JPH0540533A

JPH0540533A - 電子装置の温度検出システム

Info

Publication number: JPH0540533A
Application number: JP19677491A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Suzuki; 正博鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、特性の揃ったダイオードの
選択を行なうことなく、精度のよい温度測定を行うこと
により、信頼性と経済性を向上することのできる温度検
出システムを提供することにある。【構成】温度検出校正手段９は、冷却対象部１に電源
供給しないで集積回路素子２の温度を変更する温度変更
手段１０と、該温度変更手段１０で変更された集積回路
素子２の温度を計測する温度計測手段１１と、該温度計
測手段１１で計測された温度データと電圧検出手段５で
検出されたダイオード３の電圧データとの相関を求め、
求められたダイオード３の温度依存性の校正データを出
力する制御手段１２とを有する。温度変換手段７は、制
御手段１２から出力される校正データを書込み該校正デ
ータに基づきダイオード３の電極間の電圧データを温度
データに変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロセッサユニットや
プロセッサモジュールなど電子装置内の対象部の集積回
路素子内に設けたダイオードの順方向電圧の温度依存性
を利用して、集積回路素子のジャンクション温度を検出
し、該ジャンクション温度の検出データに基づき、例え
ば冷却ファンの回転を制御する電子装置の温度検出シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８（ａ）は、従来の温度検出システム
の構成を示す図、図８（ｂ）は、温度検出部の回路構成
図である。温度検出システムは、冷却対象部（例えば基
板）１の一端に設けた特定の集積回路素子（以下、ＬＳ
Ｉと称する。）ＬＳＩ２と、該ＬＳＩ２内に設けたダイ
オード３と、該ダイオード３の順方向電圧の温度依存性
を利用してジャンクション温度を検出する温度検出回路
部４０とを備えている。

【０００３】温度検出システムは、冷却対象部１上の複
数個のＬＳＩ２０のジャンクション温度を特定ＬＳＩ２
により代替的に検出するべく、ＬＳＩ２は、図８（ｂ）
に示すようにＬＳＩ部２０ー１とダイオード３とを備え
ている。

【０００４】温度検出回路部４０は、ダイオード３に所
定量の電流を供給する定電流回路４と、ダイオード３に
所定量の順方向電流を流した時にダイオード３の電極間
に発生する電圧を検出する電圧検出回路５とを備えてい
る。

【０００５】このような温度検出システムは、ＬＳＩ２
内部に設けたダイオード３の順方向電圧が温度により変
化する現象、すなわち順方向電圧の温度依存性を利用し
てＬＳＩ部２０ー１のジャンクション温度を検出し、温
度検出データに基づいて冷却装置５５の温度を一定値に
なるように制御する。なお、ファン５０は、冷却装置５
５内部に備えられ、冷却空気５１はファン５０から基板
１０に送風される。

【０００６】図９はダイオードの順方向電圧の温度依存
特性を示す図である。図中、横軸はダイオード３のジャ
ンクション温度Ｘ（℃）であり、縦軸はダイオード３の
順方向電圧の温度依存性に基づく順方向電圧Ｙ（ｖ）で
ある。かかるダイオードの温度依存特性、すなわち電圧
対温度の特性曲線はＸ＝ｆ（Ｙ）として得られる。

【０００７】通常少なくとも電子装置の温度検出範囲で
ある０℃〜１５℃程度のスパンでは、ほぼ直線性を有す
るので、Ｘ＝ａｙ＋ｂ（ａ，ｂは定数）とすることが可
能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイオ
ード３の順方向電圧依存特性を利用した従来の温度検出
システムにあっては、次のような問題があった。すなわ
ち、ダイオードの特性（つまり、係数ａ，ｂの値）は、
特に製造ロット間でバラツキが大となり、例えば常温で
の出力電圧８００ｍｖに対して±３０〜４０ｍｖのバラ
ツキは避けられない。このような場合には、温度依存係
数を１．５ｍｖ／℃とすると、±３０〜４０ｍｖの出力
電圧のバラツキは、±２０〜２７℃の温度バラツキに相
当するため、ダイオード３の精度の良い温度検出は不可
能となる。

【０００９】そこで、精度の良い温度検出をするために
は、特性が一定なダイオード３、すなわち係数ａ，ｂの
値がある範囲にあるダイオードを有する集積回路素子を
選択して用いる必要がある。このダイオードの選択は大
変な作業であり、またその選択によって集積回路素子の
コストが高くなってしまう。

【００１０】本発明の目的は、特性の揃ったダイオード
の選択を行なうことなく、精度のよい温度測定を行うこ
とにより、信頼性と経済性を向上することのできる温度
検出システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決し目的を達成するために下記の構成とした。図１は本
発明の原理図である。図１を参照して本発明を説明す
る。

【００１２】温度検出校正手段９は、冷却対象部１に電
源供給しないで集積回路素子２の温度を変更する温度変
更手段１０と、該温度変更手段１０で変更された集積回
路素子２の温度を計測する温度計測手段１１と、該温度
計測手段１１で計測された温度データと電圧検出手段５
で検出されたダイオード３の電圧データとの相関を求
め、求められたダイオード３の温度依存性の校正データ
を出力する制御手段１２とを有する。温度検出校正手段
９は、例えばプロセッサユニットモジュールレベルでダ
イオード３の電圧対温度特性曲線を得るものである。

【００１３】温度変換手段７は、制御手段１２から出力
される校正データを書込み該校正データに基づきダイオ
ード３の電極間の電圧データを温度データに変換する。
また、温度検出校正手段９は、ダイオード３の温度依存
性の校正データを得るべく、定電流手段２２と、電圧検
出手段２３と、制御手段１２により、電圧検出手段２３
で検出されたダイオード３の電圧データと温度計測手段
１１で計測された温度データとの相関によって求められ
たダイオード３の校正データを、各冷却対象部１に対応
させて書き込む記憶手段２５とを備え、運用時に、記憶
手段２５からの校正データを温度変換手段７に書き込
む。

【００１４】また、温度検出校正手段９は、温度校正作
業が終了した後に冷却対象部１に通常運用時と同一状態
で電力を供給する電源３０と、温度校正作業が終了した
後に通常運用時と同一状態で冷却対象部１を冷却する冷
却機構６を運転し温度変換手段７から出力される集積回
路素子２の温度データに基づき冷却機構６が正常か否か
を判定する冷却機構制御装置３１とを備えた。

【００１５】

【作用】本発明によれば、次のような作用を呈する。温
度検出校正手段９により、集積回路素子２の温度が変更
され、変更された集積回路素子２の温度が計測され、計
測された温度データとダイオード３の電圧データとの相
関が求められ、求められたダイオード３の電圧対温度特
性曲線の係数などの校正データが温度変換手段７に書き
込まれる。この校正データを用いて温度変換手段７によ
りダイオード３の電極間の電圧データを温度データに変
換するから、ダイオード３にバラツキがあっても、ダイ
オード３の温度検出の精度を向上でき、しかも特性の揃
ったダイオードの選択を行なう必要がなくなる。よって
電子装置の信頼性と経済性を向上できる。

【００１６】また、温度検出校正手段９に有する電圧検
出手段２３で検出されたダイオード３の電圧データと温
度計測手段１１で計測された温度データとの相関によっ
て求められたダイオード３の校正データを、記憶手段２
５に各冷却対象部１に対応させて書き込むから、冷却対
象部１毎にダイオード３の温度検出の精度を向上でき
る。

【００１７】また、冷却機構制御装置３１により温度変
換手段７から出力される集積回路素子２の温度情報に基
づき冷却機構６の正常または異常が判定されるから、冷
却機構の試験が行え、プロセッサモジュールの信頼性を
高めることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図２は本
発明に係る温度検出システムの実施例１の構成図であ
る。なお、図２において、図８に示す部分と同一部分に
ついては、同一符号を付して説明する。

【００１９】温度検出システムは、冷却対象部１に配置
された特定のＬＳＩ２に内蔵するダイオード３の順方向
電圧の温度依存性を利用して同一冷却対象部１に実装さ
れたＬＳＩ２０のジャンクション温度を検出するもので
あり、冷却対象部１と、温度検出回路部８と、温度検出
回路部校正装置９ー１とを有する。

【００２０】冷却対象部１は、例えばプロセッサユニッ
トまたはプロセッサモジュールであり、下部には冷却対
象部１を冷却するための冷却機構６が設けられている。
冷却対象部１の一部にはダイオード３を内蔵した特定の
ＬＳＩ２が設けられ、このＬＳＩ２の下端にはＬＳＩ２
の温度を検出するための温度センサー１３が設けられて
いる。

【００２１】温度検出回路部８は、特定ＬＳＩ２内部に
設けたダイオード３に所定値の電流を供給する定電流回
路４と、ダイオード３に所定値の電流を流した時にダイ
オード３の順方向電圧を検出する電圧検出回路５と、ダ
イオード３の温度依存特性の校正データを記録させたＥ
ＥＰＲＯＭ７０及びこの校正データに基づいてダイオー
ド３の順方向電圧データを温度情報に変換するマイクロ
プロセッサ８０を有する温度変換回路７とを備えてい
る。

【００２２】温度検出回路部校正装置９ー１は、冷却対
象部１に対して電源未供給時に、ＬＳＩ２の温度を変更
するＬＳＩ温度変更部１０と、ＬＳＩ２の近傍に配置さ
れた温度センサー１３により、変更されたＬＳＩ２の温
度を検出してこの検出出力を計測するＬＳＩ温度計測部
１１と、このＬＳＩ温度計測部１１で計測された温度デ
ータと読み取りバス１４を介する電圧検出回路５で検出
されたダイオード３の電圧データとの相関を求め、求め
られたダイオード３の温度依存性の校正データを書き込
みバス１５を介して温度変換回路７内部のＥＥＰＲＯＭ
７０に書込制御するコントローラ１２とを有する。

【００２３】校正データは、例えば電圧対温度特性曲線
の校正係数ａ，ｂあるいは温度しきい値などである。こ
のように構成された装置によれば、冷却対象部１の電源
未供給時に、ＬＳＩ温度変更部１０によって、ＬＳＩ２
の温度が変更されると、ＬＳＩ温度変更部１０の近傍に
配置された温度センサー１３により、変更されたＬＳＩ
２の温度が検出され、この検出出力がＬＳＩ温度計測部
１１により計測されることで温度データが得られる。

【００２４】そしてコントローラ１２によって、ＬＳＩ
温度計測部１１で計測された温度データと電圧検出回路
５で検出されたダイオード３の電圧データとの相関が求
められる。この両者の相関は、例えば温度Ｘ１＝２０゜
Ｃのときの検出電圧Ｙ１＝ｍＶを求め、さらに温度Ｘ２
＝６０゜Ｃのときの検出電圧Ｙ２＝ｍＶを求めてＸ＝ａＹ＋ｂにそれぞれ代入して連立方程式を解くことにより、校正
データとしての校正係数ａ，ｂを定める。

【００２５】求められたダイオード３の温度依存性の校
正データとしての校正係数ａ，ｂが温度変換回路７内部
のＥＥＰＲＯＭ７０に書込まれる。さらにＥＥＰＲＯＭ
７０に書き込まれた校正データとしての校正係数ａ，ｂ
を用いて、温度変換回路７によって、ダイオード３の順
方向の電圧データが温度情報に変換されるから、ダイオ
ード３にバラツキがあっても、ダイオード３の温度検出
の精度を向上できる。しかも複数個のダイオード３の中
から特性の揃ったダイオードの選択を行なう必要がなく
なり、作業が簡単になる。よって電子装置の信頼性と経
済性を向上できる。

【００２６】＜実施例２＞次に本発明の実施例２につい
て説明する。図３は本発明の実施例２の構成を示す図で
ある。

【００２７】実施例２は、実施例１のより具体的な例で
あり、温度検出回路部校正装置９ー２が、冷却対象部１
と、この冷却対象部１を内蔵し且つ温度変更指令により
ＬＳＩ２の温度を常に一定の温度に保つＬＳＩ温度変更
部としての恒温層１０ー１と、この恒温層１０ー１内部
に配置され且つＬＳＩ２の近傍に配置された温度センサ
ー１３によりＬＳＩ２の温度と同一となる温度を検出し
検出された検出出力を計測するＬＳＩ温度計測部１１
と、このＬＳＩ温度計測部１１で計測された温度データ
と電圧検出回路５で検出されたダイオード３の電圧デー
タとの相関を求め、求められたダイオード３の温度依存
性の校正データを温度変換回路７内部のＥＥＰＲＯＭ７
０に書込制御するコントローラ１２とからなることを特
徴とする。

【００２８】なお、温度検出回路８の構成は、実施例１
の構成と同一である。このような実施例２にあっても、
温度検出回路部校正装置９ー２により求めた校正データ
を用いるから、実施例１と同様にダイオード３を用いて
ＬＳＩ２のジャンクション温度測定の精度を向上するこ
とができる。

【００２９】＜実施例３＞次に本発明の実施例３につい
て説明する。図４は本発明の実施例３の構成を示す図で
ある。実施例３は、冷媒液を循環させる冷媒供給装置１
０ー３により基板１０上に配置されたＬＳＩ２０を冷却
するものである。

【００３０】実施例３においては、実施例１のより具体
的な例であり、冷却対象部１として液冷プロセッサモジ
ュール１ー３を用い、ＬＳＩ温度変更部としての冷媒供
給装置１０ー３と、ＬＳＩ２の温度と同一となる供給冷
媒温度を計測するＬＳＩ温度計測部１１に有する温度セ
ンサー１３と、コントローラ１２とからなる温度検出回
路部校正装置９ー３を有することを特徴とする。

【００３１】冷却供給装置１０ー３は、水などの冷媒液
を供給するためのポンプ１８と、冷媒液を冷却するため
の冷凍機１９ー１と、冷媒液を加熱するためのヒータ１
９ー２と、冷媒液の流量を計測する流量計２１とを有す
る。

【００３２】１６は冷媒供給装置１０ー３と特定ＬＳＩ
２間、あるいは冷媒供給装置１０ー３とＬＳＩ２０間に
配置される熱接合であり、５６は冷媒液５２を循環させ
るパイプである。

【００３３】この温度検出システムは、温度検出回路部
校正祖装置９ー３によりダイオード３の温度依存特性の
校正データを温度変換回路７内部のＥＥＰＲＯＭ７０に
書き込み、校正データに基づき温度検出回路部８を介し
てＬＳＩ２０のジャンクション温度を検出するから、温
度検出精度は３℃以内が充分に期待できる。

【００３４】＜実施例４＞次に本発明の実施例４につい
て説明する。図５は本発明の実施例４の構成を示す図、
図６は電子装置運用時における動作を説明するための図
である。

【００３５】実施例４は、定電流回路２２と、電圧検出
回路２３と、ＬＳＩ温度変更部１０と、ＬＳＩ計測部１
１と、コントローラ１２と、フロッピディスク２５を内
蔵するフロッピディスクドライバ２４とをからなる温度
検出回路部校正装置９ー４を有し、前述した温度検出回
路部８を不要としたことを特徴とするものである。

【００３６】このように構成された装置によれば、ダイ
オード３の温度依存特性の校正時には、温度検出回路部
８を用いずに、温度検出回路部校正装置９ー４に内蔵さ
れた定電流回路２２と電圧検出回路２３とにより独自に
ダイオード３の電圧データを検出し、算出したダイオー
ド３の電圧対温度依存特性の校正データやその他温度し
きい値を、フロッピディスクドライバ２４を経由して、
各冷却対象部１毎に固有のフロッピディスク２５に予め
記入しておく。

【００３７】次に電子装置運用時の動作を図６を参照し
て説明する。まず、冷却機構６を動作させておく。次に
フロッピディスクドライバ２４を作動させると、フロッ
ピディスク２５からダイオード３の電圧対温度依存特性
の校正データやその他温度しきい値が読み出されて電子
装置全体の制御装置２６に取り込まれる。そうすると、
制御装置２６は、校正時における冷却対象部１とフロッ
ピディスク２５からのダイオード３の電圧対温度依存特
性の校正データなどとが対応しているか否かを確認し、
対応しているときにはフロッピディスク２５からの校正
データなどを温度変換回路７内部のＥＥＰＲＯＭ７０に
書き込む。

【００３８】次に制御装置２６は、電源制御装置２８を
起動し、電源制御装置２８によりプロセッサモジュール
１の電源２７が起動して、プロセッサモジュール１に電
源供給される。

【００３９】以上の校正作業が終了すると、通常の運用
が行われる。このように各冷却対象部１に対応させてフ
ロッピディスク２５に各校正データを書き込むので、各
冷却対象部毎にダイオード３の温度依存特性を校正でき
るから、精度のよい温度検出が行える。

【００４０】＜実施例５＞次に本発明の実施例５につい
て説明する。図７は本発明の実施例５の構成を示す図で
ある。

【００４１】温度検出校正手段９ー５は、温度校正作業
が終了した後にプロセッサユニットまたはプロセッサモ
ジュール１に通常運用時と同一状態で電力を供給する電
源３０と、温度校正作業が終了した後に通常運用時と同
一状態で冷却対象部１を冷却する冷却機構６を運転し温
度変換回路７から出力されるＬＳＩ２の温度データに基
づき冷却機構６が正常か否かを判定する冷却機構制御装
置３１とを備えることを特徴とする。

【００４２】このように構成された装置によれば、校正
作業終了後に通常運用時と同状態で冷却機構６を運転
し、冷却対象部１別に通常運用時と同状態で電力を供給
し、温度検出回路部８を通してＬＳＩ２の温度を計測す
ることによって、冷却機構６が正常か否かを判定するの
で、冷却機構の試験を行え、プロセッサモジュール１の
信頼性を高めることができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、温度検出校正手段９に
より、計測された温度データとダイオード３の電圧デー
タとの相関が求められ、求められたダイオード３の電圧
対温度特性曲線の係数などの校正データが温度変換手段
７に書き込まれる。この校正データを用いて温度変換手
段７によりダイオード３の電極間の電圧データを温度デ
ータに変換するから、ダイオード３にバラツキがあって
も、ダイオード３の温度検出の精度を向上でき、しかも
特性の揃ったダイオードの選択を行なう必要がなくな
る。また、高精度の温度データを基にして各種処理を実
行できるための電子装置システムの信頼性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明に係る電子装置の温度検出システムの実
施例１の構成を示す図である。

【図３】本発明に係る電子装置の温度検出システムの具
体的な実施例２の構成を示す図である。

【図４】本発明に係る電子装置の温度検出システムの具
体的な実施例３の構成を示す図である。

【図５】本発明に係る電子装置の温度検出システムの実
施例４の構成を示す図である。

【図６】実施例４の電子装置運用時の動作を説明するた
めの図である。

【図７】本発明に係る電子装置の温度検出システムの実
施例５の構成を示す図である。

【図８】従来の温度検出システムの構成を示す図であ
る。

【図９】ダイオードの順方向電圧の温度依存特性を示す
図である。

【符号の説明】

１・・冷却対象部２・・特定ＬＳＩ３・・ダイオード４・・定電流回路５・・電圧検出回路６・・冷却機構７・・温度変換回路８・・温度検出回路部１０・・ＬＳＩ温度変更部１１・・ＬＳＩ温度計測部１２・・コントローラ１３・・温度センサー１６・・熱接合１８・・ポンプ１９ー１・・冷凍機１９ー２・・ヒータ２０・・ＬＳＩ２０ー１・・ＬＳＩ部２１・・流量計２２・・校正装置の定電流回路２３・・校正装置の電圧検出回路２４・・フロッピディスクドライバ２５・・フロッピディスク２６・・電子装置全体の制御装置２７，３０・・プロセッサユニット／モジュール電源２８・・電源制御装置２９，３１・・冷却機構制御装置５０・・ファン５１・・冷却空気５２・・冷媒液５５・・冷却装置５６・・パイプ７０・・ＥＥＰＲＯＭ（イーイーピーロム）８０・・マイクロプロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却対象部（１）に配置された特定の集
積回路素子（２）に内蔵するダイオード（３）に一定量
の電流を定電流手段（４）で流し、該ダイオード（３）
の電極間に発生する電圧を電圧検出手段（５）で検出
し、該検出電圧に基づき、ダイオード（３）の順方向電
圧の温度依存性を利用して同一冷却対象部（１）に実装
された集積回路素子（２０）のジャンクション温度を検
出する電子装置の温度検出システムにおいて、前記冷却対象部（１）に電源供給しないで集積回路素子
（２）の温度を変更する温度変更手段（１０）、該温度
変更手段（１０）で変更された集積回路素子（２）の温
度を計測する温度計測手段（１１）、該温度計測手段
（１１）で計測された温度データと前記電圧検出手段
（５）で検出されたダイオード（３）の電圧データとの
相関を求め、求められた前記ダイオード（３）の温度依
存性の校正データを出力する制御手段（１２）を有する
温度検出校正手段（９）と、前記制御手段（１２）から出力される校正データを書込
み該校正データに基づき前記ダイオード（３）の電極間
の電圧データを温度データに変換する温度変換手段
（７）とを備えたことを特徴とする電子装置の温度検出
システム。
【請求項２】前記温度検出校正手段（９）は、前記ダ
イオード（３）の温度依存性の校正データを得るべく、
定電流手段（２２）と、電圧検出手段（２３）と、前記
制御手段（１２）により、前記電圧検出手段（２３）で
検出された前記ダイオード（３）の電圧データと前記温
度計測手段（１１）で計測された温度データとの相関に
よって求められた前記ダイオード（３）の校正データ
を、前記各冷却対象部（１）に対応させて書き込む記憶
手段（２５）とを備え、運用時に、前記記憶手段（２５）からの校正データを前
記温度変換手段（７）に書き込むことを特徴とする請求
項１の電子装置の温度検出システム。
【請求項３】前記温度検出校正手段（９）は、温度校
正作業が終了した後に前記冷却対象部（１）に通常運用
時と同一状態で電力を供給する電源（３０）と、温度校
正作業が終了した後に通常運用時と同一状態で前記冷却
対象部（１）を冷却する冷却機構（６）を運転し前記温
度変換手段（７）から出力される集積回路素子（２）の
温度データに基づき冷却機構（６）が正常か否かを判定
する冷却機構制御装置（３１）とを備えたことを特徴と
する請求項１または請求項２記載の電子装置の温度検出
システム。