车载设备自适应散热装置的制作方法

本实用新型涉及电学领域，尤其涉及车载电子设备散热技术，特别是一种车载设备自适应散热装置。

背景技术：

现有技术中，车载设备的主动散热系统采用电源信号和地信号来控制风扇的运行，当系统检测到温度超过设定开始阈值时，控制打开风扇电源，风扇以最大转速工作，温度降低至停止阈值时，切断电源风扇立即停止工作。该散热系统虽然控制简单，实现方便，但存在以下缺点：风扇一直工作在最大转速，造成功耗浪费，加大了散热系统噪声，无法满足现有车载设备对于低功耗的要求；无法有效得知风扇工作状态，若风扇运行中出现故障，持续供电会造成风扇本体过热，导致风扇及电源烧坏导致起火，产生安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车载设备自适应散热装置，所述的的这种车载设备自适应散热装置，利用车载设备自带的MCU微控制器，实现散热系统风扇转速依据腔内温度自适应可调，降低了车载设备的散热功耗，并可监控风扇状态，提高了系统可靠性。

本实用新型的这种车载设备自适应散热装置，包括MCU微控制器、温度检测模块、电源模块和风扇，所述的MCU微控制器设置有ADC管脚、GPIO管脚、TIMER1管脚和TIMER2管脚，所述的温度检测模块的温度信号输出端与所述的MCU微控制器的ADC管脚相连，所述的温度检测模块监测车载设备腔内温度并转化为电压信号输入所述的MCU微控制器，所述的电源模块使能端与所述的MCU微控制器的一个GPIO管脚连接，控制所述的电源模块的打开和关闭，所述的风扇电连接所述的电源模块，所述的风扇上设有风扇状态输出端和转速控制信号输入端，所述的风扇状态输出端连接所述的MCU微控制器的TIMER1管脚，所述的风扇的状态通过所述的TIMER1管脚反馈至所述的MCU微控制器，所述的转速控制信号输入端连接所述的MCU微控制器的TIMER2管脚，所述的MCU微控制器依据温度变化改变转速控制信号占空比控制所述的风扇转速。

进一步的，所述的温度检测模块内的测温元件采用热敏电阻。

进一步的，所述的MCU微控制器通过TIMER2管脚向所述的风扇输出占空比可变的方波。

本实用新型的工作原理是：MCU微控制器通过温度检测模块每隔5S检测车载设备腔内温度，当腔内温度大于65度或主处理器结温大于95度时，MCU微控制器的GPIO管脚输出高电平，电源模块打开，风扇开始工作。初始时，MCU微控制器输出占空比为0.3的转速控制信号控制风扇转速，当设备腔内温度提高时，转速控制信号占空比增大，MCU微控制器控制风扇提高转速，当设备腔内温度降低时，转速控制信号占空比减小，MCU微控制器控制风扇降低转速，当车载设备腔内温度低于65度时，MCU微控制器的GPIO管脚输出低电平，电源模块关闭，风扇停止工作，完成一次散热过程。运行中当MCU微控制器通过TIMER1管脚接收到风扇状态信号异常时，MCU微控制器会及时拉低电源模块的使能信号并关闭电源，同时输出风扇故障诊断信息。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型利用车载设备自带的MCU微控制器进行逻辑判断和风扇控制，实现了散热系统风扇转速的自适应可调，降低了车载设备的散热功耗，同时通过MCU微控制器实现风扇状态可监控，该系统可靠性高、功耗低、噪音小。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的工作流程示意图。

具体实施方式

实施例1:

如图1至图2所示，本实用新型的车载设备自适应散热装置，包括MCU微控制器1、温度检测模块2、电源模块3和风扇4，温度检测模块2的温度信号输出端201与MCU微控制器1的ADC管脚101相连，温度检测模块2监测车载设备腔内温度并转化为电压信号输入MCU微控制器1，电源模块3使能端301与MCU微控制器1的一个GPIO管脚102连接，控制电源模块3的打开和关闭，风扇4电连接电源模块3，风扇4上设有风扇状态输出端401和转速控制信号输入端402，风扇状态输出端401连接MCU微控制器1的TIMER1管脚103，风扇4的状态通过TIMER1管脚103反馈至MCU微控制器1，转速控制信号输入端402连接MCU微控制器1的TIMER2管脚104，MCU微控制器1依据温度变化改变转速控制信号占空比控制风扇4转速。

进一步的，温度检测模块2内的测温元件采用热敏电阻202。

进一步的，MCU微控制器1通过TIMER2管脚104向风扇4输出占空比可变的方波。

MCU微控制器1每隔5S通过温度检测模块2检测车载设备腔内温度是否大于65度或主处理器结温是否大于95度，腔内温度T的变化会导致热敏电阻202阻值变化，温度信号输出端201的电压也会随之变化。具体表现为腔内温度升高时，温度信号输出端201电压变小，反之腔内温度降低时，温度信号输出端201电压升高。

当温度信号输出端201电压减小到一定阈值时GPIO管脚102输出高电平，电源模块3打开，风扇4开始工作。初始时，MCU微控制器1输出占空比为0.3的转速控制信号，转速控制信号与温度电压信号成反比关系，函数表示为D=0.3+β(T)，即腔内温度T越高，温度电压信号越低，占空比越大。风扇4转速VFAN和转速控制信号占空比D成正比关系VFAN=a(D)。

当检测到风扇状态信号异常时，MCU微控制器1的GPIO管脚102及时输出低电平，电源模块3关闭，风扇4停止工作，同时输出风扇故障诊断信息。