CN204719558U - 一种输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，它包括主控芯片，主控芯片的输入口分别与温度感应模块和电源模块连接，主控芯片的输出口与降温模块连接；温度感应模块包括温度传感器检测模块，温度传感器检测模块依次与信号放大模块、模数转换模块、主控芯片连接，主控芯片为单片机或嵌入式系统或DSP系统；降温模块包括开关控制模块和风扇，主控芯片依次与开关控制模块、风扇连接。本实用新型能解决采用现有设备对芯片降温时，效果不佳、实用性不强的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路领域，具体涉及一种输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置。
背景技术
现有的主控芯片的复杂度越来越高，运算速度也越来越快，功耗和发热量越来越大，而芯片的面积却越来越小，这就势必会造成小面积上的芯片上产生高强度的热量。所以如何将芯片稳定在一个合理的工作温度，是目前一个研究重点。因为目前含有芯片的电子设备架构的紧凑性要求仅允许保留有限的冷却空间，而且还要保证芯片体积小、效率高。但是现有主控芯片长期在高温下工作，会造成如下危害：1、长期高温工作，会降低芯片的使用寿命。芯片是一个装置的核心，而且价格比例也是非常高的，一旦芯片损坏，很浪费钱；2、长期在高温下工作，会影响芯片的性能。因为芯片当中有很多元器件对温度非常敏感，造成性能降低，影响工作效率；3、更为严重的是，如果小芯片上面产生的高强度的热量散不出去，很有可能会让旁边或是底下的其他物体燃烧，严重还会造成火灾。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种能解决采用现有设备对芯片降温时，效果不佳、实用性不强的问题。
实用新型的目的是这样实现的：
一种输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，它包括主控芯片，主控芯片的输入口分别与温度感应模块和电源模块连接，主控芯片的输出口与降温模块连接；
温度感应模块包括温度传感器检测模块，温度传感器检测模块依次与信号放大模块、模数转换模块、主控芯片连接，主控芯片为单片机或嵌入式系统或DSP系统；
降温模块包括开关控制模块和风扇，主控芯片依次与开关控制模块、风扇连接。
上述主控芯片为51类型的单片机，风扇为微型风扇。
上述主控芯片为型号为AT89C2051的单片机，单片机的外围电路包括电容C1、C2、C3以及晶振Y2。
上述温度传感器检测模块包括电路由两个时基电路IC1、IC2组成，IC1及外围元件组成多谐振荡器，可产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型温敏元件及外围元件可调宽的脉冲发生器，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出。
上述信号放大电路模块，它包括仪表放大器MAX4196以及电压基准芯片MAX6192,电压基准芯片MAX6192为MAX4196提供参考零位。
上述模数转换模块包括型号为ADC0808的模数转换器。
上述开关控制模块由继电器驱动器ULN2803和继电器组成, ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和单片机I/O口相连,继电器与风扇连接。
上述电源模块包括稳压芯片LM2596-5P，输入为+12V的直流电压，可得到5V电源。
采用上述结构，使用时，将本装置通电，开启与关闭均可由芯片控制，安全系数好，自动化程度高，不会造成因风大将芯片吹偏的影响，而且本装置具有针对性，因为使用微型风扇能直接对准主控芯片，降温冷却效果高，实用性很强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构框图；
图2为图1中主控芯片及其外围电路图；
图3为温度传感器检测模块电路图；
图4为信号放大电路模块电路图；
图5为模数转换模块电路图；
图6为开关控制模块电路图；
图7电源模块电路图。
具体实施方式
如图1所示输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，它包括主控芯片1，主控芯片1的输入口分别与温度感应模块和电源模块2连接，主控芯片1的输出口与降温模块连接；
温度感应模块包括温度传感器检测模块3，温度传感器检测模块3依次与信号放大模块4、模数转换模块5、主控芯片1连接，主控芯片1为单片机或嵌入式系统或DSP系统；
降温模块包括开关控制模块6和风扇7，主控芯片1依次与开关控制模块6、风扇7连接。
优选的，所述主控芯片1为51类型的单片机，风扇7为微型风扇。
如图2所示，主控芯片1为型号为AT89C2051的单片机，单片机的外围电路包括电容C1、C2、C3以及晶振Y2，P3口作为检测模块信号输入端口，P1口端输出控制信号控制执行部分动作响应。
如图3所示，温度传感器检测模块3包括电路由两个时基电路IC1、IC2组成，电路采用电容型温度传感器，该传感器是用高分子材料的温敏元件作为温感元件，它利用有机高分子材料的感温性能与膨润性能制成的，高分子内具有一定比例的疏水和亲水基团，它们与水在分子内、分子间会产生相互作用，形成疏水层，水分子从溶剂化层排出表现为相变，此时高分子由疏松的线团结构变为紧密的胶粒状结构，从而产生温敏性，电路由两个时基电路IC1、IC2组成，556为双时基电路即两个555多谐振荡器，IC1及外围元件组成多些振荡器，主要产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型温敏元件及外围元件可调宽的脉冲发生器，其脉冲宽度将取决于温敏元件的电容值大小，而温敏元件的电容值的大小决定于空气中的相对温度，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出。输出电压的大小正比于空气的相对温度。
如图4所示，由于温度传感器的输出信号比较小，需要专门的放大电路对电压信号进行放大，温度传感器采用的是3线制输出，所以在设计放大电路时选择采用仪表放大器MAX4196，它具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益，具有差分输出和相对参考端的单端输出。即它的两个差分输入端施加输入信号，其增益可由内部预置，也可以由用户通过引脚内部设置或者通过输入信号隔离的外部增益电阻设置。在本系统中，测控系统希望温度传感器的输出信号在0到5 V之间，所以在使用MAX4196芯片时，需要一个外部的电压基准，该电压基准相当于仪表放大器的零位，在本系统中，选择2.5V的电压基准。采用MAXIM公司的电压基准芯片MAX6192为MAX4196提供参考零位。
如图5所示，ADC0808是一种较为常用的8路模拟量输入，8位数字量输出的逐次比较式ADC芯片。该电路主要功能是读取温度传感器接收电路的值，本实用新型针对需要降温冷却的芯片集中发热的底部的地方安装一个温度传感器，既方便又实惠。当温度传感器监测到高于系统中设置的温度参数阈值时，就会及时采集数据并通过ADC0808将传感器采集并发出的模拟信号转换成8位的数字信号。然后将数字信号传递给单片机进行处理。
如图6所示，开关模块主要由继电器驱动器ULN2803和继电器组成，ULN2803是八路NPN达林顿连接晶体管阵，适用于低逻辑点平数字电路和较高的电流、电压要求之间的接口。用其驱动5V继电器，ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和单片机I/O口相连，单片机输出高电平时就可驱动继电器动作，进而驱动微型风扇的启动。
如图7所示，电源模块2包括稳压芯片LM2596-5P，输入为+12V的直流电压，可得到5V电源。
采用上述结构，使用时，将本装置通电，开启与关闭均可由芯片控制，安全系数好，自动化程度高，不会造成因风大将芯片吹偏的影响，而且本装置具有针对性，因为使用微型风扇能直接对准主控芯片，降温冷却效果高，实用性很强。
Claims (8)
1.一种输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：它包括主控芯片（1），主控芯片（1）的输入口分别与温度感应模块和电源模块（2）连接，主控芯片（1）的输出口与降温模块连接；
温度感应模块包括温度传感器检测模块（3），温度传感器检测模块（3）依次与信号放大模块（4）、模数转换模块（5）、主控芯片（1）连接，主控芯片（1）为单片机或嵌入式系统或DSP系统；
降温模块包括开关控制模块（6）和风扇（7），主控芯片（1）依次与开关控制模块（6）、风扇（7）连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述主控芯片（1）为51类型的单片机，风扇（7）为微型风扇。
3.根据权利要求2所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述主控芯片（1）为型号为AT89C2051的单片机，单片机的外围电路包括电容C1、C2、C3以及晶振Y2。
4.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述温度传感器检测模块（3）包括电路由两个时基电路IC1、IC2组成，IC1及外围元件组成多谐振荡器，可产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型温敏元件及外围元件可调宽的脉冲发生器，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出。
5.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述信号放大电路模块（4），它包括仪表放大器MAX4196以及电压基准芯片MAX6192,电压基准芯片MAX6192为MAX4196提供参考零位。
6.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述模数转换模块（5）包括型号为ADC0808的模数转换器。
7.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述开关控制模块（6）由继电器驱动器ULN2803和继电器组成, ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和单片机I/O口相连,继电器与风扇（7）连接。
8.根据权利要求1所述的输电线路监测设备主控芯片降温冷却装置，其特征在于：所述电源模块（2）包括稳压芯片LM2596-5P，输入为+12V的直流电压，可得到5V电源。
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|---|---|---|---|---|
| CN109379030A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-22 | 河北工业大学 | 一种光照角度自适应调节的太阳能跟踪发电装置 |
| CN109632124A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-04-16 | 深圳市赛为智能股份有限公司 | 系留无人机机载监控系统及其监控方法 |
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