[发明专利]一种设备散热风扇智能管理装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于专用通信电子设备低噪声风冷散热技术领域，具体涉及一种设备散热风扇智能管理装置及方法。

背景技术

目前多种整机设备的功耗都越来越高，设备的散热对于工作可靠性影响至关重要。大功率的有源器件工作时所产生的热量，将导致板卡内其它芯片和设备内其他板卡的温度升高，如果没有及时有效的将热量导出，就可能导致设备内部板卡和芯片长期工作在较高的温度环境下，从而导致器件性能恶化或损坏。所以选用合适的散热方式，并进行最优的设计，是保证设备长时间可靠工作的基本条件。

常用的设备散热方法有自然风冷、强制风冷和水冷等。自然风冷通常采用在发热单元安装散热片的方式，利用冷热空气的密度差造成的空气对流将热量导出，实现比较容易，成本也较低，但散热效率不高，不适用于高发热量的整机设备。强制风冷是利用风扇强制空气对流，将散热片上的热量及时传导到周围环境，达到散热的目的，其实现结构简单，价格相对低廉，安全可靠，但散热风扇的高速转动，会产生较高的空气扰动噪声和电磁信号干扰，风扇的工作寿命也有一定的时间限制。水冷散热的原理和强制风冷很相似，只是用液体代替气体来作为导热介质，水道管路代替风道，导热效率会更高，但实现结构复杂，成本较高，目前在设备中应用还不太广泛。

发明内容

本发明目的是，公开一种散热风扇智能管理装置及方法，可以对设备的散热风扇进行智能化管理，延长风扇的使用寿命，降低设备输出噪声，从而实现最大效率、最低噪声的设备散热处理。

本发明公开一种设备散热风扇智能装置，包括数字可调降压模块、微处理器和供电模块；微处理器根据感知到的当前设备运行温度实时控制数字可调降压模块，数字可调降压模块在微处理器的控制下将设备电源模块输出的电源进行降压、滤波处理，并输出不同大小的散热风扇工作电压；供电模块为微处理器提供稳定的工作电源。

作为一种优选方案，数字可调降压模块配置有依次连接的输入电源滤波电容、电源降压芯片及外围电路、输出电源滤波电容；输入电源滤波电容用于抑制散热风扇电源与设备电源之间的干扰信号；电源降压芯片及外围电路用于控制散热风扇的工作状态(运行或停止)及调整散热风扇的工作电压；输出电源滤波电容用于降低电源降压芯片及外围电路输出电源的纹波，提高电源信号质量。

作为一种优选方案，电源降压芯片及外围电路包括电源降压芯片、使能控制IO口和电压控制IO口；使能控制IO口输出用于控制散热风扇的工作状态(运行或停止)的电源降压芯片工作使能控制信号；电压控制IO口具有多个输出电压配置端口，通过控制各输出电压配置端口有效与否配置不同大小的散热风扇工作电压。

作为一种优选方案，电压控制IO口具有八个输出电压配置端口，输出电压分别为0.1V、0.2V、0.4V、0.8V、1.6V、3.2V、6.4V，通过控制各输出电压配置端口有效与否，配置8.0V～14.5V，最小变化步进为0.5V的散热风扇工作电压。

作为一种优选方案，微处理器通过内置的温度传感器感知当前设备运行温度，或通过与微处理器电连接的设备温度检测模块感知当前设备运行温度。

作为一种优选方案，该装置还包括至少两个负载电流检测模块，用于实时检测所连接的散热风扇的工作电流，并将检测到的散热风扇的工作电流输出至微处理器；微处理器根据负载电流检测模块输出的散热风扇的工作电流判断散热风扇是否工作正常，并在散热风扇工作异常时，关闭散热风扇。

作为一种优选方案，该装置还包括与微处理器电连接的报警模块，用于在负载电流检测模块检测到风扇工作异常时，向设备主控单元发出告警信号。

作为一种优选方案，该装置还包括与微处理器电连接的存储模块，微处理器实时统计散热风扇的累计工作时间、加电连续工作时间和负载功率数据中的至少一种，并记录于存储模块。

本明还公开一种设备，包括设备主控单元、设备电源模块、散热风扇、以及具有上述特征的设备散热风扇智能装置。