[发明专利]一种错峰调节的方法及装置

说明书

技术领域

本发明是关于脉冲控制领域，特别是一种错峰调节的方法及装置。

背景技术

PWM(Pulse-Width Modulation)又称脉宽调制，通常控制的频率不变，而占空比发生改变的一种波形，经常用于控制电机类的器件上，应用广泛。最常用的就是在控制电路中通过PWM信号控制风扇的转速，通过调节控制指令的PWM信号的占空比，从而达到控制风扇转速的目的。

在一个比较复杂的系统中，大部份的散热都需要多个风扇完成，根据系统的不同，就会出现一个系统中有多个风扇的PWM控制指令，同样也会出现一个PWM控制信号控制的两个或者多个风扇情况。由于系统中的多个风扇由同样一个电源来供电，当风扇转速变化时，就会出现风扇需求的瞬时电流较大，多个风扇迭加到一起，对风扇的供电电源有很大的冲击。

图1显示了某型号的风扇从0转速调节到100％时的对电流的需求。可以看出，风扇在启动的一段时间内(可能持续较多的PWM信号周期)电流最大可以达到6.5A，而经过一段时间，正常工作的时候的电流只有2.6A。

当系统中有多个风扇时，风扇在同时启动的时候对风扇电源的冲击时显而易见的。图2为2个上述风扇的转速从0调节到50％转速时，PWM调速和电流需求示意图(风扇从0调节到50％转速时，瞬时电流不会达到这么大，方便讲解，暂时借用这个数据进行说明)，当两个风扇同时启动时，需要电源模块提供的电流最大为13A，而正常工作的时候，需要电源模块提供的电流在5.2A。

现有的解决方案有2种：

1.增加电源转换模块所能够提供最大的输出电流的能力。

2.通过风扇厂家尽量减小风扇启动时的电流。

第1种方案，存在的问题是：由于电源转换模块需要满足短时间的大电流的要求，需要选择电源模块的额定输出功率较大的转换模块，而在风扇正常运行的时候又用不到这么大的功率，对于设计来说是一种浪费。大的输出功率电源不仅在体积上相对较大，价格上比功率小的电源贵，成本上会增加很多，不适合产品的设计思路。

第2种方案，存在的问题是：要求厂家尽量减少风扇的启动电流；这个方式采用的是对厂家风扇的品质控制，但是不同的厂家的风扇所能减少的成都也不尽相同，有些厂家的电流有所变小，但是依然会出现启动时比正常运行的时候启动电流要大。并且不同的厂家设计出的风扇启动电流也有差异，这样不适合在系统种采用不同厂家的同样规格的风扇，直接产生的后果是在系统设计时，能够选择的散热系统的可选空间变的非常小。

发明内容

本发明实施例提供一种错峰调节装置，所述装置包括：控制单元，用于接收到PWM信号后，根据预设时序依次控制不同的输出单元开始输出PWM信号，相邻两次输出的PWM信号相差T1时间，所述T1时间为所述PWM信号占空比增加时用电设备所需电流高于正常电流的时间；至少2个输出单元，每个输出单元分别连接有用电设备，用于根据所述控制单元的控制向对应的用电设备输出所述PWM信号；所述每个输出单元还用于根据控制单元的控制将所述PWM信号的波形平移1/2周期；所述控制单元的预设时序用于：每次控制2个输出单元开始输出所述PWM信号，并控制这2个输出单元中的1个使用波形平移功能。

一种错峰调节方法，所述方法包括：接收到PWM信号后，根据预设时序依次输出控制指令，相邻两次输出的控制指令相差T1时间，所述T1时间为所述PWM信号占空比增加时用电设备所需电流高于正常电流的时间；根据所述依次输出的每个控制指令，向1个或多个用电设备输出所述PWM信号；所述预设时序用于：每次输出的控制指令用于控制向2个对应的用电设备输出所述PWM信号，还控制将输出至其中1个用电设备的所述PWM信号的波形平移1/2周期。

本发明实施例通过风扇的错峰调节的工作模式，减少PWM信号占空比增加时用电设备对电源的需求，降低了系统设计的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为风扇启动瞬时电流实测结果；

图2为风扇根据PWM控制对电流需求示意图；

图3为本发明实施例中的错峰调节装置的结构图；

图4A为未使用错峰调节方法时用电设备对系统电源的需求示意图；

图4B为使用本发明实施例中的装置时用电设备对系统电源的需求示意图；