CN111456959B - 一种风扇控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风扇控制方法、装置及系统，该方法包括：获取被控风扇的风扇类型；其中，风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；若风扇类型为3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为被控风扇的供电pin供电；其中，PWM信号用于输出到4pin风扇的PWM pin；若风扇类型为4pin风扇，则将直流电转换为第二预设电压，为供电pin供电；本发明利用获取的被控风扇的风扇类型自动调整被控风扇的供电方式，完成风扇类型的控制转换，保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速，使得散热工程师在风扇类型的选择上可以更加弹性且节省系统成本。
Description
技术领域
本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种风扇控制方法、装置及系统。
背景技术
服务器在机房中的散热技术很重要的课题，在服务器板卡上经常可见散热片(Heatsink)、风扇(FAN)、甚至液冷系统等散热技术。其中，系统风扇为服务器上最重要的散热装置，将热能由高温传导至低温。散热工程师会选择在板卡上可能的热源来设置温度传感器(Thermal Sensor)所读到的温度值，透过I2C Bus来通知BMC(Board managementcontroller)，来调整风扇调控策略，也就是PID控制，是以监测温度的方式来制定风扇调控策略，将服务器线路上温度传感器，BMC获取到的温度值后，用PID算法来作风扇的转速调控，以达到服务器的散热需求。
控制风扇的方法很多，但要区分风扇是哪种类型。早期在用的DC风扇(即3PIN风扇)，透过风扇的电压不同，来控制风扇的转速；也就是说，将所需的电压值提供给风扇，来达成风扇的转速控制的目的。以往3PIN风扇缺点就是，无法根据实际的温度情况进行调速，只能满速运行，导致噪声很大，为了改善这种情况，出现了PWM风扇(即4PIN风扇)，4PIN风扇在3PIN风扇的基础之上多了一根连接PWM信号的调速线，既能实时的检测风扇的转速，又能根据当前系统的温度来透过PWM信号控制风扇的转速，实现了温度和风扇转速的闭环控制，提高了散热效率、降低了主机功耗、还减小了风扇转动时的噪音。控制风扇转速是为了优化风扇转速，主要是通过控制热源的散热空间；无论是3PIN风扇或是4PIN风扇，风扇转速更高，对系统的散热效果越佳；热源不是一个固定的数值，所以需要不断地改变风扇转速来满足系统的散热需求。
现有技术中，4PIN风扇相较于3PIN风扇虽然优点明显，但相较于3PIN风扇的成本要高很多，在服务器散热需求越来越大的情形下，风扇需求也越来越大，相对于成本也增加不少。因此，如何能够提供一种能够同时实现4PIN风扇和3PIN风扇的转速控制的方法，完成风扇类型的控制转换，使风扇类型的选择更加弹性且节省系统成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种风扇控制方法、装置及系统，以同时实现4PIN风扇和3PIN风扇的转速控制的方法，完成风扇类型的控制转换，使风扇类型的选择更加弹性且节省系统成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风扇控制方法，包括：
获取被控风扇的风扇类型；其中，所述风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；
若所述风扇类型为所述3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；其中，所述PWM信号用于输出到所述4pin风扇的PWM pin；
若所述风扇类型为所述4pin风扇，则将所述直流电转换为第二预设电压，为所述供电pin供电。
可选的，所述将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，包括：
利用积分器对所述PWM信号进行积分，得到控制信号；
利用可控开关根据所述控制信号对应导通和关断，将所述直流电转换为对应的电压值；其中，所述直流电通过所述可控开关与供电pin连接。
可选的，所述第二预设电压与所述第一预设电压相等。
可选的，所述第一预设电压具体为12V。
可选的，所述获取被控风扇的风扇类型，包括：
利用PWM Pin侦测器检测所述被控风扇是否包含所述PWM pin；其中，所述所述PWM信号通过所述PWM Pin侦测器输出到所述PWM pin；
若是，则确定所述风扇类型为所述4pin风扇；
若否，则确定所述风扇类型为所述3pin风扇。
本发明还提供了一种风扇控制装置，包括：
获取模块，用于获取被控风扇的风扇类型；其中，所述风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；
第一供电转换模块，用于若所述风扇类型为所述3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；其中，所述PWM信号用于输出到所述4pin风扇的PWM pin；
第二供电转换模块，用于若所述风扇类型为所述4pin风扇，则将所述直流电转换为第二预设电压，为所述供电pin供电。
本发明还提供了一种风扇控制系统，包括：
PWM Pin侦测器，用于检测被控风扇是否包含PWM pin，确定所述被控风扇的风扇类型；其中，PWM信号输出端通过所述PWM Pin侦测器与4pin风扇的PWM pin连接；
开关控制电路，用于若所述风扇类型为所述3pin风扇，则根据所述PWM信号输出端输出的PWM信号对应控制可控开关的导通和关断，使第一预设电压的直流电通过所述可控开关转换为所述PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；若所述风扇类型为所述4pin风扇，则利用预设控制信号所述可控开关的导通和关断，使所述直流电转所述可控开关转换为第二预设电压，为所述供电pin供电；
可控开关，用于根据所述开关控制电路的控制，对应导通和关断；其中，所述直流电的输出端通过所述可控开关与所述供电pin连接。
可选的，所述可控开关具体为PMOS管。
可选的，所述开关控制电路，包括：
积分器，用于在所述风扇类型为所述3pin风扇时，对所述PWM信号进行积分得到控制信号，并将所述控制信号输出到所述PMOS管的栅极。
可选的，所述第一预设电压等于所述第二预设电压时，所述开关控制电路具体用于在所述风扇类型为所述4pin风扇时，控制所述可控开关全导通。
本发明所提供的一种风扇控制方法，包括：获取被控风扇的风扇类型；其中，风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；若风扇类型为3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为被控风扇的供电pin供电；其中，PWM信号用于输出到4pin风扇的PWM pin；若风扇类型为4pin风扇，则将直流电转换为第二预设电压，为供电pin供电；
可见，本发明利用获取的被控风扇的风扇类型自动调整被控风扇的供电方式，完成风扇类型的控制转换，保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速，使得散热工程师在风扇类型的选择上可以更弹性且可节省系统成本。此外，本发明还提供了一种风扇控制装置及系统，同样具有上述有益效果。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种风扇控制方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的一种风扇控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种风扇控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种风扇控制方法的流程图。
该方法可以包括：
步骤101：获取被控风扇的风扇类型；其中，风扇类型为3pin风扇或4pin风扇。
可以理解的是，本实施例中的被控风扇可以为需要控制风扇转速的风扇。本步骤的目的可以为处理器(如单片机)通过获取被控风扇的风扇类型，对应调整被控风扇的供电方式，即调整输出到被控风扇的供电pin的直流电的电压值，从而保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速。
具体的，对于本步骤中获取被控风扇的风扇类型的具体方式，可以由设计人员根据使用场景和用户需求自行设置，如处理器可以直接获取用户设置或发送的风扇类型，例如用户在设置被控风扇时，可以将被控风扇的风扇类型信息存储到存储器，以使处理器可以利用存储器中存储的风扇类型信息，确定被控风扇的风扇类型；用户也可以设置被控风扇的风扇类型对应的信号发送电路，以使处理器可以根据信号发送电路发送的信号，确定被控风扇的风扇类型。进一步的，本实施例中处理器也可以自动检测被控风扇的风扇类型，如图2所示，处理器可以利用PWM Pin侦测器，检测被控风扇是否包含PWM pin；若是，则确定风扇类型为4pin风扇；若否，则确定风扇类型为3pin风扇；其中，PWM信号通过PWM Pin侦测器输出到4pin风扇的PWM pin。也就是说，如表1和表2所示，4pin风扇相较于3pin风扇多了一个PWM pin(即pin脚4)，通过PWM Pin侦测器检测被控风扇的PWM pin的检测，如PWM pin是否存在上拉电流，确定风扇类型为4pin风扇。例如PWM Pin侦测器则检测不到电流时，可以确定被控风扇不包含PWM pin，确定被控风扇的风扇类型为3pin风扇；PWM Pin侦测器则检测到电流时，可以确定被控风扇包含PWM pin，确定被控风扇的风扇类型为4pin风扇。
表1 4pin风扇的Pin脚定义
| Pin | 定义 |
| 1 | GND |
| 2 | P12V |
| 3 | TACH |
| 4 | PWM |
表2 3pin风扇的Pin脚定义
| Pin | 定义 |
| 1 | GND |
| 2 | DC |
| 3 | TACH |
步骤102：若风扇类型为3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为被控风扇的供电pin供电；其中，PWM信号用于输出到4pin风扇的PWM pin。
可以理解的是，本步骤的目的可以为在确定被控风扇的风扇类型为3pin风扇时，将输入的用于为被控风扇供电的第一预设电压的直流电，转换为PWM信号对应的电压值输出给被控风扇的供电pin(即表2中的pin脚2)，从而实现PWM信号对3pin风扇的转速控制。
具体的，对于本步骤中处理器将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如处理器可以直接将第一预设电压的直流电转换为PWM信号的占空比对应的电压值，如图2所示，可以利用积分器对PWM信号进行积分，得到控制信号，从而利用可控开关(SW)根据控制信号对应导通和关断，将12V(即第一预设电压)的直流电转换为对应的电压值；其中，直流电通过可控开关与供电pin连接。也就是说，第一预设电压的直流电的输出端通过处理器中可控开关的两端连接到被控风扇的供电pin(即表1和2中的pin脚2)；处理器中积分器输出PWM信号的占空比对应的控制信号到可控开关的控制端，通过控制可控开关的导通和关断，将3pin风扇的供电电压的转换为PWM信号的占空比对应的电压值。处理器也可以先将第一预设电压的直流电转换为第三预设电压，再将第三预设电压的直流电转换为PWM信号的占空比对应的电压值。只要处理器可以在被控风扇的风扇类型为3pin风扇时，将用于为被控风扇供电的第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，从而实现PWM信号对被控风扇的转速控制，本实施例对此不做任何限制。
对应的，本实施例并不限定上述可控开关的具体设备类型，如可控开关可以为MOS管，如图2中的PMOS管；也可以为NMOS管或其他类型的可控开关。
步骤103：若风扇类型为4pin风扇，则将直流电转换为第二预设电压，为供电pin供电。
可以理解的是，本步骤的目的可以为在确定被控风扇的风扇类型为4pin风扇时，将输入的用于为被控风扇供电的第一预设电压的直流电，转换为第二预设电压，即4pin风扇的供电电压值，如表1中的12V，从而保证4pin风扇的正常供电，使4pin风扇可以正常被输入的PWM信号控制转速。
具体的，对于本步骤中处理器将第一预设电压的直流电转换为第二预设电压的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如第一预设电压与第二预设电压相同，如均为12V时，本步骤中可以处理器可以直接控制直流电输出端与被控风扇的供电pin之间的可控开关全导通(即持续导通)，使第一预设电压的直流电可以直接输出到被控风扇的供电pin；第一预设电压与第二预设电压不相同时，处理器可以利用电压转换电路，将第一预设电压的直流电转换为第二预设电压再输出到被控风扇的供电pin。本实施例对此不做任何限制。
也就是说，如图2所示，包含有积分器、可控开关(SW)和PWM pin侦测器的处理器可以在PWM pin侦测器侦测到4pin风扇的PWM pin时，将输出信号到可控开关，使可控开关全导通,使的4pin风扇的供电pin输入为12V直流电(P12V)；当PWM pin侦测器侦测无PWM pin时，PWM控制器输出的PWM信号经过积分器之后来控制可控开关，从而决定3pin风扇的供电pin输入的直流电压(DC)值，控制3pin风扇的转速。
本实施例中，本发明实施例利用获取的被控风扇的风扇类型自动调整被控风扇的供电方式，完成风扇类型的控制转换，保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速，使得散热工程师在风扇类型的选择上可以更弹性且可节省系统成本。
请参考图3，图3为本发明实施例所提供的一种风扇控制装置的结构框图。
该装置可以包括：
获取模块10，用于获取被控风扇的风扇类型；其中，风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；
第一供电转换模块20，用于若风扇类型为3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为被控风扇的供电pin供电；其中，PWM信号用于输出到4pin风扇的PWM pin；
第二供电转换模块30，用于若风扇类型为4pin风扇，则将直流电转换为第二预设电压，为供电pin供电。
可选的，第一供电转换模块20可以包括：
积分单元，用于利用积分器对PWM信号进行积分，得到控制信号；
转换单元，用于利用可控开关根据控制信号对应导通和关断，将直流电转换为对应的电压值；其中，直流电通过可控开关与供电pin连接。
可选的，第二预设电压与第一预设电压相等。
可选的，第一预设电压具体为12V。
可选的，获取模块10可以包括：
判断单元，用于利用PWM Pin侦测器检测被控风扇是否包含PWM pin；若是，则确定风扇类型为4pin风扇；若否，则确定风扇类型为3pin风扇；其中，PWM信号通过PWM Pin侦测器输出到PWM pin。
本实施例中，本发明实施例利用获取的被控风扇的风扇类型自动调整被控风扇的供电方式，完成风扇类型的控制转换，保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速，使得散热工程师在风扇类型的选择上可以更弹性且可节省系统成本。
此外，本发明实施例还提供了的一种风扇控制系统，该系统可以包括：
PWM Pin侦测器，用于检测被控风扇是否包含PWM pin，确定被控风扇的风扇类型；其中，PWM信号输出端通过PWM Pin侦测器与4pin风扇的PWM pin连接；
开关控制电路，用于若风扇类型为3pin风扇，则根据PWM信号输出端输出的PWM信号对应控制可控开关的导通和关断，使第一预设电压的直流电通过可控开关转换为PWM信号对应的电压值，为被控风扇的供电pin供电；若风扇类型为4pin风扇，则利用预设控制信号可控开关的导通和关断，使直流电转可控开关转换为第二预设电压，为供电pin供电；
可控开关，用于根据开关控制电路的控制，对应导通和关断；其中，直流电的输出端通过可控开关与供电pin连接。
可选的，可控开关可以具体为PMOS管。
可选的，开关控制电路，可以包括：
积分器，用于在风扇类型为3pin风扇时，对PWM信号进行积分得到控制信号，并将控制信号输出到PMOS管的栅极。
可选的，第一预设电压等于第二预设电压时，开关控制电路可以具体用于在风扇类型为4pin风扇时，控制可控开关全导通。
本实施例中，本发明实施例利用PWM Pin侦测器检测被控风扇的风扇类型，实现对被控风扇的风扇类型的自动检测；通过开关控制电路根据检测的风扇类型对应控制可控开关的导通和关断，自动调整被控风扇的供电方式，完成风扇类型的控制转换，保证无论被控风扇是3pin风扇还是4pin风扇均可以通过PWM信号控制风扇转速，使得散热工程师在风扇类型的选择上可以更弹性且可节省系统成本。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置及系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种风扇控制方法、装置及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种风扇控制方法，其特征在于，包括：
获取被控风扇的风扇类型；其中，所述风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；
若所述风扇类型为所述3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；其中，所述PWM信号用于输出到所述4pin风扇的PWM pin；
若所述风扇类型为所述4pin风扇，则将所述直流电转换为第二预设电压，为所述供电pin供电；所述第二预设电压与所述第一预设电压相等；
其中，所述将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，包括：
利用积分器对所述PWM信号进行积分，得到控制信号；
利用可控开关根据所述控制信号对应导通和关断，将所述直流电转换为对应的电压值；其中，所述直流电通过所述可控开关与供电pin连接。
2.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，所述第一预设电压具体为12V。
3.根据权利要求1或2所述的风扇控制方法，其特征在于，所述获取被控风扇的风扇类型，包括：
利用PWM Pin侦测器检测所述被控风扇是否包含所述PWM pin；其中，所述PWM信号通过所述PWM Pin侦测器输出到所述PWM pin；
若是，则确定所述风扇类型为所述4pin风扇；
若否，则确定所述风扇类型为所述3pin风扇。
4.一种风扇控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取被控风扇的风扇类型；其中，所述风扇类型为3pin风扇或4pin风扇；
第一供电转换模块，用于若所述风扇类型为所述3pin风扇，则将第一预设电压的直流电转换为PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；其中，所述PWM信号用于输出到所述4pin风扇的PWM pin；
第二供电转换模块，用于若所述风扇类型为所述4pin风扇，则将所述直流电转换为第二预设电压，为所述供电pin供电；所述第二预设电压与所述第一预设电压相等；
其中，所述第一供电转换模块包括：
积分单元，用于利用积分器对所述PWM信号进行积分，得到控制信号；
转换单元，用于利用可控开关根据所述控制信号对应导通和关断，将所述直流电转换为对应的电压值；其中，所述直流电通过所述可控开关与供电pin连接。
5.一种风扇控制系统，其特征在于，包括：
PWM Pin侦测器，用于检测被控风扇是否包含PWM pin，确定所述被控风扇的风扇类型；其中，PWM信号输出端通过所述PWM Pin侦测器与4pin风扇的PWM pin连接；
开关控制电路，用于若所述风扇类型为3pin风扇，则根据所述PWM信号输出端输出的PWM信号对应控制可控开关的导通和关断，使第一预设电压的直流电通过所述可控开关转换为所述PWM信号对应的电压值，为所述被控风扇的供电pin供电；若所述风扇类型为所述4pin风扇，则利用预设控制信号所述可控开关的导通和关断，使所述直流电转所述可控开关转换为第二预设电压，为所述供电pin供电；所述第二预设电压与所述第一预设电压相等；
可控开关，用于根据所述开关控制电路的控制，对应导通和关断；其中，所述直流电的输出端通过所述可控开关与所述供电pin连接。
6.根据权利要求5所述的风扇控制系统，其特征在于，所述可控开关具体为PMOS管。
7.根据权利要求6所述的风扇控制系统，其特征在于，所述开关控制电路，包括：
积分器，用于在所述风扇类型为所述3pin风扇时，对所述PWM信号进行积分得到控制信号，并将所述控制信号输出到所述PMOS管的栅极。
8.根据权利要求5至7任一项所述的风扇控制系统，其特征在于，所述第一预设电压等于所述第二预设电压时，所述开关控制电路具体用于在所述风扇类型为所述4pin风扇时，控制所述可控开关全导通。
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