KR102064976B1 - 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체 - Google Patents

송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체 Download PDF

Info

Publication number
KR102064976B1
KR102064976B1 KR1020190039119A KR20190039119A KR102064976B1 KR 102064976 B1 KR102064976 B1 KR 102064976B1 KR 1020190039119 A KR1020190039119 A KR 1020190039119A KR 20190039119 A KR20190039119 A KR 20190039119A KR 102064976 B1 KR102064976 B1 KR 102064976B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
blowing
fan speed
fans
speed control
Prior art date
Application number
KR1020190039119A
Other languages
English (en)
Inventor
이정훈
이치학
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020190039119A priority Critical patent/KR102064976B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102064976B1 publication Critical patent/KR102064976B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20209Thermal management, e.g. fan control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718Forced ventilation of a gaseous coolant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치는, 전자 기기에서 발생하는 열을 냉각시키는 복수개의 송풍팬들 및 상기 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위하여 외부로부터 입력되는 상기 제어 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 제어 신호를 상기 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 송풍팬 속도 제어부를 포함할 수 있다.

Description

송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체 {Apparatus and method for controlling cooling fan speed and underwater vehicle using the same}
본 발명은 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체에 관한 것이다.
일반적으로, 밀폐된 공간인 전산실에는 랙 구조물과 같은 함체가 다수 설치되고, 이러한 함체의 내부에는 전산이나 통신 장비가 장착된다. 특히, 함정전투체계에서의 정보는 다기능콘솔 및 캐비닛 등과 같은 함체를 이용하여 획득된다.
이러한 함체 내에 장착되는 장비들은 가동시 상당한 열을 발생시키므로, 이러한 열을 제대로 냉각시켜 주지 않으면 과열에 의해 장비의 오동작이 발생할 우려가 있다.
랙 내부에 다수의 전자보드가 장착되어 구동하는 장치에 있어서, 단일 전자보드의 온도가 상승하는 경우 기존에는 함체 내에 구비된 팬의 속도를 높였으나, 팬의 속도를 높이게 되면 소음이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 또한, 전자보드의 온도를 낮추기 위해 다수의 팬들을 동일한 속도로 높이기 위해 동일한 펄스 폭 변조 신호를 팬들 각각에 인가하면, 중첩된 펄스 폭 변조 신호들에 의해 전체 신호의 진폭 및 세기가 높아지게 되어, 소음이 증가하므로 잠수함과 같이 소음에 민감한 장비는 피탐(Probability of intercept)될 확률이 높아지게 된다.
한국 등록 특허 제10-0528460호 (등록)
본 발명의 송풍팬 속도 제어장치 및 방법은 내부로 입력되는 신호에 따른전체 에너지는 유지하되, 각 송풍팬에 인가되는 신호의 주파수 스펙트럼을 분산시켜 송풍팬들에 인가된 전체 신호에 의해 중첩되는 소음을 낮추는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치는, 전자 기기에서 발생하는 열을 냉각시키는 복수개의 송풍팬들 및 상기 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위하여 외부로부터 입력되는 상기 제어 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 제어 신호를 상기 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 송풍팬 속도 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따른 제1 신호를 수신 받고, 상기 수신 받은 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하여 출력하는 신호 지연부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 외부로부터 입력되는 제1 신호 및 상기 신호 지연부로부터 출력되는 제2 신호를 입력 받고, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 논리 연산함에 따라 상기 제1 신호에 따른 클럭 듀티비와는 다른 클럭 듀티비를 가지는 제3 신호를 생성하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 지연부는, 상기 입력되는 제1 신호의 클럭의 타이밍을 조절하기 위한 타이밍 조절용 노브(knob)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 복수개의 송풍팬들을 개별적으로 제어하기 위해 복수개의 송풍팬 속도 제어부들로 구비될 수 있고, 상기 복수개의 송풍팬 속도 제어부들 각각은, 상기 복수개의 송풍팬들 각각의 회전속도를 서로 다른 회전속도로 구동시키기 위한 서로 다른 설정값들로 설정된 각 상기 타이밍 조절용 노브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어함에 따라, 상기 각 송풍팬에 인가되는 제어 신호에 의해 발생되는 소음의 중첩을 분산시킬 수 있다.
또한, 상기 제어 신호는 펄스 폭 변조신호일 수 있고, 상기 송풍팬 속도 제어부는, PWM(pulse width modulation) 방식으로 상기 입력되는 펄스 폭 변조신호의 듀티비를 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수중운동체는, 상기 수중운동체의 주행을 제어하는 주행부, 상기 수중운동체에 대하여 주행하고자 하는 주행 방향 또는 주행 속도에 대한 정보를 포함하는 명령신호를 생성하고, 생성된 명령신호를 상기 주행부에 인가하는 프로세서 및 상기 프로세서의 동작에 의해 발생되는 열을 냉각시키는 냉각부;를 포함하되, 상기 냉각부는, 상기 프로세서에 의해 발생하는 열을 냉각시키는 복수개의 송풍팬들, 상기 복수개의 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 발생시키는 펄스 폭 변조 신호 발생부, 및 상기 펄스 폭 변조 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 펄스 폭 변조 신호를 상기 복수개의 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 송풍팬 속도 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 펄스 폭 변조 신호 발생부로부터 발생된 상기 펄스 폭 변조 신호에 따른 제1 신호를 수신 받고, 상기 수신 받은 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하여 출력하는 신호 지연부 및 상기 제1 신호 및 상기 신호 지연부로부터 출력되는 제2 신호를 입력 받고, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 논리 연산함에 따라 상기 제1 신호에 따른 클럭 듀티비와는 다른 클럭 듀티비를 가지는 제3 신호를 생성하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 송풍팬속도 제어방법은, 복수개의 송풍팬들이, 외부의 전자 기기로부터 발생하는 열을 냉각시키는 단계 및 송풍팬 속도 제어부가, 상기 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위하여 외부로부터 입력되는 상기 제어 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 제어 신호를 상기 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따른 제1 신호를 수신 받고, 상기 수신 받은 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하여 출력하는 단계 및 상기 외부로부터 입력되는 제1 신호 및 상기 신호 지연부로부터 출력되는 제2 신호를 입력 받고, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 논리 연산함에 따라 상기 제1 신호에 따른 클럭 듀티비와는 다른 클럭 듀티비를 가지는 제3 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 방법에 따른 송풍팬 속도 제어방법을 실행시키는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제안한다.
본 발명의 송풍팬 속도 제어장치 및 방법은, 방열 성능은 유지하면서 송풍팬의 팬 속도를 제어하기 위한 제어 신호의 특정 주파수 대역에서 발생되는 중첩소음은 낮출 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 송풍팬의 속도를 제어하는 방법을 예시하여 나타낸 도면이다.
도2는 도1과 같은 종래의 방법으로 송풍팬의 속도를 제어하는 경우에 따라 발생하게 되는 현상을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도3은 종래의 송풍팬의 속도를 제어하는 방법을 예시하여 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치에 따른 효과를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부에 의해 듀티비가 제어된 신호를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도8 및 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어시스템을 예시하여 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어방법을 시간의 흐름에 따라 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
일반적으로, 밀폐된 공간인 전산실에는 랙 구조물과 같은 함체가 다수 설치되고, 이러한 함체의 내부에는 전산이나 통신 장비가 장착된다. 특히, 함정전투체계에서의 정보는 다기능콘솔 및 캐비닛 등과 같은 함체를 이용하여 획득된다. 이러한 함체 내에 장착되는 장비들은 가동시 상당한 열을 발생시키므로, 이러한 열을 제대로 냉각시켜 주지 않으면 과열에 의해 장비의 오동작이 발생할 우려가 있다. 랙 내부에 다수의 전자보드가 장착되어 구동하는 장치에 있어서, 단일 전자보드의 온도가 상승하는 경우 기존에는 함체 내에 구비된 팬의 속도를 높였으나, 팬의 속도를 높이게 되면 소음이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 또한, 전자보드의 온도를 낮추기 위해 다수의 팬들을 동일한 속도로 높이게 되면, 다수의 팬들 각각에 인가되는 펄스 신호의 진폭이 높아져 잠수함과 같이 소음에 민감한 장비는 피탐될 확률이 높아지게 된다.
이하에서는 다수의 냉각팬들의 동작을 개별적으로 제어함에 따라 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 송풍팬 속도 제어장치 및 이를 구비하는 수중운동체의 구성을 관련된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중운동체는 도면에 도시되지는 않았으나, 주행부, 프로세서 및 냉각부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주행부는 수중운동체의 주행을 제어할 수 있다. 주행부는 예컨대 수중운동체에 구비된 복수의 가변형 타(rudder)들을 제어함에 따라 주행 방향 또는 주행 속도를 제어할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 프로세서는 수중운동체에 대하여 주행하고자 하는 주행 방향 또는 주행 속도에 대한 정보를 명령 신호를 생성하고, 생성된 명령 신호를 주행부에 인가할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 주행부는 프로세서로부터 인가된 명령 신호에 따라 상기 복수의 가변형 타들을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 냉각부는 프로세서의 동작에 의해 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. 즉, 상기 프로세서가 상기 수중운동체의 주행을 제어하기 위해 동작함에 따라 프로세서로 구현되는 전자 기기에 의해 상승하는 온도를 낮추기 위해 냉각부는 내부에 복수개의 송풍팬들을 이용하여 상기 프로세서가 위치하는 함체의 온도를 낮춰줄 수 있다. 여기서, 냉각부는 이하에서 설명하는 송풍팬 속도 제어장치를 의미한다.
도1은 외부 시스템으로부터 입력되는 펄스 폭 변조 신호(PWM 신호)에 따라 복수개의 송풍팬들을 동일하게 제어하는 방식의 종래의 방법을 나타내는 도면이다. 도1과 같은 종래의 방법의 경우, 송풍팬의 소음 규격을 만족시키기 위해 전체 송풍팬들의 속도를 동시에 낮추면 장비 방열에 취약해지는 문제점이 있고, 전체 송풍팬들의 속도를 동시에 높이면 중첩된 펄스 폭 변조 신호의 진폭 및 세기가 높아지게 되어, 소음이 증가하므로 외부 탐지 장비로부터 탐지될 확률이 높아지게 된다.
도2는 도1과 같은 종래의 방법으로 전체 냉각팬들을 동시에 구동제어 할 경우에 전체 펄스 폭 변조 신호에 따른 소음이 중첩됨에 따라 소음이 극도로 증가하게 되는 현상을 그래프로 도시한 도면이다.
예컨대, 도1과 같은 종래의 방법은 함체 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가게 되면, 전체 냉각팬들의 속도를 동시에 높여줌으로써 함체 내부의 온도를 낮추도록 제어하게 된다. 그러나, 이렇게 전체 냉각팬들의 속도를 높이기 위해 외부로부터 입력되는 냉각팬의 속도제어를 위한 주파수를 동시 제어하게 되는 경우, 도2와 같이 각 냉각팬에 인가되는 펄스 폭 변조 신호에 의해 전체 펄스 폭 변조 신호들이 중첩됨에 따라 도2의 (b)와 같이 중접된 전체 펄스 폭 변조 신호의 진폭은 커지고, 그에 따라 상기 전체 펄스 폭 변조 신호의 특정 주파수에서의 소음이 증가하게 되는 현상이 발생하게 된다.
도3은 송풍팬들 각각이 외부 시스템으로 서로 다른 주파수를 갖는 펄스 폭 변조 신호들을 입력 받아, 서로 다른 속도로 구동되는 종래의 또 다른 방법을 예시한 도면이다. 종래의 일 실시예에 따른 도3에 따른 방법은, 송풍팬의 소음 규격에는 만족시킬 수 있으나, 개별적으로 팬을 제어해야 하기 때문에 제어가 복잡하고, 제어 핀이 많이 구비되어야 하는 등과 같은 설치에 번거로움이 있을 수 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(이하, 송풍팬 속도 제어장치(400))를 개략적으로 도시한 도면이다. 도4와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치(400)는 잠수정 외에도 일반적인 전자보드 및 전자기기를 이용하는 공랭식 장비에서 모두 사용이 가능하다.
도4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치(400)는 펄스 폭 변조 신호 발생부(410), 송풍팬 속도 제어부(420), 및 송풍팬들(430)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 송풍팬 속도 제어장치(400)는 소음센서(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치(400)는 펄스 폭 변조 신호 발생부(410)를 포함하지 않고, 외부의 시스템으로부터 펄스 폭 변조 신호를 입력 받는 입력부, 송풍팬 속도 제어부 및 송풍팬들을 포함함으로써 송풍팬들을 제어할 수도 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 본 발명의 송풍팬 속도 제어장치(400)가 펄스 폭 변조 신호 발생부를 포함하여 구성되는 것으로 가정하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 펄스 폭 변조 신호 발생부(410)가 발생시키는 신호는 송풍 팬들의 속도 등과 같은 동작을 제어하기 위한 신호로서 제어 신호를 발생시킨다. 여기서, 펄스 폭 변조 신호 발생부(410)가 발생시키는 제어 신호란 구체적으로 펄스 폭 변조 신호(PWM 신호)를 의미한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부(420)는 송풍팬 속도 제어장치(400)에 구비된 복수개의 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 송풍팬들 각각에 인가시키기 위해, 펄스 폭 변조 신호 발생부(410)로부터 발생된 펄스 폭 변조 신호를 전달 받아, 상기 전달 받은 펄스 폭 변조 신호의 듀티비(duty cycle)를 제어함으로써 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어할 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 복수개의 송풍팬들(430) 각각은 전자 기기에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다. 송풍팬들은 전자 보드(board)와 같은 전자 기기로부터 증가하는 온도를 낮추기 위해 작동된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치(400)는 송풍팬 속도 제어부(421, 422, 423, 424)를 이용하여 복수개의 송풍팬들(431, 432, 433, 434)을 서로 다른 팬 속도로 동작하도록 제어함에 따라, 송풍팬들 각각에 인가되는 제어 신호의 특정 주파수에서 소음이 중첩되는 현상을 최소화할 수 있다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어장치에 따른 효과를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도5의 (a)는 본 발명의 송풍팬 속도 제어부에 의해 송풍팬 속도 제어장치(400)에 구비된 복수개의 송풍팬들 각각에 인가되는 제어 신호(펄스 폭 변조 신호)의 주파수 파형을 예시하여 나타낸 것이다.
도5의 참조번호 51은 상기 복수개의 송풍팬들 중 제1 송풍팬에 인가되는 제어 신호의 파형을 도시한 것이고, 참조번호 52는 상기 복수개의 송풍팬들 중 제2 송풍팬에 인가되는 제어 신호의 파형을 도시한 것이며, 참조번호 53은 상기 복수개의 송풍팬들 중 마지막 순번의 송풍팬인 제N 송풍팬(여기서, N은 3 이상의 자연수)에 인가되는 제어 신호의 파형을 도시한 것이다.
본 발명에 따른 송풍팬 속도 제어장치는 각 송풍팬에 인가되는 제어 신호를 지연시키거나 듀티비를 제어해줌으로써 도5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 송풍팬이 서로 다른 주파수를 가지는 제어 신호를 각각 인가 받을 수 있도록 함에 따라, 도5의 (b)에 도시된 바와 같이 각 제어 신호에서의 특정 주파수의 소음이 중첩되어 소음이 증가되는 현상을 최소화할 수 있다. 즉, 본 발명의 송풍팬 속도 제어장치에 의하면 종래 방법을 이용한 도2에 도시된 바와 같은 소음증가 현상은 방지할 수 있는 이점이 있다.
도6은 도5의 (a)와 같이 서로 다른 주파수를 가지는 제어 신호를 인가시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부(60)는 신호 지연부(61), 지연 시간 조절 노브(62) 및 신호 변환부(63)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 신호 지연부(61)는 펄스 폭 변조 신호 발생부로부터 입력되는 제어 신호(펄스 폭 변조 신호)에 따른 제1 신호를 수신 받고, 상기 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 지연 시간 조절 노브(knob)(62)에는 시간 지연 설정값이 미리 셋팅되어 있을 수 있고, 예컨대, 사용자가 복수개의 송풍팬들 각각에 연결된 송풍팬 속도 제어부(60)의 지연 시간 조절 노브(62)의 설정값을 미리 설정할 수 있다. 이에 따라, 신호 지연부(61)는 지연 시간 조절 노브(62)에 미리 설정된 설정값에 상응하는 타이밍만큼 상기 제1 신호를 지연시킬 수 있다.
보다 구체적인 설명을 위하여 도7을 참고한다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어부(60)에 의해 듀티비가 제어된 신호를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도7에 도시된 제1 신호는 펄스 폭 변조 신호 발생부로부터 입력되는 제어 신호를 예시한 것이고, 제2 신호는 신호 지연부(61)로부터 상기 입력된 제1 신호의 시간을 지연시킨 지연 신호를 예시한 것이다.
다시 도6 및 도7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 신호 변환부(63)는 펄스 폭 변조 신호 발생부로부터 입력되는 제1 신호 및 지연 시간 조절 노브(62)에 의해 신호 지연부(61)로부터 출력되는 제2 신호를 입력 받고, 신호 변환부(63)는 제1 신호 및 제2 신호를 이용하여 논리 연산함에 따라 제1 신호의 클럭 듀티비와는 다른 클럭 듀티비를 가지는 제3 신호를 생성할 수 있다.
신호 변환부(63)로부터 생성되는 제3 신호는 도7에 도시된 일 실시예에 따른 제3 신호와 같이 제1 신호와는 다른 펄스 폭을 가지는 신호로 생성될 수도 있고, 펄스 폭은 같지만 소정의 타이밍만큼 지연된 신호로 생성될 수도 있으며, 입력된 제1 신호가 변환되지 않고 그대로 제3 신호로 출력될 수도 있다. 이는, 송풍팬 속도 제어부(60)의 지연 시간 조절 노브(62)에 미리 설정된 설정값에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 송풍팬 속도 제어부(60)는 송풍팬 근처에 장착된 소음센서로부터 실시간으로 측정되는 소음데이터에 기반하여 지연 시간 조절 노브(62)의 설정값을 가변시킬 수 있다. 즉, 소음센서는 각 송풍팬에 인가되는 제어 신호에 의해 중첩되는 소음의 크기를 실시간(미리 설정된 주기)으로 측정하고, 지연 시간 조절 노브(62)는 상기 소음센서로부터 측정된 소음의 크기가 기 설정된 임계치를 초과하게 되면, 기 설정된 알고리즘에 따라 각 송풍팬과 연결된 지연 시간 조절 노브(62)들 중 적어도 일부의 설정값들을 변경할 수 있다.
도8 및 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어시스템을 예시하여 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 도8을 참조하면, 본 발명의 다수의 송풍팬들 그룹을 제어하는 송풍팬 속도 제어시스템은 펄스 폭 변조 신호 발생부(80)로부터 발생된 펄스 폭 변조 신호를 송풍팬들 각각에 연결되어 있는 송풍팬 속도 제어부(81)로 인가시켜, 각 송풍팬 속도 제어부(81)들은 인가된 펄스 폭 변조 신호를 서로 다른 주파수를 변환하여 각각 연결된 송풍팬에 인가함으로써 송풍팬의 팬 속도를 서로 다르게 조절할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따른 도9를 참조하면, 본 발명의 송풍팬 속도 제어시스템은 펄스 폭 변조 신호 발생부(90)로부터 발생된 펄스 폭 변조 신호를 송풍팬들 그룹(a, b, c) 각각에 연결되어 있는 송풍팬 속도 제어부(91a, 91b, 91c)로 인가시켜, 각 송풍팬 속도 제어부(91a, 91b, 91c)들은 인가된 펄스 폭 변조 신호를 서로 다른 주파수를 변환하여 각각 연결된 송풍팬(92)에 인가함으로써 송풍팬(92)의 팬 속도를 서로 다르게 조절할 수 있다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬 속도 제어방법을 시간의 흐름에 따라 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, S10 단계에서 본 발명의 펄스 폭 변조 신호 발생부(10)는 복수개의 송풍팬들의 팬 속도를 제어하기 위한 제어 신호, 즉, 펄스 폭 변조 신호(이하, 제1 신호)를 발생함에 따라, 복수의 송풍팬 속도 제어부(20)들 각각으로 인가한다.
그리고, S11 단계에서, 각 송풍팬 속도 제어부(20)는 제1 신호를 인가 받아, 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성한다. 여기서, 복수개의 송풍팬 속도 제어부(20) 각각은 서로 다른 클럭의 타이밍을 가지는 서로 다른 제2 신호들을 생성할 수 있다.
이후, S12 단계에서, 각 송풍팬 속도 제어부(20)는 제1 신호와 제2 신호를 이용하여 펄스 폭 변조 신호 발생부(10)로부터 생성된 제1 신호의 클럭 듀티비와는 다른 클럭 듀티비를 가지는 제3 신호를 생성한다. 이때, 각 송풍팬 속도 제어부(20)가 생성한 제3 신호들 각각은 서로 다른 주파수를 갖는 신호일 수 있다.
그리고, S13 단계에서, 송풍팬 속도 제어부(20)는 각 송풍팬(30)에 상기 생성된 제3 신호를 인가함에 따라, S14 단계에서 복수개의 송풍팬들(30) 각각은, 각각 인가 받은 제3 신호에 따라 팬의 속도를 조절하고, 조절된 팬의 속도로 회전하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 전자 기기에서 발생하는 열을 냉각시키는 복수개의 송풍팬들;
    상기 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위하여 외부로부터 입력되는 제어 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 제어 신호를 상기 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 송풍팬 속도 제어부; 및
    미리 설정된 시간 간격으로 상기 송풍팬들에 의해 발생되는 소음의 크기를 측정하는 소음센서;를 포함하고,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 외부로부터 입력되는 제어 신호인 제1 신호를 수신 받고, 상기 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하며, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 논리곱하여 제3 신호를 생성하고, 상기 제3 신호에 따라 상기 각 송풍팬의 속도를 제어하되, 상기 측정된 소음의 크기가 기 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 상기 제2 신호를 생성하기 위한 지연 타이밍을 조절하는 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 입력되는 제1 신호의 클럭의 타이밍을 조절하기 위한 타이밍 조절용 노브(knob)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 복수개의 송풍팬들을 개별적으로 제어하기 위해 복수개의 송풍팬 속도 제어부들로 구비되고,
    상기 복수개의 송풍팬 속도 제어부들 각각은, 상기 복수개의 송풍팬들 각각의 회전속도를 서로 다른 회전속도로 구동시키기 위한 서로 다른 설정값들로 설정된 각 상기 타이밍 조절용 노브를 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 펄스 폭 변조신호이고,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, PWM(pulse width modulation) 방식으로 상기 입력되는 펄스 폭 변조신호의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어장치.
  8. 수중운동체에 있어서,
    상기 수중운동체의 주행을 제어하는 주행부;
    상기 수중운동체에 대하여 주행하고자 하는 주행 방향 또는 주행 속도에 대한 정보를 포함하는 명령신호를 생성하고, 생성된 명령신호를 상기 주행부에 인가하는 프로세서; 및
    상기 프로세서의 동작에 의해 발생되는 열을 냉각시키는 냉각부;를 포함하되,
    상기 냉각부는, 상기 프로세서에 의해 발생하는 열을 냉각시키는 복수개의 송풍팬들; 상기 복수개의 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 발생시키는 펄스 폭 변조 신호 발생부; 상기 펄스 폭 변조 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 펄스 폭 변조 신호를 상기 복수개의 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 송풍팬 속도 제어부; 및 미리 설정된 시간 간격으로 상기 송풍팬들에 의해 발생되는 소음의 크기를 측정하는 소음센서;를 더 포함하고,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 외부로부터 입력되는 제어 신호인 제1 신호를 수신 받고, 상기 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하며, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 논리곱하여 제3 신호를 생성하여, 상기 제3 신호에 따라 상기 각 송풍팬의 속도를 제어하되, 상기 측정된 소음의 크기가 기 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 상기 제2 신호를 생성하기 위한 지연 타이밍을 조절하는 것을 특징으로 하는 수중운동체.
  9. 삭제
  10. 복수개의 송풍팬들이, 외부의 전자 기기로부터 발생하는 열을 냉각시키는 단계;
    송풍팬 속도 제어부가, 상기 송풍팬들 각각의 팬 회전 속도를 제어하기 위하여 외부로부터 입력되는 제어 신호의 듀티비를 제어하고, 상기 듀티비가 제어된 제어 신호를 상기 각 송풍팬에 인가함에 따라 상기 복수개의 송풍팬들 중 적어도 일부의 송풍팬을 서로 다른 회전속도로 제어하는 단계; 및
    소음센서가, 미리 설정된 시간 간격으로 상기 송풍팬들에 의해 발생되는 소음의 크기를 측정하는 단계;를 포함하고,
    상기 송풍팬 속도 제어부는, 상기 외부로부터 입력되는 제어 신호인 제1 신호를 수신 받고, 상기 제1 신호에 따른 클럭의 타이밍을 기준으로 소정의 타이밍만큼 지연된 제2 신호를 생성하며, 상기 제1 신호 및 제2 신호를 논리곱하여 제3 신호를 생성하여, 상기 제3 신호에 따라 상기 각 송풍팬의 속도를 제어하되, 상기 측정된 소음의 크기가 기 설정된 임계치를 초과하는지 여부에 따라, 상기 제2 신호를 생성하기 위한 지연 타이밍을 조절하는 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어 신호는 펄스 폭 변조 신호이고,
    상기 복수개의 송풍팬들은, 공기 순환식 송풍장치인 것을 특징으로 하는 송풍팬 속도 제어방법.
  13. 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 송풍팬 속도 제어방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
KR1020190039119A 2019-04-03 2019-04-03 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체 KR102064976B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190039119A KR102064976B1 (ko) 2019-04-03 2019-04-03 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190039119A KR102064976B1 (ko) 2019-04-03 2019-04-03 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102064976B1 true KR102064976B1 (ko) 2020-01-10

Family

ID=69158467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190039119A KR102064976B1 (ko) 2019-04-03 2019-04-03 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102064976B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205791A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Rohm Co Ltd モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
JP2013136290A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水陸両用車両の冷却装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205791A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Rohm Co Ltd モータ駆動回路およびそれを用いた冷却装置、電子機器
JP2013136290A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水陸両用車両の冷却装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7401644B2 (en) Computer systems and related methods for cooling such systems
US8292593B2 (en) System for minimizing mechanical and acoustical fan noise coupling
US7602226B1 (en) Method and apparatus for clock generation
KR100595075B1 (ko) 컴퓨터 시스템에서의 팬 구동 제어장치 및 방법
US8569989B2 (en) Pulse width modulation fan controller
US20060193729A1 (en) Generating a PWM signal dependent on a duty cycle having a piecewise linear relationship with temperature
BR0003903A (pt) Método de frenagem de uma máquina de indução de velocidade variável controlada por vetor, dispositivo de controle para realizar o referido método de frenagem e meio de armazenagem de dados
KR101366772B1 (ko) 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법
KR102064976B1 (ko) 송풍팬 속도 제어장치, 방법 및 이를 이용하는 수중운동체
JP4711741B2 (ja) 散熱装置およびその制御方法
US20070138984A1 (en) Driving circuit of a fan
US20140363023A1 (en) Gain controlling system, sound playback system, and gain controlling method thereof
US8845299B1 (en) Anti-vibration fan control system and method for modular power supplies
US9667207B2 (en) Amplifier control apparatus
CN110043499B (zh) 一种智能风扇调速装置
US10638640B2 (en) Fan control system and method thereof
JP2007159398A (ja) ファンの回転速度制御装置及び方法
US20160265544A1 (en) Adjustable fan speed
EP3499339B1 (en) Electronics device and method of cooling
TWI592578B (zh) 電子裝置的風扇控制方法
CN218995994U (zh) 计算机风扇控制电路、计算机模块和计算机设备
US11742787B1 (en) Motor controller circuit having stable speed controlling mechanism
TWI487844B (zh) 風扇監控方法及伺服器系統
CN107810596B (zh) 电力转换装置及其温度降低方法
US20150263652A1 (en) Synchronizing method of fan rotational speed

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant