專利名稱：一種控制開關電源模塊散熱的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高頻開關電源領域，尤其涉及一種控制開關電源模塊散熱的裝置及方法。
背景技術：
目前開關電源模塊主要采用自冷散熱和風冷散熱(散熱器+風扇)兩種方式來給模塊散熱。其中，通過鋁材散熱器以熱傳導方式進行散熱，稱為自冷散熱；通過風扇吹散熱器和發(fā)熱器件以熱對流方式進行散熱，稱為風冷散熱。自冷散熱方式設計簡單，成本低廉， 只需將主功率管、整流二極管、變壓器等發(fā)熱器件固定在散熱器上，主要利用熱傳導方式將熱量傳導到鋁材散熱器上，由散熱器進行散熱。如原來使用的鐵路信號電源模塊(1/2磚模塊、1/4磚模塊)，由于其輸出功率不大，且模塊內部有足夠的散熱空間，所以通常多采用自冷散熱方式。自冷散熱方式中散熱器體積大，重量大且按照滿載工作設計，而鐵路上實際應用的負載不都是工作在滿載狀態(tài)，大多只是工作在半載甚至更少，在很大程度上造成浪費。隨著信號電源模塊尺寸越做越小，而模塊功率越做越大，其功率器件在工作時都會產生很大熱量，這些熱量如果不及時散去，會導致電源模塊內部溫度迅速升高而損壞功率器件，進而導致模塊故障，自冷散熱方式不再適用，而通過風冷散熱的方式給模塊散熱。風冷散熱方式中通常采用串電抗器調速，通過轉換開關切換抽頭來實現(xiàn)風扇有級調速。該種散熱方式風扇的轉速存在突變，會嚴重影響風扇的壽命；同時，切換轉換開關會增加開關噪聲，增加風扇乃至整個電源模塊出現(xiàn)故障的幾率。此外，采用有級調速對模塊進行散熱需要相關技術人員定期維護且定期強制更換風扇，增加了維護成本。因此，需要一種能夠控制開關電源模塊散熱的裝置及方法，實現(xiàn)對風扇運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，使能夠及時發(fā)現(xiàn)風扇故障及可能導致的故障隱患，降低維護成本和技術難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷和不足，提供一種控制開關電源模塊散熱的裝置及方法，根據(jù)風扇驅動信號占空比與開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值和散熱器實時溫度值的關系調節(jié)風扇驅動信號占空比，從而實時調節(jié)風扇的轉速。該方法能夠減小風扇損耗、延長風扇壽命、降低模塊噪聲，并及時發(fā)現(xiàn)風扇故障及其可能導致的故障隱患，降低了維護成本及技術難度。為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種控制開關電源模塊散熱的裝置，該裝置包括供電單元、微控制器單元、斬波電路單元、風冷器件，所述供電單元為整個裝置提供電源；所述微控制器單元用于根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比；所述斬波電路單元用于根據(jù)微控制器單元輸出的PWM控制信號對供電單元提供的電源進行斬波，輸出風冷器件驅動信號；所述風冷器件用于根據(jù)所述驅動信號實時調節(jié)轉速。所述斬波電路單元包括MOSFET開關管，通過微控制器單元輸出的PWM控制信號控制MOSFET開關管的導通或截止，輸出斬波電壓，驅動風冷器件工作。所述裝置還包括分壓偏置電路單元、信號采集單元和比較電路單元，所述信號采集單元用于對風冷器件的驅動電流進行采樣并將采樣后的信號輸出到比較電路單元的反相輸入端，所述分壓偏置電路單元用于對供電單元提供的電源電壓進行分壓，輸出電流信號到比較電路單元的同相輸入端，所述比較電路單元通過對輸入信號比較輸出開關量信號到微控制器單元，所述微控制器單元根據(jù)所述開關量信號的持續(xù)時間判斷風冷器件的工作狀態(tài)，并在風冷器件工作異常時進行故障報警并顯示。本發(fā)明還公開一種控制開關電源模塊散熱的方法，包括SI :根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比；S2:根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號對電源信號進行斬波，輸出風冷器件驅動信號，實時調節(jié)風冷器件的轉速。所述步驟SI進一步包括，根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值分別計算影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，根據(jù)所述風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)及預先設定的初始P麗控制信號的占空比，實時地計算PWM控制"[目號的占空比。所述方法進一步包括，預設開關電源模塊輸出功率的閾值范圍，根據(jù)實時測得的開關電源模塊的輸出電壓和輸出電流得到輸出功率的瞬時有效值，由下述公式(I)計算輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，KLoad=kL* (P-Pfflin)(I)其中，Kkjad表示輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)丸=I/(Pmax-Pmin)，P表示開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值，限定在預設的輸出功率閾值范圍內；Pmin表示預設的輸出功率的最小值；P_表示預設的輸出功率的最大值^為負載系數(shù)。所述方法進一步包括，預設開關電源模塊散熱器溫度的閾值范圍，根據(jù)開關電源模塊散熱器的實時溫度值，由下述公式(2)計算散熱器的實時溫度值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，Klefflp = kT* (T-Tfflin)(2)其中，Ktmp表示模塊散熱器實時溫度影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)；kT =5/3*(Tfflax-Tfflin)，T表示開關電源模塊散熱器當前溫度值，限定在預設的散熱器溫度閾值范圍內；Tmin表示預設的散熱器溫度最小值；T_表示預設的散熱器溫度最大值；Kt為負載系數(shù)。所述方法進一步包括，預先設定初始PWM控制信號的占空比，根據(jù)所述初始設定的PWM控制信號占空比對電源信號進行斬波，獲得風冷器件初始驅動信號，得到風冷器件的初始轉速； 如開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值低于預設的輸出功率閾值的最小值且散熱器的實時溫度值低于預設的散熱器溫度閾值的最小值時，風冷器件按照初始轉速運轉；否則，根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值和開關電源模塊散熱器的實時溫度值影響驅動信號占空比的系數(shù)，以及預先設定的初始PWM控制信號的占空比，由公式(3)計算實時PWM控制信號占空比，DFan = DBase+(l-DBase)*(3*KLoad+KT琴)(3)其中，DFan表示驅動風冷器件的PWM信號的實時占空比；Db_表示預先設定的初始PWM控制信號的占空比，對應風冷器件的初始轉速。根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號，對電源信號進行斬波獲得斬波電壓，調節(jié)風冷器件的轉速。所述方法還包括通過實時檢測風冷器件的驅動電流并與預設的電流閾值進行比較，根據(jù)輸出的開關量信號對風冷器件進行故障檢測。采用本發(fā)明的技術方案，通過無級調速方式實時調節(jié)風冷器件的轉速并實時監(jiān)測風冷器件的運行狀態(tài)。該方法能夠減小風冷器件損耗、延長風扇使用壽命、降低開關電源模塊噪聲，并及時發(fā)現(xiàn)風扇故障及其可能導致的故障隱患；且無需專門的檢測儀器設備及定期強制更換風扇，對維護人員沒有要求，降低了維護成本和技術難度。


圖I為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的裝置原理框圖；
圖2為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的裝置的電路圖；圖3為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的方法流程圖；圖4為本發(fā)明具體實時方式提供的風冷器件故障檢測的方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明以對鐵路信號模塊電源(1/8磚模塊)散熱為例進行說明。圖I為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的裝置原理框圖。如圖I所示，該裝置包括供電單元101，微控制器單元102，斬波電路單元103，風冷器件104，分壓偏置電路單元105，信號采樣單元106和比較電路單元107。其中，供電單元101用于為整個裝置供電；微控制器單元102用于根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比；斬波電路單元103用于根據(jù)微控制器單元102輸出的實時占空比的PWM控制信號對供電單元101提供的電源進行斬波，輸出風冷器件驅動信號；所述風冷器件104用于根據(jù)所述驅動信號實時調節(jié)轉速；分壓偏置電路單元105用于對供電單元101提供的電源電壓進行分壓，經(jīng)負載輸出電流信號到比較電路單元107的同相輸入端；信號采集單元106用于對風冷器件104的驅動電流進行采樣并將采樣后的信號輸出到比較電路單元107的反相輸入端，比較電路單元107通過對輸入信號進行比較輸出開關量信號到微控制器單元102，所述微控制器單元102根據(jù)比較電路單元輸出的開關量信號的持續(xù)時間對風冷器件104進行故障檢測，并在檢測到風冷器件處于工作異常狀態(tài)時發(fā)出指示信號告警。圖2為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的裝置的電路圖。目前鐵路信號模塊電源采用25Hz的1/8磚模塊電源，其包含兩路輸出，其中軌道輸出額定電壓220V，負載滿載5. 6A ;局部輸出額定電壓110V，負載滿載7. 2A。模塊在110%負載下能長時間穩(wěn)定工作，模塊的輸出功率高達2200W，考慮整機效率90%，該模塊輸入功率接近2500W，由此可知，模塊需要考慮的散熱量高達300W。采用自冷散熱方式顯然不適用，本實施例中選擇兩路風冷器件(風扇)通過無級調速方式對開關電源模塊進行散熱。如圖2所示，供電單元101通過電壓轉換或者通過電阻分壓得到規(guī)定幅值的直流電壓信號(如12V等)給整個裝置供電；微控制器單元102采用德州儀器(TI)公司的型號為TM320F2808的DSP芯片作為開關電源模塊的主控芯片，DSP芯片內部集成的ADC模塊實時地對開關電源模塊的電壓、電流和溫度參數(shù)進行采樣，實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比；斬波電路103包括MOSFET開關管，通過微控制器單元輸出的實時占空比的PWM控制信號控制MOSFET開關管的導通或截止，獲取斬波電壓(7-11. 5V)，驅動風冷器件工作，所述PWM控制信號的占空比越大，得到的斬波電壓越高，風冷器件的轉速越大；信號采樣單元106采用兩個小阻值的采樣電阻R8和R9分別對兩組風冷器件的驅動電流進行采樣并將所述兩路采樣電流分別輸出到比較電路單元107的反相端；分壓偏置電路單元通過電阻RlO和Rll組成的分壓偏置 電路對供電單元進行分壓，輸出電壓分別經(jīng)負載R12和R14輸出到比較電路單元的同相端，所述比較電路單元采用型號為LM393的電壓比較器，通過對輸入信號進行比較輸出開關量信號到微控制器單元，微控制器單元對所述開關量信號進行檢測，并根據(jù)開關量信號的持續(xù)時間對風冷器件進行故障檢測。如微控制器單元檢測到比較器輸出高電平信號持續(xù)時間達到預先設定的閾值(如I秒)，則，判斷對應的風冷器件工作異常，同時發(fā)出相應的指示信號告警，提示更換風冷器件。相應的，本發(fā)明還提供一種控制開關電源模塊散熱的方法。圖3為本發(fā)明具體實施方式
提供的控制開關電源模塊散熱的方法流程圖。如圖3所示，該方法具體包括如下步驟，S301 :根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比；其中，根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值分別計算影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，根據(jù)所述風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)及預先設定的初始PWM控制信號的占空比，實時地計算PWM控制信號的占空比。具體地，預設開關電源模塊輸出功率的閾值范圍，根據(jù)實時測得的開關電源模塊的輸出電壓和輸出電流得到輸出功率的瞬時有效值，由下述公式(I)計算輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，KLoad=kL* (P-Pfflin)(I)其中，Kkjad表示輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)；匕=I/(Pmax-Pmin)，P表示開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值，限定在預設的輸出功率閾值范圍內；Pmin表示預設的輸出功率的最小值；P_表示預設的輸出功率的最大值^為負載系數(shù)。預設開關電源模塊散熱器溫度的閾值范圍，根據(jù)開關電源模塊散熱器的實時溫度值，由下述公式(2)計算散熱器的實時溫度值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，Klemp = kT* (T-Tmin)(2)其中，Ktmp表示模塊散熱器實時溫度影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)；kT =5/3*(Tfflax-Tfflin)，T表示開關電源模塊散熱器當前溫度值，限定在預設的散熱器溫度閾值范圍內；Tmin表示預設的散熱器溫度最小值；T_表示預設的散熱器溫度最大值；Kt為負載系數(shù)。預先設定初始PWM控制信號的占空比，根據(jù)所述初始設定的PWM控制信號占空比對電源信號進行斬波，獲得風冷器件初始驅動信號，得到風冷器件的初始轉速；根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值和開關電源模塊散熱器的實時溫度值影響驅動信號占空比的系數(shù)，以及預先設定的初始PWM控制信號的占空比，由公式(3)計算實時PWM控制信號占空比，Dpan = DBase+(l-DBase)*(3*KLoad+KT琴)(3)其中，DFan表示驅動風冷器件的PWM信號的實時占空比；Db_表示預先設定的初始PWM控制信號的占空比，對應風冷器件的初始轉速。
結合圖2所示的控制開關電源模塊散熱的裝置電路圖，對方法進行詳細說明。預設開關電源模塊工作在0. 25 1.0倍滿載范圍內，DSP芯片的ADC模塊實時檢測開關電源模塊的軌道和局部兩路輸出電壓和電流的有效值，進而得到模塊輸出總功率的瞬時有效值。根據(jù)上述公式(I)計算輸出功率影響風扇驅動占空比的系數(shù)K-d，KLoad = kL* (P-Pmin)(I)其中，P表示模塊軌道和局部輸出功率之和的當前值，限定在0. 25 I. 0倍滿載范圍內丸=I/(Pmax-Pmin), Kl為負載系數(shù)，Pmin為軟件設定的最小輸出功率，此處為滿載的25% ；Pmax為軟件設定的最大輸出功率，此處為滿載(100%)。當模塊負載低于滿載的25%時，輸出功率不影響風扇轉速。預設開關電源模塊散熱器溫度范圍為250C 600C，DSP實時檢測模塊散熱器溫度，根據(jù)上述公式(2)計算模塊散熱器實時溫度影響風扇驅動占空比的系數(shù)Ktmp Klefflp = kT* (T-Tfflin)(2)其中，T表示模塊散熱器當前溫度實時檢測值，限定在250C 600C ；kT = 5/3* (Tmax-Tmin)，kT為溫度系數(shù)，Tmin為軟件設定的散熱器最低溫度，此處為250C ；Tmax為軟件設定的散熱器最高溫度，此處為600C。當模塊散熱器實時溫度低于250C時，散熱器溫度不影響風扇轉速。設定風冷器件初始PWM控制信號占空比為0.6，根據(jù)所述PWM控制信號得到風冷器件的初始轉速。如果檢測到模塊帶載低于滿載的25%且模塊散熱器溫度低于250C，風冷器件以初始轉速運行，此種情況下，開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值對風冷器件的轉速無影響；如檢測到模塊帶載量增加(大于等于滿載的25%)或模塊散熱器溫度上升(大于或等于250C)時，DSP按照上述公式(3)實時調節(jié)風扇驅動PWM信號的占空比Dpan = DBase+(l-DBase)*(3*KLoad+KT琴)(3)其中，DFan為風冷器件驅動PWM信號的實時占空比；DBase為預設的初始PWM控制信號的占空比0. 6，對應風冷器件的初始轉速。由此可見，風冷器件驅動PWM控制信號占空比與開關電源模塊的輸出功率和散熱器溫度存在一定的比例關系，根據(jù)所述關系實時調整PWM控制信號的占空比。
S302 :根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號對電源信號進行斬波，獲取風冷器件驅動信號，實時調節(jié)風冷器件的轉速。根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號，對電源信號進行斬波獲得斬波電壓，實時調節(jié)風冷器件的轉速。在負載低時，降低風扇轉速，減小風扇噪聲；當模塊內部溫度高時，提高風扇轉速，使模塊溫升控制在要求范圍內，實現(xiàn)風冷器件的無級調速。此外，所述方法還包括根據(jù)實時檢測風冷器件的驅動電流并與預設的電流閾值進行比較，根據(jù)輸出的開關量信號對風冷器件進行故障檢測。圖4為本發(fā)明具體實時方式提供的風冷器件故障檢測的方法流程圖。如圖4所示，具體步驟為獲取風冷器件驅動電流并與預設的電流閾值比較，根據(jù)風冷器件對應I/O輸出高電平持續(xù)時間是否達到預先設定的閾值(如I秒)對風冷器件繼續(xù)故障檢測當風冷器件對應I/O輸出高電平持續(xù)時間達到預先設定的閾值(如I秒)，則判斷對應的風冷器件工作異常，同時發(fā)出相應的指示信號告警， 提示更換風冷器件；否則，風冷器件工作正常。本實施例中通過小阻值的采樣電阻對風冷器件的驅動電流進行采樣并將采樣后的驅動電流輸出到比較器的反相端，通過分壓偏置電路對供電單元提供的電源進行分壓，經(jīng)負載輸出電流信號到比較器的同相端，所述負載電流為比較器設定的電流閾值，比較器通過對輸入信號進行比較輸出開關量信號到微控制器單元，由微控制器對所述信號進行分析處理，對風冷器件進行故障檢測，并在檢測到風冷器件處于異常工作狀態(tài)時發(fā)出指示信號告警。采用本發(fā)明的技術方案，通過無級調速方式實時調節(jié)風冷器件的轉速并實時監(jiān)測風冷器件的運行狀態(tài)。該方法能夠減小風冷器件損耗、延長風扇使用壽命、降低開關電源模塊噪聲，并及時發(fā)現(xiàn)風扇故障及其可能導致的故障隱患；且無需專門的檢測儀器設備及定期強制更換風扇，對維護人員沒有要求，降低了維護成本和技術難度。上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種控制開關電源模塊散熱的裝置，其特征在于，該裝置包括供電單元、微控制器單元、斬波電路單元、風冷器件， 所述供電單元為整個裝置提供電源； 所述微控制器單元用于根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比； 所述斬波電路單元用于根據(jù)微控制器單元輸出的PWM控制信號對供電單元提供的電源進行斬波，輸出風冷器件驅動信號； 所述風冷器件用于根據(jù)所述驅動信號實時調節(jié)轉速。
2.根據(jù)權利要求I所述的控制開關電源模塊散熱的裝置，其特征在于，所述斬波電路單元包括MOSFET開關管，通過微控制器單元輸出的PWM控制信號控制MOSFET開關管的導通或截止，輸出斬波電壓，驅動風冷器件工作。
3.根據(jù)權利要求I所述的控制開關電源模塊散熱的裝置，其特征在于，所述裝置還包括分壓偏置電路單元、信號采集單元和比較電路單元，所述信號采集單元用于對風冷器件的驅動電流進行采樣并將采樣后的信號輸出到比較電路單元的反相輸入端，所述分壓偏置電路單元用于對供電單元提供的電源電壓進行分壓，輸出電流信號到比較電路單元的同相輸入端，所述比較電路單元通過對輸入信號比較輸出開關量信號到微控制器單元，所述微控制器單元根據(jù)所述開關量信號的持續(xù)時間判斷風冷器件的工作狀態(tài)，并在風冷器件工作異常時發(fā)出指示信號告警。
4.一種控制開關電源模塊散熱的方法，包括 51:根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值實時調整驅動風冷器件的PWM控制信號的占空比； 52:根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號對電源信號進行斬波，輸出風冷器件驅動信號，實時調節(jié)風冷器件的轉速。
5.根據(jù)權利要求4所述的控制開關電源模塊散熱的方法，其特征在于，所述步驟SI進一步包括，根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值及開關電源模塊散熱器的實時溫度值分別計算影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)，根據(jù)所述風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)及預先設定的初始PWM控制信號的占空比，實時地計算PWM控制信號的占空比。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制開關電源模塊散熱的方法，其特征在于，所述方法進一步包括，預設開關電源模塊輸出功率的閾值范圍，根據(jù)實時測得的開關電源模塊的輸出電壓和輸出電流得到輸出功率的瞬時有效值，由下述公式(I)計算輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)， KLoad=kL* (P-Pmin)(I) 其中，Kkjad表示輸出功率的瞬時有效值影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)屯=I/(Pmax-Pmin)，P表示開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值，限定在預設的輸出功率閾值范圍內；Pmin表示預設的輸出功率的最小值；P_表示預設的輸出功率的最大值^為負載系數(shù)。
7.根據(jù)權利要求5所述的控制開關電源模塊散熱的方法，其特征在于，所述方法進一步包括，預設開關電源模塊散熱器溫度的閾值范圍，根據(jù)開關電源模塊散熱器的實時溫度值，由下述公式(2)計算散熱器的實時溫度值影響風冷器件驅動信號占空比的系數(shù)， Klemp = kT* (T-Tmin)(2)其中，Ktmp表示模塊散熱器實時溫度影響風冷器件驅動占空比的系數(shù)；kT =5/3*(Tfflax-Tfflin)，T表示開關電源模塊散熱器當前溫度值，限定在預設的散熱器溫度閾值范圍內；Tmin表示預設的散熱器溫度最小值；T_表示預設的散熱器溫度最大值；Kt為負載系數(shù)。
8.根據(jù)權利要求5所述的控制開關電源模塊散熱的方法，其特征在于，所述方法進一步包括， 預先設定初始PWM控制信號的占空比，根據(jù)所述初始設定的PWM控制信號占空比對電源信號進行斬波，獲得風冷器件初始驅動信號，得到風冷器件的初始轉速； 如開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值低于預設的輸出功率閾值的最小值且散熱器的實時溫度值低于預設的散熱器溫度閾值的最小值時，風冷器件按照初始轉速運轉；否則， 根據(jù)開關電源模塊輸出功率的瞬時有效值和開關電源模塊散熱器的實時溫度值影響驅動信號占空比的系數(shù)，以及預先設定的初始PWM控制信號的占空比，由公式(3)計算實時PWM控制信號占空比， DFan — DBase+(l_DBase) * (3*KLoad+KTemp) (3) 其中，DFan表示驅動風冷器件的PWM信號的實時占空比；Db_表示預先設定的初始PWM控制信號的占空比，對應風冷器件的初始轉速。
根據(jù)所述具有實時占空比的PWM控制信號，對電源信號進行斬波獲得斬波電壓，調節(jié)風冷器件的轉速。
9.根據(jù)權利要求4所述的控制開關電源模塊散熱的方法，其特征在于，所述方法還包括通過實時檢測風冷器件的驅動電流并與預設的電流閾值進行比較，根據(jù)輸出的開關量信號對風冷器件進行故障檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開一種控制開關電源模塊散熱的裝置及方法，通過無級調速方式實時調節(jié)風冷器件的轉速并實時監(jiān)測風冷器件的運行狀態(tài)。該方法能夠減小風冷器件損耗、延長風扇使用壽命、降低開關電源模塊噪聲，并及時發(fā)現(xiàn)風扇故障及其可能導致的故障隱患；且無需專門的檢測儀器設備及定期強制更換風扇，對維護人員沒有要求，降低了維護成本和技術難度。
文檔編號F04D27/00GK102705253SQ20121020172
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權日2012年6月15日
發(fā)明者付建偉, 劉延, 高國振 申請人:北京鼎漢技術股份有限公司