一种服务器风扇调速方法
【专利摘要】本发明提供了一种服务器风扇调速方法，在常用的线性或者基于温度段的分段局部线性温度-占空比曲线的基础上，通过加减一个与温度升降快慢有关的偏移量对其进行修正，从而得到一个PWM占空比的变化更能适应温度变化规律的非线性温度-占空比曲线，根据这个曲线确定的芯片温度和PWM占空比的关系对服务器风扇进行调速，有利于更好地解决芯片散热和风扇降噪问题。
【专利说明】-种服务器风扇调速方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及服务器机箱散热【技术领域】，尤其涉及一种服务器风扇调速方法。
【背景技术】
[0002] 服务器是一种计算密集型的设备，内部的CPU及各种芯片会产生大量的热量，如 果不及时将机器运行中产生的热排放出去，就会导致芯片和机箱温度升高，严重影响服务 器的稳定性和可靠性，甚至导致系统宕机。
[0003] 四针PWM智能温控风扇自应用以来，很好地解决了机箱散热问题。采用PWM智能温 控风扇的主板上，具有测温电路和PWM控制芯片，PWM控制芯片根据测温电路获取的CPU等 芯片或者机箱的温度，产生不同占空比的PWM脉冲信号，PWM信号把风扇的12V电源电压转 换成风扇需要的等效模拟驱动电压，这样就可以通过改变PWM占空比实现风扇转速的多级 调制。但常用的温度-占空比关系往往是线性关系或者基于温度段的分段局部线性关系， 对于CPU负载急剧上升等导致的温度加快升高的趋势不能有效地抑制，也不能在CPU负载 大幅下降等导致温度加快降低时有效地降噪。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种服务器风扇调速方法。
[0005] 本发明的目的是按以下方式实现的，包括以下步骤： (1) 初始化线性或者基于温度段的分段局部线性温度_占空比映射表，基于该映射表 确定了一个或者一组线性函数关系； (2) 测量当前时刻的芯片温度为 /(t2)； (3) 初始化当前时刻的前2时间单位时刻的芯片温度为/00 =/@ j ,当前时刻的 前1时间单位时刻的芯片温度为/(y = /(t2); (4) 根据如下温度-占空比公式确定当前时刻PWM控制芯片需要发送给风扇的PWM占 空比数值并发送给风扇调整占空比：
【权利要求】
1. 一种服务器风扇调速方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 初始化线性或者基于温度段的分段局部线性温度-占空比映射表，基于该映射表 确定了一个或者一组线性函数关系； (2) 测量当前时刻的芯片温度为 /(t：)； (3) 初始化当前时刻的前2时间单位时刻的芯片温度为=/D ,当前时刻的 前1时间单位时刻的芯片温度为/Cti) = /(t2); (4) 根据如下温度-占空比公式确定当前时刻PWM控制芯片需要发送给风扇的PWM占 空比数值并发送给风扇调整占空比：
其中，]是由温度-占空比映射表确定的函数关系；k是斜线的斜率或 者当前温度段所在斜线的斜率，称为占空比调整步长，简称调整步长；b是温度为O时 斜线或者当前温度段所在斜线与纵轴的交点即温度为〇时的占空比，称为零温占空比；
I 是对当前温度下占空比的微调，称为占空比微调项，简称微调 项；a是一个常数，称为占空比微调因子，简称微调因子； (5) 更新当前时刻的前2时间单位时刻的芯片温度为/(te) =/(t:),当前时刻的前1 时间单位时刻的芯片温度为; (6) 测量当前时刻的芯片温度为/(t2); (7) 返回步骤⑷执行。
2. 如权利要求1所述的服务器风扇调速方法，其特征在于，温度-占空比公式的确定方 法，以线性温度-占空比映射表为例，其特征在于具有如下推导过程： 通过数学建模，芯片温度X随时间t以及占空比y随温度变化的规律可由以下两式给 出
就像上述两式所描述的，时间-温度曲线是芯片温度随时间随机变化的，非线性的，而 温度-占空比曲线是开发人员为控制风扇自行指定的，线性的，但是，这种温度-占空比关 系不能有效地适应芯片温度的变化趋势，一种可行的方法是对通过温度-占空比映射关系 得到的占空比值进行修正，使得从整体上看温度与占空比成为一种非线性的变化关系，而 温度关于时间的二阶导数恰好反映了一段时间内芯片温度升降快慢的趋势，即： 在Tl时间段内，温度加快升高，二阶导数大于0,占空比需在原有基础上增加一定数 值； 在T2时间段内，温度减慢升高，二阶导数小于0,占空比需在原有基础上减少一定数 值； 在Τ3时间段内，温度加快降低，二阶导数小于0,占空比需在原有基础上减小一定数 值； 在Τ4时间段内，温度减慢降低，二阶导数大于0,占空比需在原有基础上增加一定数 值； 因此，可以使用温度关于时间的二阶导数乘以一个微调因子作为微调项对温度-占空 比曲线进行修正，即
其中，微调项
即温度-占空比关系为
下面就来推导和y的具体表达式并证明增加这一微调项后占空比y随芯片温度 呈非线性变化； 当前时刻的前1时间单位时刻及当前时刻的温度关于时间的一阶导数为
即微分方程转换为差分方程，但本文仍采用微分表达式和导数的说法； 又有当前时刻温度关于时间的二阶导数
进一步地，
，即选择等间隔的时 刻进行温度测量，且时间间隔为1，则有一阶导数
及二阶导数
从而得到占空比的表达式
可见，占空比y随温度y的变化在原有斜率的基础上，增加了一项
，为了讨论 方便起见，继续对上式进行分析
可见，对于不同的时刻，除了芯片温度X随时间t始终呈线性变化的情况，占空比y随 温度X的变化率是不断变化的，这就证明了增加这一微调项后在时刻t占空比y随芯片温 度X呈非线性变化。
【文档编号】G06F1/20GK104391555SQ201410730197
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】李清石, 张雁鹏, 刘强, 金长新 申请人:浪潮集团有限公司