风扇转速控制方法、装置及投影系统的散热方法_2

文档序号:9928321阅读:来源:国知局
风扇转速检测元件获得。所述电子设备在所述第η个时间周期内的进风口空气温度 及出风口空气温度,以及在所述电子设备在所述第η+1个时间周期内的可以分别由安装于 所述进风口及所述出风口的热敏电阻实时测量得到。所述电子设备在所述第η个时间周期 内发热总量可以根据所述电子设备的系统总功率与输出功率之差计算得到,或者根据发热 元件的功率及热阻计算得到。
[0034]进一步地,所述方法还包括:获取所述电子设备在所述第η个时间周期内的进风口 空气温度及出风口空气温度,根据所述电子设备在第η个时间周期内的风扇转速、进风口空 气温度及出风口空气温度,确定所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总量。
[0035]具体地,根据
[0036] Qg=L*CP*p*(T 出-Τ进)*Κ*Τη
[0037] 确定所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总量;其中,L表示所述第η个时 间周期内的风扇转速,Q散表示所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总量,Τ出表示所 述出风口空气温度,Τ进表示所述进风口空气温度,Τ η表示所述第η个时间周期的时间长度,CP 表示空气的比热容,P表示空气密度,K为所述进风口风扇及所述出风口风扇的排风系数。K 由所述进风口风扇及所述出风口风扇的物理特性(散热能力)决定。
[0038] 图2为电子设备的出风口温度与时间周期的变化关系示意图。
[0039] 请参阅图2,每个所述时间周期T包括m个帧,所述电子设备的出风口温度随着时间 的推移实时变化。由于一帧的持续时间很短,通常为毫秒级,在本发明实施例中,可以将每 帧持续时间内所述电子设备的出风口温度近似为相同值。不同帧的出风口温度可以不同。
[0040] 由于进风口温度为当前环境的温度,可以认为是恒定不变的。因此,所述电子设备 的散热总量取决于所述电子设备出风口温度的变化。根据每个帧的出风口温度及所述电子 设备当前的风扇转速即可确定出所述电子设备在所述每个帧内的散热总量。根据所述电子 设备在每个帧的散热总量之和即可得到所述电子设备在当前时间周期内的散热总量。
[0041] 具体地,所述根据所述电子设备在所述第η个时间周期内的风扇转速、所述进风口 空气温度及所述出风口空气温度,确定所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总量, 包括:
[0042] 根据
[0043]
[0044]确定所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总量;
[0045] 其中,L表示所述第η个时间周期内的风扇转速,0?表示所述电子设备在所述第η个 时间周期内的散热总量,Ts表示所述第η个时间周期的第δ个帧内的所述出风口空气温度, Τ进表示所述第η个时间周期内的所述进风口空气温度,表示所述第η个时间周期的第δ个 帧的起始时刻,ts表示所述第η个时间周期的所述第δ个帧的结束时刻,ts-tfi-i表示所述所述 第η个时间周期的第δ个帧的时长; m及δ为整数,且δ <m。具体地,如图2所示,每个帧的时 长可以不同。
[0046] S102:根据所述电子设备在所述第η个时间周期内的发热总量、所述电子设备在所 述第η个时间周期内的散热总量以及所述电子设备在第η+1个时间周期内的出风口空气温 度,确定所述电子设备在所述第η+1个时间周期内的风扇预测转速。
[0047]具体地,根据 [0048] A Qn=Q,^-Qg!h
[0049] 确定所述电子设备在所述第η个时间周期内累积的热量Δ Qn;
[0050] 其中,Q&表示所述电子设备在所述第η个时间周期内的发热总量,(fen表示所述电 子设备在所述第η个时间周期内的散热总量;
[0051] 根据
[0052] L,n+i = ( Δ 〇η+〇^)/(:Ρ*Ρ*(Τ出(n+i)_Tan)*K*T n
[0053] 确定所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速L'n+1;
[0054] 其中,Ta(n+1)表示所述第n+1个时间周期内的出风口空气温度,?^η表示所述第η个 时间周期内的进风口空气温度,C P表示空气的比热容,Ρ表示空气密度,Κ为所述进风口风扇 及所述出风口风扇的排风系数。
[0055] 其中,所述电子设备在所述第η个时间周期内的发热总量Q&及所述电子设备在所 述第η个时间周期内累积的热量AQn之和Q^+AQ n作为所述电子设备在所述第n+1个时间周 期内的预测发热总量,根据所述第n+1个时间周期内的预测发热总量及所述第n+1个时间周 期内的出风口空气温度即可确定所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的预测风扇转 速。
[0056] S103:根据所述电子设备在第η个时间周期内的风扇转速、所述电子设备在所述第 n+1个时间周期内的风扇预测转速及预设的转速调整阈值确定所述电子设备在第n+1个时 间周期内的风扇转速。
[0057] 具体地,所述风扇转速控制装置首先确定所述电子设备在所述第η个时间周期内 的风扇转速与所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速的差值|L' n+1_Ln|;
[0058] 若
[0059] L'n+1-Lnl < AL
[0060] 则确定所述电子设备在第η个时间周期的风扇转速为所述电子设备在所述第n+1 个时间周期内的风扇转速;
[0061] 其中,L'n+1表示所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速,Ln表示 所述电子设备在所述第η个时间周期内的风扇转速,AL表示所述预设的转速调整阈值;
[0062] 若
[0063] |L,n+i-Ln|>AL
[0064] 则确定所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速为所述子设备在 所述第n+1个时间周期内的风扇转速。
[0065] 所述转速调节阈值与所述电子设备的系统特性相关,可以结合系统资源的使用情 况以及温度的调节需求根据实验确定。当所述电子设备在所述第η个时间周期内的风扇转 速与所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速的差值小于所述转速调节阈 值时,说明所述第η个时间周期内的风扇转速可以满足所述第n+1个时间周期内所述电子设 备系统的散热需求,所述电子设备在所述第n+1个时间周期内仍然采用所述第η个时间周期 内的风扇转速。当所述电子设备在所述第η个时间周期内的风扇转速与所述电子设备在所 述第n+1个时间周期内的风扇预测转速的差值大于所述转速调节阈值时,说明所述第η个时 间周期内的风扇转速已经不能满足所述第n+1个时间周期内所述电子设备系统的散热需 求,所述电子设备在所述第n+1个时间周期内采用所述第n+1个时间周期内的风扇预测转速 作为所述子设备在所述第n+1个时间周期内的实际风扇转速。
[0066] 本发明实施例风扇转速控制方法,根据电子设备在第η个时间周期内的风扇转速、 进风口空气温度及出风口空气温度计算所述电子设备在所述第η个时间周期内的散热总 量,根据所述电子设备在所述第η个时间周期内的发热总量、散热总量以及在第n+1个时间 周期内的出风口空气温度,确定所述所述电子设备在所述第n+1个时间周期内的风扇预测 转速,然后根据所述风扇预测转速及预设的转速调整阈值确定所述第n+1个时间周期内所 述电子设备的风扇转速。采用本发明实施例风扇转速控制方法,通过直接控制电子设备内 的热量累积,可以在温度升高之前就对风扇转速进行调节,防止电子设备在高温条件下工 作,保证了电子设备的性能。并且,与现有技术中定性地对风扇转速进行粗略调节的方式相 比,本发明实施例根据电子设备在第η个时间周期内产生的热量以及累积的热量之和来确 定电子设备在第n+1个周期的风扇转速,可以得到精确的风扇转速值,从而实现对风扇转速 的精确调节,相比现有技术更加经济有效。同时,根据所述电子设备在第η个时间周期内的 风扇转速及第n+1个时间周期的预测风扇转速确定在第n+1个时间周期内的实际风扇转速; 当第η个时间周期内的风扇转速满足电子设备系统的散热需求时,无需在第n+1个时间周期 改变当前的风扇转速,从而可以在保证所述电子设备系统的热平衡的基础上使得风扇的调 整次数最少,节省系统资源,并提高风扇的使用寿命。
[0067] 实施例二
[0068]图3为本发明实施例风扇控制装置的框架结构示意图。
[0069]请参阅图3,本发明实施例风扇转速控制装置50包括:
[0070] 获取模块310,获取电子设备在第η个时间周期内的风扇转速、进风口空气温度、出 风口空气温度、发热总量以及所述电子设备在第n+1个时间周期内的出风口空气温度;其 中,η为大于等于1的整数;所述风扇包括进风口风扇及出风口风扇,所述进风口风扇安装于 所述进风口内,所述出风口风扇安装于所述出风口内,所述风扇转速包括进风口风扇的转 速和/或出风口风扇的转速;
[0071] 处理模块320,用于根据所述电子设备在所述第η个时间周期内的风扇转速、所述 进风口空气温度及所述出风口空气温度,确定所述电子设备在所述第η个时间周期内的散 热总量;
[0072]所述处理模块320还用于,根据所述电子设
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