CN115315067B - 电路板散热风扇转速控制方法、存储介质和电路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板散热风扇转速控制方法、存储介质和电路板。该方法包括依次操作的下列步骤：A.根据温度传感器监测到的电路板测温区的温度确定目标转速；B.控制散热风扇以目标转速进行转动；C.检测散热风扇实际转速，若测得实际转速低于目标转速，则调高至目标转速；若步骤C经调节达不到目标转速，则执行步骤D.保存工作数据和/或关机。本发明给出电路板散热风扇转速控制方法，就算散热风扇使用时间长了转速下降而导致电路板散热不及时，本方法也可检测散热风扇是否达到目标转速，如果未达到就调高至目标转速，若经调节仍达不到目标转速，则执行数据保存和/或关机，防止电路板上的电子元器件因高温导致损坏或者工作异常丢失数据。

Description

电路板散热风扇转速控制方法、存储介质和电路板

技术领域

本发明涉及电路板散热技术领域，尤其涉及一种电路板散热风扇转速控制方法、存储介质和电路板。

背景技术

电路板散热不及时，容易发生热聚积，轻则导致电路板上的CPU工作异常丢失数据，重则高温损伤电路板上的电子元器件。为此，电路板上都会在CPU、内存等容易发热的电子元器件的位置处设置散热风扇和温度传感器，电路板上的CPU或者FPGA通过温度传感器来监测电路板的温度，若温度过高，则输出PWM脉冲宽度驱动散热风扇转动散热。风扇转速越高，能耗越大。若电路板温度仅是稍微偏高，则只需要较低的转速即可达到散热目的，高转速反而浪费能耗。为此，目前业内通常给散热风扇设置多个转速档位，例如低速档、中速档和高速档，分别对应第一温度阈值T1、第二温度阈值T2和第三温度阈值T3，T1＜T2＜T3。由于散热风扇使用久老化会出现转速降低的现象，即相同的PWM脉冲宽度驱动下，转速降低，例如CPU输出与中速档对应的PWM脉冲宽度驱动散热风扇，散热风扇达不到原定的中速档的转速，这会导致电路板散热不及时。为此，业内有人提出对散热风扇的实际转速进行检测并根据检测到的实际转速与目标转速档位的差值增大PWM脉冲宽度，从而提高散热风扇转速至目标转速档位。但是当散热风扇老化到一定程度后，即使增大PWM脉冲宽度也提高不了散热风扇转速至目标转速档位。这种情况下，电路板难以及时散热，容易造成电路板上的电子元器件因高温导致损坏或者工作异常丢失数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电路板散热风扇转速控制方法，存储有被执行时实现该方法的计算机程序的计算机可读存储介质以及包括该存储介质的电路板，该电路板执行该方法能避免因散热风扇使用时间长了转速下降而导致电路板散热不及时，且能防止电路板上的电子元器件因高温导致损坏或者工作异常丢失数据。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种电路板散热风扇转速控制方法，包括依次操作的下列步骤：

A.根据温度传感器监测到的电路板测温区的温度确定目标转速；

B.控制散热风扇以目标转速进行转动；

C.检测散热风扇实际转速，若测得实际转速低于目标转速，则调高至目标转速；

若步骤C经调节达不到目标转速，则执行步骤D.保存工作数据和/或关机。

进一步地，执行步骤D的条件包括：条件d1.计得实际转速与目标转速相差超过预设程度。

进一步地，执行步骤D的条件具体还包括：条件d2.温度传感器监测到的温度值超过预设高温阈值。

进一步地，所述条件为必要条件。

进一步地，根据温度传感器监测到的电路板测温区的温度确定条件d1中的预设程度，该预设程度与温度负相关。

进一步地，步骤C中，具体通过提高PWM信号的占空比来把实际转速调高至目标转速。

第二方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现如上所述的电路板散热风扇转速控制方法。

第三方面，本发明提供了一种电路板，包括控制器，还包括温度传感器、散热风扇以及如上所述的计算机可读存储介质，控制器分别连接温度传感器和散热风扇，控制器可执行上述计算机可读存储介质中的计算机程序从而实现如上所述的电路板散热风扇转速控制方法。

进一步地，所述控制器为FPGA或CPLD。

本发明给出电路板散热风扇转速控制方法，就算散热风扇使用时间长了转速下降而导致电路板散热不及时，本方法也可检测散热风扇是否达到目标转速，如果未达到就调高至目标转速，若经调节仍达不到目标转速，则执行数据保存和/或关机，防止电路板上的电子元器件因高温导致损坏或者工作异常丢失数据。

附图说明

图1是本实施例给出的电路板的结构框图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。

本实施例给出的电路板结构如图1所示，包括可编辑逻辑控制器FPGA(也可以是CPLD)、温度传感器、散热风扇和计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有可执行的计算机程序，FPGA执行该计算机程序可实现FPGA的转速控制功能。本实施例电路板设有CPU，CPU是电路板上的主要发热元器件，本实施例以电路板上CPU所在区域作为测温区，把温度传感器设置在电路板上CPU所在区域。FPGA连接温度传感器，获取温度传感器所监测到的温度为85℃，据此对照如下的转速档位表确定散热风扇的目标转速。本实施例散热风扇具有四个转速档位如下表(存储在计算机可读存储介质中)：

序号	温度区间(℃)	转速档位(转)
			1	T＜80	3000
2	80≤T＜100	3500
			3	100≤T＜120	4000
4	T＞120	5000

FPGA连接散热风扇，FPGA确定85℃对应的转速档位为3500转，遂输出与该目标转速3500转对应占空比的PWM信号驱动散热风扇转动。FPGA随即检测散热风扇的实际转速，然后比对实际转速与目标转速，本例中散热风扇已因老化出现转速下降现象，FPGA判断出散热风扇当前的实际转速仅为2000转，低于目标转速，故提高PWM占空比，试图把散热风扇的实际转速调高至目标转速。提高PWM占空比后，散热风扇实际转速仅为2400转，仍达不到目标转速，则FPGA计算散热风扇当前实际转速与目标转速相差值为3500-2400＝1100转。由于散热风扇实际转速达不到目标转速，不能及时散热，会产生热聚积，为了防止电路板上的电子元器件因高温而损坏的最直接有效，最好的做法是立刻关机，但是，直接关机会影响到业务系统的运行，会导致业务工作被中断。对此，发明人考虑到温度较低时，即使实际转速与目标转速相差较大，只会发生轻微热聚积，温度不会升高到可能造成电路板上的电子元器件因高温而损坏或者工作异常丢失数据的程度，在这种情况下就算不关机也不会造成严重后果，关机反而造成业务损失。而在温度较高时，即使实际转速与目标转速相差不大，也有可能快速热聚积使得温度升高至可能造成电路板上的电子元器件因高温而损坏或者工作异常丢失数据的程度，此情况下还是关机为妙。因此，本实施例按照温度越高应当越警觉的思路，设计了不同温度区间内对应的预警转速差，预警转速差与温度负相关，如下表(存储在计算机可读存储介质中)所示：

本实施例如上所述，温度传感器监测到的温度为85℃，FPGA据此查询上表得知对应的预警转速差为1500转。上文已计得散热风扇当前实际转速与目标转速相差1100转，相差不超过1500转，即实际转速与目标转速相差不超过预设程度，则FPGA继续让电路板上的电子元器件正常运行，不进行关机处理。为以防万一，FGPA可通知电路板的CPU定时保存工作数据，同时发出散热风扇故障告警，通知工作人员及时处理。

由于散热风扇实际转速达不到目标转速，电路板温度可能会继续上升，例如温度传感器监测到温度上升至110℃，此时对应的目标转速为4000转，预警转速差为1000转，而散热风扇实际转速为2400转，FPGA计得实际转速与目标转速相差4000-2400＝1600转，超过1000转，即计得实际转速与目标转速相差超过预设程度，则通知CPU进行数据保存并关机。

本实施例是不同温度区间采用不同预警转速差来触发关机，非优选地，可以改为采用统一预警转速差结合预设高温阈值来触发关机，例如，统一把预警转速差设为1000转，高温阈值设为120℃，FPGA计得散热风扇实际转速与目标转速相差超过1000转(即满足了必要条件d1)且温度传感器监测到的温度超过高温预警阈值120℃(即满足了必要条件d2)时，才通知CPU保存工作数据并关机。采取统一预警转速差结合高温阈值的方式，在一定程度上可以避免热聚积高温风险较小的情况下触发关机，降低造成业务损失的概率。

如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。

Claims (8)

1.一种电路板散热风扇转速控制方法，包括依次操作的下列步骤：

A.根据温度传感器监测到的电路板测温区的温度确定目标转速；

B.控制散热风扇以目标转速进行转动；

C.检测散热风扇实际转速，若测得实际转速低于目标转速，则调高至目标转速；

其特征是若步骤C经调节仍达不到目标转速，则执行步骤D.保存工作数据和/或关机；

执行步骤D的条件包括：条件d1.计得实际转速与目标转速相差超过预设程度；

根据温度传感器监测到的电路板测温区的温度确定条件d1中的预设程度，该预设程度与温度负相关。

2.如权利要求1所述的电路板散热风扇转速控制方法，其特征是，执行步骤D的条件具体还包括：条件d2.温度传感器监测到的温度值超过预设高温阈值。

3.如权利要求1所述的电路板散热风扇转速控制方法，其特征是，所述条件为必要条件。

4.如权利要求1所述的电路板散热风扇转速控制方法，其特征是，电路板测温区的温度处于T＜80℃区间，则预设程度为预警转速差2000转；电路板测温区的温度处于80℃≤T＜100℃区间，则预设程度为预警转速差1500转；电路板测温区的温度处于100℃≤T＜120℃区间，则预设程度为预警转速差1000转；电路板测温区的温度处于T＞120℃区间，则预设程度为预警转速差500转。

5.如权利要求1所述的电路板散热风扇转速控制方法，其特征是，步骤C中，具体通过提高PWM信号的占空比来把实际转速调高至目标转速。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，其特征是，该计算机程序被执行时实现如权利要求1至5当中任一项所述的电路板散热风扇转速控制方法。

7.一种电路板，其特征是，包括控制器，还包括温度传感器、散热风扇以及如权利要求6所述的计算机可读存储介质，控制器分别连接温度传感器和散热风扇，控制器可执行上述计算机可读存储介质中的计算机程序从而实现如权利要求1至5当中任一项所述的电路板散热风扇转速控制方法。

8.如权利要求7所述的电路板，其特征是，所述控制器为FPGA或CPLD。