Fan Speed Control Techniques in PC’ s

analoge apparaten bieden een uitgebreide set van hardware monitoring producten voor gebruik in desktop en notebook PC ‘ s, en servers. Intelligente systemen-controle-apparaten maken geavanceerde ventilatorsnelheid controle technieken mogelijk om adequate koeling te bieden en optimale thermische prestaties in het systeem te behouden. In het afgelopen jaar is een reeks producten ontwikkeld, waaronder de ADM1029 Dual PWM Fan Controller en temperatuurmonitor, de ADM1026 en ADM1030/31 Complete, ACPI-Compliant, Dual-Channel ±1°C Remote thermische Monitor met geïntegreerde ventilatorcontroller, voor één of twee onafhankelijke ventilatoren. Ze bouwen voort op de kerntechnologie die wordt gebruikt in het adm102x PC-Systeemmonitor-productportfolio (zie ook analoge dialoog 33-1 en 33-4). Deze nieuwe producten bieden een meer complete oplossing voor thermisch beheer op basis van de temperatuur die binnen het systeem wordt gemeten. We bespreken hier de noodzaak van dit niveau van geavanceerde controle en de problemen die inherent zijn aan het verstrekken van deze controle.

Achtergrond

naarmate het nieuwe millennium aanbreekt, bereiken processoren snelheden van 1 GHz en meer. Hun indrukwekkende verbeteringen in snelheid en systeemprestaties gaan gepaard met het genereren van toenemende hoeveelheden warmte binnen de machines die ze gebruiken. De noodzaak om deze warmte veilig af te voeren, samen met de stappen in de computerindustrie om “groene pc ‘s” en gebruiksvriendelijke machines te ontwikkelen (aangezien Internetapparatuur mainstream wordt) heeft de behoefte aan en de ontwikkeling van meer geavanceerde koel-en thermische beheerstechnieken gedreven.

pc ‘s zijn ook kleiner en minder conventioneel geworden in grootte en vorm-zoals te zien is in elk van de nieuwste concept pc’ s of slim-line notebooks op de markt. Specificaties voor stijve vermogensdissipatie, zoals “Mobile power guidelines’ 99 ” (Ref. 1) bepalen hoeveel warmte veilig kan worden afgevoerd door het toetsenbord van een notebook zonder dat de gebruiker ongemak. Overtollige warmte moet op andere manieren uit het systeem worden gekanaliseerd, zoals convectie langs heatpipes en een warmteverspreiderplaat, of het gebruik van een ventilator om lucht door het systeem te bewegen. Het is duidelijk dat er behoefte is aan een intelligente, effectieve aanpak van warmtemanagement die universeel kan worden toegepast. Verschillende branchegroepen hebben zich verzameld om deze en andere problemen aan te pakken en hebben standaarden ontwikkeld zoals ACPI (advanced configuration and power interface) voor Notebook-PC ‘ s en IPMI (intelligent platform management interface) voor Serverbeheer.

industrienormen

de ontwikkeling van de nieuwe producten voor warmtemanagement/snelheidsregeling werd ingegeven door de ACPI-en IPMI-normen. De geavanceerde configuratie en power interface-ACPI werd gedefinieerd door Intel, Microsoft en Toshiba in de eerste plaats voor het definiëren en implementeren van energiebeheer binnen notebook PC ‘ s.

energiebeheer wordt gedefinieerd als ” mechanismen in hardware en software om het stroomverbruik van het systeem te minimaliseren, de thermische limieten van het systeem te beheren en de levensduur van de batterij van het systeem te maximaliseren. Energiebeheer omvat afwegingen tussen systeemsnelheid, ruis, levensduur van de batterij, verwerkingssnelheid en wisselstroomverbruik.”

overweeg eerst een notebook-PC-gebruiker die ritrapporten typt terwijl hij over oceanen of continenten vliegt. Welke eigenschap is belangrijker, maximale CPU-prestaties of langere levensduur van de batterij? In zo ‘ n eenvoudige tekstverwerker applicatie, waar de tijd tussen de toetsaanslagen van een gebruiker is bijna een eeuwigheid in CPU klok cycli, maximale CPU prestaties is lang niet zo kritisch als continue beschikbaarheid van macht. Dus CPU prestaties kunnen worden verhandeld tegen een langere levensduur van de batterij. Aan de andere kant, overweeg de gebruiker die wil kijken naar de nieuwste James Bond-film in full-motion, full-screen, geestdodend geluid en helderheid, op digital versatile disk (DVD). Het is van cruciaal belang dat het systeem werkt op een niveau van prestaties om de software snel genoeg decoderen, zonder te laten vallen foto of audio frames. In deze situatie kunnen de prestaties van de CPU niet in gevaar worden gebracht. Daarom zal de warmteopwekking op topniveau plaatsvinden en zal de aandacht voor thermisch beheer van het grootste belang zijn om topprestaties te behalen zonder de betrouwbaarheid in het gedrang te brengen. Voer ACPI in.

Wat is dan ACPI? ACPI is een specificatie die de interface tussen componenten beschrijft en hoe ze zich gedragen. Het is geen zuiver software-of hardwarespecificatie, omdat het beschrijft hoe de BIOS-software, OS-software en systeemhardware moeten interageren.

de ACPI-specificatie schetst twee verschillende methoden voor systeemkoeling: passieve koeling en actieve koeling. Passieve koeling is gebaseerd op het besturingssysteem (OS) en/of basic input/output-system (BIOS) software om het CPU-stroomverbruik te verminderen om de warmteafvoer van de machine te verminderen. Hoe kan dit worden bereikt? Door intelligente beslissingen te nemen, zoals het invoeren van de slaapstand als er na een bepaalde tijd geen toetsaanslag of andere gebruikersinteractie is gedetecteerd. Of als het systeem een aantal intensieve berekeningen doet, zoals 3D-verwerking, en gevaarlijk heet wordt, kan de BIOS besluiten om de CPU-klok te vertragen. Dit zou de thermische output van de machine verminderen, maar ten koste van de algehele prestaties van het systeem. Wat is het voordeel van deze passieve koeling? Het duidelijke voordeel is dat de stroombehoefte van het systeem stil wordt verlaagd (ventilatorbedrijf is niet vereist) om de temperatuur van het systeem te verlagen, maar het beperkt de prestaties.

hoe zit het met actieve koeling? In een actief gekoeld systeem neemt de OS-of BIOS-software een directe actie, zoals het inschakelen van een CPU-gemonteerde ventilator, om de processor af te koelen. Het heeft het voordeel dat de verhoogde luchtstroom over de METAALSLAK of heat-sink van de CPU de warmte relatief snel uit de CPU kan worden getrokken. In een passief gekoeld systeem zal CPU-throttling alleen verdere verwarming van de CPU voorkomen, maar de thermische weerstand van de koellichaam tegen “stilstaande lucht” kan vrij groot zijn, wat betekent dat de koellichaam de warmte vrij langzaam naar de lucht zou afvoeren, waardoor een terugkeer naar full-speed verwerking wordt vertraagd. Zo kan een systeem met actieve koeling maximale CPU-prestaties combineren met een snellere warmteafvoer. Echter, de werking van de ventilator introduceert akoestische ruis in de omgeving van het systeem en trekt meer kracht. Welke koeltechniek is beter? In werkelijkheid hangt het af van de toepassing; een veelzijdige machine zal beide technieken gebruiken om verschillende omstandigheden aan te kunnen. ACPI schetst de koeltechnieken in termen van twee verschillende modi: performance mode en silent mode. De twee modi worden vergeleken in de figuren 1 en 2.

 Figuur 1
Figuur 1. Prestatie voorkeur. Actieve modus (_ACx, ventilator aan) wordt ingevoerd bij 50 graden, passieve modus (_PSV, gas terug) wordt ingevoerd bij 60°. Uitschakeling vindt plaats bij de kritische temperatuur (_CRT) 90°. De ventilatorsnelheid kan stijgen bij niveaus boven ACx.
Figuur 2
Figuur 2. Stilte en batterij economie voorkeur. Passieve modus wordt voor het eerst ingevoerd op 45 graden, en de ventilator wordt niet ingeschakeld tot 60°.

de figuren 1 en 2 zijn voorbeelden van temperatuurschalen die de respectieve afwegingen illustreren tussen prestaties, akoestisch geluid van ventilatoren en energieverbruik / dissipatie. Om ervoor te zorgen dat een systeembeheersysteem voldoet aan de ACPI-voorschriften, moet het in staat zijn om grensovergangen te signaleren met intervallen van bijvoorbeeld 5°C, of sci-gebeurtenissen (system-control interrupt), dat zich een nieuwe stijging van de temperatuur buiten de limiet heeft voorgedaan. Deze gebeurtenissen bieden een mechanisme waarmee het OS de systeemtemperatuur kan volgen en weloverwogen beslissingen kan nemen over het al dan niet gas geven van de CPU klok, verhogen/verlagen van de snelheid van de koelventilator, of drastischer actie ondernemen. Zodra de temperatuur de beleidsinstelling _CRT (critical temperature) overschrijdt, wordt het systeem uitgeschakeld als een fail-safe om de CPU te beschermen. De andere twee beleidsinstellingen in Figuur 1 en 2 zijn _PSV (passive cooling, of CPU clock throttling) en _ACx. (actieve koeling, wanneer de ventilator wordt ingeschakeld).

in Figuur 1 (prestatiemodus) wordt de koelventilator ingeschakeld bij 50°C. Indien de temperatuur boven 60°C blijft stijgen, wordt de klok ingedrukt. Dit gedrag zal de prestaties van het systeem te maximaliseren, omdat het systeem alleen wordt vertraagd bij een hogere temperatuur. In Figuur 2 (stille modus) wordt de CPU-klok eerst bij 45 graden C gesmoord.als de temperatuur blijft stijgen, kan een koelventilator worden ingeschakeld bij 60 graden C. Deze modus met verminderde prestaties zal ook de levensduur van de batterij verlengen, omdat het terugdrinken van de klok het energieverbruik vermindert.

Figuur 3 laat zien hoe de grenzen van de temperatuurmeetbanden de temperatuurmeting volgen. Elke grensovergang levert een interrupt op.

 Figuur 3
Figuur 3. Het bijhouden van temperatuurveranderingen door het verplaatsen van grenzen en het genereren van interrupts.

de IPMI-specificatie (intelligent platform management interface) (Ref. 2) brengt vergelijkbare functies voor thermisch beheer op servers. IPMI is gericht op het verminderen van de total cost of ownership (TCO) van een server door het monitoren van de kritische “hartslag” parameters van het systeem: temperatuur, spanningen, ventilatorsnelheden en PSU (voedingseenheden). Een andere motivatie voor IPMI is de noodzaak van interoperabiliteit tussen servers, om de communicatie tussen plinten en chassis te vergemakkelijken. IPMI is gebaseerd op het gebruik van een 5-volt I2C bus, met berichten verzonden in pakketvorm. Meer informatie over IPMI is beschikbaar op de Intel-website onder http://developer.intel.com/design/servers/ipmi/.

Alle leden van de familie analoge apparaten temperatuur en systemen-Monitoring (TSM) voldoen aan ACPI en IPMI.

temperatuurbewaking

een intelligente regeling van het ventilatortoerental binnen PC ‘ s vereist de mogelijkheid om zowel de temperatuur van het systeem als de processor nauwkeurig te meten. De gebruikte temperatuurbewakingstechniek is het onderwerp geweest van vele artikelen (zie bijvoorbeeld analoge dialoog 33-4.) en wordt hier slechts kort bezocht. Alle analoge apparaten systeem monitoring apparaten gebruiken een temperatuur monitoring techniek bekend als thermische diode monitoring (TDM). De techniek maakt gebruik van het feit dat de voorwaartse spanning van een diode-aangesloten transistor, in werking gesteld bij een constante stroom, een negatieve temperatuurcoëfficiënt vertoont, ongeveer-2mV/°C. Aangezien de absolute waarde van VBE varieert van apparaat tot apparaat, is deze functie op zichzelf niet geschikt voor gebruik in massaproducten, omdat elk afzonderlijk kalibratie zou vereisen. In de TDM-techniek worden twee verschillende stromen achtereenvolgens door de transistor geleid en wordt de spanningsverandering gemeten. De temperatuur is gerelateerd aan het verschil in VBE door:

ΔVBE = kt / q × ln (N)

waarbij:

k = Boltzmannconstante

q = elektronenlading magnitude

t = absolute temperatuur in Kelvin

n = verhouding van de twee stromen

Figuur 4
Figuur 4. Basic TDM signaal-conditionering circuit.

in elke CPU is de meest relevante temperatuur die van de” hot spot ” op de matrijs. Alle andere temperaturen in het systeem (inclusief de warmteafvoertemperatuur) zullen de stijging van deze temperatuur vertragen. Om deze reden bevat vrijwel elke CPU (geproduceerd sinds de vroege Intel Pentium II processors) een strategisch geplaatste transistor op de matrijs voor thermische monitoring. Het geeft een waar, in wezen ogenblikkelijk, profiel van die temperatuur. Figuur 5 toont temperatuurprofielen in een systeem dat herhaaldelijk wordt ingevoerd en wakker wordt uit de slaapstand. Het vergelijkt de temperaturen gemeten door een thermistor bevestigd aan de koellichaam van de CPU en door de substraat thermische diode. In het korte interval voor de werkelijke matrijstemperatuur om heen en weer te veranderen met ongeveer 13 graden, kan de heat-sink thermistor geen verandering voelen.

 Figuur 5
Figuur 5. Vergelijking van temperaturen gemeten door een heatsink thermistor en door TDM tijdens een reeks in-en uitgangen van de suspend-modus.

temperatuur voor ventilatorregeling

met een nauwkeurige methode voor temperatuurbewaking kan een effectieve ventilatorregeling worden geïmplementeerd! De techniek, in het algemeen, is om TDM te gebruiken om de temperatuur te meten, met de sensortransistor geïntegreerd op de chip of extern geplaatst zo dicht mogelijk bij een hot-spot, en het instellen van de ventilatorsnelheid op een niveau dat voldoende warmte transport bij die temperatuur zal garanderen. Verschillende bedrijfsparameters van de regelkring zullen programmeerbaar zijn, zoals minimumsnelheid, ventilatorstarttemperatuur, snelheid versus temperatuurhelling en in-en uitschakelen van hysterese. De beschreven toerentalregelbenaderingen omvatten on-off, continu (“lineair”) en pulsbreedtemodulatie (PWM).

Ventilatorregelmethoden: historisch gezien is het bereik van benaderingen voor de regeling van de ventilatorsnelheid in PC ‘ s van eenvoudige aan-uitregeling tot gesloten-lusregeling tussen temperatuur en ventilatorsnelheid.

Tweestappenregeling: dit was de eerste vorm van ventilatorsnelheidsregeling die in PC ‘ s werd toegepast. De BIOS zou de systeemtemperatuur meten (oorspronkelijk met behulp van een thermistor in de nabijheid van de CPU) en beslissen of een koelventilator volledig in-of uitgeschakeld moet worden. Later gebruikten pc ‘ s nauwkeurigere TDM-gebaseerde temperatuurmeters om dezelfde tweestaps ventilatorregeling te implementeren.

controle in drie stappen: Het BIOS of besturingssysteem meet opnieuw de temperatuur met behulp van een thermistor of thermische diode en, op basis van software-instellingen, beslist of de ventilator volledig aan, volledig uit, of zet het op halve snelheid.

Lineaire regeling van het ventilatortoerental: deze recentere methode van regeling van het ventilatortoerental wordt ook wel spanningsregeling genoemd. Het BIOS of OS leest de temperatuur van het TDM-meetcircuit en schrijft een byte terug naar een on-chip DAC, om de uitgangsspanning in te stellen om de snelheid van de ventilator te regelen. Een voorbeeld van een IC fan controller van dit type is de ADM1022, die een 8-bit DAC on-chip heeft met een Uitgangsspanningsbereik van 0 V tot 2,5 V. Het werkt met een externe bufferversterker met de juiste ontwerp ratings voor de gekozen ventilator. De ADM1022 bevat ook standaard automatische hardware-uitschakelpunten die ervoor zorgen dat de ventilator op volle snelheid wordt aangedreven in het geval dat het TDM-circuit een overtemperatuur detecteert. Het debuut van dit soort apparaten betekende de opkomst van automatische ventilator-snelheidsregeling, waarbij een deel van de besluitvorming wordt verplaatst van OS-software naar systeembewakingshardware.

Pulse-width-modulation (PWM) ventilatorsnelheidsregeling: In de productlijn van ADI voor systeembewaking zijn deze PWM-typen de meest recente ventilatorregelingsproducten. Het BIOS of OS kan de temperatuur van het TDM-apparaat aflezen en de snelheid van de koelventilator regelen door de PWM-duty cycle aan te passen die erop wordt toegepast.

het is vermeldenswaard dat alle bovengenoemde methoden voor het regelen van de ventilatorsnelheid afhankelijk zijn van CPU-of hostinterventie om de temperatuur van het TDM-apparaat via de 2-draads Systeembeheerbus af te lezen. De door de CPU uitgevoerde thermische beheersoftware moet dan beslissen wat de ventilatorsnelheid moet zijn en een waarde terugschrijven naar een register op de systeemmonitor IC om de juiste ventilatorsnelheid in te stellen.

een voor de hand liggende volgende stap in de ontwikkeling van de regeling van de ventilatorsnelheid is het implementeren van een automatische regellus van de ventilatorsnelheid, die onafhankelijk van de software kan werken en de ventilator op zijn optimale snelheid voor een bepaalde chiptemperatuur kan laten draaien. Er zijn vele voordelen aan een dergelijke gesloten-lus snelheidsregeling.

zodra het systeembewakingsapparaat is geïnitialiseerd (door limietregisters met vereiste parameters te laden), is de regelkring volledig onafhankelijk van de software en kan het IC reageren op temperatuurveranderingen zonder tussenkomst van de host. Deze functie is vooral wenselijk wanneer een catastrofale systeemfout optreedt, waarvan het systeem niet kan herstellen. Als de PC crasht, wordt de power management software in het besturingssysteem niet meer uitgevoerd, wat resulteert in verlies van thermisch beheer! Als de PC de gemeten temperatuur niet kan aflezen (omdat de PC is gecrasht), dan kan niet worden verwacht dat de juiste ventilatorsnelheid wordt ingesteld om het vereiste niveau van koeling te bieden.

het andere tastbare voordeel van een closed-loop-implementatie is dat de ventilator met de optimale snelheid voor een bepaalde temperatuur werkt. Dit betekent dat zowel het akoestische geluid als het energieverbruik worden verminderd. Het draaien van een ventilator op volle snelheid maximaliseert zowel stroomverbruik als akoestische ruis. Als de ventilatorsnelheid effectief kan worden beheerd door middel van lusoptimalisatie, wordt het draaien slechts zo snel als nodig is voor een bepaalde temperatuur, stroomafvoer en hoorbaar ventilatorgeluid beide verminderd. Dit is een absoluut kritische eis in batterij-aangedreven notebook PC-toepassingen waar elke milliampère van de huidige (of milliamp-seconde van de lading) is een kostbaar goed.

automatische regellus voor het ventilatortoerental

hier volgt hoe men een automatische regellus voor het ventilatortoerental zou kunnen implementeren, die de temperatuur zal meten met behulp van TDM-technieken en het ventilatortoerental op passende wijze zal instellen als functie van de temperatuur. Programmeerbare parameters zorgen voor meer volledige controle van de lus. De eerste te programmeren registerwaarde is TMIN. Dit is de temperatuur (overeenkomend met ACx) waarbij de ventilator eerst inschakelt, en waar de ventilator toerentalregeling begint. De snelheid wordt tijdelijk op het maximum ingesteld om de ventilator aan de gang te krijgen en vervolgens teruggebracht naar de minimale snelheidsinstelling (zie Figuur 6). De parameter die het mogelijk maakt de helling van de functie temperatuur-ventilatorsnelheid te regelen, is het bereik van TMAX tot tmin of Trang. De geprogrammeerde waarden voor TMIN en TRANGE bepalen de temperatuur waarbij de ventilator de maximale snelheid bereikt, d.w.z. TMAX = TMIN + TRANGE. Geprogrammeerde temperatuurbereik is selecteerbaar: 5&de; C, 10°C, 20°C, 40°C en 80°C. Om snelle cycli in-en uitschakelen in de buurt van TMIN te voorkomen, wordt hysterese gebruikt om een temperatuur onder TMIN vast te stellen, waarbij de ventilator wordt uitgeschakeld. De hoeveelheid hysterese die in de lus kan worden geprogrammeerd is 1°C tot 15°C. Deze ventilatorregellus kan worden gecontroleerd door OS-software via de SMBus en de PC kan op elk moment beslissen om de regellus te overschrijven.

 Figuur 6
Figuur 6. Ventilatorsnelheid geprogrammeerd als een automatische functie van de temperatuur.

PWM vs. Lineaire regeling van het ventilatortoerental

men zou zich kunnen afvragen waarom modulatie van de pulsbreedte wenselijk is als lineaire regeling van het ventilatortoerental reeds algemeen wordt toegepast.

beschouw een 12 V-ventilator die wordt aangedreven met behulp van lineaire ventilator-toerentalregeling. Aangezien de spanning die op de ventilator wordt toegepast langzaam wordt verhoogd van 0 V naar ongeveer 8 V, zal de ventilator beginnen te draaien. Als de spanning naar de ventilator verder wordt verhoogd, zal de ventilatorsnelheid toenemen totdat deze op maximale snelheid draait wanneer deze met 12 V wordt aangedreven. de 12-V ventilator heeft dus een effectief bedieningsvenster tussen 8 V en 12 V; met een bereik van slechts 4 V beschikbaar voor gebruik in de toerentalregeling.

de situatie wordt nog erger met de 5-V ventilator die zou worden gebruikt met een notebook PC. De ventilator zal niet starten totdat de toegepaste spanning ongeveer 4 V. boven 4 V is, zal de ventilator de neiging hebben om bijna op volle snelheid te draaien, dus er is weinig toerentalregeling beschikbaar tussen 4 en 5 volt. Lineaire ventilator toerentalregeling is dus niet geschikt voor het regelen van de meeste typen 5V-ventilatoren.

bij pulsbreedtemodulatie (PWM) wordt de maximale spanning toegepast voor gecontroleerde intervallen (de duty cycle van een vierkante golf, meestal bij 30 tot 100 Hz). Aangezien deze duty cycle, of Verhouding van hoge tijd tot lage tijd, gevarieerd is, zal de snelheid van de ventilator veranderen.

bij deze frequenties worden zuivere toerentalpulsen (Toerenteller) terug ontvangen van de ventilator, waardoor een betrouwbare meting van de ventilatorsnelheid mogelijk is. Als de frequentie van de aandrijving hoger gaat, zijn er problemen met onvoldoende tach pulsen voor nauwkeurige meting, dan akoestische ruis, en ten slotte elektrische pieken bederven het tach signaal. Daarom gebruiken de meeste PWM-toepassingen een lage frequentie excitatie om de ventilator aan te drijven. Het externe pwm-aandrijfcircuit is vrij eenvoudig. Het kan worden bereikt (Figuur 7) met een enkele externe transistor of MOSFET om de ventilator aan te drijven. De lineaire ventilator-snelheid-control equivalent, aangedreven door een analoge snelheid spanning, vereist een op amp, een pass transistor, en een paar weerstanden voor het instellen van de op-amp winst.

 figuur 7a
figuur 7b
Figuur 7. PWM aandrijfcircuit vergeleken met een lineair aandrijfcircuit.

Hoe wordt het ventilatortoerental gemeten? Een 3-draads ventilator heeft een tach-uitgang, die meestal 1, 2 of 4 tach-pulsen per omwenteling uitvoert, afhankelijk van het ventilatormodel. Dit digitale tach signaal wordt dan direct toegepast op de tach ingang op het systeem-monitoring apparaat. De tach-pulsen worden niet meegeteld, omdat een ventilator relatief langzaam loopt en het aanzienlijke tijd zou kosten om een groot aantal tach-pulsen te verzamelen voor een betrouwbare ventilatorsnelheidsmeting. In plaats daarvan worden de tachpulsen gebruikt om een on-chip oscillator met een snelheid van 22,5 kHz naar een teller te leiden (zie Figuur 8). In feite wordt de tach periode gemeten om de ventilatorsnelheid te bepalen. Een hoge telling in het tach value register geeft aan dat een ventilator met een laag toerental draait (en vice versa). Een limietregister wordt gebruikt om vastzittende of vastgelopen ventilatoren te detecteren.

 Figuur 8
Figuur 8. Ventilatorsnelheidsmeting.

welke andere problemen zijn er met de regeling van de ventilatorsnelheid?

bij het regelen van een ventilator met behulp van PWM bedraagt de minimale inschakelduurcyclus voor een betrouwbaar continu ventilatorbedrijf ongeveer 33%. Een ventilator zal echter niet opstarten bij een inschakelduur van 33%, omdat er niet genoeg vermogen beschikbaar is om zijn inertie te overwinnen. Zoals opgemerkt in de bespreking van Figuur 6, is de oplossing voor dit probleem om de ventilator 2 seconden te laten draaien bij het opstarten. Als de ventilator op zijn minimale snelheid moet draaien, kan de PWM-inschakelduur worden teruggebracht tot 33% nadat de ventilator is opgesponnen, en wordt hij door de hysterese tegen stilstand beschermd.

Ventilatorstallen & Ventilatorstoringen

Niettemin kan de mogelijkheid ontstaan dat een ventilator op enig moment stilstaat tijdens gebruik in een systeem. Oorzaken kunnen onder meer een ventilator die te langzaam werkt, of stofophoping voorkomen dat het spinnen. Om deze reden, de analoge apparaten systemen monitoren hebben een on-chip mechanisme op basis van de ventilator ‘ s tach-uitgang te detecteren en opnieuw op te starten van een vastgelopen ventilator. Als er geen tach pulsen worden ontvangen, zal de waarde in het Tach Value register de limiet in het Tach Limit Register overschrijden en zal er een foutvlag worden ingesteld. Dit zorgt ervoor dat de controller probeert de ventilator opnieuw op te starten door te proberen hem 2 seconden te laten draaien. Als de ventilator blijft falen, voor maximaal 5 pogingen om opnieuw op te starten, wordt een catastrofale fanfout erkend, en een FAN_FAULT pin zal beweren om het systeem te waarschuwen dat een ventilator is mislukt. In twee-ventilator dual-controller systemen, kan de tweede ventilator worden gesponnen-up tot volle snelheid om te proberen te compenseren voor het verlies in de luchtstroom als gevolg van het falen van de eerste ventilator.

samenvatting

superieure oplossingen voor thermisch beheer worden nog steeds ontwikkeld en aangeboden aan de computerindustrie door analoge apparaten. De technieken die zijn ontwikkeld voor de ADM1029, ADM1030/31 en ADM1026 brengen warmtebeheer binnen PC ‘ s naar een nieuw niveau. Deze apparaten zitten boordevol functies zoals temperatuurbewaking, automatische temperatuurregeling in hardware, ventilatorsnelheidsmeting, ondersteuning voor back-up en redundante ventilatoren, ventilator-aanwezig en ventilator-foutdetectie, programmeerbare PWM-frequentie en duty cycle. Naarmate de stroomrichtlijnen strenger worden en PC ‘ s aanzienlijk warmer werken, worden meer geavanceerde temperatuurmeting en ventilatorsnelheid-regeltechnieken ontwikkeld om de systemen van de toekomst effectiever te beheren.

Leave a Reply