一種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法，在常用的線性或者基于溫度段的分段局部線性溫度-占空比曲線的基礎(chǔ)上，通過加減一個(gè)與溫度升降快慢有關(guān)的偏移量對(duì)其進(jìn)行修正，從而得到一個(gè)PWM占空比的變化更能適應(yīng)溫度變化規(guī)律的非線性溫度-占空比曲線，根據(jù)這個(gè)曲線確定的芯片溫度和PWM占空比的關(guān)系對(duì)服務(wù)器風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)速，有利于更好地解決芯片散熱和風(fēng)扇降噪問題。
【專利說明】-種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及服務(wù)器機(jī)箱散熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 服務(wù)器是一種計(jì)算密集型的設(shè)備，內(nèi)部的CPU及各種芯片會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如 果不及時(shí)將機(jī)器運(yùn)行中產(chǎn)生的熱排放出去，就會(huì)導(dǎo)致芯片和機(jī)箱溫度升高，嚴(yán)重影響服務(wù) 器的穩(wěn)定性和可靠性，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)。
[0003] 四針PWM智能溫控風(fēng)扇自應(yīng)用以來，很好地解決了機(jī)箱散熱問題。采用PWM智能溫 控風(fēng)扇的主板上，具有測(cè)溫電路和PWM控制芯片，PWM控制芯片根據(jù)測(cè)溫電路獲取的CPU等 芯片或者機(jī)箱的溫度，產(chǎn)生不同占空比的PWM脈沖信號(hào)，PWM信號(hào)把風(fēng)扇的12V電源電壓轉(zhuǎn) 換成風(fēng)扇需要的等效模擬驅(qū)動(dòng)電壓，這樣就可以通過改變PWM占空比實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的多級(jí) 調(diào)制。但常用的溫度-占空比關(guān)系往往是線性關(guān)系或者基于溫度段的分段局部線性關(guān)系， 對(duì)于CPU負(fù)載急劇上升等導(dǎo)致的溫度加快升高的趨勢(shì)不能有效地抑制，也不能在CPU負(fù)載 大幅下降等導(dǎo)致溫度加快降低時(shí)有效地降噪。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟： (1) 初始化線性或者基于溫度段的分段局部線性溫度_占空比映射表，基于該映射表 確定了一個(gè)或者一組線性函數(shù)關(guān)系； (2) 測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻的芯片溫度為 /(t2)； (3) 初始化當(dāng)前時(shí)刻的前2時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為/00 =/@ j ,當(dāng)前時(shí)刻的 前1時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為/(y = /(t2); (4) 根據(jù)如下溫度-占空比公式確定當(dāng)前時(shí)刻PWM控制芯片需要發(fā)送給風(fēng)扇的PWM占 空比數(shù)值并發(fā)送給風(fēng)扇調(diào)整占空比：

【權(quán)利要求】
1. 一種服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 初始化線性或者基于溫度段的分段局部線性溫度-占空比映射表，基于該映射表 確定了一個(gè)或者一組線性函數(shù)關(guān)系； (2) 測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻的芯片溫度為 /(t：)； (3) 初始化當(dāng)前時(shí)刻的前2時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為=/D ,當(dāng)前時(shí)刻的 前1時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為/Cti) = /(t2); (4) 根據(jù)如下溫度-占空比公式確定當(dāng)前時(shí)刻PWM控制芯片需要發(fā)送給風(fēng)扇的PWM占 空比數(shù)值并發(fā)送給風(fēng)扇調(diào)整占空比：
其中，]是由溫度-占空比映射表確定的函數(shù)關(guān)系；k是斜線的斜率或 者當(dāng)前溫度段所在斜線的斜率，稱為占空比調(diào)整步長(zhǎng)，簡(jiǎn)稱調(diào)整步長(zhǎng)；b是溫度為O時(shí) 斜線或者當(dāng)前溫度段所在斜線與縱軸的交點(diǎn)即溫度為〇時(shí)的占空比，稱為零溫占空比；
I 是對(duì)當(dāng)前溫度下占空比的微調(diào)，稱為占空比微調(diào)項(xiàng)，簡(jiǎn)稱微調(diào) 項(xiàng)；a是一個(gè)常數(shù)，稱為占空比微調(diào)因子，簡(jiǎn)稱微調(diào)因子； (5) 更新當(dāng)前時(shí)刻的前2時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為/(te) =/(t:),當(dāng)前時(shí)刻的前1 時(shí)間單位時(shí)刻的芯片溫度為; (6) 測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻的芯片溫度為/(t2); (7) 返回步驟⑷執(zhí)行。
2. 如權(quán)利要求1所述的服務(wù)器風(fēng)扇調(diào)速方法，其特征在于，溫度-占空比公式的確定方 法，以線性溫度-占空比映射表為例，其特征在于具有如下推導(dǎo)過程： 通過數(shù)學(xué)建模，芯片溫度X隨時(shí)間t以及占空比y隨溫度變化的規(guī)律可由以下兩式給 出
就像上述兩式所描述的，時(shí)間-溫度曲線是芯片溫度隨時(shí)間隨機(jī)變化的，非線性的，而 溫度-占空比曲線是開發(fā)人員為控制風(fēng)扇自行指定的，線性的，但是，這種溫度-占空比關(guān) 系不能有效地適應(yīng)芯片溫度的變化趨勢(shì)，一種可行的方法是對(duì)通過溫度-占空比映射關(guān)系 得到的占空比值進(jìn)行修正，使得從整體上看溫度與占空比成為一種非線性的變化關(guān)系，而 溫度關(guān)于時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)恰好反映了一段時(shí)間內(nèi)芯片溫度升降快慢的趨勢(shì)，即： 在Tl時(shí)間段內(nèi)，溫度加快升高，二階導(dǎo)數(shù)大于0,占空比需在原有基礎(chǔ)上增加一定數(shù) 值； 在T2時(shí)間段內(nèi)，溫度減慢升高，二階導(dǎo)數(shù)小于0,占空比需在原有基礎(chǔ)上減少一定數(shù) 值； 在Τ3時(shí)間段內(nèi)，溫度加快降低，二階導(dǎo)數(shù)小于0,占空比需在原有基礎(chǔ)上減小一定數(shù) 值； 在Τ4時(shí)間段內(nèi)，溫度減慢降低，二階導(dǎo)數(shù)大于0,占空比需在原有基礎(chǔ)上增加一定數(shù) 值； 因此，可以使用溫度關(guān)于時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)乘以一個(gè)微調(diào)因子作為微調(diào)項(xiàng)對(duì)溫度-占空 比曲線進(jìn)行修正，即
其中，微調(diào)項(xiàng)
即溫度-占空比關(guān)系為
下面就來推導(dǎo)和y的具體表達(dá)式并證明增加這一微調(diào)項(xiàng)后占空比y隨芯片溫度 呈非線性變化； 當(dāng)前時(shí)刻的前1時(shí)間單位時(shí)刻及當(dāng)前時(shí)刻的溫度關(guān)于時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)為
即微分方程轉(zhuǎn)換為差分方程，但本文仍采用微分表達(dá)式和導(dǎo)數(shù)的說法； 又有當(dāng)前時(shí)刻溫度關(guān)于時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)
進(jìn)一步地，
，即選擇等間隔的時(shí) 刻進(jìn)行溫度測(cè)量，且時(shí)間間隔為1，則有一階導(dǎo)數(shù)
及二階導(dǎo)數(shù)
從而得到占空比的表達(dá)式
可見，占空比y隨溫度y的變化在原有斜率的基礎(chǔ)上，增加了一項(xiàng)
，為了討論 方便起見，繼續(xù)對(duì)上式進(jìn)行分析
可見，對(duì)于不同的時(shí)刻，除了芯片溫度X隨時(shí)間t始終呈線性變化的情況，占空比y隨 溫度X的變化率是不斷變化的，這就證明了增加這一微調(diào)項(xiàng)后在時(shí)刻t占空比y隨芯片溫 度X呈非線性變化。
【文檔編號(hào)】G06F1/20GK104391555SQ201410730197
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】李清石, 張雁鵬, 劉強(qiáng), 金長(zhǎng)新 申請(qǐng)人:浪潮集團(tuán)有限公司