[发明专利]一种风扇转速控制方法及交换机设备

说明书

技术领域

本发明涉及台式网络设备的系统散热处理技术，特别涉及一种网络设备中风扇转速控制技术。

背景技术

以太网交换机作为各种网络中的接入设备，是保证整个网络性能的重要支撑。随着技术的发展，对以太网交换机的整机性能和可靠性提出了更高要求，不仅要求以太网交换机在端口间都能进行转发；而且在整机满负载、端口间转发的条件下，以太网交换机也能经受各种外部环境的考验，比如：恶劣的气候环境、机械环境、EMC等。而随着以太网的交换机端口密度越来越高，速率也由以前的10M，100M提升到1G，10G，功能也由以前单纯的二层转发到现在能够处理一些三层协议，POE供电等，都使以太网交换机的整机功耗越来越大，系统温度越来越高。高温会严重缩短器件、芯片的使用寿命，使设备的平均无故障工作时间大大缩短。因此需要一种有效的方法来控制系统的温度。

传统技术中对系统的散热方法主要有两种：

1、对主要发热芯片增加散热器进行散热；该方法对于功能单一，端口密度低的二层交换机适用，但无法保证散热效果，在高温高湿的环境下仍然可能会出现死机等问题；

2、在方法1的基础上，增加一定数量的风扇进行强制散热；该方法对于大多数1G，10G高密度端口的二，三层交换机适用，但是为了保证散热效果，通常会采用高转速的风扇，这样就会导致整机噪音增大，噪音测试不达标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种风扇转速控制方法及交换机设备，对系统进行按需散热，在满足散热需求的同时合理控制噪音。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：一种交换机设备，包括电源模块、风扇模块和主控板模块，所述主控板模块包括散热控制单元、业务转发单元和接口控制单元；

所述散热控制单元，用于计算电源模块的实际工作温度值，再根据设定的电源模块稳定工作的温度值，确定电源模块散热需要的风扇转速占空比，控制风扇模块以该转速运转；

所述业务转发单元，用于负责以太端口间的数据转发以及与散热控制单元的交互；

所述接口控制单元，用于控制以太端口的数据收发。

进一步的，该设备还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测系统电源所处环境的当前环境温度，并传输给散热控制单元。

具体的，所述散热控制单元包括微处理器或中央处理器CPU。

具体的，所述业务转发单元包括交换芯片和PHY芯片。

进一步的，所述风扇模块中包括至少两个风扇，该交换机还包括隔离挡风板，所述隔离挡风板用于对电源模块和主控板模块进行隔离，形成独立的散热通道，每个散热通道设置至少一个风扇。

进一步的，所述散热控制单元，用于计算当前系统实际总功耗值，并依据设定的第一温升系数，计算电源模块随功耗变化的第一温升值；同时获取环境温度值，并利用设定的基础环境温度值以及设定的第二温升系数，计算电源模块随温度变化的第二温升值；根据第一温升值、第二温升值和基础环境温度得到电源模块的实际工作温度。

具体的，所述当前系统实际总功耗值包括，散热控制单元中处理器的功耗值，业务转发单元的功耗值，当前接口控制单元的功耗值以及当前风扇模块的功耗值。

进一步的，所述散热控制单元，用于根据设定的电源模块稳定工作的温度值中的温度上限值和温度下限值，计算电源散热需要的风扇转速占空比系数；将电源模块的实际工作温度减去电源模块稳定工作的温度下限值之差乘以电源散热需要的风扇转速占空比系数，再加上风扇转速基础占空比；确定电源模块散热需要的风扇转速占空比。

本发明的另一目的，还在于提出一种风扇转速控制方法，应用于交换机中，该方法包括如下步骤：

A、计算电源模块的实际工作温度值，

B、根据电源模块的实际工作温度值以及设定的电源模块稳定工作的温度值，确定电源模块散热需要的风扇转速占空比，控制风扇模块以该转速运转。

进一步的，所述步骤A中，所述计算电源模块的实际工作温度值包括：

A1、计算当前系统实际总功耗值，并依据设定的第一温升系数，计算电源模块随功耗变化的第一温升值；

A2、同时获取环境温度值，并利用设定的基础环境温度值以及设定的第二温升系数，计算电源模块随温度变化的第二温升值；

A3、根据第一温升值、第二温升值和基础环境温度得到电源模块的实际工作温度。

具体的，所述步骤A1中，计算当前系统实际总功耗值的方法为，

A11、计算散热控制单元中处理器的功耗值；