CN109737087B - 一种散热风扇转速控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种散热风扇转速控制系统和方法，其中，该系统包括：第一电阻，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；比较器，正输入端与所述第一电阻相连，负输入端与固定电阻相连；第一三极管，输入端与所述比较器的输出端相连，在所述比较器的正输入端大于负输入端的情况下，所述三极管导通；调速电路，与所述三极管的输出端相连，用于在所述三极管导通的情况下，根据所述散热器的温度对散热风扇的转速进行控制。通过上述方案解决了现有的散热风扇一直都按照最大转速运行所存在的功耗过大的问题，达到了降低功耗的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及设备控制领域，尤其涉及一种散热风扇转速控制系统和方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，和技术的不断发展，现在的大巴车上一般都设置有空调。但是，大巴空调的散热风扇的转速是不可调节，一旦开机，散热风扇就会以最大转速运行。如果当前温度较低，但是散热风扇仍旧按照最大转速运行，那么将造成较大的资源浪费。
针对现有的散热风扇所存在的资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种散热风扇转速控制系统和方法。
第一方面，本申请提供了一种散热风扇转速控制系统，包括：
第一电阻，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；
比较器，正输入端与所述第一电阻相连，负输入端与固定电阻相连；
第一三极管，输入端与所述比较器的输出端相连，在所述比较器的正输入端大于负输入端的情况下，所述三极管导通；
调速电路，与所述三极管的输出端相连，用于在所述三极管导通的情况下，根据所述散热器的温度对散热风扇的转速进行控制。
在一个实施方式中，上述调速电路包括：
第二电阻，与所述第一三极管的输出端相连；
第三电阻，通过连接线与所述第二电阻相连，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；
稳压源，输入端连接在所述连接线上，输出端与线性光耦的输入端相连；
第四电阻，一端与所述线性光耦的输出端相连，另一端与第二三极管的基极相连；
所述第二三极管的集电极通过第五电阻与所述第二三极管的发射极相连；
所述第二三极管的发射极作为所述散热风扇的输入端，以对所述散热风扇的转速进行控制。
在一个实施方式中，所述稳压源为TL431稳压源。
在一个实施方式中，所述第一电阻和所述第三电阻为感温电阻。
在一个实施方式中，所述固定电阻对应50℃的温度值。
第二方面，本申请提供了一种散热风扇转速控制方法，包括：
获取散热器的温度；
确定所述散热器的温度是否超出预设阈值；
在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整。
在一个实施方式中，所述预设阈值为50℃。
在一个实施方式中，在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整，包括：
按照超出预设阈值的比例越大，转速越高的控制逻辑，对所述散热风扇的转速进行调整。
第三方面，本申请还提供了一种网络设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例通过提供了一种散热风扇转速控制系统，可以在散热器的散热温度超出预设阈值的情况下，触发对散热风扇转速的调整。本申请所提供的方案可以解决现有的散热风扇一直都按照最大转速运行所存在的功耗过大的问题，达到了降低功耗的技术效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种散热风扇转速控制系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种散热风扇转速控制方法的方法流程图；
图3为本申请实施例提供的散热风扇转速控制系统的架构示意图；
图4为本申请实施例提供的散热风扇转速控制系统的电路图；
图5为本申请实施例提供的散热风扇转速控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1所示，在本例中提供了一种散热风扇转速控制系统，该系统可以包括：
第一电阻，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；
比较器，正输入端与所述第一电阻相连，负输入端与固定电阻相连；
第一三极管，输入端与所述比较器的输出端相连，在所述比较器的正输入端大于负输入端的情况下，所述三极管导通；
调速电路，与所述三极管的输出端相连，用于在所述三极管导通的情况下，根据所述散热器的温度对散热风扇的转速进行控制。
例如，如果固定电阻对应50℃的温度，那么在第一电阻检测到散热器的温度超出50℃的情况下，比较器就会输出高电压，从而触发第一三极管导通，从而控制调速电路对散热风扇的转速进行控制。
在上例中，通过提供了一种散热风扇转速控制系统，可以在散热器的散热温度超出预设阈值的情况下，触发对散热风扇转速的调整。本申请所提供的方案可以解决现有的散热风扇一直都按照最大转速运行所存在的功耗过大的问题，达到了降低功耗的技术效果。
具体的，上述的调速电路可以包括：第二电阻，与所述第一三极管的输出端相连；第三电阻，通过连接线与所述第二电阻相连，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；稳压源，输入端连接在所述连接线上，输出端与线性光耦的输入端相连；第四电阻，一端与所述线性光耦的输出端相连，另一端与第二三极管的基极相连；所述第二三极管的集电极通过第五电阻与所述第二三极管的发射极相连；所述第二三极管的发射极作为所述散热风扇的输入端，以对所述散热风扇的转速进行控制。
其中，上述的稳压源可以包括但不限于是TL431稳压源。
上述的第一电阻和第三电阻为感温电阻，用于感知散热器的温度。
上述固定电阻可以对应50℃的温度值，然而，值得注意的是，在本例中50℃仅是一种示例性描述，在实际实现的时候，还可以采用其它的温度值，本申请对此不作限定，具体数值可以根据实际情况需要选择。
在本例中还提供了一种散热风扇转速控制方法，如图2所示，可以包括如下步骤：
步骤201：获取散热器的温度；
步骤202：确定所述散热器的温度是否超出预设阈值；
步骤203：在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整。
上述预设阈值可以是50℃。然而，值得注意的是，在本例中50℃仅是一种示例性描述，在实际实现的时候，还可以采用其它的温度值，本申请对此不作限定，具体数值可以根据实际情况需要选择。
在上述步骤202中，在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整，可以是按照超出预设阈值的比例越大，转速越高的控制逻辑，对所述散热风扇的转速进行调整，即，超出比例越大，那么就控制风扇转速越高，从而使得散热器可以快速散热，在散热器温度降下来之后，就会反馈控制风扇降低转速，最终达到一个平衡。
下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明，然而，值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。
如图3所示，在本例中提供了一种散热控制系统，通过2路感温包感应散热器的温度，然后通过硬件控制模块，来控制散热风扇的转速。当控制器散热温度不高时，散热风扇不会工作。随着散热器的温度T升高，散热风扇的转速V越高。相对于开机即已固定转速运转的散热风扇而言，通过本例这种硬件控制电路来控制散热风扇，控制方式较为简单且成本较低。在实际实现的过程中可以根据温度智能调节散热风扇的转速，从而降低运行过程中的能耗，同时可以选择转速上限更高的散热风扇，这样既可以达到更好的散热效果又更为节能。
其中，上述硬件控制模块可以如图4所示，当散热器温度低于预设温度(例如：50℃)时，散热风扇不会工作，当散热器温度大于预设温度(例如：50℃)50℃时，比较器会输出高电平，进而三极管导通，感温包将温度参数T1转变为电参数U1。然后，随着温度的升高精密稳压源的输入电压会降低，同时线性光耦的iF会减少，将导致三极管的Q1基极电流减少，进而Q1的线性压降Vce，集电极电流Ic减小，同时散热风扇控制端的输入电压会升高，从而使散热风扇的转速升高，散热器温度降降低。最终，在外环稳定、机组运行稳定的情况下，散热器温度及散热风扇转速将达到一个恒定值。
具体的，在本例中，提出了一种基于硬件控制的降低散热风扇功耗的电路，该电路存在两种工作状态：大于50℃时散热风扇开始进行精准调速，低于50℃时散热风扇不工作。在进行调速的时候，可以通过感温包与控制板的电阻分压与精密稳压源(例如：TL431)进行比较，根据电压差的大小调节线性光耦输出侧电流的大小，以调节三极管Q1的线性区间状态。控制三极管固定的极射压降及固定的集电极电流，使散热风扇控制端的输入电压随温度变化，进而使风机转速随温度变化而变化，达到智能调节风速的效果。
基于硬件控制的降低散热风扇功耗的电路如图3所示，首先将工作状态划分为散热器温度＞50℃时散热风扇开始工作，散热器温度＜50℃时散热风扇不工作。感温包R15与电阻R14分压后将温度参数转换为电参数，将转换为的电参数与比较器的给定电压进行比较，当温度高于50℃时，比较器的输入电压大于给定值，比较器输出高电平，进而三极管导通。三极管导通后，调速系统开始工作：
如果感温包R10与R19分压后的U1小于2.5V，即精密稳压源的输入电压减小，线性光耦的发光二极管中电流将会减小，线性光耦的输出晶体管的电流iF也将会减小。因此，三极管Q1的基极电阻R2分得的电压相应减小，则Q1的基极电流iB即减小。工作在线性区的Q1的线性压降VCE、集电极电流ic相应减小。
其中，UIN＝U2-R4*ic-Vce，在U2不变的情况下，Q1的线性压降VCE、集电极电流ic相应减小，那么散热风扇控制端的输入电压将会升高，散热风扇的转速将会升高，进而散热器的温度将会降低，当控制器系统稳定运行时，最终散热器的温度将会保持一定温度值。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种散热风扇转速控制装置，如下面的实施例所述。由于散热风扇转速控制装置解决问题的原理与散热风扇转速控制方法相似，因此散热风扇转速控制装置的实施可以参见散热风扇转速控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图5是本发明实施例的散热风扇转速控制装置的一种结构框图，如图5所示，可以包括：获取模块501、确定模块502和调整模块503，下面对该结构进行说明。
获取模块501，用于获取散热器的温度；
确定模块502，用于确定所述散热器的温度是否超出预设阈值；
调整模块503，用于在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整。
在一个实施方式中，上述预设阈值可以为50℃。
在一个实施方式中，上述调整模块503具体可以按照超出预设阈值的比例越大，转速越高的控制逻辑，对所述散热风扇的转速进行调整。
本申请实施例通过提供了一种散热风扇转速控制系统，可以在散热器的散热温度超出预设阈值的情况下，触发对散热风扇转速的调整。本申请所提供的方案可以解决现有的散热风扇一直都按照最大转速运行所存在的功耗过大的问题，达到了降低功耗的技术效果。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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，在其它实施例中实现。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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种散热风扇转速控制系统，其特征在于，包括：
第一电阻，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；
比较器，正输入端与所述第一电阻相连，负输入端与固定电阻相连；
第一三极管，输入端与所述比较器的输出端相连，在所述比较器的正输入端大于负输入端的情况下，所述第一三极管导通；
调速电路，与所述第一三极管的输出端相连，用于在所述第一三极管导通的情况下，根据所述散热器的温度对散热风扇的转速进行控制，所述调速电路包括：第二电阻，与所述第一三极管的输出端相连；第三电阻，通过连接线与所述第二电阻相连，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；稳压源，输入端连接在所述连接线上，输出端与线性光耦的输入端相连；第四电阻，一端与所述线性光耦的输出端相连，另一端与第二三极管的基极相连；所述第二三极管的集电极通过第五电阻与所述第二三极管的发射极相连；所述第二三极管的发射极作为所述散热风扇的输入端，以对所述散热风扇的转速进行控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述稳压源为TL431稳压源。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电阻和所述第三电阻为感温电阻。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定电阻对应50℃的温度值。
5.一种散热风扇转速控制方法，其特征在于，包括：
获取散热器的温度；
确定所述散热器的温度是否超出预设阈值；
在确定超出预设阈值的情况下，通过调速电路对散热风扇的转速进行调整，所述调速电路包括：第二电阻，与所述第一三极管的输出端相连；第三电阻，通过连接线与所述第二电阻相连，用于将感应的散热器的温度转换为电阻值；稳压源，输入端连接在所述连接线上，输出端与线性光耦的输入端相连；第四电阻，一端与所述线性光耦的输出端相连，另一端与第二三极管的基极相连；所述第二三极管的集电极通过第五电阻与所述第二三极管的发射极相连；所述第二三极管的发射极作为所述散热风扇的输入端，以对所述散热风扇的转速进行控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设阈值为50℃。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定超出预设阈值的情况下，对散热风扇的转速进行调整，包括：
按照超出预设阈值的比例越大，转速越高的控制逻辑，对所述散热风扇的转速进行调整。
8.一种网络设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至7中任一项所述方法的步骤。
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