一种基于多路温度采集和风扇控制的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业环境控制技术领域的温度采集和降温控制，具体地，涉及一种基于多路温度采集和风扇控制的装置。
【背景技术】
[0002]温度采集监控和智能降温控制是现代工业控制环境安全和电子设备运行稳定的最主要方法。其中由于风扇降温的温和性和空间气体的流动特点，加上价格低廉和安装方便的优点，现已成为最为常见的冷却设备。但是当前风扇应用中普遍存在着缺点，不能根据温度的变化适时调节风扇风力大小或不能灵活应对环境的变化，浪费电能资源。
[0003]越来越多的场合希望风扇的转速控制能够拥有灵活精确的温度作为控制依据，来自动调节转速，在保持一个适宜的温度环境条件下，尽量节约电能。
[0004]目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种基于多路温度采集和风扇控制的装置。本应用专利就是一种多路温度采集和风扇控制技术的实现。多路温度采集采用易扩展的单总线系统，可以理论上支持无限个温度传感器挂载(实际数量以端口驱动能力有关)；风扇控制可以支持线性、PWM两种控制模式的风扇，可以通过当前采集的温度灵活控制风扇，完全不需要人为干预。
[0006]为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种基于多路温度采集和风扇控制的装置，包括至少一个温度传感器和至少一个风扇，至少一个温度传感器通过单数据总线与比较器数据连接，所述比较器通过风扇转速控制器与至少一个风扇控制连接。
[0008]优选地，所述比较器内部预设有温度最低值Tl ;
[0009]-当温度传感器采集的实时温度T小于Tl时，输出二进制信号“O”;所述风扇转速控制器不启动；
[0010]-当温度传感器采集的实时温度T大于等于Tl时，输出二进制信号“I”;所述风扇转速控制器启动。
[0011]优选地，所述风扇转速控制器采用如下任一个或任多个模块:
[0012]-线性电压控制模块:通过输出不同控制电压控制风扇转速或通过调节电源导通时间控制风扇转速，采用如下任一种结构:
[0013]包括DC/DC电源转换芯片，所述DC/DC电源转换芯片与风扇的电机控制连接；
[0014]包括相互连接的mos管和DAC转换器，所述DAC转换器与风扇的电机控制连接；
[0015]包括mos管，所述mos管与风扇的电源控制连接；
[0016]-PffM控制模块:通过输出不同占空比的PWM脉冲波形控制风扇转速，采用如下任一种结构:
[0017]包括变频器，所述变频器与风扇的电源控制连接；
[0018]包括变频器和开关电源芯片，所述变频器通过开关电源芯片与风扇的电源控制连接。
[0019]优选地，所述风扇转速控制器的输出端设有至少一个用于风扇连接的分布式输出节点接口。
[0020]优选地，所述温度传感器通过外部供电电路供电或通过单数据总线寄生供电。
[0021]优选地，还包括控制参数寄存器和/或运行状态寄存器，所述控制参数寄存器与风扇转速控制器数据连接，所述运行状态寄存器与风扇电机数据连接。
[0022]优选地，还包括终端显示设备，所述温度传感器、控制参数寄存器和运行状态寄存器分别与终端显示设备数据连接。
[0023]优选地，所述温度传感器和风扇分别通过IPMI接口与终端显示设备连接。
[0024]优选地，还包括定时器，所述定时器与温度传感器相连接。
[0025]优选地，还包括存储单元，所述存储单元与温度传感器数据连接。
[0026]本实用新型的工作原理为:
[0027]本实用新型通过风扇转速控制器对风扇的转速进行管理，对温度传感器提供单数据总线接口(可以采用一种增强型的GP1(通用输入/输出)口)，将温度传感器采集到的温度数据输出至比较器，进而通过比较后结果输出模拟控制信号，达到对风扇转速进行控制的目的。同时利用交叉开关的切换，通过设置IP頂接口，实现温度传感器和风扇与外部终端显示设备相连接。
[0028]温度传感器采用型号为DS18B20或DS18S20的温度传感器，利用其内部串号全球唯一性，可支持无限多的DS18系列温度传感器挂载在单数据总线上。本装置在初始化时，获取各个温度传感器的串号，在获取各温度传感器采集的温度时，输出串号分别匹配目标传感器读取其温度值。温度传感器可工作在外部供电方式和单线寄生供电方式两种。若温度传感器工作在单线寄生供电模式下，则数据总线仅需一根即可，需要注意的是当温度传感器处于温度转换和设定值复制操作时，该线要保持为强上拉状态。
[0029]在强上拉状态时，可将单数据总线驱动10接口置高，同时用风扇转速控制器控制开关管的导通来将总线直接接高至电源。
[0030]风扇的冷却采用两种模式:通过线性电压控制或通过PffM控制。
[0031]线性电压控制是指通过控制风扇的电压或电源开关时间来调节转速。控制电压是控制风扇的正负两端电压差，可用DC/DC电源转换芯片直接输出不同的电压来控制风扇转速，也可以利用摩斯管的放大特性，通过DAC转换器输出相应的电压值，改变风扇的分压值来控制风扇转速，这种控制电压的方式适用于大功率风扇；控制电源开关时间是利用摩斯管的开关特性来控制电源的导通与否，通过调节导通时间来控制风扇转速，这种方法适用于小功率风扇。
[0032]PffM控制则是通过输出不同占空比的PffM脉冲波形给风扇内部控制器，常见于四线制风扇，该方法工作稳定，转速反馈精确。且每个控制器均有风扇运行失败和超速检测，避免系统出现工作不正常的现象。
[0033]可以采用MAX6620型号风扇风速控制器来实现DAC(线性电压控制)方式控制风扇转速，可以采用MAX31790型号风扇风速控制器来实现PffM方式控制风扇转速，且通过复用PffM来调节MC33063 (开关电源芯片)的输出电压来调节风扇的转速，几乎可以支持当前所有的冷却类风扇。
[0034]IPMI (平台管理接口 )将当前各温度传感器节点的温度和风扇的运行状态上传给外部终端显示设备，以图形化显示，对本装置进行监控和操作。
[0035]本实用新型将多个温度传感器采集的温度数据输出至比较器，并与预先设定的温度阈值进行比较，并根据比较后结果输出相应的模拟控制信号至风扇转速控制器，进而控制风扇的转速。
[0036]本实用新型提供的一种基于多路温度采集和风扇控制的装置，多路温度采集通过单数据总线式温度传感器的无限扩展性，即只需一根线即可连接空间内多个温度传感器，通过获知温度传感器内部唯一串号，定时地正确地匹配目标传感器，并能精确地读取实时温度。对风扇的控制通过复用方式支持两种控制方式，即采用线性电压控制单元和PWM控制单元。本装置通过采集本板温度来做为风扇转速的调节依据，也可以通过IPMI接口外扩成多个分散式节点，由外部终端显示设备统一监控和操作。
[0037]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0038]I)本装置结构设计简单，成本低；
[0039]2)温度传感器可在驱动源驱动能力满足的情况下支持任意扩展，可实现一条数据总线多点温度采集，非常适合空间类温度监控领域；
[0040]3)风扇控制器具有两种控制模式，支持绝大多数主流风扇，可自动实时调节各个风扇的转速，并可以监测各风扇的运行状态；
[0041]4)本装置功耗低，性价比和通用性强，因此具有很好的实用推广价值。
【附图说明】
[0042]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特