以为CPU，还可以为CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，本申请在此不作特别的限定，根据实际情况来定。

本实施例提供的延时模块4通过处理器来实现，实现方式简单。

作为一种优选地实施例，开关模块3包括N个并联的MOS管串，每个MOS串包括M个串联的MOS管，N、M均为正整数。

具体地，本申请选用并联的MOS管串来作为开关模块3，易于实现，体积小及成本低。在系统电源的输出电压较大时，M值取的大些即可，M个串联的MOS管可以分压；在系统电源的输出电压较小时，N值可以取的大些，N个并联的MOS管串可以实现分流，可见，本实施例对于大电源、小电源均适用，适用范围广。

作为一种优选地实施例，MOS管串为NMOS管串或者PMOS管串。

本申请对于具体选用哪种MOS管串不作特别的限定，根据实际情况来定。此外，开关模块3还可以为其他类型的可控开关，本申请不作限定。

作为一种优选地实施例，还包括：

与防挂死电路2连接的报警模块，用于在防挂死电路2控制风扇转动时发出警报。

具体地，由于本申请已经设置了防挂死电路2在控制器1初始化时不控制风扇转动，如果后续防挂死电路2却仍然控制了风扇转动(在控制器1初始化完成后，本应是控制器1去控制风扇转动，但是此时却是防挂死电路2控制风扇转动)，则说明此时控制器1发生了故障，此时与防挂死电路2连接的报警模块会发出警报。在具体实现时，防挂死电路2在预设时间段后自身仍然输出PWM信号(理论上是将控制器1输出的PWM信号传送至风扇)便可以控制报警模块发出警报，方便工作人员及时发现故障。

作为一种优选地实施例，报警模块为声音报警模块和/或显示报警模块。

具体地，声音报警模块可以为蜂鸣器或者喇叭，显示报警模块可以为显示屏，声音报警模块的种类及显示报警模块的种类及选用哪种报警模块不作特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，控制器1为BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器1)。

BMC具有成本低、控制精度高等优点，当然，控制器1还可以为其他类型的控制器1，根据实际情况来定。

本发明还提供了一种机架服务器，包括系统电源、风扇，还包括如上述的风扇控制系统。

对于本发明提供的机架服务器中的风扇控制系统的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

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 (9)

1.一种机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，包括：

与系统电源连接的控制器；

分别与所述系统电源及所述控制器连接的防挂死电路；

第一端与所述系统电源连接、第二端与所述风扇的电源端连接的开关模块；

分别与所述系统电源及所述开关模块的控制端连接的延时模块，用于在所述系统电源开始供电的预设时间段内控制所述开关模块断开，在所述预设时间段后控制所述开关模块闭合，所述预设时间段与所述控制器的初始化时间相差预设值，所述预设值为0。

2.如权利要求1所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述延时模块包括电容和电阻，其中：

所述电容的第一端分别与所述系统电源及所述电阻的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述电阻的第二端与所述开关模块的控制端连接。

3.如权利要求1所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述延时模块包括处理器，用于在所述系统电源开始供电的预设时间段内控制所述开关模块断开，在所述预设时间段后控制所述开关模块闭合。

4.如权利要求1-3任一项所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述开关模块包括N个并联的MOS管串，每个所述MOS管串包括M个串联的MOS管，N、M均为正整数。

5.如权利要求4所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述MOS管串为NMOS管串或者PMOS管串。

6.如权利要求4所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，还包括：

与所述防挂死电路连接的报警模块，用于在所述防挂死电路控制所述风扇转动时发出警报。

7.如权利要求6所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述报警模块为声音报警模块和/或显示报警模块。

8.如权利要求4所述的机架服务器的风扇控制系统，其特征在于，所述控制器为基板管理控制器BMC。

9.一种机架服务器，其特征在于，包括系统电源、风扇，还包括如权利要求1-8任一项所述的风扇控制系统。

Images