CN116880625B - 一种智能融合终端整机cpu芯片低温加热装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及技术领域，具体而言，涉及一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置及方法，对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值，第一温度值为CPU芯片的工作环境温度值，第二温度值为CUP芯片核心工作温度值，第三温度为临近CPU芯片的区域温度值；设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置。通过上述方法可以根据CPU的各种温度，来打开或者关闭所有加热装置，确保CPU温度不会过高和锅底，保证CPU芯片的正常工作，使本发明能够满足智能融合终端整机在低温‑40℃环境下正常使用。
Description
技术领域
本发明涉及终端处理器技术领域，具体而言，涉及一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置及方法。
背景技术
目前，随着通信技术的高速发展，人们对智能融合终端整机性能的要求越来越高，智能融合终端整机的使用场景更加多元化，使用环境更加恶劣，即使用环境温度更低，根据技术要求，智能融合终端整机需要在低温-40℃环境下正常使用，目前所选取的CPU芯片不能保证在低温-40℃环境下能够正常使用，性能无法得到保障，需要对整机CPU芯片进行加热设计，保证CPU芯片的核心温度Tj＞0℃，从而来保证整机能够在低温-40℃环境下正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置及方法，来解决现有技术中在低温下CPU芯片不能正常使用的情况。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法；
对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值，所述第一温度值为CPU芯片的工作环境温度值，所述第二温度值为CUP芯片核心工作温度值，所述第三温度为临近CPU芯片的区域温度值；
设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；
当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置；
通过第一温度是否低于第一阈值和第二温度是否低于第二阈值控制加热装置的加热强度。
在本发明的一实施例中，所述通过第二温度和第三温度控制加热装置的加热强度包括；
所述加热强度包括第一级、第二级和第三级，加热温度从第一级至第三级逐渐增强；
当所述第一温度低于第一阈值时，启动加热装置第一级加热；
当所述第三温度低于第三阈值时，启动加热装置第二级加热；
当所述第二温度低于第二阈值时，启动加热装置第三级加热。
在本发明的一实施例中，还包括第二温度的保护阈值；
获取到的所述第二温度大于保护阈值，第一温度低于第一阈值时，不启动加热装置；
当启动加热装置第三级加热后，获取到的第二温度依然低于第二阈值，则对CPU芯片进行断电。
在本发明的一实施例中，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置包括；
关闭加热装置后，采集当前时刻的温度数据，记做前置温度数据和前置加热功率；
一段时间后，获取当前温度数据，并与前置温度数据进行对比；
若大于前置温度数据，则加热装置持续关闭；
若小于前置温度数据，则将加热装置开启至前置温度数据和前置加热功率；
再次获取当前温度数据，若大于前置温度数据，则降低加热功率，直至获取的当前温度数据与前置温度数据一致；
前温度数据与前置温度数据一致后，加热装置持续开启；
当前温度数据大于前置温度数据时，关闭加热装置；
当前温度数据小于前置温度数据时，调整加热装置的加热等级。
在本发明的一实施例中，还包括；
获取CPU芯片区域的湿度值，设置湿度阈值；
当第一温度未第一低于第一阈值，湿度值低于温度阈值时，启动加热装置，并将加热装置设置为第一级。
在本发明的一实施例中，还包括；
当所述加热装置设置为第一级时，湿度值仍然小于湿度阈值时，将加热装置设置为第一级，并检测第二温度；
若第二温度大于保护阈值时，关闭加热装置。
第二方面，本发明提供了一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置，包括
主体装置，所述主体装置包括下壳体、交采板、计算机主板、散热板、导热垫、上壳体和主散热器，所述下壳体、交采板、计算机主板、散热板、导热垫、上壳体和主散热器从上至下一次安装设置；
加热装置，所述加热装置包括设置于计算机主板上的若干个加热电阻；
控制装置，所述控制装置用于执行上述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
第三方面，本发明提供的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置的分析设置方法，包括上述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置；
选取四个加热电阻，并将第一温度设置为-40℃，分别布置于CPU芯片的正面和反面各设置有两个；
进行加热仿真分析，若第二温度不满足大于第二阈值，则继续在CPU芯片的正面添加一个加热电阻；
再次进行仿真分析，若第二温度满足大于第二阈值，则结束仿真分析，若第二温度不满足大于第二阈值，则继续在CPU芯片的背面添加一个加热电阻；
循环上述操作，直至第二温度满足大于第二阈值。
第四方面，本发明提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
第五方面，本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
采用本发明所提供的上述方案主要包括了，对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值；设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置。通过上述方法可以根据CPU的各种温度，来打开或者关闭所有加热装置，确保CPU温度不会过高和锅底，保证CPU芯片的正常工作，使本发明能够满足智能融合终端整机在低温-40℃环境下正常使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明的加热装置的结构示意图。
图标：1-下壳体，2-交采板，3-计算主板，4-散热板、5-导热垫、6-上壳体、7-主散热器。
具体实施方式
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一、第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行。
独立说明的模块或子模块可以是物理上分离的,也可以不是物理上的分离:可以是软件实现的,也可以是硬件实现的,且可以部分模块或子模块通过软件实现,由处理器调用该软件实现这部分模块或子模块的功能，且其它部分模板或子模块通过硬件实现，例如通过硬件电路实现。此外,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
请参照图1-图2，本发明提供了一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法；
S101:对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值，所述第一温度值为CPU芯片的工作环境温度值，所述第二温度值为CUP芯片核心工作温度值，所述第三温度为临近CPU芯片的区域温度值；
S102:设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；
S103:当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置；
S104:通过第一温度是否低于第一阈值和第二温度是否低于第二阈值控制加热装置的加热强度。
在本实施例中，第一温度值设置为CPU芯片的工作环境温度值，可以理解为该CPU所在设备地点的平均温度，第二温度为CUP芯片核心工作温度值，CPU在工作时会具有一定温度，需要对该CPU芯片的核心温度进行采集，第三温度为临近CPU芯片的区域温度值，可以理解为CPU安装在电路板上时，电路板或者主板的温度，可以体现出临近CPU芯片的区域温度值。
其中，第一阈值可以设置为-20℃，第二阈值设置为0℃，第三阈值可以设置为0℃，即结合上述方法的具体实例可以表达为：
将CPU上电后，CPU开始正常工作，可以通过温度传感器去采集第一温度，其中第二温度和第三温度，可以分别通过CPU和主板自带的功能进行采集，在第三温度低于0℃的时候，CPU将会出现问题，并不能正常工作，所以此时启动加热装置进行加热，来保证CPU的正常工作环境。
采用本发明所提供的上述方案主要包括了，对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值；设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置。通过上述方法可以根据CPU的各种温度，来打开或者关闭所有加热装置，确保CPU温度不会过高和锅底，保证CPU芯片的正常工作，使本发明能够满足智能融合终端整机在低温-40℃环境下正常使用。
本发明的一个实例性实施方式，所述通过第一阈值和第二温度控制加热装置的加热强度包括；
所述加热强度包括第一级、第二级和第三级，加热温度从第一级至第三级逐渐增强；
当所述第三温度低于第三阈值时，启动加热装置第一级加热；
当所述第一温度低于第一阈值时，启动加热装置第二级加热；
当所述第二温度低于第二阈值时，启动加热装置第三级加热。
即，正常情况下，第三温度低于第三阈值时，为临近CPU芯片的区域温度值低于了设置的0℃时，正常开启加热装置的第一级，进行加热。
第一温度低于了设置的-20℃时，说明此时严寒加重，需要提高加热功率，将加热装置开启到第二级，当第二温度低于0℃的时候，说明此时处理器核心已经严重低温，此时需要将加热装置开到最大等级第三级，来提供更高的热量。
本发明的一个实例性实施方式，还包括第二温度的保护阈值，保护阈值设置为70℃；
获取到的所述第二温度大于保护阈值，第一温度低于第一阈值时，不启动加热装置。
在CPU高于设置的保护阈值70℃的时候，说明此时CPU在满负荷运行，不需要额外的加热装置进行加热， 此时CPU的工作环境需要进行正常的散热。
在本发明的一实施例中，还包括；
当启动加热装置第三级加热后，获取到的第二温度依然低于第二阈值，则对CPU芯片进行断电，此时将加热装置开启到最高等级后，CPU的温度依然无法上升，此时就需要对CPU进行断电处理，保护CPU不被损坏。
本发明的一个实例性实施方式，为了避免加热装置的反复启动，还设置有以下步骤：
当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置包括；
关闭加热装置后，采集当前时刻的温度数据，记做前置温度数据和前置加热功率，此时的前置温度数据和前置加热功率一定是满足CPU的工作环境，并且为刚好满足CPU的正常工作；
一段时间后，获取当前温度数据，并与前置温度数据进行对比；
若大于前置温度数据，则加热装置持续关闭，说明此时的环境温度已经开始上升，并不需要在启动加热装置进行加热；
若小于前置温度数据，则将加热装置开启至前置温度数据和前置加热功率，此时说明环境温度依然很低，依然需要开启加热装置；
再次获取当前温度数据，若大于前置温度数据，则降低加热功率，直至获取的当前温度数据与前置温度数据一致，通过持续的降低功率后，使当前温度数据与前置温度数据一致，然后使CPU的工作环境保持相对恒温的状态，则不需要进行反复的开启加热装置，此外，每一次降低多少加热功率可以根据实际情况进行设置，由于降低至完全一致较为困难，所以可以在当前温度数据与前置温度数据相差0.2℃的时候，停止降低功率；
前温度数据与前置温度数据一致后，加热装置持续开启；
当前温度数据大于前置温度数据时，关闭加热装置，说明此时环境温度已经在开始升温，此时可以关闭加热装置；
当前温度数据小于前置温度数据时，调整加热装置的加热等级，进行正常的 第一级、第二级和第三级的调整。
在另一方面，CPU的工作环境不能过度潮湿，所以可以通过本发明所提供的方案进一步的设置除湿，包括；
获取CPU芯片区域的湿度值，设置湿度阈值；当第一温度未第一低于第一阈值，湿度值低于温度阈值时，启动加热装置，并将加热装置设置为第一级。
具体的是，当所述加热装置设置为第一级时，湿度值仍然小于湿度阈值时，将加热装置设置为第一级，并检测第二温度；若第二温度大于保护阈值时，关闭加热装置，在第二温度大于保护阈值时，需要关闭加热装置，保护CPU不过热为第一优先选择。
在另一实施例中，本发明提供了一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置，包括
如图2所示，还包括主体装置，所述主体装置包括下壳体1、交采板2、计算机主板3、散热板4、导热垫5、上壳体6和主散热器7，所述下壳体1、交采板2、计算机主板3、散热板4、导热垫5、上壳体6和主散热器7从上至下一次安装设置；
加热装置，所述加热装置包括设置于计算机主板上的若干个加热电阻，与之对应的是，本发明设置有8颗加热电阻，第一级可以开启2个加热电阻，第二级可以开启4个加热电阻，第三级可以开启8个加热电阻。
控制装置，所述控制装置用于执行上述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
在设置的过程中，首先选取4颗功耗为2W的加热电阻，2颗布置在CPU芯片正面，2颗布置在CPU芯片背面，并且尽可能靠近CPU芯片分散布局，如图2所示。
进行加热仿真，CPU芯片Tj=-18.5℃，不满足Tj＞0℃的要求，因此需要再添加1颗2W的加热电阻，首要布局在CPU芯片正面，再次进行仿真分析，若满足Tj＞0℃，则结束仿真分析，若不满足要求，则再添加1颗2W的加热电阻，此时第六颗加热电阻放置在主芯片背面，并且均匀分散布局，直至最终的Tj＞0℃，结束加热仿真分析。
最终仿真分析得出：满足Tj＞0℃的情况需要总共8颗2W的加热电阻，正面4颗，背面4颗，并且是尽可能靠近CPU芯片均匀分部，此时CPU芯片Tj=2.06℃，满足Tj＞0℃的要求。
在靠近CPU芯片正面和背面温度较低处分别放置1颗LM75温度传感器，取2颗LM75温度传感器的较小值Ta，Ta可以近似于CPU芯片的核心温度Tj，用于CPU加热逻辑中的温度值。
根据仿真分析的结果，得到整机的加热控制逻辑，保证整机在低温-40℃和高温70℃都能够正常工作。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括： U 盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read — OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法，其特征在于，
对CPU芯片通电，获取第一温度值、第二温度值和第三温度值，所述第一温度值为CPU芯片的工作环境温度值，所述第二温度值为CUP芯片核心工作温度值，所述第三温度为临近CPU芯片的区域温度值；
设置第一温度的第一阈值，第二温度值的第二阈值和第三温度值的第三阈值；
当第三温度低于第三阈值时，启动加热装置对临近CPU芯片的区域进行加热，当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置；
通过第一温度是否低于第一阈值和第二温度是否低于第二阈值控制加热装置的加热强度；
所述通过第一阈值和第二温度控制加热装置的加热强度包括；
所述加热强度包括第一级、第二级和第三级，加热温度从第一级至第三级逐渐增强；
当所述第三温度低于第三阈值时，启动加热装置第一级加热；
当所述第一温度低于第一阈值时，启动加热装置第二级加热；
当所述第二温度低于第二阈值时，启动加热装置第三级加热；
还包括第二温度的保护阈值；
获取到的所述第二温度大于保护阈值，第一温度低于第一阈值时，不启动加热装置；
当启动加热装置第三级加热后，获取到的第二温度依然低于第二阈值，则对CPU芯片进行断电；
当第三温度高于第三阈值时，关闭加热装置包括；
关闭加热装置后，采集当前时刻的温度数据，记做前置温度数据和前置加热功率；
一段时间后，获取当前温度数据，并与前置温度数据进行对比；
若大于前置温度数据，则加热装置持续关闭；
若小于前置温度数据，则将加热装置开启至前置温度数据和前置加热功率；
再次获取当前温度数据，若大于前置温度数据，则降低加热功率，直至获取的当前温度数据与前置温度数据一致；
前温度数据与前置温度数据一致后，加热装置持续开启；
当前温度数据大于前置温度数据时，关闭加热装置；
当前温度数据小于前置温度数据时，调整加热装置的加热等级。
2.根据权利要求1所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法，其特征在于，还包括；
获取CPU芯片区域的湿度值，设置湿度阈值；
当第一温度未第一低于第一阈值，湿度值低于温度阈值时，启动加热装置，并将加热装置设置为第一级。
3.根据权利要求2所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法，其特征在于，还包括；
当所述加热装置设置为第一级时，湿度值仍然小于湿度阈值时，将加热装置设置为第一级，并检测第二温度；
若第二温度大于保护阈值时，关闭加热装置。
4.一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置，其特征在于，包括
主体装置，所述主体装置包括下壳体、交采板、计算机主板、散热板、导热垫、上壳体和主散热器，所述下壳体、交采板、计算机主板、散热板、导热垫、上壳体和主散热器从上至下一次安装设置；
加热装置，所述加热装置包括设置于计算机主板上的若干个加热电阻；
温度采集装置，所述温度采集装置用于采集温度信息；
控制装置，所述控制装置用于执行如权利要求1-3任一所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
5.一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置的分析设置方法，其特征在于，包括权利要求4所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热装置；
选取四个加热电阻，并将第一温度设置为-40℃，分别布置于CPU芯片的正面和反面各设置有两个；
进行加热仿真分析，若第二温度不满足大于第二阈值，则继续在CPU芯片的正面添加一个加热电阻；
再次进行仿真分析，若第二温度满足大于第二阈值，则结束仿真分析，若第二温度不满足大于第二阈值，则继续在CPU芯片的背面添加一个加热电阻；
循环上述步骤，直至第二温度满足大于第二阈值。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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1至3中任一项所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的一种智能融合终端整机CPU芯片低温加热方法。
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