СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВКИ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА В ЭЛЕКТРОННОМ УСТРОЙСТВЕ Российский патент 2019 года по МПК F04D27/00 

Область техники

Настоящее раскрытие относится к области теплоотдачи, и, в частности, к способу и устройству регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве.

Уровень техники

С улучшением уровня интеграции электронных, электрических устройств и устройств связи, потребление электроэнергии устройствами становится выше. Таким образом, устройства производят больший объем тепла. Электронные компоненты, особенно ключевые чипы, в устройствах имеют строгие ограничения по температуре. Если температура оказывается слишком высокой, может произойти нарушение работы, и устройства могут даже получить повреждения. Поэтому, теплоотдача устройств становится важной проблемой. В настоящее время, основным режимом теплоотдачи электронных устройств является охлаждение вентиляторами. С целью соответствия требованиям теплоотдачи системы, запускаются несколько вентиляторов высокой мощности. Тем не менее, при решении проблемы теплоотдачи системы, использование нескольких вентиляторов увеличивает потребление электроэнергии и выделение тепла самими вентиляторами, а особенно добавляет больше шума.

Чтобы снизить шум и потребление электроэнергии устройствами, используется вентилятор с регулируемой скоростью. Способ регулировки скорости вращения вентилятора, используемый на известном уровне техники, заключается в установке нескольких температурных точек и нескольких скоростей вращения вентилятора, а затем в регулировке вентилятора до определенной скорости вращения, исходя из температуры, собираемой датчиком температуры. Такой способ регулировки позволяет вентилятору работать на подходящей скорости вращения, исходя из окружающей температуры, но, когда окружающая температура колеблется, и, особенно, когда растет чувствительность регулировки скорости вращения вентилятора не достаточно высока, поэтому становится тяжелее снижать температуру для быстрой теплоотдачи.

На известном уровне техники, предусмотрен способ автоматической регулировки скорости вращения вентилятора, который устанавливает несколько точек определения температуры для более точного регулирования скорости вращения вентилятора, и устанавливает скорость вращения вентилятора как можно ближе к минимальному эффективному значению с помощью уменьшения величины шага регулируемой скорости вращения вентилятора, так, что шум и потребление электроэнергии снижаются. Тем не менее, если величина шага слишком мала, эффективность теплоотдачи снижается. Более того, когда окружающая температура колеблется медленно, скорость вращения вентилятора может подвергаться отдаче или вибрации. Такой режим теплоотдачи, который может иногда быть горячим, а иногда холодным, плох для безопасной работы устройств и производит еще больше шума.

Эффективного решения указанных проблем на известном уровне техники представлено не было.

Сущность изобретения

С целью решения технической проблемы на известном уровне техники, при которой скорость вращения может подвергаться отдаче или вибрации в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, варианты осуществления настоящего изобретения предлагают способ и устройство регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве для, как минимум, решения указанных проблем.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве, который включает в себя следующее: первое значение температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве получается при текущей скорости вращения вентилятора; получается значение изменения первого значения температуры в первом предустановленном временном периоде; и, когда значение изменения больше, чем первый предустановленный предел, скорость вращения вентилятора регулируется.

В примерном варианте осуществления изобретения, шаг, на который изменяется скорость вращения вентилятора, включает в себя следующее: значение предустановленного параметра сравнивается со вторым значением температуры, которое получается, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и скорость вращения вентилятора регулируется в соответствии с результатами сравнения.

В примерном варианте осуществления изобретения, значение предустановленного параметра включает в себя по меньшей мере одно из следующего: первая точка температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры, вторая точка температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры в процессе снижения температуры, третья точка температуры, которая используется для срабатывания запуска вентилятора при определенной точке температуры в процессе повышения температуры, четвертая точка температуры, которая используется для срабатывания вентилятора на работу на минимальной скорости вращения, и пятая точка температуры, которая используется для срабатывания вентилятора на работу на максимальной скорости вращения.

В примерном варианте осуществления изобретения, шаг, на который изменяется скорость вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения, включает в себя по меньшей мере одно из следующего: когда второе значение температуры не выше, чем первая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения; когда второе значение температуры выше, чем первое значение температуры, если текущий процесс является процессом снижения температуры и второе значение температуры ниже, чем вторая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения; когда второе значение температуры ниже, чем третья точка температуры или четвертая точка температуры, если текущий процесс является процессом повышения температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения; когда второе значение температуры выше, чем пятая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на максимальное значение скорости вращения.

В примерном варианте осуществления изобретения, значение предустановленного параметра включает в себя: шестую точку температуры, которая используется для срабатывания аварийной сигнализации. Когда второе значение температуры выше шестой точки температуры, срабатывает аварийная сигнализация.

В примерном варианте осуществления изобретения, шаг, на который изменяется скорость вращения вентилятора, включает в себя следующее: когда второе значение температуры опускается до интервала значений между четвертой точкой температуры и пятой точкой температуры, получается значение предустановленной целевой температуры; когда второе значение температуры достигает значения предустановленной целевой температуры, скорость вращения вентилятора регулируется для сохранения значения температуры на значении предустановленной целевой температуры или в диапазоне допустимых колебаний значения предустановленной целевой температуры.

В примерном варианте осуществления изобретения, перед получением первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве, способ включает следующее: вентиляторы в электронном устройстве делятся на группы, при этом каждая группа вентиляторов соответствует нескольким точкам сбора температуры; и точка сбора температуры с максимальным значением температуры используется в качестве определенной точки сбора температуры.

В примерном варианте осуществления изобретения, способ может дополнительно включать в себя следующее: рабочее состояние каждого вентилятора определенной группы вентиляторов контролируется; когда контроль показывает, что рабочее состояние одного или нескольких вентиляторов в определенной группе вентиляторов ненормально, скорости вращения вентиляторов, кроме одного или нескольких вентиляторов, чье рабочее состояние ненормально, регулируются в соответствии с типом ненормальности, при этом, тип ненормальности включает в себя: ненормальное увеличение скорости вращения, ненормальное уменьшение скорости вращения или прекращение вращения вентилятора.

В примерном варианте осуществления изобретения, после регулировки скорости вращения вентилятора, способ включает в себя следующее: когда значение изменения текущего первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел, скорость вращения вентилятора регулируется повторно.

В соответствии другим с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается устройство регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве, который включает в себя: первый получающий компонент, выполненный с возможностью получения, при текущей скорости вращения вентилятора, первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве; второй получающий компонент, выполненный с возможностью получения значения изменения первого значения температуры в предустановленном временном периоде; и регулирующий компонент, выполненный с возможностью, когда значение изменения выше, чем первый предустановленный предел, регулирует скорость вращения вентилятора.

В примерном варианте осуществления изобретения, регулирующий компонент включает в себя: сравнивающий элемент, выполненный с возможностью сравнивать значение предустановленного параметра со вторым значением температуры, полученным, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом, значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и регулирующий элемент, выполненный с возможностью регулировать скорость вращения вентилятора в соответствии с результатами сравнения.

В примерном варианте осуществления изобретения, регулирующий компонент выполнен с возможностью, после регулировки скорости вращения вентилятора, повторно регулировать скорость вращения вентилятора, когда значение изменения первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел.

С помощью применения технических средств в вариантах осуществления настоящего изобретения, скорость вращения вентилятора повторно регулируется, когда значение изменения собранного значения температуры в предустановленный временной период выше, чем предустановленный предел, техническая проблема на известном уровне техники, что скорость вращения подвергается отдаче или вибрации в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, может быть решена, стабильная работа вентилятора обеспечивается до определенной степени, и срок службы вентилятора продлевается.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, описанные здесь, используются для лучшего понимания вариантов осуществления настоящего изобретения и являются частью настоящей заявки. Схематические изображения вариантов осуществления настоящего изобретения и их описание используются для объяснения настоящего раскрытия сущности изобретения, но не являются неправомерным ограничением настоящего раскрытия сущности изобретения. Прилагаемые чертежи содержат:

Рис. 1 представляет собой блок-схему способа регулирования скорости вращения вентилятора в электронном устройстве в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Рис. 2 представляет собой блок-схему способа регулирования скорости вращения вентилятора в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Рис. 3 представляет собой кривую регулировки скорости вращения вентилятора для предотвращения вибрации в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Рис. 4 представляет собой структурную диаграмму устройства предотвращения вибрации для регулировки скорости вращения вентилятора в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Рис. 5 представляет собой схематическую диаграмму параметров для регулировки скорости вращения вентилятора в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Рис. 6 представляет собой схематическую диаграмму постоянного температурного хода при условии, что целевая температура установлена в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Рис. 7 представляет собой структурную диаграмму устройства для регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве, используемого для применения способа по рис. 1; и

Рис. 8 представляет собой другую структурную диаграмму устройства для регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве, используемого для применения способа по рис. 1.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Настоящее раскрытие сущности изобретения описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и подробные варианты осуществления изобретения. Следует обратить внимание, что варианты осуществления настоящего изобретения и характеристики вариантов осуществления изобретения допускают комбинирование при условии отсутствия конфликтов.

Следующее решение предлагается для достижения следующих целей: когда вентилятор с регулируемой скоростью используется для теплоотдачи и охлаждения, возможно предотвратить вибрацию скорости вращения вентилятора и снизить шум и потребление электроэнергии системы; особенно, когда определенный вентилятор неисправен, другие вентиляторы могут координировать скорость вращения и гибко переключаться в соответствии с нуждами пользователя так, что устройство регулируется путем смены скорости вращения вентилятора при постоянной температуре, установленной пользователем. Решение подробно описывается ниже.

Рис. 1 представляет собой блок-схему способа регулирования скорости вращения вентилятора в электронном устройстве в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на рис. 1, способ включает в себя: Этап S102 по Этап S106.

Этап S102: при текущей скорости вращения вентилятора, получается первое значение температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве.

Этап S104: получается значение изменения первого значения температуры в первом предустановленном временном периоде.

Этап S106: когда значение изменения больше, чем первый предустановленный предел, то скорость вращения вентилятора регулируется.

В примерном варианте осуществления изобретения, перед Этапом S102, также может выполняться следующий процесс: вентиляторы в электронном устройстве делятся на группы, при этом каждая группа вентиляторов соответствует нескольким точкам сбора температуры; и точка сбора температуры с максимальным значением температуры используется в качестве определенной точки сбора температуры.

В определенном процессе реализации регулировка скорости вращения вентилятора, включает в себя следующее: значение предустановленного параметра сравнивается со вторым значением температуры, которое получается, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и скорость вращения вентилятора регулируется в соответствии с результатами сравнения.

В настоящем варианте осуществления изобретения, регулировка скорости вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения может действительно быть применена путем регулировки скорости вращения вентилятора сравнением второго значения температуры с первым значением температуры, вторым значением температуры, третьим значением температуры, четвертым значением температуры и пятым значением температуры, например:

1. когда второе значение температуры не выше, чем первая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения;

2. когда второе значение температуры выше, чем первая точка температуры, если текущий процесс является процессом снижения температуры, и второе значение температуры ниже, чем вторая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения;

3. когда второе значение температуры ниже, третья точка температуры или четвертая точка температуры, если текущий процесс является процессом повышения температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на 0 или на минимальное значение скорости вращения;

4. когда второе значение температуры выше, чем пятая точка температуры, скорость вращения вентилятора устанавливается на максимальное значение скорости вращения.

В процессе регулировки скорости вращения вентилятора, скорость вращения вентилятора может устанавливаться на 0 или на минимальное значение скорости вращения или на максимальное значение скорости вращения. Следует обратить внимание, что минимальное значение скорости вращения и максимальное значение скорости вращения могут устанавливаться гибко, что не ограничивается вариантом осуществления настоящего изобретения.

В примерном варианте осуществления изобретения, значение предустановленного параметра может включать в себя по меньшей мере одно из следующего: первая точка температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры, вторая точка температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры в процессе снижения температуры, третья точка температуры, которая используется для срабатывания запуска вентилятора при определенной точке температуры в процессе повышения температуры, четвертая точка температуры, которая используется для срабатывания вентилятора на работу на минимальной скорости вращения, и пятая точка температуры, которая используется для срабатывания вентилятора на работу на максимальной скорости вращения.

Следует обратить внимание, что значение предустановленного параметра может дополнительно включать в себя: шестую точку температуры, которая используется для срабатывания аварийной сигнализации. Способ может дополнительно включать следующее: когда второе значение температуры выше шестой точки температуры, срабатывает аварийная сигнализация.

В определенном процессе реализации, вариант осуществления настоящего изобретения может также регулировать скорость вращения вентилятора для поддержания скорости вращения в стабильном диапазоне, и определенный процесс может реализовываться следующим образом:

когда второе значение температуры опускается до интервала значений между четвертой точкой температуры и пятой точкой температуры, получается значение предустановленной целевой температуры; когда второе значение температуры достигает значения предустановленной целевой температуры, скорость вращения вентилятора регулируется для сохранения значения температуры на значении предустановленной целевой температуры или в диапазоне допустимых колебаний значения предустановленной целевой температуры.

В настоящем варианте осуществления изобретения, поскольку вентиляторы в электронном устройстве могут быть разделены на группы перед тем, как получается первое значение температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве, способ может дополнительно включать в себя следующее: рабочее состояние каждого вентилятора определенной группы вентиляторов контролируется; когда контроль показывает, что рабочее состояние одного или нескольких вентиляторов в определенной группе вентиляторов ненормально, скорости вращения вентиляторов, кроме одного или нескольких вентиляторов, чье рабочее состояние ненормально, регулируются в соответствии с типом ненормальности, при этом, тип ненормальности включает в себя: ненормальное увеличение скорости вращения, ненормальное уменьшение скорости вращения или прекращение вращения вентилятора.

Дальнейшее улучшение указанного технического решения достигаемое за счет варианта осуществления настоящего изобретения заключается в следующем: после регулировки скорости вращения вентилятора, когда значение изменения текущего первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел, скорость вращения вентилятора регулируется повторно.

С помощью применения указанных Этапов в вариантах осуществления настоящего изобретения или в примерных вариантах осуществления настоящего изобретения, технические средства повторной регулировки скорости вращения вентилятора, когда значение изменения собранного значения температуры в предустановленный временной период выше, чем предустановленный предел, решает техническую проблему на известном уровне техники, что скорость вращения может подвергаться отдаче или вибрации в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, стабильная работа вентилятора обеспечивается до определенной степени, и срок службы вентилятора продлевается. Когда температура, собранная во временной интервал, изменяется, скорость вращения вентилятора регулируется после стабилизации в пределах диапазона (предел допустимого отклонения температуры ΔT), который предотвращает отдачу и вибрацию скорости вращения вентилятора. С помощью дополнительных настроек вентилятор может быть отрегулирован для работы при постоянной температуре. В то же время, скорость вращения вентилятора интеллектуально регулируется, исходя из предустановленных параметров и мер по обработке неисправностей вентилятора, таким образом достигая цели охлаждения и защиты чипов, снижая шум скорости вращения вентилятора и обеспечивая безопасность и стабильность в процессе работы устройства.

Чтобы лучше понять процесс регулировки скорости вращения вентилятора в указанном выше варианте осуществления изобретения, ниже приводится иллюстрация в сочетании с примерным вариантом осуществления изобретения.

Рис. 2 представляет собой блок-схему способа регулирования скорости вращения вентилятора в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Представленный на рис. 2 алгоритм способа включает следующие этапы.

Этап S202: когда устройство запускается, сначала считывается значение температуры, установленное системой, и вентилятор запускается для работы со скоростью вращения, соответствующей температуре T_start, иначе говоря, начальная скорость вращения устанавливается для вентилятора, при этом, температура T_start соответствует второй точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения.

Этап S204: после запуска устройства, работает таймер, значение температуры, собранное собирающим компонентом информации о температуре, которое считывается во временном интервале, сравнивается предустановленным значением параметра, и скорость вращения вентилятора контролируется в соответствии с политикой регулировки скорости вращения.

Этап S206: когда температура повышается или понижается, скорость вращения вентилятора регулируется после стабилизации в пределах допустимого отклонения температуры ΔT для предотвращения отдачи и вибрации скорости вращения вентилятора.

Рис. 3 представляет собой кривую регулировки скорости вращения вентилятора для предотвращения вибрации в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. На рис. 3, во-первых, пунктирной линией показана кривая регулировки скорости вращения, а сплошной линией показана кривая ΔT предела допустимого отклонения температуры. Во-вторых, в любой момент, положение текущего состояния на кривой регулировки скорости вращения может быть определено только в соответствии и со значением температуры точки контроля Т_х (значение абсциссы) и со значением исходной температуры T_ref (положение пунктирной линии). В определенный момент, контролируемая точка температуры (абсцисса) может соответствовать нескольким точкам скорости вращения (ордината) на кривой регулировки скорости вращения, например, есть 3 точки скорости вращения на рис. 3. Скорость вращения изменяется только когда изменяется T_ref значение исходной температуры. В-третьих, в политике регулировки скорости вращения, когда температура меняется (повышается или понижается), скорость вращения вентилятора меняется только после того, как точка состояния достигает конца синей линии, чтобы предотвратить отдачу и вибрацию скорости вращения вентилятора.

Этап S208: когда вентилятор неисправен, другие вентиляторы в той же группе координируют скорость вращения, иначе говоря, быстро увеличивают скорость вращения вентилятора или откладывают или более медленно снижают скорость вращения вентилятора, чтобы в первую очередь охладить систему и выдать аварийный сигнал о неисправности вентилятора. Когда температура превышает точку температуры T_alarm, выдается аварийный сигнал о превышении температуры, при этом T_alarm соответствует шестой точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения.

Следует обратить внимание, что Этапы, показанные на блок-схеме указанного выше варианта осуществления изобретения, могут использоваться в устройствах, таких, как Мультиплексор Доступа Цифровой Абонентской Линии (МДЦАЛ) Цифровой Абонентской Линии (ЦАЛ) и Пассивной Оптической Сети (ПОС). В дополнение, несмотря на то, что логический порядок показан на блок-схеме, в некоторых случаях представленные или описанные Этапы могут выполняться в порядке, отличающемся от описанного здесь.

Чтобы лучше понять способ регулировки скорости вращения вентилятора в указанном выше варианте осуществления изобретения, устройство предотвращения вибрации для регулировки скорости вращения вентилятора также предусмотрено в другом варианте осуществления изобретения, который используется для реализации указанных выше вариантов осуществления изобретения и примерных реализаций, те, которые были проиллюстрированы не будут здесь повторяться. Компоненты, используемые в устройстве, проиллюстрированы ниже. Например, термин «компонент» может быть сочетанием программного обеспечения и/или аппаратных средств, способных выполнять расчетные функции. Несмотря на то, что устройство, описанное в следующем варианте осуществления изобретения, реализуется предпочтительно программным обеспечением, реализация с помощью аппаратных средств и сочетания программного обеспечения и аппаратных средств возможна и разработана. Рис. 4 представляет собой структурную диаграмму устройства предотвращения вибрации для регулировки скорости вращения вентилятора в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на рис. 4, устройство включает в себя:

компонент 42 сбора информации о температуре, компонент 44 предустановки параметра, компонент 46 политики управления регулировкой скорости вентилятора, и компонент 48 обработки неисправности вентилятора. Структура подробно описана ниже.

Компонент 42 сбора информации о температуре выполнен с возможностью контроля температуры чувствительной зоны. Температура, собранная во временной интервал, сравнивается со значением, установленным компонентом 44 предустановки параметра, и тогда скорость вращения регулируется компонентом 46 политики управления регулировкой скорости вентилятора. Компонент 48 обработки неисправности вентилятора выполнен с возможностью сравнения собранных текущих скоростей вращения группы вентиляторов с целевой скоростью вращения. Если разница между целевой скоростью вращения и собранной скоростью вращения больше, чем предустановленный предел, то определяется, что вентилятор неисправен. Когда вентилятор неисправен, другие вентиляторы работают синергетически, и выдается аварийный сигнал о неисправности вентилятора. Группа вентиляторов включает в себя по меньшей мере один вентилятор.

Чтобы лучше понять функции указанных выше компонентов, функции компонентов подробно описаны ниже.

Компонент 42 сбора информации о температуре выполнен с возможностью сбора температуры чувствительной зоны температуры. Несколько точек сбора температуры могут быть установлены на устройстве, которое должно быть определено, и точка сбора температуры с максимальным значением температуры используется как точка срабатывания вычисления. Для устройства связи обычно собираются точки температуры основной панели управления и линейной карты.

Компонент 44 предустановки параметра выполнен с возможностью установки точки температуры, при которой вентилятор прекращает вращение, точки температуры, при которой вентилятор начинает вращаться в процессе повышения температуры, точки температуры, при которой вентилятор начинает вращаться в процессе снижения температуры, точки температуры, при которой вентилятор работает на минимальной скорости вращения, точки температуры, при которой вентилятор работает на максимальной скорости вращения, точки температуры срабатывания аварийного сигнала, минимального значения скорости вращения вентилятора, максимальной скорости вращения вентилятора, предела ошибки скорости вращения вентилятора, и предела допустимого отклонения температуры ΔT. Как показано на рис. 5, значения предустановленного параметра включают в себя: точку температуры, при которой вентилятор прекращает вращение, точку температуры, при которой вентилятор начинает вращаться в процессе повышения температуры, точку температуры, при которой вентилятор начинает вращаться в процессе снижения температуры, точку температуры, при которой вентилятор работает на минимальной скорости вращения, точку температуры, при которой вентилятор работает на максимальной скорости вращения, точку температуры срабатывания аварийного сигнала, минимальное значение скорости вращения вентилятора, максимальную скорость вращения вентилятора, предел ошибки скорости вращения вентилятора, и предел допустимого отклонения температуры ΔT. Эти значения предустановленного параметра имеют значения по умолчанию или могут быть настроены с помощью команд.

Компонент 46 политики управления регулировкой скорости вращения вентилятора включает в себя два рабочих режима, т.е. автоматическую регулировку скорости и ручную регулировку скорости. Во время ручной регулировки скорости, несколько уровней регулировки скорости установлены в процентах в соответствии со скоростью вращения, соответствующей максимальной мощности вентилятора, например, могут быть установлены уровни от 0 до 7. Уровень 0 представляет собой остановку вращения, уровень 1 представляет собой 35% от максимальной скорости вращения, уровень 2 представляет собой 64% процента от максимальной скорости вращения, уровень 3 представляет собой 57% от максимальной скорости вращения, уровень 4 представляет собой 65% от максимальной скорости вращения, уровень 5 представляет собой 76% от максимальной скорости вращения, уровень 6 представляет собой 87% от максимальной скорости вращения, и уровень 7 представляет собой 100% от максимальной скорости вращения. Во время автоматической регулировки скорости, процесс повышения температуры и процесс снижения температуры реализуются по-разному. Когда собранная температура ниже или равна предустановленной точке температуры (которая эквивалентна первой точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), при которой вентилятор останавливает вращение, вентилятор останавливает вращение. Когда температура выше, чем точка температуры, при которой вентилятор останавливает вращение, если текущий процесс является процессом снижения температуры, и температура ниже точки

температуры T' _start (которая эквивалентна второй точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), при которой вентилятор начинает вращение в процессе снижения температуры, вентилятор останавливает вращение. Если текущий процесс является процессом повышения температуры, и температура ниже точки температуры T_start (которая эквивалентна третьей точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), при которой вентилятор начинает вращение в процессе повышения температуры, или температура ниже точки температуры T_low (которая эквивалентна четвертой точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), при которой вентилятор работает при минимальном значении скорости вращения N_min, вентилятор работает при минимальном значении скорости вращения. Когда температура выше точки температуры T_high (которая эквивалентна пятой точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), при которой вентилятор работает на максимальной скорости вращения, вентилятор работает при максимальном значении скорости вращения N_max. Когда температура выше точки температуры срабатывания аварийного сигнала T_alarm (которая эквивалентна шестой точке температуры в указанном выше варианте осуществления изобретения), должен выдаваться аварийный сигнал. Когда температура находится в интервале регулировки от T_low до T_high и температура, собранная во временном интервале, повышается или снижается, скорость вращения вентилятора не может быть отрегулирована сразу, и скорость вращения вентилятора регулируется вверх или вниз эквивалента скорости вращения вентилятора, соответствующей температуре только после того, как температура стабилизируется в значении диапазона (предел допустимого отклонения температуры ΔT), чтобы предотвратить отдачу скорости вращения вентилятора.

Дополнительно, в указанной выше политике регулировки скорости вращения, когда температура находится в интервале регулировки скорости, целевое значение температуры T_target может быть настроено, и контролируемая температура удерживается в диапазоне значения целевой температуры ± ΔT с помощью автоматического управления скоростью вращения вентилятора, чтобы устройство может управляться для работы при постоянной температуре.

Когда интеллектуально определяется, что вентилятор неисправен, компонент 48 обработки неисправности вентилятора выполнен с возможностью, когда температура, собранная устройством управления вентилятора, выше температуры, собранной в предыдущий временной интервал, попробовать увеличить скорость вращения других вентиляторов в той же группе на 2 уровня, исходя из уровня, соответствующего текущей температуре, и, если температура продолжает повышаться, напрямую регулировать скорость вращения других вентиляторов до уровня максимальной скорости вращения. Компонент 48 обработки неисправности вентилятора дополнительно выполнен с возможностью, когда собранная температура ниже температуры, собранной в предыдущем временном интервале, а именно в процессе снижения температуры, уменьшать постепенно уменьшать скорость вращения группы вентиляторов. Когда определяется, что вентилятор неисправен, должна формироваться информация аварийного сигнала о неисправности вентилятора. Способ интеллектуального определения, что вентилятор неисправен, включает в себя следующее: скорость вращения каждого вентилятора в группе вентиляторов собирается и сравнивается с целевой скоростью вращения; когда разница между целевой скоростью вращения и собранной скоростью вращения больше, чем предустановленный предел, определяется, что вентилятор неисправен.

Дополнительно, в политике управления вентилятором, устройство может управляться для работы при установленной постоянной целевой температуре с помощью автоматической регулировки скорости вращения вентилятора. Например, как показано на рис. 6, в кривой хода, в которой устройство управляется для работы при постоянной температуре 69 градусов Цельсия, температура сначала колеблется, а затем стремится к стабильности. После того, как температура стала стабильной, скорость вращения вентиляторов стремится к стабильности.

Чтобы лучше понять процесс реализации каждого компонента, дается иллюстрация в сочетании со следующим алгоритмом.

Примерный вариант осуществления настоящего изобретения также предлагает способ предотвращения вибрации для регулировки скорости вращения вентилятора. В частности, способ предотвращения вибрации для регулировки скорости вращения вентилятора включает в себя следующее:

компонент 42 сбора информации о температуре считывает значение температуры температурной чувствительной зоны устройства, которое должно быть определено, и отправляет значение температуры в компонент 46 политики управления регулировкой скорости вентилятора;

компонент 46 политики управления регулировкой скорости вентилятора получает собранное значение температуры и регулирует скорость вращения вентилятора в соответствии с политикой регулировки скорости вращения.

Когда компонент 48 обработки неисправности вентилятора интеллектуально определяет неисправности вентилятора, другие вентиляторы работают синергетически.

Реализация алгоритма политики управления для регулировки скорости вентилятора подробно описывается следующим образом.

Определение: отношение между скоростью вращения и температурой составляет N_X = RPM(T_X), как показано на пунктирных линейных кривых регулировки скорости вращения на рис. 3, то

где переменная RPM представляет скорость вращения, и переменная Т_х представляет температуру, полученную обратно отдатчика температуры.

Переменная хранения устанавливается для хранения исходной температуры T_ref, T_ref инициализируется равной , константа ΔT устанавливается равной 3 (интервал допустимых температур), скорость вращения RPM инициализируется равной N_Min, в момент t+1, который является определенной точкой на кривой регулировки скорости вращения, температура, получаемая обратно от датчика температуры равна , исходная температура равна , и скорость вращения равна

В момент t+1, считанное значение температуры, контролируемой датчиком температуры, равна , то определяется:

1. если , то скорость вращения равна , исходная температура устанавливается на , иначе говоря, скорость вращения регулируется в соответствии с пунктирной линейной кривой;

2. если , то определяется, достигает ли разница между и предела допустимого отклонения температуры ΔT;

2а. если , то исходная температура устанавливается на , скорость вращения устанавливается на , иначе говоря, скорость вращения остается неизменной;

2б. если , то исходная температура устанавливается на (в процессе снижения температуры) или (в процессе повышения температуры), и повернуть на 1, чтобы отрегулировать скорость вращения.

Следует отметить, что переменные температуры Т_х и T_ref являются целочисленными величинами. Можно видеть, что, когда скорость вращения остается постоянной, исходная температура T_ref не изменяется; когда скорость вращения собирается измениться, значение T_ref устанавливается равным ± ΔT. Константа ΔT является интервалом допустимых температур, который обычно установлен на 2-6 градусов Цельсия в соответствии с регулируемым диапазоном температур. В указанном выше примере, ΔT равна 3 градусам Цельсия. Временной интервал между моментом t и t+1 не только 1 секунда, но может быть 10 секунд, 30 секунд, 60 секунд и так далее в зависимости от фактического эффекта.

С помощью средств вариантов осуществления настоящего изобретения, когда температура, собранная во временной интервал, изменяется, скорость вращения вентилятора регулируется после стабилизации в пределах диапазона (предел допустимого отклонения температуры ΔT); который предотвращает отдачу и вибрацию скорости вращения вентилятора. С помощью дополнительных настроек, вентилятор может управляться для работы при постоянной целевой температуре T_target. В то же время, скорость вращения вентилятора интеллектуально регулируется, исходя из предустановленных параметров и мер по обработке неисправностей вентилятора, таким образом достигая цели охлаждения и защиты чипов, снижая шум скорости вращения вентилятора и обеспечивая безопасность и стабильность в процессе работы устройства.

Устройство для управления скоростью вращения вентилятора в электронном устройстве также предлагается в варианте осуществления изобретения настоящего варианта осуществления изобретения, который используется для реализации указанных выше вариантов осуществления изобретения и примерных реализаций; те, которые были проиллюстрированы не будут здесь повторяться. Компоненты, используемые в устройстве, проиллюстрированы ниже. Например, термин «компонент» может быть сочетанием программного обеспечения и/или аппаратных средств, способных выполнять расчетные функции. Несмотря на то, что устройство, описанное в следующем варианте осуществления изобретения, реализуется в примерном варианте осуществления изобретения программным обеспечением, реализация с помощью аппаратных средств и сочетания программного обеспечения и аппаратных средств возможна и разработана. Рис. 7 представляет собой структурную диаграмму устройства для регулировки скорости вращения вентилятора в электронном устройстве, используемого для применения способа по рис. 1. Как показано на рис. 7, устройство включает в себя:

первый получающий компонент 72, который выполнен с возможностью, при текущей скорости вращения вентилятора, получения первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве;

второй получающий компонент 74, который спарен с первым получающим компонентом 72 и выполнен с возможностью получения значения изменения первого значения температуры в предустановленный временной период; и

регулирующий компонент 76, который спарен со вторым получающим компонентом 74 и выполнен с возможностью регулировки скорости вращения вентилятора, когда значение изменения выше первого предустановленного предела.

Как показано на рис. 8, регулирующий компонент 76 включает в себя: сравнивающий элемент 762, который выполнен с возможностью сравнивать значение предустановленного параметра со вторым значением температуры, которое получается, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и регулирующий элемент 764, который спарен со сравнивающим элементом 762 и выполнен с возможностью регулировать скорость вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения.

Дальнейшее улучшение указанного технического решения достигаемое за счет варианта осуществления настоящего изобретения заключается в следующем: после того, как регулирующий компонент 76 отрегулирует скорость вращения вентилятора, когда значение изменения первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел, скорость вращения вентилятора регулируется повторно.

Следует отметить, что в варианте осуществления настоящего изобретения, первый получающий компонент 72 и второй получающий компонент 74 эквивалентны, но не исключительно, компоненту 42 сбора информации о температуре в указанном выше варианте осуществления изобретения. Регулирующий компонент 76 эквивалентен, но не исключительно, компоненту 46 политики управления регулировкой скорости вентилятора в указанном выше варианте осуществления изобретения.

С помощью совместных действий компонентов в вариантах осуществления настоящего изобретения, скорость вращения вентилятора повторно регулируется, когда значение изменения собранного значения температуры в предустановленный временной период выше, чем предустановленный предел, в результате техническая проблема на известном уровне техники, что скорость вращения может подвергаться отдаче или вибрации в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, может быть решена, стабильная работа вентилятора обеспечивается до определенной степени, и срок службы вентилятора продлевается. Когда температура, собранная во временной интервал, изменяется, скорость вращения вентилятора регулируется после стабилизации в пределах диапазона (предел допустимого отклонения температуры), который предотвращает отдачу и вибрацию скорости вращения вентилятора. С помощью дополнительных настроек, вентилятор может управляться для работы при постоянной целевой температуре T_target . В то же время, скорость вращения вентилятора интеллектуально регулируется, исходя из предустановленных параметров и мер по обработке неисправностей вентилятора, таким образом достигая цели охлаждения и защиты чипов, снижая шум скорости вращения вентилятора и обеспечивая безопасность и стабильность в процессе работы устройства.

В итоге, с помощью вариантов осуществления настоящего изобретения, проблема, что скорость вращения вентилятора подвергается отдаче или вибрации во время регулировки, может быть решена, и устройство может управляться для работы при относительно постоянной температуре, тем самым улучшая гибкость охлаждения вентилятором и обеспечивая стабильную работу и срок службы вентилятора. Способ по вариантам осуществления изобретения и примерным вариантам осуществления настоящего изобретения может применяться к устройствам доступа, таким, как МДЦАЛ или ПОС, без высоких требований для устройств. Алгоритм политики управления вентилятором не сложный и полностью работоспособный.

В дополнение, учитывая, что способ применяемый в известном уровне техники для управления скоростью вращения вентилятора для охлаждения с помощью установки нескольких контролируемых точек температуры и точной установки уровней вентилятора с маленьким размером шага может использоваться только в благоприятной среде, где температура колеблется плавно, и скорость вращения вентилятора имеет тенденцию подвергаться отдаче и вибрации, когда температура окружающей среды колеблется резко или скорость вращения регулируется точно в соответствии с маленьким размером шага, варианты осуществления настоящего изобретения предлагают решения по предотвращению вибрации для более точной регулировки скорости вращения вентилятора, что должным образом внедряет политику регулировки скорости вращения для эффективной отдачи тепла, чтобы обеспечить безопасную системы, при этом предотвращая вибрацию скорости вращения вентилятора и снижая шум.

В другом варианте осуществления изобретения, также предусматривается программное обеспечение, которое используется для реализации технических решений, описанных в указанных выше вариантах осуществления изобретения и примерных вариантах осуществления изобретения.

В другом варианте осуществления изобретения, также предусматривается среда хранения, которая хранит программное обеспечение и включает в себя, не ограничиваясь этим, оптический диск, гибкий диск, жесткий диск, стираемую память и так далее.

Очевидно, что квалифицированные специалисты в данной области, оценят, что указанные выше компоненты и этапы настоящего раскрытия могут быть реализованы с помощью вычислительного устройства общего назначения, и они могут быть централизованы в одном вычислительном устройстве или распределены по сети, состоящей из нескольких вычислительных устройств; в некоторых случаях они могут быть реализованы с помощью программного кода, который может быть выполнен вычислительным устройством, так, чтобы они могли храниться в устройстве хранения и выполняться вычислительным устройством; и в некоторых ситуациях представленные или описанные этапы могут выполняться в порядке, отличающимся от описанного здесь; или они могут быть соответствующим образом встроены в компоненты интегральной схемы; или множество компонентов и их этапов встроены в единый компонент интегральной схемы для реализации. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.

Упомянутые варианты осуществления настоящего изобретения являются примерными и не ограничивают настоящее раскрытие. Для специалистов в данной области техники настоящее раскрытие может быть по-разному изменено и дополнено. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п.в рамках принципов воплощения настоящего изобретения должны оставаться в пределах объема защиты, определяемого формулой настоящего раскрытия.

Промышленная применимость

Технические решения, предусматриваемые вариантами осуществления настоящего изобретения, могут применяться к процессу управления вентилятором электронного устройства. С помощью применения технических средств повторной регулировки скорости вращения вентилятора, когда значение изменения собранного значения температуры в предустановленный временной период выше, чем предустановленный предел, техническая проблема на известном уровне техники, что скорость вращения может подвергаться отдаче или вибрации в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, может быть решена, стабильная работа вентилятора обеспечивается до определенной степени, и срок службы вентилятора продлевается.

Предусматриваются способ и устройство управления скоростью вращения вентилятора в электронном устройстве. Способ включает в себя следующие этапы: первое значение температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве получается при текущей скорости вращения вентилятора (Этап S102); получается значение изменения первого значения температуры в первом предустановленном временном периоде (Этап S104); и, когда значение изменения больше, чем первый предустановленный предел, скорость вращения вентилятора регулируется (Этап S106). С помощью способа и устройства техническая проблема, что скорость вращения может резко увеличиваться или вызывать вибрацию в процессе теплоотдачи вентилятора с регулируемой скоростью, может быть решена, стабильная работа вентилятора обеспечивается до определенной степени, и срок службы вентилятора продлевается. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ управления скоростью вращения вентилятора в электронном устройстве, содержащий:

при текущей скорости вращения вентилятора, получение первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве;

получение значения изменения первого значения температуры в первом предустановленном временном периоде; и

если значение изменения больше, чем первый предустановленный предел, регулировку скорости вращения вентилятора;

причем перед получением первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве осуществляют: деление вентиляторов в электронном устройстве на группы, при этом каждая группа вентиляторов соответствует нескольким точкам сбора температуры; и использование точки сбора температуры с максимальным значением температуры в качестве определенной точки сбора температуры;

при этом осуществляют контроль рабочего состояния каждого вентилятора определенной группы вентиляторов; и когда контроль показывает, что рабочее состояние одного или нескольких вентиляторов в определенной группе вентиляторов не в норме, регулировку скоростей вращения вентиляторов, кроме одного или нескольких вентиляторов, чье рабочее состояние не в норме, осуществляют в соответствии с типом отклонения от нормы, причем тип отклонения от нормы содержит: ненормальное увеличение скорости вращения, ненормальное уменьшение скорости вращения или прекращение вращения вентилятора.

2. Способ по п. 1, в котором регулировка скорости вращения вентилятора содержит:

сравнение значения предустановленного параметра со вторым значением температуры, которое получается, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и

регулировку скорости вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения.

3. Способ по п. 1, в котором значение предустановленного параметра содержит по меньшей мере одно из следующего: первую точку температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры, вторую точку температуры, которая используется для срабатывания остановки вращения вентилятора при определенной точке температуры в процессе охлаждения, третью точку температуры, которая используется для срабатывания запуска вентилятора при определенной точке температуры в процессе повышения температуры, и пятую точку температуры, которая используется для срабатывания вентилятора на работу на максимальной скорости вращения.

4. Способ по п. 3, в котором регулировка скорости вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения содержит по меньшей мере одно из следующего:

когда второе значение температуры не выше, чем первая точка температуры, установку скорости вращения вентилятора на 0 или на минимальное значение скорости вращения;

когда второе значение температуры выше, чем первая точка температуры, если текущий процесс является процессом снижения температуры, и второе значение температуры ниже, чем вторая точка температуры, установку скорости вращения вентилятора на 0 или на минимальное значение скорости вращения;

когда второе значение температуры ниже, третья точка температуры или четвертая точка температуры, если текущий процесс является процессом повышения температуры, установку скорости вращения вентилятора на 0 или на минимальное значение скорости вращения; и

когда второе значение температуры выше, чем пятая точка температуры, установку скорости вращения вентилятора на максимальное значение скорости вращения.

5. Способ по п. 3, в котором значение предустановленного параметра содержит: шестую точку температуры, которая используется для срабатывания аварийного сигнала; и способ дополнительно содержит: когда второе значение температуры выше шестой точки температуры, выдачу аварийного сигнала.

6. Способ по п. 3, в котором регулировка скорости вращения вентилятора содержит:

когда второе значение температуры опускается в интервал значений между четвертой точкой температуры и пятой точкой температуры, получение значения предустановленной целевой температуры; и

когда второе значение температуры достигает значения предустановленной целевой температуры, регулировку скорости вращения вентилятора для поддержания значения температуры на значении предустановленной целевой температуры или допустимом диапазоне колебания значения предустановленной целевой температуры.

7. Способ по любому из пп. 1-6, после регулировки скорости вращения вентилятора, содержащий:

когда значение изменения текущего первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел, повторную регулировку скорости вращения вентилятора.

8. Устройство управления скоростью вращения вентилятора в электронном устройстве, содержащее:

первый получающий компонент, выполненный с возможностью, при текущей скорости вращения вентилятора, получения первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве;

второй получающий компонент, выполненный с возможностью получения значения изменения первого значения температуры в предустановленный временной период; и

регулирующий компонент, выполненный с возможностью, когда значение изменения больше, чем первый предустановленный предел, регулировать скорость вращения вентилятора;

причем устройство дополнительно сконфигурировано: перед получением первого значения температуры определенной точки сбора температуры в электронном устройстве, осуществлять деление вентиляторов в электронном устройстве на группы, при этом каждая группа вентиляторов соответствует нескольким точкам сбора температуры, и использование точки сбора температуры с максимальным значением температуры в качестве определенной точки сбора температуры;

при этом устройство дополнительно сконфигурировано осуществлять: контроль рабочего состояния каждого вентилятора определенной группы вентиляторов; и когда контроль показывает, что рабочее состояние одного или нескольких вентиляторов в определенной группе вентиляторов не в норме, регулировку скоростей вращения вентиляторов, кроме одного или нескольких вентиляторов, чье рабочее состояние не в норме, в соответствии с типом отклонения от нормы, причем тип отклонения от нормы содержит: ненормальное увеличение скорости вращения, ненормальное уменьшение скорости вращения или прекращение вращения вентилятора.

9. Устройство по п. 8, в котором приемный компонент содержит:

сравнивающий элемент, выполненный с возможностью сравнивать значение предустановленного параметра со вторым значением температуры, которое получается, исходя из значения изменения и первого значения температуры, при этом значение предустановленного параметра используется для обозначения критической точки температуры регулировки скорости вращения вентилятора; и

регулирующий элемент, выполненный с возможностью регулировать скорость вращения вентилятора в соответствии с результатом сравнения.

10. Устройство по п. 8 или 9, в котором регулирующий компонент выполнен с возможностью, после регулировки скорости вращения вентилятора, повторно регулировать скорость вращения вентилятора, когда значение изменения первого значения температуры, собранного во второй предустановленный временной период, выше, чем второй предустановленный предел.