CN114675729A - 一种服务器的散热控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种服务器的散热控制系统和散热控制方法，涉及服务器散热领域，该系统包括：电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片；对所述散热片的电气参数进行采样的采样电路；根据所述采样电路获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片的工作温度的控制器。本申请的散热控制系统中，散热片本身具有电阻与温度一一对应的映射关系，因此通过散热片本身的采样即可确定散热片的工作温度，控制器能够准确、及时地确定工作温度，使得系统控制更为高效及时。

Description

一种服务器的散热控制系统及方法

技术领域

本发明涉及服务器散热领域，特别涉及一种服务器的散热控制系统及方法。

背景技术

现有系统架构中，服务器的温度检测一般通过温度监控IC(Integrated Circuit，集成电路)、BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管)晶片或热敏电阻实现，这类元件通常贴附在PCBA上，通过读取元件内部的参数确定该元件附件的温度。然而，用于温度检测的元件与实际要获取温度的目标部位之间存在一定的距离，测出的温度必须近似偏移地推测才能得到目标部位的温度，这种方法不仅不准确，而且存在时间滞后，无法及时传递目标部位的温度状态并及时控制散热速度。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种服务器的散热控制系统及方法。其具体方案如下：

一种服务器的散热控制系统，包括：

电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片；

对所述散热片的电气参数进行采样的采样电路；

根据所述采样电路获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片的工作温度的控制器。

优选的，所述采样电路具体用于：

对所述散热片的电流和/或电压进行采样。

优选的，所述采样电路包括第一电阻和运算放大器，其中：

所述第一电阻的第一端连接预设电源，第二端连接所述散热片和所述运算放大器的同相输入端；

所述运算放大器的反相输入端和电压输出端连接，以输出所述散热片的电压。

优选的，所述采样电路还包括：

非接地端与所述运算放大器的同相输入端连接的接地电容。

优选的，所述散热片具体为内部串联热敏金属的散热片。

优选的，所述控制器还用于：

根据所述工作温度控制散热风扇的工作状态。

优选的，所述热敏金属具体为铜。

相应的，本申请公开了一种服务器的散热控制方法，应用于上文任一项所述服务器的散热控制系统的控制器，包括：

接收采样电路获取的散热片的电气参数；

根据所述电气参数和所述散热片的映射关系，确定所述散热片的工作温度。

优选的，所述散热控制方法还包括：

根据所述工作温度控制散热风扇的工作状态。

本申请公开了一种服务器的散热控制系统，包括：电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片；对所述散热片的电气参数进行采样的采样电路；根据所述采样电路获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片的工作温度的控制器。本申请的散热控制系统中，散热片本身具有电阻与温度一一对应的映射关系，因此通过散热片本身的采样即可确定散热片的工作温度，控制器能够准确、及时地确定工作温度，使得系统控制更为高效及时。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种服务器的散热控制系统的结构分布图；

图2为本发明实施例中单位面积的铜的电阻-温度曲线图；

图3为本发明实施例中一种采样电路的结构分布图；

图4为本发明实施例中一种服务器的散热控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

现有系统架构中，服务器的温度检测一般通过温度监控IC、BJT晶片或热敏电阻实现，这类元件通常贴附在PCBA上，通过读取元件内部的参数确定该元件附件的温度。然而，用于温度检测的元件与实际要获取温度的目标部位之间存在一定的距离，测出的温度必须近似偏移地推测才能得到目标部位的温度，这种方法不仅不准确，而且存在时间滞后，无法及时传递目标部位的温度状态并及时控制散热速度。

本申请的散热控制系统中，散热片本身具有电阻与温度一一对应的映射关系，因此通过散热片本身的采样即可确定散热片的工作温度，控制器能够准确、及时地确定工作温度，使得系统控制更为高效及时。

本发明实施例公开了一种服务器的散热控制系统，参见图1所示，包括：

电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片1；

对所述散热片1的电气参数进行采样的采样电路2；

根据所述采样电路2获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片1的工作温度的控制器3。

进一步的，散热片1中电阻与温度的映射关系，由散热片内部电阻随着温度变化的电路材料实现，为了使映射关系更为明晰，所述散热片1具体为内部串联热敏金属的散热片，该热敏金属具有优良的电阻-温度曲线，可选择铜串联在散热片的内部电路中。

图2为单位面积的铜的电阻-温度曲线，单位面积的铜的具体体积参数为厚35μm、宽1mm、长1mm，以铜为导体，一般导体的阻抗计算包括：

R＝ρl/(tw)×10(mΩ)；

其中，l为导体长度，单位毫米mm；w为导体宽度，单位毫米mm；t为导体厚度，单位微米μm；ρ为导体的比阻抗，单位为μΩcm，T为导体温度，其中ρ(T＝25°)＝1.72μΩcm，ρ(T)＝ρ(T＝25°)×(1+0.00385(T-25))，单位为μΩcm。

如果以每单位面积的阻抗值Rp进行计算，可得到R＝Rp×l/(tw)×35，例如25℃时，宽3mm、长50mm的铜箔的电阻为：

R＝0.49*50/(3*35)*35＝8.17(mΩ)；

由此电阻可知，3A恒电流流动时铜箔两端的电压降为24.5mV，温度上升到100℃时，从图2中可知电阻将增加29％，因此电压降也将增为31.6mV。

根据以上示例可知，散热器中电阻和温度一一对应的映射关系可通过测试计算等手段，在散热片工作前确定，并应用于工作时。

进一步的，所述采样电路2具体用于：

对所述散热片1的电流和/或电压进行采样。

可以理解的是，此处采样电路2的作用是获取散热片1的电气参数以便确定散热片1的实时电阻，因此可直接获取散热片1的电流和电压进行计算，或在电流或电压恒定已知的情况下获取另一个电气参数，同样能够计算散热片1的实时电阻。

进一步的，所述控制器3还用于：

根据所述工作温度控制散热风扇4的工作状态。

可以理解的是，控制器3在确定散热器1的工作温度后，可根据工作温度控制散热风扇4的工作状态，该工作状态包括散热风扇4的转速和转速加速度，控制器3对散热风扇4的控制过程中，转速、转速加速度和工作温度一般呈正相关，但具体实现时可能对工作温度进行分级后再确定其对应级别的转速。

具体的，控制器3一般选择BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、单片机或其他逻辑器件实现，根据实际情况进行选择即可。

可以理解的是，本实施例中的散热控制系统，相对于现有技术的PCBA板温检测，对散热片的工作温度的读取更为及时准确，同时还可利用散热控制系统确定的工作温度对应的电阻来有效检测散热片是否组装正确，而且该散热控制系统节省了板温监控IC的数量，降低了散热控制系统的成本。

本申请公开了一种服务器的散热控制系统，包括：电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片；对所述散热片的电气参数进行采样的采样电路；根据所述采样电路获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片的工作温度的控制器。本申请的散热控制系统中，散热片本身具有电阻与温度一一对应的映射关系，因此通过散热片本身的采样即可确定散热片的工作温度，控制器能够准确、及时地确定工作温度，使得系统控制更为高效及时。

本发明实施例公开了一种具体的服务器的散热控制系统，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

参见图3所示，所述采样电路2包括第一电阻R1和运算放大器AP，其中：

所述第一电阻R1的第一端连接预设电源Vcc，第二端连接所述散热片1和所述运算放大器AP的同相输入端；

所述运算放大器AP的反相输入端和电压输出端连接，以输出所述散热片1的电压。

优选的，所述采样电路2还包括：

非接地端与所述运算放大器AP的同相输入端连接的接地电容C1。

可以理解的是，预设电源Vcc是一个电压稳定的外部电压，散热片1的电阻R2的一端连接在第一电阻R1，另一端接地，运算放大器AP的输出端的电压为Vcc×R2/(R1+R2)，也即散热片1的电压，采样电路2中还可包括一个获取散热片1的电流的电流传感器，利用采样电路2中的元件电路关系可以控制电压或电流的大小，运算放大器AP可通过反向回授运算来侦测散热片1的压降，进而控制器3可推出散热片1的电阻，进而确定工作温度。

可以理解的是，除了这种采样电路2外，也可以选择其他结构的电路对通过散热片1的电流和/或电压进行采样，以便控制器3确定散热片1的电阻，进而得出与电阻对应的工作温度。此处采样电路2的结构仅为示例，具体元件不作任何限制。

相应的，本申请实施例公开了一种服务器的散热控制方法，应用于上文任一项所述服务器的散热控制系统的控制器，参见图4所示，包括：

S1：接收采样电路获取的散热片的电气参数；

S2：根据电气参数和散热片的映射关系，确定散热片的工作温度。

具体的，有关服务器的散热控制系统相关的细节内容，可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。

可以理解的是，本实施例中散热片本身具有电阻与温度一一对应的映射关系，因此通过散热片本身的采样即可确定散热片的工作温度，控制器能够准确、及时地确定工作温度，使得系统控制更为高效及时。

进一步的，散热控制方法还可包括：

S3：根据工作温度控制散热风扇的工作状态。

可以理解的是，控制器3在确定散热器1的工作温度后，可根据工作温度控制散热风扇4的工作状态，该工作状态包括散热风扇4的转速和转速加速度，控制器3对散热风扇4的控制过程中，转速、转速加速度和工作温度一般呈正相关，但具体实现时可能对工作温度进行分级后再确定其对应级别的转速。

具体的，控制器3一般选择BMC、CPLD、单片机或其他逻辑件实现，根据实际情况进行选择即可。

最后，还需要说明的是，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。

以上对本发明所提供的一种服务器的散热控制系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种服务器的散热控制系统，其特征在于，包括：

电阻与温度具有一一对应的映射关系的散热片；

对所述散热片的电气参数进行采样的采样电路；

根据所述采样电路获取的电气参数与所述映射关系确定所述散热片的工作温度的控制器。

2.根据权利要求1所述散热控制系统，其特征在于，所述采样电路具体用于：

对所述散热片的电流和/或电压进行采样。

3.根据权利要求2所述散热控制系统，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻和运算放大器，其中：

所述第一电阻的第一端连接预设电源，第二端连接所述散热片和所述运算放大器的同相输入端；

所述运算放大器的反相输入端和电压输出端连接，以输出所述散热片的电压。

4.根据权利要求3所述散热控制系统，其特征在于，所述采样电路还包括：

非接地端与所述运算放大器的同相输入端连接的接地电容。

5.根据权利要求1至4任一项所述散热控制系统，其特征在于，所述散热片具体为内部串联热敏金属的散热片。

6.根据权利要求5所述散热控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：

根据所述工作温度控制散热风扇的工作状态。

7.根据权利要求5所述散热控制系统，其特征在于，所述热敏金属具体为铜。

8.一种服务器的散热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述服务器的散热控制系统的控制器，包括：

接收采样电路获取的散热片的电气参数；

根据所述电气参数和所述散热片的映射关系，确定所述散热片的工作温度。

9.根据权利要求8所述散热控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述工作温度控制散热风扇的工作状态。

Images