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工業(yè)級交換機如何最佳散熱

2017-6-29 15:17:21

由于過(guò)高溫度對工業(yè)級交換機影響是致命的,所以在設計這類(lèi)產(chǎn)品時(shí),除了設備的元器件要選擇寬溫度范圍的工業(yè)級元器件外,更要充分重視設備的熱設計。本文主要介紹不同功率的工業(yè)級交換機如何散熱。

1.散熱風(fēng)扇的設計

商業(yè)級交換機的風(fēng)扇,其工作一直處于全速(FullSPD)狀態(tài),這不但會(huì )造成電能浪費、增大整機噪音外,還會(huì )增加不必要的電源發(fā)熱,機箱內灰塵過(guò)多堆積等,更為重要的是風(fēng)扇在全速狀態(tài)時(shí)其壽命約為2萬(wàn)小時(shí),也就是2.28年(由SANYOFANDATASHEET給出的數據),2萬(wàn)小時(shí)后風(fēng)扇轉速會(huì )逐漸下降,給整機帶來(lái)不穩定因素。因為于沒(méi)有監控單元,這種隱患很難發(fā)現:例如當交換機丟包率逐漸上升時(shí),并不容易查到是由于風(fēng)扇老化轉速降低及灰塵堆積太厚導致機箱內關(guān)鍵部件溫度升高所致。

工業(yè)級交換機應使用高速(HighSPD)風(fēng)扇并帶有智能監控電路,實(shí)時(shí)監測和控制網(wǎng)絡(luò )交換機的運行狀況,例如監控機箱風(fēng)扇的溫度、主交換芯片溫度、機箱溫度,光收發(fā)器件溫度等,這也就是我們所說(shuō)的“智能風(fēng)扇”。

工業(yè)級交換機工作過(guò)程中智能監控電路會(huì )根據被測元件的溫度或風(fēng)扇轉速信號自動(dòng)調節風(fēng)扇轉速,給網(wǎng)絡(luò )交換機散熱。風(fēng)扇的轉速主要與交換機負載和環(huán)境溫度有關(guān)。在環(huán)境溫度一定時(shí),當工業(yè)級交換機數據負載減輕時(shí),功耗減小,風(fēng)扇轉速自動(dòng)降低,當工業(yè)級交換機數據負載加重時(shí),功耗加大,風(fēng)扇速轉速自動(dòng)上升。在數據負載一定的情況下,當工業(yè)級交換機處在低溫環(huán)境時(shí),風(fēng)扇轉速自動(dòng)降低,處在高溫環(huán)境時(shí)風(fēng)扇轉速自動(dòng)升高。在高溫高負載情況下,風(fēng)扇可處在應急高速(HighSPD)狀態(tài),比全速(FullSPD)狀態(tài)更能保證網(wǎng)絡(luò )安全運行。

2.智能風(fēng)扇控制器運行特性

采用智能風(fēng)扇控制技術(shù)后可延長(cháng)風(fēng)扇壽命,減少機內灰塵堆積、降低風(fēng)扇噪聲,節約電量使用,保證系統有效工作。另外控制器不僅能對風(fēng)扇失效停轉、溫度超過(guò)警戒線(xiàn)提供報警,而且對于由于老化或風(fēng)道阻力異常增大、轉速低于正常值或監測點(diǎn)溫度異常升高等前期隱患均能給出相應的中英文語(yǔ)音提示,方便網(wǎng)絡(luò )管理人員將事故消滅在萌芽階段。

綜上所述,由于工業(yè)級交換機所處的環(huán)境的特殊性以及使用時(shí)的特殊性(不能停機),在對付高低溫,主要是高溫環(huán)境時(shí)采用的對策與普通交換機有很多不同的。

(1)對于較低功率情況,一般P≤10W時(shí),盡量不采用風(fēng)扇散熱,而采用自然散熱,如果通過(guò)自然對流,或者增大外殼面積、外殼褶皺,或者采用導熱較好的型材,如鋁等。

(2)對于功率較大情況,P≥15W時(shí),尤其是有多個(gè)光口,甚至是多個(gè)單模光口的情況下,不能靠自然散熱解決問(wèn)題時(shí),應該采用主動(dòng)散熱方式解決熱問(wèn)題。而主動(dòng)散熱方式目前主要是指加裝風(fēng)扇,但由于工業(yè)級交換機不能停機且要長(cháng)期運行的特殊性,風(fēng)扇的使用應有如下考慮。

①風(fēng)扇不同于普通電子設備的風(fēng)扇,它應是智能的,智能風(fēng)扇在使用壽命以及功能上與普通風(fēng)扇有質(zhì)的區別。

②智能風(fēng)扇應設計為可以熱插撥的,也就是在系統不停機情況下,如果智能風(fēng)扇系統報警(工作壽命到期等)情況下,可以在線(xiàn)更換風(fēng)扇。采取了以上熱設計和散熱措施,就可以大大提高網(wǎng)絡(luò )設備的MTBF,延長(cháng)其壽命,從而避開(kāi)法則,使工業(yè)級交換機長(cháng)期工作在一個(gè)“穩定,舒適”的溫度環(huán)境中,這樣“10℃法則”就不起作用,這樣也就保證了自動(dòng)化過(guò)程中通訊系統的穩定和可靠性。


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