CN113007124B - 一种olt设备风扇调速电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OLT设备风扇调速电路及方法,该电路包括CPU、温度芯片、CPLD模块和PFM电压调节电路;CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码;CPLD模块作为主设备去读取温度芯片温度值,并和目标温度进行对比,进而决定是否输出PFM波形;同时CPLD也作为从设备接收来自CPU的控制信息,进而根据控制信息调节波形频率,输出PFM波形;PFM电压调节电路根据CPLD输出的PFM波形调整输出电压值,并将电压供给风扇,实现风扇调速。本发明通过CPLD输出的PFM波形进行风扇调速,利用普通风扇便可进行调速,不需要使用昂贵的可调速风扇,大大节省风扇成本,有效降低风扇噪音。
Description
技术领域
本发明涉及风扇调速技术领域,具体涉及一种OLT设备风扇调速电路及方法。
背景技术
光接入网络是以光为传输介质的接入网络,替代铜线,用于接入每个家庭。由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)和ONU(Optical Network Unit,光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network,光分配网络)三部分组成,其中OLT,是光接入网的核心部件,相当于传统通信网中的交换机或路由器,同时也是一个多业务提供平台。对于一台OLT设备,业务量和带宽流量都非常大,内部电路复杂且设备内部用到的PON芯片,交换芯片,CPU等都是功耗高发热量大的器件,一台OLT的功耗一般是50W以上有的甚至可以到150W,这里指的是单台OLT设备,不同于OLT柜机,对于这么大发热量设备,散热就显得及其重要,OLT的散热基本只能靠设备上的风扇来散热,现有的OLT风扇散热有2种方案,一种是用可调速风扇,能根据不同需求调节风扇转速,这种风扇比较贵,单个风扇比普通风扇贵5块钱以上,对于一台OLT设备用3~5个风扇来说,价格会贵个15~25块钱以上,不够经济;一种是用普通风扇控制全开或者全关,这种方案用的是普通的高速风扇,不带风扇调速功能,风扇价格便宜,但是只能开和关无法满足各种需求,且噪声会比较大对风扇寿命也会有影响。于是如果能用普通风扇来进行调速控制,就能做到经济省成本又能满足不同场景需求。
发明内容
有鉴于此,为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出一种OLT设备风扇调速电路及方法,可以满足OLT设备对于不同温度降温的风扇转速需求,并且可以有效降低风扇噪音。
本发明通过以下技术手段解决上述问题:
一方面,本发明提供一种OLT设备风扇调速电路,包括CPU、温度芯片、CPLD模块和PFM电压调节电路;其中所述CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码;
所述温度芯片用于采集OLT设备的温度;
所述CPU用于读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理;
所述CPLD模块用于作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形,同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;
所述PFM电压调节电路用于根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启。
进一步地,所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
同时CPLD模块每隔一定时间直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形。
进一步地,所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55;
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
进一步地,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;
根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调。
另一方面,本发明还提供一种OLT设备风扇调速方法,包括如下步骤:
温度芯片采集OLT设备的温度;
CPU读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理;
CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码;CPLD模块作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形,同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;
PFM电压调节电路根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启。
进一步地,所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
同时CPLD模块每隔一定时间直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形。
进一步地,所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55;
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
进一步地,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;
根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调。
与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
通过CPLD输出的PFM波形进行风扇调速,利用普通风扇便可进行调速,不需要使用昂贵的可调速风扇,大大节省风扇成本,相比于传统使用普通风扇只有开关2种状态且打开即为全速运行噪音极大,该发明可以满足OLT设备对于不同温度降温的风扇转速需求,并且可以有效降低风扇噪音。
通过PFM波形对电压进行调节的电路,只需要一个三极管、一个MOS管、一个电感和若干电容即可实现电压调节风速控制,电路简单且节省成本,由于MOS管和电感内阻的存在,使用PFM模式,由于导通时间固定且时间短,相比于传统用PWM模式调节更能减少损耗提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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附图。
图1为本发明OLT设备风扇调速电路的原理图;
图2为CPLD模块的处理流程图;
图3为CPLD模块输出的PFM波形示意图;
图4为PFM电压调节电路的原理图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是,所描述的实施例仅仅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。
实施例1
如图1所示,本发明提供一种OLT设备风扇调速电路,包括CPU、温度芯片、CPLD(逻辑芯片)模块和PFM(脉冲频率调制)电压调节电路;其中所述CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码。该I2C信号处理代码不单单用于温度信息处理,本发明只用其中这一功能。
所述温度芯片用于采集OLT设备的温度。
所述CPU用于读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理。
所述CPLD模块用于作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形;同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值(用以防止CPU温度读取有误或读取不良风扇不开导致设备过热的情况),并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;如图2、图3所示。
所述PFM电压调节电路用于根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启。
具体地,所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
S31、CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
S32、同时CPLD模块每隔10分钟(时间可设)直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形。
如图4所示,所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55。
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
具体地,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
S41、CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;注意此处,在传统普通开关电路中会并接电容到地,在用PFM波形控制电路中则此处不能接电容,否则该电容会对一定频率的控制波形具有滤波作用;
S42、根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调;由于MOS管Q3和电感L1具有内阻的存在,导通时候会消耗一部分电能,本发明PFM波形控制导通时间固定且非常短,则MOS管Q3和电感L1内阻上面损耗的电能相比于传统的PWM调节导通时间控制电压来说,损耗更小,更节能。
实施例2
本发明还提供一种OLT设备风扇调速方法,包括如下步骤:
S1、温度芯片采集OLT设备的温度;
S2、CPU读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理;
S3、CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码(该I2C信号处理代码不单单用于温度信息处理,本发明只用其中这一功能);CPLD模块作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形,同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值(用以防止CPU温度读取有误或读取不良风扇不开导致设备过热的情况),并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;如图2、图3所示。
S4、PFM电压调节电路根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启。
具体地,所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
S31、CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
S32、同时CPLD模块每隔10分钟(时间可设)直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形。
如图4所示,所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55。
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
具体地,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
S41、CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;注意此处,在传统普通开关电路中会并接电容到地,在用PFM波形控制电路中则此处不能接电容,否则该电容会对一定频率的控制波形具有滤波作用;
S42、根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调;由于MOS管Q3和电感L1具有内阻的存在,导通时候会消耗一部分电能,本发明PFM波形控制导通时间固定且非常短,则MOS管Q3和电感L1内阻上面损耗的电能相比于传统的PWM调节导通时间控制电压来说,损耗更小,更节能。
本发明通过CPLD输出的PFM波形进行风扇调速,利用普通风扇便可进行调速,不需要使用昂贵的可调速风扇,大大节省风扇成本,相比于传统使用普通风扇只有开关2种状态且打开即为全速运行噪音极大,该发明可以满足OLT设备对于不同温度降温的风扇转速需求,并且可以有效降低风扇噪音。
本发明通过PFM波形对电压进行调节的电路,只需要一个三极管、一个MOS管、一个电感和若干电容即可实现电压调节风速控制,电路简单且节省成本,由于MOS管和电感内阻的存在,使用PFM模式,由于导通时间固定且时间短,相比于传统用PWM模式调节更能减少损耗提高效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种OLT设备风扇调速电路,其特征在于,包括CPU、温度芯片、CPLD模块和PFM电压调节电路;其中所述CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码;
所述温度芯片用于采集OLT设备的温度;
所述CPU用于读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理;
所述CPLD模块用于作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形,同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;
所述PFM电压调节电路用于根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启;
所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
同时CPLD模块每隔一定时间直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形;
所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55;
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
2.根据权利要求1所述的OLT设备风扇调速电路,其特征在于,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;
根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调。
3.一种OLT设备风扇调速方法,其特征在于,包括如下步骤:
温度芯片采集OLT设备的温度;
CPU读取温度芯片的温度值,内部处理后通过I2C输出代表不同温度值的I2C寄存器地址给CPLD模块进行处理;
CPLD模块中预先写入I2C信号处理代码以及PFM波形产生代码;CPLD模块作为I2C从设备处理CPU发送过来的带有温度信息的I2C信号,根据I2C信号调节波形频率,进而输出不同频率的PFM波形,同时也做为I2C主设备直接读取温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,当读取值大于目标值的时候,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出不同频率的PFM波形;
PFM电压调节电路根据CPLD模块输出的PFM波形调整输出电压值,并将所述电压值供给风扇,实现风扇调速;或根据CPLD模块输出的高电平控制风扇全速开启;
所述CPLD模块输出PFM波形具体包括如下步骤:
CPLD模块会在内部编写不同的寄存器,每个寄存器存入不同的常量,当CPLD模块收到来自CPU的I2C寄存器地址时,对应会提取预先编入的寄存器内部常量值,进而把该值给PFM处理代码来设置每个波形周期的低电平保持时间,从而输出不同的PFM波形;
同时CPLD模块每隔一定时间直接读取一次温度芯片的温度值,并与内部预先设置的目标值对比,判断当读取值大于目标值的时候,表示温度过高,此时不受CPU的I2C信号控制,由CPLD模块进行内部控制,为让风扇全速开启,直接输出高电平而不是PFM波形,等待下一次读取温度芯片的温度值小于目标值时,转由CPU的I2C信号控制,输出PFM波形;
所述PFM电压调节电路包括三极管Q1、MOS管Q3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C15、电容C19、电阻R36、电阻R38、电阻R39、电阻R42、电阻R47、电阻R51和电阻R55;
三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极分别连接电阻R39的一端和电阻R38的一端,电阻R39的另一端连接CPLD模块,三极管Q1的集电极分别连接电阻R42的一端和电阻R51的一端,电阻R42的另一端连接MOS管Q3的栅极,电阻R51的另一端分别连接MOS管Q3的的源极、电容C15的一端和电容C19的一端,电容C15的另一端连接电容C19的另一端并接地,MOS管Q3的漏极连接电感L1的一端,电感L1的另一端分别连接电阻R36的一端、电阻R47的一端、电阻R55的一端、电容C1的一端、电容C2的一端和电容C3的一端,电容C1的另一端分别连接电容C2的另一端和电容C3的另一端并接地,电阻R36的另一端分别连接电阻R47的另一端、电阻R55的另一端和风扇FAN1的正极,风扇FAN1的负极接地。
4.根据权利要求3所述的OLT设备风扇调速方法,其特征在于,所述PFM电压调节电路调节风速具体包括如下步骤:
CPLD模块输出PFM波形幅度最高为3.3V,若直接驱动MOS管Q3,无法把MOS管Q3关闭,则无法实现调压作用,于是通过三极管Q1的开关作用以及电阻R51上拉到12V,把PFM波形幅度抬升到12V,再通过R42用以驱动MOS管Q3;
根据得到的升幅后的PFM波形,驱动MOS管Q3进行导通和关闭,当MOS管Q3导通时候,12V电源对电感L1进行充能,当MOS管Q3关闭时候,则电感L1进行放能,由于导通时间固定,则调节MOS管Q3关断时间长度,即可改变电感L1储能放能比例,再通过电容C1、电容C2和电容C3进行滤波,从而实现输出电压稳定可调,进而风扇FAN1的风速根据输入电压大小而改变,实现风速可调。
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