設(shè)計(jì)說(shuō)明270:基于Linear LTC1840雙風(fēng)扇速度控制器實(shí)現(xiàn)I(2)C風(fēng)扇控制確保系統(tǒng)連續(xù)冷卻的技術(shù)方案


介紹
Linear Technology的LTC1840是一款雙風(fēng)扇速度控制器,適用于高可用性服務(wù)器和其他基于機(jī)架的網(wǎng)絡(luò)和電信設(shè)備。ltc1840提供先進(jìn)的控制和監(jiān)控功能,通過(guò)I(2)C和SMBus兼容的2線串行接口進(jìn)行訪問(wèn)。除了兩個(gè)風(fēng)扇速度控制通道外,LTC1840還包括一個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速表和故障監(jiān)測(cè),9個(gè)從地址和4個(gè)通用可編程I/O引腳,在一個(gè)16引腳的SSOP封裝中。調(diào)整風(fēng)扇速度以匹配瞬時(shí)冷卻要求,可提高能源效率并降低噪音。通過(guò)以較低的速度運(yùn)行,風(fēng)扇軸承受到較少的磨損,增加風(fēng)扇壽命和可靠性。
圖1顯示了使用LTC1840的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的框圖。LTC1840包含兩個(gè)電流dac,用于完全控制風(fēng)扇速度??s放后的電流單獨(dú)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)輸出電壓。在串行接口的命令下,VO隨著當(dāng)前IDAC的增加而增加。一個(gè)DAC控制的風(fēng)扇數(shù)量?jī)H受開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器輸出功率的限制。

圖1所示。LTC1840風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制框圖。
LTC1840的轉(zhuǎn)速表監(jiān)控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,包括轉(zhuǎn)速表輸出。內(nèi)部邏輯在幻想儀的上升沿之間累積最多255個(gè)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的速率由來(lái)自50kHz內(nèi)部振蕩器的除數(shù)(通過(guò)串行接口選擇的2、4、8或16)決定。風(fēng)扇由于軸承磨損或停止轉(zhuǎn)動(dòng)而減速將導(dǎo)致內(nèi)部計(jì)數(shù)器溢出,相應(yīng)的位在故障寄存器中設(shè)置為低位。然后,系統(tǒng)控制器可以采取行動(dòng),關(guān)閉故障風(fēng)扇并召集維護(hù)。
該芯片包含四個(gè)獨(dú)立配置的通用輸入/輸出(GPIO)引腳。作為開(kāi)漏輸出,它們可以設(shè)置為高、低或以1.5 hz的頻率脈沖。輸出額定為10mA吸收電流,以便與led兼容。配置為輸入,gpio引腳可以監(jiān)控?zé)衢_(kāi)關(guān),按鈕和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和熱插拔 控制器故障電源良好輸出。狀態(tài)更改在故障寄存器中被檢測(cè)和標(biāo)記。
通過(guò)指定設(shè)備地址和寄存器地址,通過(guò)ai (2)C讀取和編程內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器。DACA和DACB寄存器在255步刻度上控制100μA電流輸出。狀態(tài)寄存器允許用戶啟用TACHA和TACHB故障數(shù)據(jù),并設(shè)置內(nèi)部計(jì)數(shù)器頻率的除數(shù)。內(nèi)部計(jì)數(shù)與測(cè)速儀速度成反比,存儲(chǔ)在TACHA和tachregister中。未被掩飾的錯(cuò)誤設(shè)置的錯(cuò)Pin高一個(gè)即時(shí)硬件警報(bào)。GPIO設(shè)置和GPIOdata寄存器配置GPIO引腳,分配輸出和故障狀態(tài)以及讀取輸入狀態(tài)。
連續(xù)系統(tǒng)冷卻和轉(zhuǎn)速表監(jiān)控
圖2中的電路展示了LTC1840的功能。每個(gè)LTC1771高效降壓調(diào)節(jié)器提供多達(dá)四個(gè)12V, 420mA風(fēng)扇的電源。如圖所示,上層LTC1771驅(qū)動(dòng)一個(gè)由空閑冗余風(fēng)扇備份的單個(gè)風(fēng)扇。在主風(fēng)扇故障的情況下,GPIO3關(guān)閉LTC1771,同時(shí)激活全速運(yùn)行的備用風(fēng)扇。這些風(fēng)扇一次操作一個(gè),所以轉(zhuǎn)速表輸出是電線或只有一個(gè)輸入(TACHA)需要監(jiān)控他們的速度。

圖2。用LTC1840控制各種風(fēng)扇操作。
兩個(gè)風(fēng)扇由下ltc1771并聯(lián)驅(qū)動(dòng),并由TACHB交替監(jiān)測(cè)。這些風(fēng)扇同時(shí)工作,因此它們的轉(zhuǎn)速表輸出由一個(gè)四極非與門(mén)混合。GPIO2以脈沖模式工作,用于對(duì)多路復(fù)用器進(jìn)行時(shí)鐘處理。
附加功能
對(duì)于需要多個(gè)風(fēng)扇控制器的應(yīng)用,theLTC1840的三狀態(tài)(高,低,無(wú)連接)地址編程輸入支持九個(gè)用戶可選擇的從地址。的的錯(cuò)輸出繞過(guò)串行接口,并立即注意到LTC1840檢測(cè)到的故障條件,包括轉(zhuǎn)速表的減速和GPIO邏輯狀態(tài)的變化。
如果爆炸引腳在啟動(dòng)時(shí)高或隨時(shí)呈現(xiàn)高到低的轉(zhuǎn)換,DAC輸出電流立即被強(qiáng)制到滿量程,芯片等待串行總線的命令。此外,當(dāng)爆炸設(shè)置高,LTC1840保護(hù)系統(tǒng)控制器崩潰與內(nèi)部watchdogtimer。如果設(shè)備在超過(guò)1.5分鐘的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有被訪問(wèn),兩個(gè)DAC輸出都設(shè)置為滿量程,以保證足夠的系統(tǒng)冷卻。
責(zé)任編輯:David
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