ОП Индустриальный Компьютер Ltd.
 | Новости | Продукты | Поддержка | Заказать |   
 FanMagic – интеллектуальный контроллер диагностики и управления вентиляторами в зависимости от температуры.
FanMagic обеспечивает раннюю диагностику вентиляторов, продлевает срок их службы, снижает потребляемую вентиляторами мощность и производимый шум. Применение контроллера повышает надежность работы электронного оборудования за счет полного мониторинга системы охлаждения и сигнализации ее неудовлетворительной работы. Использование контроллера в паре с системой избыточного охлаждения позволяет создать отказоустойчивое оборудование длительного срока эксплуатации. Более чем два года эксплуатации контроллеров подтверждает целесообразность их использования при построении надежных серверов с эффективным охлаждением. Принцип работы контроллера состоит в постоянном измерении и анализе температуры воздушного потока и частот вращения двух вентиляторов, а также в выработке напряжения, питающего вентиляторы, согласно предварительно составленной таблице. FanMagic обеспечивает:
  • Цифровую фильтрацию и точную селекцию импульсов сигналов датчика вращения на фоне помех и «дребезга» при пониженном напряжении питания вентиляторов.
  • Измерение частоты следования импульсов от датчиков вращения вентиляторов.
  • Измерение температуры проходящего воздушного потока и сглаживание измеренного значения.
  • Плавное управление частотой вращения вентиляторами путем изменения напряжения питания. Напряжение варьирует от 5 - 7 до 11,7 В путем изменения скважности импульсов ШИМ. Частота следования импульсов ШИМ – 62,5 кГц.
  • Хранение таблицы зависимости значений скважности ШИМ от температуры в EEPROM. Таблица содержит значения для 12-ти интервалов температуры от 20°С до 55°С. Это позволяет легко создавать контроллеры с индивидуальными настройками под нужды потребителя.
  • Хранение таблицы зависимости значений минимально допустимых частот вращения вентиляторов от значений ШИМ. Это позволяет применять с одним контроллером два вентилятора, отличающиеся по параметрам частоты вращения.
  • Автоматическое определение таблицы значений минимально допустимых частот вращения реально подключенных вентиляторов (режим SETUP).
  • Звуковую и световую сигнализацию при превышении температуры 55°С (перегрев) и при неисправности вентиляторов (уменьшении частоты вращения ниже табличных значений).
  • Формирование сигнала частотой 30-100Гц (сигнал для эмуляции датчика вращения при подключении к материнской плате). Частоте 30Гц соответствует значение ШИМ=48,4%, частоте 100Гц соответствует значение ШИМ=100%. Частоте 16Гц соответствует состояние ошибки (перегрев или снижение оборотов).
  • Формирование последовательности из 100% питающего напряжения (11,7В), чередующегося кратковременной паузой для облегчения пуска остановившегося вентилятора (или при снижении оборотов ниже допустимого значения), и создание возможности для второго вентилятора обеспечить требуемый уровень охлаждения.
  • Переход в режим “SETUP” при замыкании соответствуещей перемычки. В этом режиме контроллер производит диагностику вентиляторов и корректирует таблицу значений граничных частот вращения вентиляторов. В случае ошибочных ситуаций восстанавливается таблица значений, действующих по умолчанию .
Существует две модификации: FanMagic-2 и FanMagic-4 соответственно для двух и для четырех вентиляторов. Устройства функционально однотипны и отличаются количеством коннекторов для вентиляторов и микроконтроллерами. Дальнейший текст описывает модификацию FanMagic-2 контроллера но также может быть применен и к FanMagic-4. FanMagic представляет собой плату (26x64mm) с однокристальным микрокомпьютером, миниатюрным динамиком, светодиодом и термодатчиком. К устройству можно подключить два вентилятора с питанием 12В, которые имеют сигнал датчика вращения. Контроллер питается напряжением +12В и +5В через коннектор для подключения 5,25” устройств (CDD), удлиненный проводниками на 10 см.
Типовая таблица зависимости значений ШИМ от температуры приводится ниже:
T(ºC) less 20 20..21 22..24 25..26 27..29 30..32 33..35 36..39 40..43 44..48 49..53 Более 54
ШИМ(%) 48,4 53,1 57,8 62,5 67,2 71,9 76,6 81,3 85,9 90,6 95,3 100

При подключении двух типовых 80мм вентиляторов с четырехполюсным ротором, потребляющих 0.14А при питающем напряжении 12В и номинальными оборотами 2300об.мин., каждому значению ШИМ будут соответствовать следующие значения напряжений:
ШИМ(%) 48,4 53,1 57,8 62,5 67,2 71,9 76,6 81,3 85,9 90,6 95,3 100
U(Â) 7 7,5 7,9 8,2 8,5 8,8 9,1 9,7 10,3 10,9 11,5 11,7

Таблица значений (по умолчанию, для вентиляторов с четырехполюсным ротором и номинальными оборотами 2300об.мин.) минимально допустимых частот вращения вентиляторов (одинаковая для двух вентиляторов) для двенадцати значений ШИМ приводится ниже:
ШИМ(%) 48,4 53,1 57,8 62,5 67,2 71,9 76,6 81,3 85,9 90,6 95,3 100
RPM 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

Эта таблица прописана в EEPROM контроллера при изготовлении и может быть легко изменена в режиме “SETUP”. В этом режиме контроллер поочередно, с интервалом 2 сек, выдает значения ШИМ от 48,4% до 100% и измеряет значение частоты вращения вентиляторов . Полученные двенадцать пар значений (для каждого вентилятора отдельно) записываются в EEPROM и используются алгоритмом ранней диагностики состояния вентиляторов. В случае снижения частоты вращения хотя бы одного вентилятора ниже табличного значения выдается световой и звуковой сигнал с одновременным формированием 100% ШИМ (напряжения). В случае неправильного поведения вентиляторов в режиме “SETUP”, в EEPROM записываются значения, действующие по умолчанию. Для того, чтобы ввести контроллер в режим “SETUP”, нужно перед подачей питания зам­кнуть контакты 1 и 2 коннектора J2 и включить контроллер. Через 4сек контроллер начинает выдавать последовательность из 12-ти коротких звуковых сигналов (0.5сек), сопровождающихся двухсекундной паузой. В это время контроллер формирует 12 значений ШИМ, подавая 12 значений напряжения на вентиляторы, одновременно измеряя частоты вращения и занося их в таблицу. Полученная таким образом таблица значений граничных частот вращения вентиляторов используется при нормальной работе контроллера алгоритмом ранней диагностики. В случае возникновения ошибочных ситуаций контроллер издает прерывистый звуковой сигнал и восстанавливает таблицу граничных частот значений вращения по умолчанию. Для предотвращения неправильного заполнения таблиц не подключайте дефектные вентиляторы в режиме “SETUP”! Для принудительного восстановления таблицы граничных частот значений вращения по умолчанию отсоедините или притормозите один из вентиляторов после начала формирования ШИМ-последовательности из 12-ти значений.

После окончания процедуры заполнения таблицы контроллер издает короткие звуковые сигналы с периодом 1сек. Количество этих сигналов соответствует измеренной температуре и используется при производстве контроллеров. После снятия перемычки и повторного включения контроллер готов к работе в нормальном режиме.

Fan Magic применяется в устройстве HDD Noise killer и в стоечных 19" серверных корпусах. В стоечных корпусах контроллер управляет вентиляторами охлаждения корпуса (жестких дисков). Fan Magic также можно применять в персональных компьютерах для управления дополнительными вентиляторами, которые устанавливаются в корпус. Можно также управлять и вентиляторами, которые обычно имеются в типовом компьютере. При этом один из управляемых вентиляторов может находиться на CPU, а другой в блоке питания. Контроллер с термодатчиком при этом желательно устанавливать на пути воздушного потока от CPU к блоку питания так, чтобы термодатчик находился между ребер охладителя CPU. Хорошие результаты получаются при использовании пассивного охладителя (радиатора), установленного на CPU, и дополнительного вентилятора 80 мм или 92 мм, установленного в корпусе в непосредственной близости от CPU. В блоке питания устанавливается вентилятор 92 мм или 120 мм. Вентиляторы больших диаметров имеют большую производительность при меньшем производимом шуме и лучшую "управляемость".

На следующей диаграмме предствлена температурная зависимость ШИМ, напряжения на вентиляторах, табличных значений минимальных частот вращения и реальных значений частот вращения. Измерения проделаны при подключении к контроллеру двух четырехполюсных вентиляторов с номинальными оборотами 2300rpm при напряжении 12В и потребляемой мощностью 1,7Ватт.


На главную | Связатся с нами | О нас |