一种控制风机转速的电路和服务器

技术领域

本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种控制风机转速的电路和包括其的服务器。

背景技术

随着电子信息技术的发展，对电源的需求也越来越多，对电源的指标要求越来越高，电源集成度提高、功率密度增大，电源的效率、噪声等指标要求越来越高。由于同行竞争越来越激烈，在提高性能参数的同时，其开发成本要求越来越严格。电源上现有的直流风机调速技术主要为供电电源、mos(metal-oxide semiconductor，金属场效应金属管)(或者三极管)和风机串联，采用测温电阻等调节mos栅极电压或者改变PWM(Pulse widthmodulation，脉冲宽度调制)驱动的高电平时间，改变mos管的导通电流或者改变mos管的导通时间，从而改变风机供电电压。此风机控制方式只适合应用于低功率的电源。在大功率电源中，存在PWM控制方式电路复杂、成本高，并且无法同时多处温度检测点共同调节风机转速等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种控制风机转速的电路及包括该电路的服务器，充分利用二极管、三极管特性，可同时检测多个主功率器件温度并可自动按照最高温调节风速，实现低功耗状态风机低噪音；利用稳压芯片强输出能力，实现大功率电源上带多风机；基于其控制电路简单、成本低，因此可以在大功率电源中得到广泛持续的应用。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种控制风机转速的电路，其特征在于，包括：温度检测模块，配置用于检测并接收MOS管、变压器和二极管的温度检测电信号；运放模块，配置用于对所述温度检测模块接收的所述温度检测电信号进行处理；控制模块，配置用于根据处理后的温度检测电信号形成风机电平的控制信号；以及调节模块，配置用于根据所述控制信号生成对应的电压，并将所述电压输出到所述风机。

在一些实施方式中，所述温度检测模块包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与MOS温度测试电信号相连；第三二极管，所述第三二极管的阳极与变压器温度测试电信号相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与二极管温度测试电信号相连；其中，所述第二二极管、第三二极管和第四二极管并联，并共同将不同温度测试电信号传输到所述运放模块。

在一些实施方式中，所述运放模块包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端分别与所述第二二极管、第三二极管和第四二极管的阴极相连，所述第一运算放大器的输出端连接到所述控制模块。

在一些实施方式中，所述控制模块包括：第二三极管，所述第二三极管的第一脚通过第八电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二三极管的第二脚通过第六电阻与第一供电电压相连，所述第二三极管的第三脚通过第五电阻与第二供电电压相连；以及第一三极管，所述第一三极管的第一脚与所述第二三极管的所述第三脚连接，所述第一三极端的第二脚通过串联的第三电阻和第四电阻连接到第一二极管的阴极，所述第一三极管的第三脚连接到所述调节模块。

在一些实施方式中，所述调节模块包括：稳压芯片，所述稳压芯片的第一脚与所述第一三极管的第三脚相连，所述稳压芯片的第三脚与第三供电电压相连；以及风机插座，所述风机插座的第一脚与第二供电电压相连，所述风机插座的第三脚与所述稳压芯片的第二脚相连。

本发明实施例的一方面提供了一种服务器，所述服务器包括控制风机转速的电路，所述电路包括：温度检测模块，配置用于检测并接收MOS管、变压器和二极管的温度检测电信号；运放模块，配置用于对所述温度检测模块接收的所述温度检测电信号进行处理；控制模块，配置用于根据处理后的温度检测电信号形成风机电平的控制信号；以及调节模块，配置用于根据所述控制信号生成对应的电压，并将所述电压输出到所述风机。

在一些实施方式中，所述服务器包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与MOS温度测试电信号相连；第三二极管，所述第三二极管的阳极与变压器温度测试电信号相连；第四二极管，所述第四二极管的阳极与二极管温度测试电信号相连；其中，所述第二二极管、第三二极管和第四二极管并联，并共同将不同温度测试电信号传输到所述运放模块。

在一些实施方式中，所述服务器包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端分别与所述第二二极管、第三二极管和第四二极管的阴极相连，所述第一运算放大器的输出端连接到所述控制模块。

在一些实施方式中，所述服务器包括：第二三极管，所述第二三极管的第一脚通过第八电阻与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二三极管的第二脚通过第六电阻与第一供电电压相连，所述第二三极管的第三脚通过第五电阻与第二供电电压相连；以及第一三极管，所述第一三极管的第一脚与所述第二三极管的所述第三脚连接，所述第一三极端的第二脚通过串联的第三电阻和第四电阻连接到第一二极管的阴极，所述第一三极管的第三脚连接到所述调节模块。

在一些实施方式中，所述服务器包括：稳压芯片，所述稳压芯片的第一脚与所述第一三极管的第三脚相连，所述稳压芯片的第三脚与第三供电电压相连；以及风机插座，所述风机插座的第一脚与第二供电电压相连，所述风机插座的第三脚与所述稳压芯片的第二脚相连。

本发明具有以下有益技术效果：充分利用二极管、三极管特性，可同时检测多个主功率器件温度并可自动按照最高温调节风速，实现低功耗状态风机低噪音；利用稳压芯片强输出能力，实现大功率电源上带多风机；基于其控制电路简单、成本低，因此可以在大功率电源中得到广泛持续的应用。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的控制风机转速的电路的实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种数据中心的散热系统的实施例。图1示出的是本发明提供的控制风机转速的电路的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下部件：

温度检测模块，配置用于检测并接收MOS管、变压器和二极管的温度检测电信号；

运放模块，配置用于对所述温度检测模块接收的所述温度检测电信号进行处理；

控制模块，配置用于根据处理后的温度检测电信号形成风机电平的控制信号；以及

调节模块，配置用于根据所述控制信号生成对应的电压，并将所述电压输出到所述风机。

在一些实施方式中，所述温度检测模块包括：第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极与MOS温度测试电信号相连；第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极与变压器温度测试电信号相连；第四二极管D4，所述第四二极管D4的阳极与二极管温度测试电信号相连；其中，所述第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4并联，并共同将不同温度测试电信号传输到所述运放模块。

在一些实施方式中，所述运放模块包括：第一运算放大器U1A，所述第一运算放大器U1A的同相输入端分别与所述第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的阴极相连，所述第一运算放大器U1A的输出端连接到所述控制模块。

在一些实施方式中，所述控制模块包括：第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的第一脚通过第八电阻R8与所述第一运算放大器U1A的输出端连接，所述第二三极管Q2的第二脚通过第六电阻R6与第一供电电压+5V相连，所述第二三极管Q2的第三脚通过第五电阻R5与第二供电电压-15V相连；以及第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的第一脚与所述第二三极管Q2的所述第三脚连接，所述第一三极端Q1的第二脚通过串联的第三电阻R3和第四电阻R4连接到第一二极管D1的阴极，所述第一三极管Q1的第三脚连接到所述调节模块。

在一些实施方式中，所述调节模块包括：稳压芯片V1，所述稳压芯片V1的第一脚与所述第一三极管Q1的第三脚相连，所述稳压芯片V1的第三脚与第三供电电压+15V相连；以及风机插座J1，所述风机插座J1的第一脚与第二供电电压-15V相连，所述风机插座J1的第三脚与所述稳压芯片V1的第二脚相连。

本发明控制风机转速的电路包括：电阻R1-R12、电容C1-C8、二极管D1-D4、三极管Q1、Q2、运放U1、稳压芯片V1。将被控直流风机接正极接J1的3脚，负极接J1的1脚。工作时热敏电阻产生的电信号，通过D2、D3、D4传递到控制电路，通过R9、R10、R11、R12、U1进行信号补偿。通过电阻R1-R8、Q1、Q2调节V1的输出电压，控制直流风机转动。本电路中可自动适配多个功率器件中的最高温度调节风速，并解决目前直流风机PWM温控调速电路复杂、成本高、噪声大的问题。

具体的，稳压芯片V1的1脚与第二电容C2的正极、第四电容C4的第一端、第一电阻R1的第一端、R2的第一端及第一三极管Q1的第三脚相连，稳压芯片V1的第二脚与第三电容C3的第一端、第一电阻R1的第二端、第八电容C8的正极及风机插座J1的第三脚相连，稳压芯片V1的第三脚与输入供电+15V、第五电容C5的第一端以及第一电容C1的正极相连。C1-C5的另一端、第八电容C8的另一端及J1的第一脚均与-15V供电相连。第二电阻R2的第二端与第四电阻R4的第一端、第一二极管D1的阴极相连，D1的正极与-15V供电相连。第一三极管Q1的第一脚与第五电阻R5的第一端及第二三极管Q2的第三脚相连，第一三极管Q1的第二脚与第三电阻R3的第一端相连。第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第二端相连，第五电阻R5的第二端与-15V供电相连。第二三极管Q2的第一脚与第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端相连；第二三极管Q2的第二脚与第六电阻R6的一端相连。R6的另一端与+5V供电相连；第七R7的另一端与GND相连，R8的另一端与U1A的第一脚、第九电阻R9的一端相连。R9的另一端与U1A的第二脚、第十电阻R10的一端相连，R10的另一端与U1D的13脚和14脚相连。第十一电阻R11的一端与GND相连，R11的另一端与第十二电阻R12的一端、U1D的12脚相连，R12的另一端与+5V供电相连。第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的阴极与U1的第三脚相连，D2的阳极与mos温度测试电信号相连，D3的另一端与变压器温度测试电信号相连，D4的另一端与二极管温度测试电信号相连。

工作时将被控制的直流风机正极接J1的3脚VCC-FAN，直流风机负极接J1的1脚-15V；mos、Trans和diode信号为温度检测电信号，温度越高，检测电压越高。根据二极管的反向截止特性，电平最高的信号为U1的3脚的电压；R9-R12、U1组成运放电路，处理温度检测信号；R1-R8、Q1、Q2组成控风机电平控制信号；C1-C5、V1组成电压发生电路，由V1输出的电压给直流风机供电，实现对直流风机的调速控制。

当电源内部环境温度较低时，温度系数热敏电阻阻值较高，运算放大器U1的正输入端电平较高，运放U1的输出电压较高，三极管Q2的3脚电压降低，Q1的2、3脚之间导通电阻Ron降低。V1的2脚电流为I

Ron与Vout成正相关关系，因此温度变低时Vout输出电压变低，风机供电电压VCC-FAN降低，风机转速调慢。同理当电源内部环境温度较高时，通过该电路的调节作用，会使电源内部温度降低到合理的温度范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。