[发明专利]一种温度调节装置及其温度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度调节装置及其温度调节方法。

背景技术

早期的数据通信等电子设备由于体积较大，处理器等发热量较高的部件主频相对较低，同时，厂商和用户对节能和设备噪音等问题不够重视，因此较少在设备中使用温度检测功能，而采用直流风扇对设备进行降温。通常做法是：设备上电后风扇即全速运行，不检测温度，也不对风扇的转速进行控制。这种设备降温方式实现简单，但是系统噪音较大，浪费能源且无法监测当前系统温度。

随着数据通信等数字设备的处理器主频不断加大，发热量也随之增大，因此降温风扇的转速也需相应增大，噪音和能耗已经不再是一个可以忽略的小问题。在这种情况下，通常采用CPU(Central processing unit，中央处理器)或MCU(Micro Control Unit，微控制器)对可控变压器的电压进行控制，改变风扇驱动电源的电压以控制风扇的转速。但是，这种做法需要占用大量CPU资源，将导致系统整体性能下降，并且通过改变风扇的驱动电压对风扇转速进行控制的效率较低，电源消耗较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中温度调节装置及其温度调节方法的不足，提出一种使用可编程逻辑实现温度数据采集和风扇转速控制的温度调节装置及其温度调节方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种温度调节装置，包含温度检测单元、风扇以及用于驱动风扇的电源，其特征在于，该装置还包含：系统时钟单元、可编程逻辑单元、MOS管；其中：

所述系统时钟单元用于生成系统时钟信号；

所述可编程逻辑单元用于从所述温度检测单元读取温度值，从所述系统时钟单元获取系统时钟信号，并生成固定调制频率的驱动脉冲信号；其中驱动脉冲信号的驱动信号占空比与温度值相关联；

所述MOS管的栅极接收上述驱动脉冲信号，源级和漏级连接在风扇及电源之间，用于在驱动脉冲信号的控制下周期性地导通或截止风扇和电源之间的电气连接。

此外，该装置还包含电压转换单元，用于将所述可编程逻辑单元输出的驱动脉冲信号的电压转换为可驱动所述MOS管的栅极的导通或截止的工作电压。

此外，所述电压转换单元为光电隔离单元。

此外，所述驱动脉冲信号的调制频率在8至12赫兹之间。

此外，所述MOS管为P沟道MOS管或N沟道MOS管；当使用P沟道MOS管时，对于较高的温度值，驱动信号占空比较低；当使用N沟道MOS管时，对于较高的温度值，驱动信号占空比较高。

此外，所述MOS管的源级与所述电源相连，漏级与所述风扇相连。

本发明还提供一种温度调节方法，应用于包含与MOS管的源级和漏级相连的电源和风扇的系统中，该方法包含如下步骤：

a)采集温度数据；

b)根据采集到的温度数据确定所对应的驱动脉冲信号的占空比P；

c)生成固定调制频率且占空比为P的驱动脉冲信号至所述MOS管的栅极，控制所述电源和风扇之间电气连接的导通和截止。

此外，所述MOS管为P沟道MOS管或N沟道MOS管；若采用P沟道MOS管，则在所述步骤b)中，对于较高的温度数据，采用较低的P值；若采用N沟道MOS管，则在所述步骤b)中，对于较高的温度数据，采用较高的P值。

此外，在所述步骤a)之前还包含以下步骤：

采用统计方法确定所述驱动脉冲信号占空比的与温度或温度范围之间的对应关系表；

并且在所述步骤b)中采用上述对应关系表确定P值。

此外，该方法还包含步骤：获取系统时钟信息；所述驱动脉冲信号的调制频率在8至12赫兹之间。

由于本发明的温度调节方法使用可编程逻辑进行温度数据采集和风扇转速控制，实现了自动进行温度调节的功能，并节省了CPU及系统总线资源，节约了能源，降低了系统噪声。

附图说明

图1是本发明的温度调节装置的系统结构示意图；

图2是本发明的温度调节方法的流程图。

具体实施方式

为了不占用过多的CPU及系统总线资源，本发明采用可编程逻辑，如CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等电子器件实现温度数据采集和风扇转速控制等温度调节功能。

下面将结合附图对本发明进行详细描述。

图1是本发明的温度调节装置的系统结构示意图。