一種多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)。其中所述方法包括：生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號；根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號；將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多路風(fēng)機的集中控制，降低多路風(fēng)機實現(xiàn)的電路復(fù)雜度，方便設(shè)備的統(tǒng)一管理。
【專利說明】
一種多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備熱管理控制領(lǐng)域，具體涉及一種多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備運行時通常會產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致設(shè)備本身及周邊環(huán)境溫度的上升。為保證設(shè)備的正常工作，杜絕各種安全隱患，需要對設(shè)備進行熱管理控制，降低設(shè)備的溫度。熱管理的實現(xiàn)可以采取冷凝液、散熱片和風(fēng)機等手段。在大型通信設(shè)備(如大型機柜)中較常使用風(fēng)機。
[0003]風(fēng)機通過扇葉轉(zhuǎn)動產(chǎn)生氣流，通過氣流將設(shè)備內(nèi)部熱量導(dǎo)出，從而起到降低設(shè)備工作環(huán)境溫度的作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，大型機柜通常設(shè)置有多個風(fēng)機進行散熱。而目前的風(fēng)機管理系統(tǒng)，一般都是一組風(fēng)機采用一套控制電路，因此需要針對每組風(fēng)機設(shè)計一套控制電路，顯然這增加了大型通信設(shè)備中電路復(fù)雜度，不利于設(shè)備的統(tǒng)一管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)，用以實現(xiàn)多路風(fēng)機的集中控制，降低多路風(fēng)機實現(xiàn)的電路復(fù)雜度，方便設(shè)備的統(tǒng)一管理。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機的控制方法，包括:
[0006]生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號；
[0007]根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號；
[0008]將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0009]本發(fā)明實施例中，所述將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機，包括:
[0010]接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動信號通路。
[0011]本發(fā)明實施例中，進一步按照以下步驟確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速:
[0012]獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息；
[0013]獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息；
[0014]根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。
[0015]本發(fā)明實施例中，獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息，包括:
[0016]獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
[0017]將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號；
[0018]經(jīng)由第二信號隔離電路，將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。
[0019]本發(fā)明實施例中，所述生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號，包括:
[0020]將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對t匕，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空t匕，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。
[0021]本發(fā)明實施例中，在輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號之后，進一步經(jīng)由第一信號隔離電路，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0022]本發(fā)明實施例還提供了一種多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，包括:
[0023]信號產(chǎn)生電路，用于生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號；
[0024]組合控制及驅(qū)動電路，用于根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號；
[0025]輸出電路，用于將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0026]本發(fā)明實施例中，所述輸出電路包括:
[0027]—開斷控制電路，用于接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動信號通路。
[0028]本發(fā)明實施例中，所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)還包括:
[0029]一反饋電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息；
[0030]所述組合控制及驅(qū)動電路進一步用于獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息，以及，根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。
[0031]本發(fā)明實施例中，所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)中，所述反饋電路包括:
[0032]轉(zhuǎn)換電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，以及，將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號；
[0033]第二信號隔離電路，接收所述數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。
[0034]本發(fā)明實施例中，所述信號產(chǎn)生電路，進一步將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對比，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。
[0035]本發(fā)明實施例中，所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)還包括:
[0036]第一信號隔離電路，接收組合控制及驅(qū)動電路輸出的每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機的控制方法及控制系統(tǒng)有益效果如下:
[0038]本發(fā)明實施例通過提供具有不同占空比的兩路以上的PffM信號，根據(jù)各路風(fēng)機的運行狀態(tài)，為各路風(fēng)機選擇合適的PWM信號作為其驅(qū)動信號(轉(zhuǎn)速控制信號)，可以對多路風(fēng)機的PWM信號實現(xiàn)任意組合，并可以實現(xiàn)任意風(fēng)機驅(qū)動信號通路的開啟/關(guān)閉操作，從而可以控制多路風(fēng)機轉(zhuǎn)速的集中控制，簡化多路風(fēng)機的電路實現(xiàn)復(fù)雜度，方便系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。
【附圖說明】
[0039]此處的【附圖說明】用來提供對本發(fā)明進一步的理解，構(gòu)成對本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限制。在附圖中:
[0040]圖1是本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機控制方法的流程示意圖；
[0041]圖2是本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明實施例中一種具有10路風(fēng)機的控制系統(tǒng)的電路實現(xiàn)示意圖；
[0043]圖4是本發(fā)明實施例中10路風(fēng)機控制系統(tǒng)中的PWM信號選擇、反饋信號變換電路不意圖；
[0044]圖5是本發(fā)明實施例PWM信號開關(guān)電路TJK意圖；
[0045]圖6是本發(fā)明實施例中一種風(fēng)機浮動電源的框圖；
[0046]圖7是本發(fā)明實施例中一種風(fēng)機浮動電源的原理圖一；
[0047]圖8是本發(fā)明實施例中一種風(fēng)機浮動電源的原理圖二。
【具體實施方式】
[0048]在現(xiàn)有大型通信設(shè)備熱管理系統(tǒng)設(shè)計中，一般都是一組風(fēng)機采用一種調(diào)速策略根據(jù)溫度情況進行調(diào)速，無法適應(yīng)不同個數(shù)的風(fēng)機分組以不同策略進行調(diào)速以滿足機柜散熱的實際需求。本發(fā)明實施例提出的多路風(fēng)機的控制方法，可以對多路風(fēng)機分別進行控制，實現(xiàn)了風(fēng)機控制電路的集中統(tǒng)一管理，降低了風(fēng)機控制電路的復(fù)雜度。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的說明。
[0049]請參考圖1，本發(fā)明實施例提供了一種多路風(fēng)機的控制方法，可以應(yīng)用于大型電子設(shè)備，如大型通信設(shè)備的機柜散熱處理，該控制方法包括以下步驟:
[0050]步驟11，生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制(PffM)信號。
[0051]步驟12，根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號。
[0052]步驟13，將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0053]風(fēng)機的轉(zhuǎn)速與PffM信號的占空比相關(guān)，具有不同占空比的PWM信號作為驅(qū)動信號施加到風(fēng)機上時，可以獲得不同轉(zhuǎn)速。從本實施例的以上步驟中可以看出，本發(fā)明實施例通過提供具有不同占空比的兩路以上的PWM信號，根據(jù)各路風(fēng)機的運行狀態(tài)，為各路風(fēng)機選擇合適的PWM信號作為其驅(qū)動信號(轉(zhuǎn)速控制信號)，可以對多路風(fēng)機的PWM信號實現(xiàn)任意組合，并可以實現(xiàn)任意風(fēng)機驅(qū)動信號通路的開啟/關(guān)閉操作，從而可以控制多路風(fēng)機轉(zhuǎn)速的集中控制，簡化多路風(fēng)機的電路實現(xiàn)復(fù)雜度，方便系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。
[0054]在大型通信設(shè)備中，可能會在機柜上各個可能需要散熱處理的位置處事先安裝多路風(fēng)機。然而在實際使用中，可能某些位置上當(dāng)前并沒有散熱需求，例如，該位置處的機架上尚未插入板卡。為此，本發(fā)明實施例在上述步驟13中，在將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機時，進一步接收接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，并根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動信號通路，從而可以對每路風(fēng)機分別進行開啟或關(guān)閉處理，以節(jié)約設(shè)備功耗，避免不必要的能耗。這里的通斷控制信號，可以是風(fēng)機對應(yīng)的散熱部位的板卡在線信號，若該板卡在線信號指示板卡未在線(未插入板卡)時，關(guān)閉該風(fēng)機的驅(qū)動信號通路，這樣風(fēng)機將無法獲得驅(qū)動信號而停止轉(zhuǎn)動。反之，若該該板卡在線信號指示板卡在線(已插入板卡)時，開啟該風(fēng)機的驅(qū)動信號通路，使風(fēng)機轉(zhuǎn)動工作。
[0055]本發(fā)明實施例中，需要預(yù)先確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，具體可以按照以下方式確定:
[0056]步驟A，獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息；
[0057]步驟B，獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息；
[0058]步驟C，根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。
[0059]上述步驟C中，預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略可以包括控制溫濕度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。當(dāng)反饋的溫濕度信息指示溫度/濕度高于該預(yù)設(shè)范圍的上限時，則需要在當(dāng)前轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上提高風(fēng)機的轉(zhuǎn)速；反之，當(dāng)反饋的溫濕度信息指示溫度/濕度低于該預(yù)設(shè)范圍的下限時，為節(jié)約功耗，可以在當(dāng)前轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上降低風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明實施例中，可以綜合考慮風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息，按照預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，對風(fēng)機轉(zhuǎn)速做出調(diào)整，確定所期望的風(fēng)機轉(zhuǎn)速。
[0060]通常，風(fēng)機的反饋信號是模擬電壓信號，因此需要對該信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得可以由CPU/單片機處理的數(shù)字信號，同時，為了避免模擬電壓信號對后續(xù)電路中CPU/單片機的干擾，可以通過一信號隔離電路，將數(shù)字信號傳遞給后續(xù)電路。作為一個實施方式，上述步驟A具體可以包括:
[0061]步驟Al，獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
[0062]步驟A2，將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號；
[0063]步驟A3，經(jīng)由第二信號隔離電路，將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。
[0064]本發(fā)明實施例中，在上述步驟11中生成具體的用于驅(qū)動風(fēng)機工作的脈寬調(diào)制信號時，可以根據(jù)風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息，來調(diào)整所生成的脈寬調(diào)制信號的占空比，以通過不同占空比的脈寬調(diào)制信號，來改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機轉(zhuǎn)速向著所期望的方向進行調(diào)整。
[0065]例如,若占空比增大時,風(fēng)機轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增大，反正，占空比減小時,風(fēng)機轉(zhuǎn)速也相應(yīng)減小。可以將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對比，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。具體的，若反饋的溫濕度與所期望的溫濕度進行比較，若超出期望的溫濕度，則說明當(dāng)前風(fēng)機轉(zhuǎn)速不能夠很好地實現(xiàn)降溫除濕的作用，因此需要增加風(fēng)機轉(zhuǎn)速。此時，可以將所生成的脈寬調(diào)整信號的占空比提高，以增加風(fēng)機轉(zhuǎn)速。反之，若反饋的溫濕度已低于所期望的溫濕度，則為節(jié)約功耗，則可以降低所生成的脈寬調(diào)整信號的占空比，以減小風(fēng)機轉(zhuǎn)速。本發(fā)明實施例中由于涉及到多路風(fēng)機，各路風(fēng)機所需要的脈寬調(diào)制信號及其占空比可能并不相同，因此可以根據(jù)具體需要，生成合適的脈寬調(diào)制信號。
[0066]本發(fā)明實施例中，脈寬調(diào)制信號的選擇處理，可以由CPU/單片機來實現(xiàn)，在輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號(模擬信號)之后，也可以通過一個信號隔離電路，如第一信號隔離電路，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機，以避免模擬/數(shù)字信號在CPU/單片機電路和風(fēng)機驅(qū)動電路之間的相互干擾。
[0067]本發(fā)明實施例還提供了一種多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0068]信號產(chǎn)生電路，用于生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號；
[0069]組合控制及驅(qū)動電路，用于根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號；
[0070]輸出電路，用于將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0071]這里，為實現(xiàn)每路風(fēng)機的開斷控制處理，本發(fā)明實施例中，所述輸出電路可以包括:一開斷控制電路，用于接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動驅(qū)動信號通路。
[0072]本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，還可以包括:
[0073]—反饋電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息；
[0074]此時，所述組合控制及驅(qū)動電路進一步用于獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息，以及，根據(jù)所述反饋電路獲得的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。
[0075]為避免模數(shù)信號之間的干擾，可以在反饋電路中設(shè)置隔離電路，此時所述反饋電路具體可以包括:
[0076]轉(zhuǎn)換電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，以及，將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號；
[0077]第二信號隔離電路，接收所述數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。
[0078]類似的，為避免轉(zhuǎn)速控制信號(PffM)信號與CPU/單片機的數(shù)字信號之間的干擾，上述控制系統(tǒng)還可以包括:
[0079]第一信號隔離電路，接收組合控制及驅(qū)動電路輸出的每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
[0080]本實施例中，所述信號產(chǎn)生電路，還可以進一步將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對比，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。
[0081]以上對本發(fā)明實施例提供的多路風(fēng)機的控制方法的原理進行了說明。下面將通過一個具體示例，結(jié)合具體的電路功能框圖以及實現(xiàn)電路圖，對本發(fā)明實施例作進一步的描述。
[0082]在以下示例中，將通過兩路PffM信號(即PWMA和PffMB)，為10路風(fēng)機提供驅(qū)動信號。該示例中，風(fēng)機采用_48V(-36V?-72V)電源。由CPU發(fā)出S1_AB?S10_AB選擇信號，靈活的實現(xiàn)兩路PWM信號的不同組合，為各路風(fēng)機選擇合適的PWM信號。另外，由CPU發(fā)出Sl_on/off?S10_on/off開關(guān)信號，控制10路風(fēng)機的驅(qū)動信號通路的開啟與關(guān)閉。雖然本示例是以兩路PWM信號，10路風(fēng)機為例進行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，根據(jù)本發(fā)明實施例的設(shè)計原理，可任意擴展出符合更多“機柜”的任意分組及多通道的風(fēng)機控制方案，本示例僅為本發(fā)明的一個具體實現(xiàn)，并不作為本發(fā)明的具體限定。該示例中主要是通過對多路風(fēng)機控制信號的動態(tài)風(fēng)組和繼電器的控制來實現(xiàn)的。
[0083]請參考圖3，本示例的10路風(fēng)機控制系統(tǒng)的PffM信號是由CPU產(chǎn)生并輸出的兩路PffM信號，即PffM信號A和PffM信號B (簡稱為PffMA和PffMB)，該兩路信號輸入至PWM信號組合控制與驅(qū)動電路。在CPU輸出的S1_AB至S10_AB選路控制信號的控制下，PffM信號組合控制與驅(qū)動電路分別為10路風(fēng)機選擇各自對應(yīng)的PWM信號，作為該風(fēng)機的驅(qū)動信號，并輸出至10路PffM信號隔離部分電路，由該電路對信號進行隔離處理，減少模/數(shù)信號之間的干擾，經(jīng)隔離處理后的10路PffM信號輸出至10路PffM信號開斷部分電路，由該電路根據(jù)來自CPU的Sl_on/off至S10_on/off開斷控制信號，對每路PffM信號的開斷進行獨立控制，最終10路PffM信號經(jīng)過10路風(fēng)機接口輸出至對應(yīng)的風(fēng)機，驅(qū)動風(fēng)機工作。圖3中，從10路風(fēng)機接口進一步接收風(fēng)機的反饋信號，該反饋信號指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。經(jīng)過10路風(fēng)機反饋信號變換電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的數(shù)字信號后，再經(jīng)過反饋信號隔離電路，對信號進行隔離，減少模數(shù)信號之間的干擾，最終將獲得的10路反饋信號Count_l至Count_10輸出至CPU。CPU根據(jù)上述反饋信號、各個風(fēng)機對應(yīng)的監(jiān)測點的溫濕度信息、以及預(yù)設(shè)的風(fēng)機控制策略，確定各個風(fēng)機所期望的轉(zhuǎn)速，進而通過調(diào)整輸出的S1_AB至S10_AB選路控制信號，調(diào)整每路風(fēng)機的驅(qū)動信號選擇。
[0084]圖4示出了圖3中I路風(fēng)機(第10路)的PffM信號選擇、反饋信號變換電路示意圖，對于其他9路風(fēng)機其電路類似。圖4左上部分為反饋信號變換示意圖，右側(cè)則是PWM信號選擇電路示意圖。圖4中高速繼電器10U1、三極管1Vl和電阻1Rl組成控制第10通道二路PWM信號選擇功能。來自CPU的脈寬調(diào)制信號PWMA和PWMB，在S10_AB信號的控制下，可選擇其中一路作為當(dāng)前通道的PWM信號源(即M10_PWM)。因S10_AB信號是由CPU任意送出的，所以可實現(xiàn)二路PWM信號的任意切換選擇。
[0085]圖4中，光電隔離器件的光電耦合器10U4、電阻10R9和電阻10R10是風(fēng)機轉(zhuǎn)速反饋檢測電路。因本示例中風(fēng)機供電是-48V浮動電源，通過風(fēng)機正電源AGND和C0N10 (第10路風(fēng)機反饋信號)的連接，可有效檢出脈沖反饋信號Count_10至CPU，可以實時計算風(fēng)機狀態(tài)，并實現(xiàn)了電器隔離。
[0086]圖5示出了第10通道的風(fēng)機PffM信號開啟與關(guān)閉控制電路，其他9路風(fēng)機也具有類似的電路。由光電耦合器10U2、電阻IRlO和電阻10R3組成的光電隔離電路，將圖3送來的M10_PWM信號反相變換成PWlO信號。
[0087]由高速繼電器10U3、電阻10R4和三極管10V2組成的開啟與關(guān)閉電路的狀態(tài)，受CPU送來的S10_on/off信號控制。在合理選擇S10_on/off信號控制下，可以控制PWM_10至第10路風(fēng)機控制端的電路的開啟和關(guān)閉，來實現(xiàn)針對每一路風(fēng)機的獨立控制的目的。
[0088]圖5中，1Zl是風(fēng)機接口，其中，AGND為風(fēng)機正電源、_48V(_36V?-72V)為風(fēng)機負電源、PWM_10為PffM信號、C0N10為風(fēng)機反饋信號。
[0089]圖6-圖8示出了風(fēng)機浮動電源的設(shè)計原理。本示例中，因為機柜風(fēng)機控制信號PWM的幅度一般要滿足12V±0.5V。因電源輸入在-36V?-72V(-48V)范圍，且CPU控制電源為+5V。為了實現(xiàn)風(fēng)機的正確控制，將風(fēng)機浮動電源部分設(shè)計成風(fēng)機-48V電源電路、風(fēng)機PWM隔離電路、以及連接CPU的5V電壓輸出電路，其設(shè)計框圖見圖6所示。
[0090]其中，-48V(_36V?-72V)電源分三路，第I路至各路風(fēng)機的風(fēng)機接口(如10Z1)，第2路至壓差為12V的-36V浮動電源，第3路至CPU的DC/DC變換電路。
[0091]在圖7中，PR1、PV1、PR2、PV2、PR3、PV3和PR4是壓差為12V的變換電路。因設(shè)計了電阻10 Ω (PRl?PR3均為10 Ω電阻)和12V穩(wěn)壓管平衡電路，當(dāng)輸入為-36V?-72V時，其輸出-36V范圍為-24V?-60V，滿足了 PffM信號12V壓差的要求(見圖5中的10U2、10R2和10R3光電隔離電路，只要-48V輸入電源在-36V?-72V范圍時，通過電路變換總能輸出PffM幅度為12V的信號)。
[0092]在圖8中，電源濾波器PUl、PU2和電容PCl?PC8是供CPU的DC/DC電源變換電路，實現(xiàn)了與風(fēng)機控制電路的電器隔離。
[0093]圖7-8所示電路已清楚的描述了風(fēng)機采用-48V(_36V?-72V)電源時，PffM控制信號幅度為12V的實現(xiàn)原理。這種設(shè)計不僅電路簡單、成本低外，更重要的是工作可靠和電源適應(yīng)范圍寬。
[0094]以上電路實現(xiàn)了風(fēng)機控制電源、風(fēng)機的控制電壓和風(fēng)機信號與CPU/單片機信號隔離的作用，從而既滿足了風(fēng)機控制的要求，實現(xiàn)了風(fēng)機控制的目的，又能使信號與CPU/單片機隔離，從而保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和整體電路的安全性。以上僅以2路PffM信號和10路風(fēng)機為例進行說明，可以根據(jù)需要對上述電路進行增減，使之滿足實際使用的需求。
[0095]綜上，本發(fā)明實施例提高了風(fēng)機自動控制的靈活性，能夠有效地節(jié)約能源，方便風(fēng)機的集中管理控制。使用本發(fā)明實施例進行風(fēng)機控制的機柜，可以有效地控制機柜內(nèi)溫度，降低控制的難度和減少人力需求，降低系統(tǒng)的實現(xiàn)成本。同時，本發(fā)明實施例提供的浮動電源及隔離電路的設(shè)計，可以保證使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1.一種多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于，包括: 生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號； 根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號； 將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。2.如權(quán)利要求1所述的多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于， 所述將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機，包括: 接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動信號通路。3.如權(quán)利要求1所述的多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于， 進一步按照以下步驟確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速: 獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息； 獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息； 根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。4.如權(quán)利要求3所述的多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于， 獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息，包括: 獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速； 將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號； 經(jīng)由第二信號隔離電路，將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。5.如權(quán)利要求3所述的多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于， 所述生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號，包括: 將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對比，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。6.如權(quán)利要求1所述的多路風(fēng)機的控制方法，其特征在于， 在輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號之后，進一步經(jīng)由第一信號隔離電路，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。7.一種多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 信號產(chǎn)生電路，用于生成具有不同占空比的兩路以上的脈寬調(diào)制信號； 組合控制及驅(qū)動電路，用于根據(jù)各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速，從所述兩路以上的脈寬調(diào)制信號中，為各路風(fēng)機選擇對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號，并根據(jù)所選擇的脈寬調(diào)制信號，輸出每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號； 輸出電路，用于將所有風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。8.如權(quán)利要求7所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出電路包括: 一開斷控制電路，用于接收針對每路風(fēng)機的通斷控制信號，根據(jù)所述通斷控制信號，打開或關(guān)閉每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號傳輸至對應(yīng)風(fēng)機的驅(qū)動信號通路。9.如權(quán)利要求7所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 一反饋電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息； 所述組合控制及驅(qū)動電路進一步用于獲得每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息，以及，根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息、溫濕度信息以及預(yù)設(shè)的溫濕度控制策略，確定各路風(fēng)機所需要的轉(zhuǎn)速。10.如權(quán)利要求9所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述反饋電路包括: 轉(zhuǎn)換電路，用于獲得每路風(fēng)機反饋的電壓信號，所述電壓信號用于指示風(fēng)機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，以及，將每路風(fēng)機反饋的電壓信號轉(zhuǎn)換為用于指示當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息的數(shù)字信號； 第二信號隔離電路，接收所述數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號作為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息輸出。11.如權(quán)利要求9所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 所述信號產(chǎn)生電路，進一步將每路風(fēng)機對應(yīng)的溫濕度監(jiān)測點反饋的溫濕度信息與期望的溫濕度信息進行對比，判斷是否需要調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，若是，則調(diào)整當(dāng)前脈寬調(diào)制信號的占空比，生成并輸出對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號。12.如權(quán)利要求7所述的多路風(fēng)機的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第一信號隔離電路，接收組合控制及驅(qū)動電路輸出的每路風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制信號，將所述轉(zhuǎn)速控制信號輸出至對應(yīng)的風(fēng)機。
【文檔編號】F04D27/00GK105889107SQ201410207006
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年5月15日
【發(fā)明人】郭雨龍, 劉帆, 田永盛, 楊振江, 楊玉濤, 姜成甫
【申請人】深圳市中興康訊電子有限公司