一种控制电子设备风扇启动噪声的装置的制作方法

本发明涉及电子产品的噪声控制技术，更具体的说是一种控制电子设备风扇启动噪声的装置。

背景技术：

在复杂电子设备上由于芯片功耗较高，通常需要配置风扇对设备进行风冷散热， 以保证设备运行时芯片的温度在安全范围内。设备上通常设计有风扇转速控制电路，在散热条件差，芯片温度高时，控制电路控制风扇运行在较快转速，在散热条件较好，芯片温度较低时，控制电路降低风扇的转速。

转速可调的风扇通常能接收PWM方波，风扇的转速与PWM方波的占空比相关。参照附图1，完整的风扇转速控制系统通常包括测温系统、处理器系统、PWM调速控制系以及风扇四个部分。测温系统将获取到的芯片温度送给处理器系统，处理器根据风扇调速策略进行运算得到风扇所需的转速，处理器系统控制PWM电路产生对应的波形来控制风扇的转速。风扇运转时会增加设备的噪声，且转速越大噪声越大。 通常风扇调速策略的原则是在保证芯片工作在安全的温度范围内尽量降低风扇的转速，达到降低系统噪声，增加风扇寿命的目的。

但是在设备上电启动的过程中，处理器无法运行调速策略对风扇转速进行控制。通常的做法是让风扇以全速运行，直到处理器系统启动完毕再由处理器对风扇进行调速。这样在系统启动时，风扇突然运转会突然产生噪声，而处理器启动完毕运行风扇调速策略绝大部分情况下会发现默认的转速过高，进而调低转速。 系统启动阶段，从噪声分析的角度来看，系统表现的状态是从安静状态突然发出较大的噪声，之后再转到较小的噪声状态，客户体验较差。 本发明就是要解决系统启动阶段噪声突变的问题，优化客户体验。

技术实现要素：

本发明目的在于提供了一种控制电子设备风扇启动噪声的装置，可以解决上述问题。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种控制电子设备风扇启动噪声的装置， 一种控制电子设备风扇启动噪声的装置，包括测温系统、处理器系统、PWM调速控制系统和风扇；所述的测温系统与处理器系统相连接，所述的PWM调速控制系统包含上电启动调速控制策略模块、处理器调速控制接口、调速控制策略选择模块和PWM信号产生模块；所述的处理器调速控制接口和上电启动调速控制策略模块分别与调速控制策略选择模块相连接；所述的处理器调速控制接口和上电启动调速控制策略模块分别与PWM信号产生模块相连接；所述的所述的处理器系统与PWM调速控制系统相连接、所述的PWM信号产生模块与风扇相连接。

本发明的技术效果在于： 相比现有技术中的PWM调速控制系统，本发明的PWM调速控制系统增加了调速控制策略选择模块和上电启动调速控制策略模块；调速控制策略选择模块会在设备上电启动时将风扇的转速控制交给上电启动调速控制策略模块，上电启动调速控制策略模块会从0开始逐步增加风扇的转速，这样在系统上电启动阶段，风扇缓慢启动，统的噪声也是缓慢增加，相比较于现有技术中设备启动时突然出现的噪声，优化了客户体验。另一方面， 风扇缓慢启动，也减小了系统启动时的冲击电流，提高了系统的可靠性。

附图说明：

图1为现有技术中风扇转速控制系统的结构示意框图；

图2为本发明中的风扇转速控制系统的结构示意框图；

具体实施方式：

本发明提供了一种控制电子设备风扇启动噪声的装置。为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细地描述。参照附图2，一种控制电子设备风扇启动噪声的装置，包括测温系统10、处理器系统20、PWM调速控制系统30和风扇40；所述的测温系统10与处理器系统20相连接，所述的PWM调速控制系统30包含上电启动调速控制策略模块31、处理器调速控制接口32、调速控制策略选择模块33和PWM信号产生模块34；所述的处理器调速控制接口32和上电启动调速控制策略模块31分别与调速控制策略选择模块33相连接；所述的处理器调速控制接口32和上电启动调速控制策略模块31分别与PWM信号产生模块34相连接；所述的所述的处理器系统20与PWM调速控制系统30相连接、所述的PWM信号产生模块34与风扇40相连接。

本发明实施时，系统正常运行状态的情况下由测温系统10获取芯片的温度送给处理器系统20，处理器系统20根据一定的调速策略计算出当前温度下所需的风扇转速，通过处理器调速控制接口32将转速参数送给PWM信号产生模块34，PWM信号产生模块34产生相应的PWM脉冲来控制风扇40以所需的转速运行。

在上电启动阶段风扇40的转速不由处理器系统20来控制，而是由PWM调速控制系统30自身来控制。在上电启动阶段，PWM调速控制系统30使得风扇转速从0开始逐步增加，直到达到风扇最高转速或处理器系统20接管风扇40时为止。这样客户感知到的系统噪音是一个缓慢增加的过程，没有突变，优化了客户体验。

PWM调速控制系统30是本发明的核心部件。 PWM调速控制系统30主要包括上电启动调速控制策略模块31、处理器调速控制接口32、调速控制策略选择模块33、PWM信号产生模块34；其具体硬件载体可以为可编程逻辑器件CPLD 单片机、DSP等。

在上电启动阶段，调速控制策略选择模块33选择上电启动调速控制策略模块31控制风扇40，上电启动调速控制策略模块31控制风扇40的转速从0开始启动，逐步增加转速，转速增加的步长与时间间隔都是可配置的。PWM信号产生模块34根据控制策略传递来的转速参数产生对应的PWM脉冲控制风扇40运转。上电启动调速控制策略模块31持续增加风扇40的转速直到风扇40运行到最高转速或者风扇40被处理器系统20接管为止。通常在风扇40没有达到最高转速前处理器系统20会启动完毕并开始接管风扇40的调速控制。处理器系统20启动完毕后，调速控制策略选择模块33会将控制策略切换给处理器系统20。处理器系统20根据采集到的芯片温度，运算所需的风扇转速。处理器系统20从风扇40当前转速开始，逐步调整风扇40的转速，直到风扇40的转速满足需求，这样消除两种切换策略切换带来的转速突变与噪声突变。

以上具体实施方式仅对本发明进行了示范性说明，本说明书的内容不应被理解为对本发明的限制。