JPH07231058A - Cooling equipment for electronic apparatus - Google Patents

Cooling equipment for electronic apparatus

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JPH07231058A
JPH07231058A JP2036094A JP2036094A JPH07231058A JP H07231058 A JPH07231058 A JP H07231058A JP 2036094 A JP2036094 A JP 2036094A JP 2036094 A JP2036094 A JP 2036094A JP H07231058 A JPH07231058 A JP H07231058A
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JP
Japan
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power supply
cooling
load
current
cooling fan
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Pending
Application number
JP2036094A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Suzuki
康司 鈴木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To keep constant the temperature of a d.c. power supply and a load apparatus by controlling the speed of cooling fan revolution based on the output voltage of an integrating circuit, which receives control signals for the control of transistor operation from the voltage control circuit in the d.c. power supply and integrates the signals, and the input voltage of the d.c. power supply. CONSTITUTION:The calorific values of a d.c. power supply 10 and a load apparatus are proportional to output current, and calorific value is proportional to a product of duty factor D and input voltage Ei. The magnitude of duty factor D is obtained by integrating PWM signals (switching control signals), which control the on and off of a transistor 3, by means of an integrating circuit 21. Therefore, the speed of the revolution of a cooling fan 14 is controlled according to values obtained by multiplying values from the integration of the PWM signals by values of input voltage Ei. Thus the speed of cooling fan 14 revolution is controlled at the same time as load current fluctuates. This makes it possible to increase the cooling capability before the temperature of the d.c. power supply 10 or the load apparatus 11 rises.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、負荷電流が時間によ
って変化するために、時間によって発熱量が異なる直流
電源装置や負荷装置を冷却するための冷却装置におい
て、発熱量の変化を事前に予測し、温度を常に一定に保
つよう制御するとともに、機器全体の冷却を最も効率良
く行うことで、冷却される機器の信頼性を向上させるこ
とができ、経済的にもすぐれた電子機器の冷却装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention predicts a change in heat generation amount in advance in a cooling device for cooling a DC power supply device or a load device whose heat generation amount changes with time because the load current changes with time. However, by controlling the temperature so that it is always constant, and cooling the entire equipment most efficiently, the reliability of the equipment to be cooled can be improved, and this is an economical cooling device for electronic equipment. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電子機器における冷却装置の実施
例を図6と図7に示す。図6において、1は直流電源、
2はトランス、3はスイッチング用のトランジスタ、4
はトランジスタ3を駆動させるトランジスタ駆動回路、
5は整流ダイオード、6は平滑用のチョークコイル、7
は平滑用のコンデンサ、8は電圧制御回路、9は電流検
出用抵抗、10は直流電源装置、11は負荷電流が時間
によって変化する負荷装置、12は直流電源装置10ま
たは負荷装置11に取付けられた温度センサ、13は温
度制御回路、14は冷却用ファン、15は冷却用ファン
14を駆動させる駆動回路である。
2. Description of the Related Art Examples of conventional cooling devices for electronic equipment are shown in FIGS. In FIG. 6, 1 is a DC power supply,
2 is a transformer, 3 is a switching transistor, 4
Is a transistor drive circuit for driving the transistor 3,
5 is a rectifying diode, 6 is a choke coil for smoothing, 7
Is a smoothing capacitor, 8 is a voltage control circuit, 9 is a current detection resistor, 10 is a DC power supply device, 11 is a load device whose load current changes with time, and 12 is attached to the DC power supply device 10 or the load device 11. Further, 13 is a temperature control circuit, 14 is a cooling fan, and 15 is a drive circuit for driving the cooling fan 14.

【0003】また、図7において、16,17は前記直
流電源装置10と同様な回路からなる第1の直流電源装
置と第2の直流電源装置、18,19は前記負荷装置1
1と同様に時間によって負荷電流が変化する第1の負荷
装置と第2の負荷装置、20は各直流電源または負荷装
置の最大発熱量比で冷却風量の配分を決定している流量
調整器である。
Further, in FIG. 7, reference numerals 16 and 17 denote a first DC power supply apparatus and a second DC power supply apparatus, which have the same circuit as the DC power supply apparatus 10, and 18 and 19 denote the load apparatus 1.
The first load device and the second load device in which the load current changes with time as in the case of 1, and 20 is a flow rate regulator that determines the distribution of the cooling air flow rate by the maximum heat generation ratio of each DC power source or load device. is there.

【0004】図8は図6に示した従来装置の動作の概略
を示したもので、アは負荷電流の変化を示した図、イは
温度制御回路13からの信号を表わした電圧波形図、エ
は冷却用ファン14の回転速度を示した図、オは温度セ
ンサ12の取付部の温度を示した図である。
FIG. 8 shows an outline of the operation of the conventional device shown in FIG. 6, where (a) shows a change in load current, (b) a voltage waveform diagram showing a signal from the temperature control circuit 13, E is a diagram showing the rotation speed of the cooling fan 14, and E is a diagram showing the temperature of the mounting portion of the temperature sensor 12.

【0005】次に図6に示す従来装置の動作について説
明する。直流電源装置10は現在最も多く利用されてる
スイッチング方式の電源であり、トランジスタ3がオン
・オフしてトランス2の1次側にパルス電流を流すこと
によって、トランス2の2次側に電力が伝送される。ト
ランス2の2次側に発生した電力は整流ダイオード5に
よって整流され、平滑用チョークコイル6を介し、平滑
用コンデンサ7に蓄えられ、所定の直流電圧として負荷
装置11へ供給される。電圧制御回路9はコンデンサ7
の両端の電圧を検出し、電圧が低下するとトランジスタ
3のオン幅を広くし、電圧が上昇するとオン幅を狭くす
るようトランジスタ駆動回路4へ信号を送ることで、常
にコンデンサ7の両端の電圧を一定にするよう動作し、
電流検出用抵抗8に流れる電流がトランジスタ3の定格
以上になった場合にはトランジスタ3の動作を停止させ
るよう動作する。温度センサ12は、直流電源装置10
または負荷装置11の最も発熱する部分に取付けられ、
所定の温度より高くなると温度制御回路13が冷却用フ
ァン14を動作させたり、あるいは回転速度を上げるよ
う駆動回路15に信号を送るものである。冷却用ファン
14の風量は負荷装置11が最大電流を消費した場合で
も充分直流電源装置10あるいは負荷装置11を冷却で
きるよう設定されたものである。そのため、図8のアに
示すように、負荷装置11が消費する負荷電流が時間に
よって変化した場合、温度センサ12の検出温度信号は
図8のオに示すようになり、冷却用ファン14を動作さ
せる間隔は負荷電流が多くなるほど短くなってくる。温
度制御回路13からはモータ駆動回路15へ図8のイに
示す電圧波形が送られ、冷却用ファン14の回転速度は
図8のエのように可変することになる。よって、直流電
源装置10や負荷装置11には、冷却用ファン14の動
作周期にあわせて過熱したり冷却されたりしていること
で、過大な熱ストレスがかかっていた。また、温度セン
サ12の特性や取付け方法,位置等の違いにより、冷却
用ファン14の動作点が変わってしまうため、全数動作
点の調整を行う必要があった。さらに、冷却用ファン1
4が動作するたびに周辺機器へノイズを与えることにな
り、周辺機器の誤動作を引き起す原因となることが少な
くなかった。
Next, the operation of the conventional device shown in FIG. 6 will be described. The DC power supply device 10 is a switching-type power supply that is most often used at present, and the transistor 3 is turned on / off to supply a pulse current to the primary side of the transformer 2 so that power is transmitted to the secondary side of the transformer 2. To be done. The power generated on the secondary side of the transformer 2 is rectified by the rectifier diode 5, stored in the smoothing capacitor 7 via the smoothing choke coil 6, and supplied to the load device 11 as a predetermined DC voltage. The voltage control circuit 9 is a capacitor 7
The voltage across the capacitor 7 is detected, and a signal is sent to the transistor drive circuit 4 to widen the ON width of the transistor 3 when the voltage drops and narrow the ON width when the voltage rises, so that the voltage across the capacitor 7 is constantly Works to stay constant,
When the current flowing through the current detection resistor 8 exceeds the rating of the transistor 3, the operation of the transistor 3 is stopped. The temperature sensor 12 is the DC power supply device 10.
Or it is attached to the most heat generating part of the load device 11,
When the temperature becomes higher than a predetermined temperature, the temperature control circuit 13 operates the cooling fan 14 or sends a signal to the drive circuit 15 to increase the rotation speed. The air volume of the cooling fan 14 is set so that the DC power supply device 10 or the load device 11 can be sufficiently cooled even when the load device 11 consumes the maximum current. Therefore, as shown in FIG. 8A, when the load current consumed by the load device 11 changes with time, the temperature signal detected by the temperature sensor 12 becomes as shown in FIG. 8E, and the cooling fan 14 operates. The interval to be set becomes shorter as the load current increases. The temperature control circuit 13 sends the voltage waveform shown in A of FIG. 8 to the motor drive circuit 15, and the rotation speed of the cooling fan 14 is varied as shown in FIG. Therefore, the DC power supply device 10 and the load device 11 are overheated or cooled in accordance with the operation cycle of the cooling fan 14, so that excessive thermal stress is applied. Further, the operating points of the cooling fans 14 change due to differences in the characteristics of the temperature sensors 12, the mounting method, the position, etc. Therefore, it was necessary to adjust all the operating points. Furthermore, the cooling fan 1
Each time No. 4 operates, noise is given to the peripheral device, which often causes malfunction of the peripheral device.

【0006】また、図7に示すような、直流電源装置や
負荷装置を複数台使用した電子機器については、冷却用
ファン14からの冷却空気を、流量調整器20にて各直
流電源装置や負荷装置の最大発熱時の発熱量比で分配
し、各直流電源装置や負荷装置を冷却している。このた
め、冷却用ファン14はすべての機器を冷却できるよう
冷却能力の大きなものを使う必要があり、負荷装置18
の消費電流が定格より少なかったり、逆に負荷装置19
の消費電流が定格より少なかったりした場合でも、常に
最大発熱量を冷却できるだけの風量にて冷却用ファン1
4を動作させなくてはならず、小型化ができなかった
他、経済的によくなかった。
Further, in an electronic device using a plurality of DC power supply devices and load devices as shown in FIG. 7, cooling air from the cooling fan 14 is supplied to the DC power supply devices and the load devices by the flow rate controller 20. The DC power supply unit and the load unit are cooled by distributing the heat generation amount ratio at the time of maximum heat generation of the device. For this reason, it is necessary to use the cooling fan 14 having a large cooling capacity so that all the devices can be cooled.
Current consumption is less than the rating, or conversely the load device 19
Even if the current consumption of the fan is less than the rated value, the cooling fan 1 is always provided with an air volume that can cool the maximum heat generation amount.
4 had to be operated, could not be miniaturized, and was not economically good.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の回路を用いた電
子機器の冷却装置は以上のように構成されているため、
直流電源装置や負荷装置に過剰な熱ストレスがかかった
り、発熱量が少ない状態においても、大きな冷却用ファ
ンを必要としていた他、冷却用ファンの動作・停止切替
り時にノイズが発生し、他の電子機器や負荷装置が誤動
作してしまうといった不具合があり、信頼性や経済性が
悪いといった課題があった。
Since the cooling device for electronic equipment using the conventional circuit is constructed as described above,
A large cooling fan was required even when the DC power supply or load device was overheated or the amount of heat generated was small. There is a problem that electronic devices and load devices malfunction, and there is a problem that reliability and economic efficiency are poor.

【0008】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、直流電源装置や負荷装置の発熱
量の変化を事前に予測し、温度が常に一定になるよう冷
却用ファンを制御するとともに、冷却用ファンの動作を
連続的に行うことで、動作・停止切替り時に発生するノ
イズを無くし、さらに、小型の冷却用ファンにて効率よ
く冷却することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and predicts a change in the amount of heat generated by a DC power supply device or a load device in advance, and installs a cooling fan so that the temperature is always constant. By controlling and continuously operating the cooling fan, noise generated when switching between operation and stop is eliminated, and further, the cooling fan is efficiently cooled.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明における電子機
器の冷却装置は、直流電源装置のスイッチング動作制御
信号と入力電源電圧または電流伝出信号より、直流電源
装置や負荷装置の発熱状況を予測し、冷却用ファンの回
転速度や、各直流電源装置や負荷装置へ分配している冷
却空気の流量を制御することで、効率よく常に温度が一
定となるよう冷却用ファンを制御することができ、しか
も冷却用ファンが動作・停止するたびに発生するノイズ
を無くすよう冷却用ファンを連続的に制御する制御回路
と流量調整器を備えたものである。
A cooling device for electronic equipment according to the present invention predicts a heat generation state of a DC power supply device or a load device from a switching operation control signal of the DC power supply device and an input power supply voltage or current transmission signal. By controlling the rotation speed of the cooling fan and the flow rate of the cooling air distributed to each DC power supply device or load device, the cooling fan can be efficiently controlled so that the temperature is always constant. Moreover, it is provided with a control circuit and a flow rate controller for continuously controlling the cooling fan so as to eliminate noise generated each time the cooling fan operates and stops.

【0010】[0010]

【作用】この発明における電子機器の冷却装置は、直流
電源装置や負荷装置の発熱量の変化を事前に予測し、常
に温度が一定になるよう冷却することで、電子機器の寿
命を伸ばすとともに、小型の冷却用ファンにて効率よく
冷却し、冷却用ファンが動作・停止するたびに発生する
ノイズを無くすことで、電子機器が誤動作することを押
え、より経済的に電子機器を冷却することができる。
The cooling device for electronic equipment according to the present invention prolongs the life of the electronic equipment by predicting a change in the heat generation amount of the DC power supply device or the load device in advance and cooling the temperature so that the temperature is always constant. Efficiently cooling with a small cooling fan and eliminating noise generated each time the cooling fan operates / stops, it is possible to suppress malfunction of electronic equipment and cool electronic equipment more economically. it can.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において1〜11,14,15は上記従来の
装置及び回路と同一のものであり、21は制御回路9か
らのPWM信号を積分する積分回路、22は積分後の電
圧値に比例して冷却用ファン14の回転速度を制御する
温度制御回路である。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 to 11, 14, and 15 are the same as those of the above-described conventional device and circuit, 21 is an integrating circuit for integrating the PWM signal from the control circuit 9, and 22 is proportional to the voltage value after integration. It is a temperature control circuit that controls the rotation speed of the cooling fan 14.

【0012】また、図2はこの発明の動作を説明するた
めの図であり、説明の都合上入力電圧を一定とした時の
ものを表わす。図2において使用されている記号は従来
装置の動作を説明した図8に示す記号と同一のものであ
り、新たに追加した記号ウは積分回路21でPWM信号
を積分した後の電圧信号である。
Further, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present invention, and shows one when the input voltage is constant for convenience of explanation. The symbols used in FIG. 2 are the same as the symbols shown in FIG. 8 for explaining the operation of the conventional device, and the newly added symbol c is the voltage signal after integrating the PWM signal in the integrating circuit 21. .

【0013】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図1の構成において、負荷装置11の消費電流が
図2に示すアのように増加すると、直流電源装置10内
の平滑コンデンサ7の両端電圧が低下し、電圧制御回路
9はトランジスタ3のオン幅を広げようと図2のイに示
すようなPWM信号をトランジスタ駆動回路4へ送るこ
とになる。今、トランス2の一次巻線の巻線数に対する
二次巻線の巻線数比をN,トランジスタ3のオン時間対
スイッチング周期(以下デューティと記す)をD,出力
電力をPo ,入力電圧をEi ,直流電源装置10の電力
変換効率をη,出力電流をIo ,出力電圧をEo とする
と、出力電力Po は“数1”のように表わせる。
The operation will be described in detail below with reference to the drawings. In the configuration of FIG. 1, when the current consumption of the load device 11 increases as shown in FIG. 2, the voltage across the smoothing capacitor 7 in the DC power supply device 10 decreases, and the voltage control circuit 9 causes the ON width of the transistor 3 to decrease. In order to widen it, a PWM signal as shown in FIG. 2B is sent to the transistor drive circuit 4. Now, the ratio of the number of turns of the secondary winding to the number of turns of the primary winding of the transformer 2 is N, the on-time of the transistor 3 versus the switching period (hereinafter referred to as duty) D, the output power P o , the input voltage Is E i , the power conversion efficiency of the DC power supply device 10 is η, the output current is I o , and the output voltage is E o , the output power P o can be expressed as in “Equation 1”.

【0014】[0014]

【数1】 [Equation 1]

【0015】また、直流電源装置10の発熱量をPL
するとPL は“数2”で表わすことができ、負荷装置1
1の発熱量は、負荷装置11から出力される電力がほぼ
ゼロであるとすると出力電力と同一となり、Po で表わ
すことができる。
Further, P L can be represented by the "number 2" when the heating value of the DC power supply 10 and P L, the load device 1
The heat generation amount of 1 is the same as the output power when the power output from the load device 11 is substantially zero, and can be represented by P o .

【0016】[0016]

【数2】 [Equation 2]

【0017】出力電圧Eo は一定であるから、上記“数
1”,“数2”より判るように、直流電源装置10と負
荷装置11の発熱量は、出力電流Io に比例しており、
“数1”より発熱量はデューティDと入力電圧Ei の積
に比例していることが判る。デューティDは、トランジ
スタ3のオン・オフを制御しているPWM信号を積分す
ることによってその大きさが表わされるから、PWM信
号を積分した値を入力電圧Ei 倍に増幅した値にて、冷
却用ファン14の回転速度を制御すれば、負荷電流が変
動するのと同時に冷却用ファン14の回転速度を制御
し、直流電源装置10や負荷装置11の温度が上昇する
前に冷却能力を上げることができ、常に直流電源装置1
0や負荷装置11の温度を一定に保つことができること
が判る。また、図1に示すように、直接温度センサによ
って温度を検出しているわけではないため、温度センサ
の特性や取付け方によって生じる誤差が無く、全数試験
調整をする必要が無くなる他、すでに存在する信号をそ
のまま使用しているため、簡単な回路構成にて実現する
ことができる。
Since the output voltage E o is constant, the heat generation amount of the DC power supply device 10 and the load device 11 is proportional to the output current I o , as can be seen from the above "expression 1" and "expression 2". ,
It can be seen from "Equation 1" that the heat generation amount is proportional to the product of the duty D and the input voltage E i . Since the magnitude of the duty D is expressed by integrating the PWM signal that controls the on / off of the transistor 3, the duty D is cooled by the value obtained by multiplying the integrated value of the PWM signal by the input voltage E i times. If the rotation speed of the cooling fan 14 is controlled, the rotation speed of the cooling fan 14 is controlled at the same time when the load current fluctuates, and the cooling capacity is increased before the temperature of the DC power supply device 10 or the load device 11 rises. DC power supply 1
It can be seen that the temperature of 0 and the load device 11 can be kept constant. Further, as shown in FIG. 1, since the temperature is not directly detected by the temperature sensor, there is no error caused by the characteristics and mounting method of the temperature sensor, and it is not necessary to carry out 100% test adjustment. Since the signal is used as it is, it can be realized with a simple circuit configuration.

【0018】実施例2.図3は図1の実施例に示した電
子機器の冷却装置において、直流電源装置10からの電
流検出信号によって冷却用ファン14を制御した場合の
一実施例を示したものである。トランジスタ3は制御回
路9からのPWM信号に同期してオン・オフしており、
トランジスタ3のエミッタ側に接続された電流検出用抵
抗8の両端から得られる電流検出信号は、図2のイと同
様な波形となる。但し、波形イの振幅をIp とした場
合、Ip は“数3”で表わすことができる。
Example 2. FIG. 3 shows an embodiment in which the cooling fan 14 is controlled by a current detection signal from the DC power supply device 10 in the electronic device cooling device shown in the embodiment of FIG. The transistor 3 is turned on / off in synchronization with the PWM signal from the control circuit 9,
The current detection signal obtained from both ends of the current detection resistor 8 connected to the emitter side of the transistor 3 has a waveform similar to that in FIG. However, when the amplitude of the waveform a is I p , I p can be expressed by “Equation 3”.

【0019】[0019]

【数3】 [Equation 3]

【0020】“数3”より判るように、Ip とIo は比
例しているから、“数1”よりIpと発熱量PL は比例
していることが判る。よって、電流検出信号を積分回路
21で積分し、定数倍に増幅した値にて冷却用ファン1
4の回転速度を制御すれば、実施例1と同様の効果が得
られることは容易に想像できる。図3においては、説明
の都合上実施例1で説明したスイッチング方式の直流電
源にて説明したが、電流検出信号によって冷却用ファン
を制御できるため、シリーズ方式のレギュレータやバッ
テリーなどにも適用できる。また、図3では電流検出用
抵抗8をトランジスタ3のエミッタ側に接続し、トラン
ジスタ3のスイッチング電流を検出しているが、電流検
出用抵抗8を平滑用チョークコイル6に直列に接続して
出力電流Io を直接検出して利用しても同様の効果が得
られるし、電流検出用抵抗8を電流検出用トランスや他
の素子で代用しても同様な効果がえらえることも容易に
想像できる。
As can be seen from "Equation 3", since I p and I o are in proportion to each other, from "Equation 1" it can be seen that I p is in proportion to the heat generation amount P L. Therefore, the current detection signal is integrated by the integrating circuit 21, and the value obtained by multiplying the current detection signal by a constant multiple is used.
It can be easily imagined that the same effect as that of the first embodiment can be obtained by controlling the rotation speed of No. 4. In FIG. 3, the switching type DC power supply described in the first embodiment is used for convenience of explanation, but since the cooling fan can be controlled by the current detection signal, the present invention can be applied to a series type regulator or battery. Further, in FIG. 3, the current detection resistor 8 is connected to the emitter side of the transistor 3 to detect the switching current of the transistor 3, but the current detection resistor 8 is connected to the smoothing choke coil 6 in series and output. The same effect can be obtained by directly detecting and using the current I o , and it is easily imagined that the same effect can be obtained by substituting the current detecting resistor 8 with a current detecting transformer or another element. it can.

【0021】実施例3.図4は前記実施例1または実施
例2に示した直流電源装置10や負荷装置11を複数台
使用した場合の一実施例を示した図である。図4におい
て、1,14〜20は上記従来の装置及び回路と同一の
ものであり、23,24は直流電源装置16と17から
の制御信号(PWM信号または電流検出信号)をそれぞ
れ積分する積分回路、25は積分回路23と24からの
信号を受け冷却用ファン14からの冷却空気の流量分配
を制御する流量制御回路、26は冷却空気の流路内に羽
を持ち、羽の角度を可変することで直流電源装置16と
17または負荷装置18と19への冷却空気の流量分配
を調整することができる流量調整器、27は流量制御回
路25からの制御信号と流量調整器26からの羽の角度
を示す角度信号を比較増幅し流量調整器26の羽を動作
・制御する増幅器である。今、流量調整器26におい
て、直流電源装置16または負荷装置18へ冷却空気を
送る流路に置かれた羽をA、直流電源装置17または負
荷装置19へ冷却空気を送る流路に置かれた羽をBと
し、冷却空気を遮断するように位置した羽の角度をゼロ
とした場合のそれぞれの羽の角度をθA ,θB とする。
(但し、0≦θA ,θB ≦90゜)流量制御回路25
は、積分器20と21より直流電源装置16と17から
の制御信号(PWM信号または電流検出信号)の積分値
を受け、互いの信号を比較してどちらの直流電源装置が
より多くの出力電流を出力しているかを検出し、電圧信
号として増幅器27へ送る。増幅器27は、流量調整器
26から流量を調整している羽A,Bの角度信号と、流
量制御回路25からの信号との差がなくなるよう羽を回
転させる駆動信号を流量調整器26に送る。
Example 3. FIG. 4 is a diagram showing an example in which a plurality of DC power supply devices 10 and load devices 11 shown in the first or second embodiment are used. In FIG. 4, reference numerals 1, 14 to 20 are the same as those of the conventional device and circuit described above, and reference numerals 23, 24 are integrals for integrating the control signals (PWM signal or current detection signal) from the DC power supply devices 16 and 17, respectively. A circuit, 25 is a flow rate control circuit that receives signals from the integrating circuits 23 and 24 and controls the flow rate distribution of the cooling air from the cooling fan 14, and 26 has wings in the flow path of the cooling air, and the angle of the wings can be changed. By doing so, the flow rate regulator capable of adjusting the flow rate distribution of the cooling air to the DC power supply devices 16 and 17 or the load devices 18 and 19, and 27 is a control signal from the flow rate control circuit 25 and a blade from the flow rate regulator 26. Is an amplifier for operating and controlling the wing of the flow rate regulator 26 by comparing and amplifying the angle signal indicating the angle. Now, in the flow rate controller 26, the blade placed in the flow path for sending the cooling air to the DC power supply device 16 or the load device 18 is placed in the flow path for sending the cooling air to the DC power supply device 17 or the load device 19. When the blade is B and the angle of the blade positioned so as to block the cooling air is zero, the angles of the blades are θ A and θ B , respectively.
(However, 0 ≦ θ A , θ B ≦ 90 °) Flow rate control circuit 25
Receives the integrated value of the control signal (PWM signal or current detection signal) from the DC power supply devices 16 and 17 from the integrators 20 and 21, and compares the signals with each other to determine which DC power supply device has a larger output current. Is output and sent to the amplifier 27 as a voltage signal. The amplifier 27 sends a drive signal for rotating the blades to the flow rate regulator 26 so that there is no difference between the angle signals of the blades A and B whose flow rate is adjusted by the flow rate regulator 26 and the signal from the flow rate control circuit 25. .

【0022】図5に流量調整器26と増幅器27の内部
構成を示す。以下、図5についてさらに詳細に説明す
る。図5における28,29はポテンショメータ、3
0,31は羽AとBをそれぞれ駆動するモーター、3
2,33はポテンショメータからの信号と図4に示す流
量制御回路25からの信号を比較・増幅する増幅器、3
4は冷却ダクトである。図4に示す流量制御回路25か
らの流量制御信号は、直流電源装置16や負荷装置18
(仮にA系とする)への流量を最大とする時(θA が9
0゜の時)、増幅器32に対して送る信号電圧VA を最
大電圧Vとして出力する。また、直流電源装置17や負
荷装置19(仮にB系とする)への流量を最大とする時
(θB が90゜の時)、増幅器33に対して送る信号電
圧VB を最大電圧Vとして出力する。ポテンショメータ
28,29は、それぞれモーター30,31に接続され
ており、流量調整を行う羽AとBの角度が90゜であれ
ば信号電圧Vを増幅器27へ送り、0゜であれば電圧0
を増幅器27へ送る。今、羽Aの角度がθA ,羽Bの角
度がθB であり、互いの流路の断面積がSであった場
合、冷却空気が通れる面積SA とSB は、それぞれ“数
4”,“数5”で表わすことができる。
FIG. 5 shows the internal structure of the flow rate regulator 26 and the amplifier 27. Hereinafter, FIG. 5 will be described in more detail. In FIG. 5, 28 and 29 are potentiometers and 3
0 and 31 are motors for driving wings A and B, 3
2 and 33 are amplifiers for comparing and amplifying the signal from the potentiometer and the signal from the flow rate control circuit 25 shown in FIG.
4 is a cooling duct. The flow rate control signal from the flow rate control circuit 25 shown in FIG.
When the flow rate to (provisionally A system) is maximized (θ A is 9
At 0 °), the signal voltage V A sent to the amplifier 32 is output as the maximum voltage V. Further, when the flow rate to the DC power supply device 17 and the load device 19 (provisionally referred to as B system) is maximized (when θ B is 90 °), the signal voltage V B sent to the amplifier 33 is set to the maximum voltage V. Output. The potentiometers 28 and 29 are connected to the motors 30 and 31, respectively, and send the signal voltage V to the amplifier 27 if the angle between the blades A and B for adjusting the flow rate is 90 °, and 0 if the angle is 0 °.
To the amplifier 27. Now, when the angle of the wing A is θ A , the angle of the wing B is θ B , and the cross-sectional areas of the flow passages are S, the areas S A and S B through which the cooling air can pass are respectively expressed by "," Can be represented by "Equation 5".

【0023】[0023]

【数4】 [Equation 4]

【0024】[0024]

【数5】 [Equation 5]

【0025】冷却ダクト34内の風圧が均等であるとす
れば、A系の発熱量が最大発熱時のM%、B系の発熱量
が最大発熱時のL%であった時、流量制御回路25から
の流量制御信号VA とVB を“数6”に示すように制御
すると、“数4”,“数5”より、面積SA とSB
M:Lになることが判る。よって、A系とB系に送られ
る流量比はM:Lとなり、A系とB系を均等に冷却する
ことができる。
Assuming that the air pressure in the cooling duct 34 is uniform, when the heat generation amount of the A system is M% at the maximum heat generation and the heat generation amount of the B system is L% at the maximum heat generation, the flow rate control circuit When the flow rate control signals V A and V B from 25 are controlled as shown in "Equation 6", it is understood from "Equation 4" and "Equation 5" that the areas S A and S B are M: L. Therefore, the flow rate ratio sent to the A system and the B system becomes M: L, and the A system and the B system can be cooled uniformly.

【0026】[0026]

【数6】 [Equation 6]

【0027】よって、A系とB系の発熱量が同時に最大
になることがない電子機器においては、冷却ファン14
はA系の発熱量とB系の発熱量の和の最大発熱量を冷却
できる能力さえあれば、発熱量の比がどのように変わろ
うと、一定の回転速度で動作している冷却用ファンの冷
却空気の流量分配を変えることで冷却できることにな
る。
Therefore, in the electronic equipment in which the heat generation amounts of the A system and the B system are not maximized at the same time, the cooling fan 14
Is a cooling fan that operates at a constant rotation speed, no matter how the ratio of heat generation changes, as long as it has the ability to cool the maximum heat generation of the sum of the heat generation of A system and the heat generation of B system. It can be cooled by changing the flow distribution of the cooling air.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、負荷
装置の消費電流が変化し、直流電源装置や負荷装置の発
熱量が変化することで、機器の温度が上昇したり冷え過
ぎる前に冷却能力を自在に制御することができ、常に直
流電源装置や負荷装置の温度を一定に保つことができ
る、信頼性の高い電子機器の冷却装置が実現できる。ま
た、直接温度センサによって温度を検出しているわけで
はないので、温度センサの特性や取付け方によって生じ
る誤差が無いため、全数試験調整をするため、経済性に
すぐれた電子機器の冷却装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the current consumption of the load device changes and the heat generation amount of the DC power supply device or the load device changes, so that the temperature of the equipment is not increased or is too cold. In addition, it is possible to realize a highly reliable cooling device for electronic devices that can freely control the cooling capacity and can always keep the temperature of the DC power supply device and the load device constant. In addition, since the temperature is not directly detected by the temperature sensor, there is no error caused by the characteristics of the temperature sensor or the mounting method. Therefore, 100% test adjustment is performed, so an economical cooling device for electronic equipment is obtained. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例1に示す電子機器の冷却装置
の回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a cooling device for an electronic device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1における各部の動作を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of each unit in the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例2に示す電子機器の冷却装置
の回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a cooling device for an electronic device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例3に示す電子機器の冷却装置
の回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a cooling device for an electronic device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例3に示す冷却装置の流量調整
器を説明した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a flow rate adjuster of a cooling device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来の電子機器の冷却装置を示す回路構成図で
ある。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a conventional cooling device for electronic equipment.

【図7】従来の電子機器の冷却装置を複数台使用した場
合を示す回路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a case where a plurality of conventional cooling devices for electronic devices are used.

【図8】従来の電子機器の冷却装置における動作を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the conventional cooling device for an electronic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 トランス 3 トランジスタ 4 トランジスタ駆動回路 5 整流ダイオード 6 平滑用チョークコイル 7 平滑用コンデンサ 8 電流検出用抵抗 9 電圧制御回路 10 直流電源装置 11 負荷装置 12 温度センサ 13 温度制御回路 14 冷却用ファン 15 駆動回路 16 第1の直流電源装置 17 第2の直流電源装置 18 第1の負荷装置 19 第2の負荷装置 20 流量調整器 21 積分回路 22 制御回路 23 積分回路 24 積分回路 25 流量制御回路 26 流量調整器 27 増幅器 28 ポテンショメータ 29 ポテンショメータ 30 モータ 31 モータ 32 増幅器 33 増幅器 1 DC power supply 2 Transformer 3 Transistor 4 Transistor drive circuit 5 Rectifying diode 6 Smoothing choke coil 7 Smoothing capacitor 8 Current detection resistor 9 Voltage control circuit 10 DC power supply device 11 Load device 12 Temperature sensor 13 Temperature control circuit 14 Cooling fan 15 Drive Circuit 16 1st DC Power Supply Device 17 2nd DC Power Supply Device 18 1st Load Device 19 2nd Load Device 20 Flow Regulator 21 Integrating Circuit 22 Control Circuit 23 Integrating Circuit 24 Integrating Circuit 25 Flow Control Circuit 26 Flow controller 27 Amplifier 28 Potentiometer 29 Potentiometer 30 Motor 31 Motor 32 Amplifier 33 Amplifier

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源からの電流をトランスを介して
スイッチングするトランジスタと、前記トランジスタを
駆動するためのトランジスタ駆動回路と、前記トランス
の2次側に接続され電流を整流する整流ダイオードと、
整流ダイオードからの電流を平滑するためのチョークコ
イルおよびコンデンサと、前記コンデンサの端子間電圧
が所定の電圧となるように制御し、また、前記トランジ
スタに流れる電流を検出し定格以上の電流が流れないよ
う前記トランジスタ駆動回路を制御する電圧制御回路と
からなる直流電源装置と、前記コンデンサと並列に接続
され、負荷電流が時間によって変化する負荷装置と、前
記直流電源装置または前記負荷装置を冷却するための冷
却用ファンと、前記冷却用ファンを駆動させる駆動回路
からなる電子機器の冷却装置において、前記直流電源装
置の電圧制御回路から前記トランジスタの動作を制御す
るための制御信号を受け積分する積分回路と、前記積分
回路の出力電圧と前記直流電源装置の入力電圧値から直
流電源装置と負荷装置の発熱量を予測し、前記冷却用フ
ァンの回転速度を制御する制御回路を、前記電圧制御回
路と前記駆動回路との間に備えたことを特徴とする電子
機器の冷却装置。
1. A transistor for switching a current from a DC power supply through a transformer, a transistor drive circuit for driving the transistor, and a rectifier diode connected to the secondary side of the transformer for rectifying the current.
The choke coil and the capacitor for smoothing the current from the rectifying diode and the voltage between the terminals of the capacitor are controlled to be a predetermined voltage, and the current flowing in the transistor is detected and the current exceeding the rated value does not flow. A DC power supply device comprising a voltage control circuit for controlling the transistor drive circuit, a load device connected in parallel with the capacitor and having a load current that changes with time, and a cooling device for the DC power supply device or the load device. A cooling fan and a drive circuit for driving the cooling fan, wherein the integration circuit receives and integrates a control signal for controlling the operation of the transistor from a voltage control circuit of the DC power supply device. And a DC power supply and a load based on the output voltage of the integration circuit and the input voltage value of the DC power supply. Predicting the amount of heat generated by the location, a control circuit for controlling the rotation speed of the cooling fan, the cooling device of an electronic apparatus, characterized by comprising between said voltage control circuit and the drive circuit.
【請求項2】 スイッチングするトランジスタに流れる
電流を検出し、ある所定の電流値以上に電流が流れない
ように直流電源装置を制御している電流検出信号から、
直流電源装置と負荷装置の発熱量を予測し、前記冷却用
ファンの回転速度を制御するための制御回路を、前記電
流検出用抵抗と前記駆動回路との間に備えたことを特徴
とする請求項1記載の電子機器の冷却装置。
2. A current detection signal for detecting a current flowing through a switching transistor and controlling a DC power supply device so that the current does not flow above a predetermined current value,
A control circuit for predicting the heat generation amount of the DC power supply device and the load device and controlling the rotation speed of the cooling fan is provided between the current detection resistor and the drive circuit. Item 2. A cooling device for an electronic device according to item 1.
【請求項3】 直流電源装置と負荷装置を複数台使用
し、前記直流電源装置または負荷装置全体を冷却する冷
却用ファンと、前記冷却用ファンからの冷却空気を各直
流電源装置または負荷装置の最大発熱量の比率で分配す
る流量調節器から構成された電子機器の冷却装置におい
て、各直流電源装置の電圧制御回路からの制御信号か
ら、各直流電源装置と負荷装置の発熱量を予測し、前記
冷却用ファンからの冷却空気の配分をある時間内におけ
る各装置の発熱量比にあわせて制御する流量制御回路
と、冷却空気の流れる流路内に前記制御回路からの信号
を受けて冷却空気の配分を可変させる流量調整器を備え
たことを特徴とする電子機器の冷却装置。
3. A cooling fan that uses a plurality of DC power supply devices and load devices and cools the DC power supply device or the entire load device, and cooling air from the cooling fan for each DC power supply device or the load device. In a cooling device for electronic equipment composed of a flow rate controller that distributes at the ratio of the maximum heat generation amount, predicting the heat generation amount of each DC power supply device and the load device from the control signal from the voltage control circuit of each DC power supply device, A flow rate control circuit for controlling the distribution of the cooling air from the cooling fan in accordance with the heat generation ratio of each device within a certain time, and a cooling air receiving a signal from the control circuit in the flow path of the cooling air. A cooling device for an electronic device, comprising a flow rate adjuster for varying the distribution of the flow rate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0820098A2 (en) * 1996-07-15 1998-01-21 International Business Machines Corporation Switched management of thermal impedance to reduce temperature excursions
US6930895B2 (en) 2002-11-01 2005-08-16 Nipron Co., Ltd. Computer power supply

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EP0820098A3 (en) * 1996-07-15 1999-06-02 International Business Machines Corporation Switched management of thermal impedance to reduce temperature excursions
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