CN216646691U - 一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于液冷机箱技术领域，提供了一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统，包括微控制器、电源模块、负载检测模块、场效应晶体管、功率模块以及LED显示灯，所述功率模块作为功耗载体与液冷机箱电连接；所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述微控制器电连接，所述微控制器、所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述电源模块电连接。本实用新型能通过微控制器人为设定测试需要的导冷装置的功率值，以控制导冷装置的工作状态，从而控制导冷装置的功耗，并能够通过LED显示灯显示导冷装置当前的功率等级。

Description

一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统

技术领域

本实用新型属于液冷机箱技术领域，尤其涉及一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统。

背景技术

机箱内部的零部件只能在一定的温度范围内进行工作，当它们在机箱封闭式的环境工作时，温度就成为了一个大问题。

传统机箱的散热方式主要通过导冷或风扇直接将机箱内部发热部件产生的热量吹散出去，这种散热方式不仅效率慢且容易给机箱的内部带来外界灰尘，同时噪音还较大。

为了解决上述问题，现有的机箱均采用液冷的散热方式，主要为在机箱的背部安装液体导冷管(导冷装置)进行液冷散热，这种散热方式虽然能避免外界灰尘，且降低噪音，但无法调节机箱的导冷装置的功率，因此，不便于在不同功率下对液冷机箱进行液冷测试。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统，旨在解决现有的液冷机箱无法调节导冷装置的功率，不便于在不同功率下对液冷机箱进行液冷测试的问题。

本实用新型实施例提供了一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统，包括微控制器、电源模块、负载检测模块、场效应晶体管、功率模块以及LED显示灯，所述功率模块作为功耗载体与机箱的导冷装置电连接；所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述微控制器电连接，所述微控制器、所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述电源模块电连接。

更进一步地，所述微控制器的型号为GD32F103RET6。

更进一步地，所述电源模块通过VPX连接器分别与所述微控制器、所述负载检测模块、所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯电连接。

更进一步地，所述场效应晶体管通过电源管理芯片与所述VPX连接器电连接。

更进一步地，所述电源管理芯片的型号为BL8033CB6TR。

更进一步地，所述场效应晶体管的型号为NDS331N。

更进一步地，所述负载检测模块是型号为INA226的电流功率监视器。

更进一步地，所述功率模块通过过压过流保护装置与所述电源模块电连接。

更进一步地，所述过压过流保护装置的型号为XC388QDA。

更进一步地，所述功率模块的型号为RX24。

本实用新型所达到的有益效果：通过集成微控制器、电源模块、负载检测模块、场效应晶体管、功率模块以及LED显示灯，并将功率模块作为功耗载体与机箱的导冷装置电连接，从而使该测试系统能通过微控制器人为设定测试需要的导冷装置的功率值，并通过人为设定的功率值控制导冷装置的工作状态来控制功耗，并通过LED显示灯查看人为设定的功率，以解决现有的液冷机箱无法调节导冷装置的功率，不便于在不同功率下对液冷机箱进行液冷测试的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统的框架示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中电源模块的电压分配图；

图3是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中微控制器的电气原理图；

图4是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中电源管理芯片的电气原理图；

图5是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中负载检测模块的电气原理图；

图6是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中功率负载的电气原理图；

图7是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中LED显示灯的示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中过压过流保护装置的电气原理图；

图9是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中温度传感器的电气原理图；

图10是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中VPX连接器的电气原理图；

图11是本实用新型实施例提供的一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统中的串口调试示意图。

其中，1、微控制器；2、电源模块；3、负载检测模块；4、场效应晶体管；5、功率模块；6、LED显示灯；7、VPX连接器；8、电源管理芯片；9、过压过流保护装置；10、温度传感器；11、导冷装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。

本实用新型实施例提供了一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统，结合附图1和附图2所示，包括微控制器1、电源模块2、负载检测模块3、场效应晶体管4(mos管)、功率模块5(功率电阻)以及LED显示灯6，所述功率模块5作为功耗载体与机箱的导冷装置11电连接；所述负载检测模块3、所述场效应晶体管4、所述功率模块5以及所述LED显示灯6均与所述微控制器1电连接，所述微控制器1、所述负载检测模块3、所述场效应晶体管4、所述功率模块5以及所述LED显示灯6均与所述电源模块2电连接。

其中，所述通过功耗控制液冷机箱的测试系统简称测试系统，液冷机箱简称机箱。

具体地，所述微控制器1作为整个测试系统的主控模块，用于控制所述功率模块5的通断状态，并用于使所述LED显示灯6根据负载工作的情况显示不同的状态，同时用于建立通信连接。

本实施例中，所述微控制器1的型号为兆易创新的GD32F103RET6。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

具体地，所述电源模块2所述电源模块2通过VPX连接器7分别与所述微控制器1、所述负载检测模块3、所述负载检测模块3、所述场效应晶体管4、所述功率模块5以及所述LED显示灯6电连接。

其中，所述电源模块2通过所述VPX连接器7为所述微控制器1提供3.3V的电压；所述电源模块2通过所述VPX连接器7为所述负载检测模块3提供3.3V的电压；所述电源模块2依次通过所述VPX连接器7和所述电源管理芯片8为所述场效应晶体管4提供3.3V的电压；所述电源模块2通过所述VPX连接器7为所述功率模块5供电；所述电源模块2通过所述VPX连接器7为所述LED显示灯6供电。

本实施例中，所述电源管理芯片8的型号为上海贝岭DC-DC转型的BL8033CB6TR。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

具体地，所述负载检测模块3用于检测负载实时功率和电流的变化范围。

本实施例中，所述负载检测模块3是型号为TI的INA226的电流功率监视器。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

具体地，所述场效应晶体管4用于建立通信，并负责控制所述功率模块5的通断状态。

本实施例中，所述场效应晶体管4的型号为Fairchild的NDS331N。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

具体地，所述功率模块5通过过压过流保护装置9与所述电源模块2电连接。

其中，所述过压过流保护装置9用于将所述电源模块2提供的12V电压转换为稳定的12V电压。

本实施例中，所述过压过流保护装置9通过所述VPX连接器7与电源模块2电连接。

本实施例中，所述功率模块5的型号为上海丸浜电子科技的RX24。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

本实施例中，所述过压过流保护装置9(过压过流保护开关)的型号为株洲宏达的XC388QDA。

具体地，所述LED显示灯6用于显示导冷装置11的人为设定功率。

具体地，所述测试系统还包括与所述微控制器1电连接的温度传感器10，所述温度传感器10用于检测机箱的温度，以体现液冷效果。

本实施例中，所述温度传感器10还与所述所述VPX连接器7电连接，所述VPX连接器7为所述温度传感器10提供3.3V电压。

本实施例中，所述微控制器1的电气原理如附图3所示，所述电源管理芯片8的电气原理如附图4所示，所述负载检测模块3的电气原理如附图5所示，所述功率模块5的电气原理如附图6所示，所述LED显示灯6的示意如附图7所示，所述过压过流保护装置9的电气原理如附图8所示，所述温度传感器10的检测原理如附图9所示，所述VPX连接器7的电气原理如附图10所示，所述测试系统的串口调试如附图11所示。

机箱的主板通电后，将进入某一低功耗模式或者待运行状态，此时，可以通过所述微控制器1人为设定需要的功率值，并通过IIC(多向控制总线)与所述微控制器1通信连接使导冷装置11达到想到的工作状态，所述LED显示灯6也相应显示人为设定的导冷装置11的功率。工作一段时间后，如所需期望功耗要求大于当前功耗值，可以通过所述微控制器1人为调节所述功率模块5的消耗情况，增大所述功率模块5的消耗，加大导冷装置11的功率，LED显示灯6再次根据导冷装置11新的设定功率显示功率等级，以解决现有的液冷机箱无法调节导冷装置的功率，不便于在不同功率下对液冷机箱进行液冷测试的问题。当所述功率模块5的总体功率过高或者主板温度达到设定阈值后，所述微控制器1将自动断电，设置为低功耗工作模式或者停止运行以保证电路工作稳定。

本实施例通过集成所述微控制器1、所述电源模块2、所述负载检测模块3、所述场效应晶体管4、所述功率模块5以及所述LED显示灯6，并将所述功率模块5作为功耗载体与机箱的导冷装置11电连接，从而使该测试系统能通过微控制器1人为设定测试需要的导冷装置11的功率值，并通过人为设定的功率值控制导冷装置11的工作状态来控制功耗，并通过LED显示灯6查看人为设定的功率，以解决现有的液冷机箱无法调节导冷装置11的功率，不便于在不同功率下对液冷机箱进行液冷测试的问题。

另外，所述测试系统经过硬件调试和程序烧录测试，初始化功耗主板，对其进行负载工作测试，发现当选定一个功率负载(10W)工作时，其金属在发热时会进行热传导从而影响周围未工作的功率器件，而当整个主板负载都工作时，考虑负载温度升高时出现的降额问题，会发现，实际功率值会比期望功率值稍有降低，降低范围为期望功率的5％～10％以内；此外，通过功耗主板的发热情况观察机箱液冷的情况，会发现，当设定功耗在50W内时，液冷管流体速度相对较慢；设定功耗在50W～160W时，液冷管流体速度较快，且根据功耗值的大小而变化，散热能力具有一定的时效性和科学性。相比于导冷或者风扇的散热方式，其具有噪音小、散热效率高、且无外界灰尘的影响，有效的提高了机箱的散热能力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，也都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，包括微控制器、电源模块、负载检测模块、场效应晶体管、功率模块以及LED显示灯，所述功率模块作为功耗载体与机箱的导冷装置电连接；所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述微控制器电连接，所述微控制器、所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯均与所述电源模块电连接。

2.如权利要求1所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述微控制器的型号为GD32F103RET6。

3.如权利要求1所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述电源模块通过VPX连接器分别与所述微控制器、所述负载检测模块、所述负载检测模块、所述场效应晶体管、所述功率模块以及所述LED显示灯电连接。

4.如权利要求3所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述场效应晶体管通过电源管理芯片与所述VPX连接器电连接。

5.如权利要求4所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述电源管理芯片的型号为BL8033CB6TR。

6.如权利要求1所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述场效应晶体管的型号为NDS331N。

7.如权利要求1所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述负载检测模块是型号为INA226的电流功率监视器。

8.如权利要求1所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述功率模块通过过压过流保护装置与所述电源模块电连接。

9.如权利要求8所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述过压过流保护装置的型号为XC388QDA。

10.如权利要求1至9中任一项所述的通过功耗控制液冷机箱的测试系统，其特征在于，所述功率模块的型号为RX24。

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