一种温度控制电路及方法与流程

本发明属于温控，尤其涉及一种温度控制电路及方法。

背景技术：

1、计算机在宽温环境下工作时，其核心器件的温度可能超出正常工作范围，导致器件性能下降甚至失效。现有针对计算机散热与加热的方案主要包括加热膜配合风冷散热器以及加热膜配合水冷散热器两类。加热膜覆盖面积有限，制热效率较低，其制热和制冷方案均存在效率低、反应速度慢，无法满足计算机在不同温度环境下的差异化的温度控制的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种温度控制电路及方法，旨在解决传统的技术方案中存在的制热和制冷效率低，无法满足计算机在不同温度环境下的差异化的温度控制的问题。

2、本技术实施例提供一种温度控制电路，包括：温度采样电路，用于采集处理器的表面温度信号；控制器，与处理器及温度采样电路连接，用于获取处理器的开机状态信号，根据开机状态信号确定温度控制策略，并根据表面温度信号和温度控制策略输出通路控制信号和第一pwm控制信号；半导体热电器件，与处理器接触，用于基于制热通道对处理器加热，或基于制冷通道对处理器制冷；信号控制传输模块，与控制器和半导体热电器件连接，用于接收通路控制信号和第一pwm控制信号，并根据通路控制信号和第一pwm控制信号控制半导体热电器件正接以开启制冷通道，或者控制半导体热电器件反接以开启制热通道，其中，第一pwm控制信号被配置为控制制冷通道或制热通道的导通占空比。

3、在其中一个实施例中，通路控制信号包括电源控制信号和接地控制信号；信号控制传输模块包括：电源控制电路，与控制器连接，用于将电源控制信号转换为制冷电源使能信号或制热电源使能信号，制冷电源使能信号和制热电源使能信号互锁；接地控制电路，与控制器连接，用于根据接地控制信号转换为制冷接地控制信号或制热接地控制信号，制冷接地控制信号和制热接地控制信号互锁；第一控制信号传输电路，与控制器连接，用于将第一pwm控制信号转换为占空比控制信号以调节半导体热电器件制冷或制热时的导通占空比；信号输出电路，与电源控制电路、接地控制电路、第一控制信号传输电路以及半导体热电器件连接，用于在制冷模式下，根据制冷电源使能信号和占空比控制信号控制半导体热电器件的第一端与电源的通断状态，根据制冷接地控制信号控制半导体热电器件的第二端接地；在制热模式下，根据制热电源使能信号和占空比控制信号控制半导体热电器件的第二端与电源的通断状态，根据制热接地控制信号控制半导体热电器件的第一端接地。

4、在其中一个实施例中，信号输出电路包括：第一电源输出电路、第二电源输出电路、第一接地输出电路以及第二接地输出电路；第一电源输出电路连接在电源与半导体热电器件的第一端之间，用于根据制冷电源使能信号和占空比控制信号控制半导体热电器件的第一端与电源的通断状态；第二电源输出电路连接在电源与半导体热电器件的第二端之间，用于根据制热电源使能信号和占空比控制信号控制半导体热电器件的第二端与电源的通断状态；第一接地输出电路连接在半导体热电器件的第二端与地之间，用于根据制冷接地控制信号在制冷模式下控制半导体热电器件的第二端接地；第二接地输出电路连接在半导体热电器件的第一端与地之间，用于根据制热接地控制信号在制热模式下控制半导体热电器件的第一端接地。

5、此外，本技术实施例还提供了一种温度控制方法，应用于上述的温度控制电路，温度控制方法包括：采集处理器的表面温度信号和开机状态信号；根据开机状态信号确定温度控制策略；根据表面温度信号和温度控制策略输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件开启制热或制冷通道，以对处理器进行加热或制冷。

6、在其中一个实施例中，根据开机状态信号确定温度控制策略，包括：如果根据开机状态信号确定处理器处于关机状态，则确定温度控制策略为第一温度控制策略，第一温度控制策略用于指示控制半导体热电器件开启制热或制冷通道以使处理器的表面温度在预设温度范围内；如果根据开机状态信号确定处理器处于关机过程中，则确定温度控制策略为第二温度控制策略，第二温度控制策略用于指示控制半导体热电器件开启制热或制冷通道以使处理器的表面温度稳定于第一参考温度；如果根据开机状态信号确定处理器处于开机状态或开机过程中，则确定温度控制策略为第三温度控制策略，第三温度控制策略用于指示控制半导体热电器件开启制热或制冷通道以使处理器的内部温度稳定于第一参考温度。

7、在其中一个实施例中，根据表面温度信号和温度控制策略输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件开启制热或制冷通道，包括：如果温度控制策略为第一温度控制策略，将表面温度信号指示的表面温度与预设温度范围进行比较，并根据第一比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道；如果温度控制策略为第二温度控制策略，将表面温度信号指示的表面温度与第一参考温度和第二参考温度进行比较，并根据第二比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道，直至采集的表面温度信号指示的表面温度等于第一参考温度，第二参考温度大于第一参考温度；如果温度控制策略为第三温度控制策略，则获取处理器的内部温度，将内部温度与第一参考温度和第二参考温度进行比较，并根据第三比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道，直至内部温度稳定于第一参考温度。

8、在其中一个实施例中，将表面温度信号指示的表面温度与预设温度范围进行比较，并根据第一比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道，包括：如果表面温度信号指示的表面温度小于或等于第三参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第一占空比开启制热通道；如果表面温度信号指示的表面温度大于第三参考温度，且小于或等于第二参考温度，则发送开机信号以控制处理器启动；如果表面温度信号指示的表面温度大于第二参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第一占空比开启制冷通道。

9、在其中一个实施例中，根据第二比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道，包括：如果表面温度信号指示的表面温度小于或等于第一参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第一占空比开启制热通道；如果表面温度信号指示的表面温度大于第一参考温度，且小于或等于第二参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第二占空比开启制冷通道，第二占空比小于第一占空比；如果表面温度信号指示的表面温度大于第二参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第一占空比开启制冷通道。

10、在其中一个实施例中，根据第三比较结果输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以与第一pwm控制信号对应的占空比开启制热或制冷通道，还包括：如果内部温度小于或等于第一参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第三占空比开启制热通道；如果表面温度信号指示的表面温度大于第一参考温度，且小于或等于第二参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第二占空比开启制冷通道，第二占空比大于第三占空比；如果表面温度信号指示的表面温度大于第二参考温度，则输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件以第一占空比开启制冷通道，第一占空比大于第二占空比。

11、在其中一个实施例中，根据表面温度信号和温度控制策略输出通路控制信号和第一pwm控制信号以驱动半导体热电器件开启制热或制冷通道，还包括：如果表面温度信号指示的表面温度大于第二参考温度，或者获取的处理器的内部温度大于第二参考温度，则输出第二pwm控制信号以驱动风扇以第一占空比运转；如果表面温度信号指示的表面温度大于第一参考温度，且小于或等于第二参考温度，或者，内部温度大于第一参考温度，且小于或等于第二参考温度，则输出第二pwm控制信号以驱动风扇以第四占空比运转，第四占空比小于第一占空比。

12、上述的温度控制电路通过温度采样电路采集处理器的表面温度信号，控制器根据处理器的开机状态信号确定温度控制策略，进而基于确定的温度控制策略根据表面温度信号输出通路控制信号和pwm控制信号，在表面温度过低时控制半导体热电器件反接以开启制热通道进行制热，在表面温度过高时控制半导体热电器件正接以开启制冷通道进行制冷，如此控制器根据开机状态区分关机、关机过程及开机状态，执行差异化温控策略，能够实现温控响应与设备运行状态的精准匹配，适用于宽温表面下的温度控制场景。