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电子设备的正常使用跟温度有很大关系。美国权威报告称:电子设备的失效有55%是由温度引起。然而大功率电子设备如雷达发射机、电力变压器等更是被广泛地运用在国防建设和工业生产领域。因此,大功率电子设备的冷却系统研究具有重要的意义。随着控制理论和冷却技术的发展,电子设备的冷却系统逐步实现了自动化、智能化,嵌入式技术和EDA技术的发展为大功率电子设备的冷却系统提供了新的设计方案。
本文在总结国内外相关研究的基础上,以电子设备的冷却系统为研究对象,设计了一种基于PC104总线和CPLD的大功率电子设备冷却系统。该系统包括常规风一水换热和压缩制冷两种工作模式,系统控制器能够对9路传感器信号进行采集;并利用复杂可编程逻辑电路的扩展功能对39路开关输入输出信号进行灵活控制;同时带有VGA显示接口和RS485、RS422异步通信接口,对系统运行状态进行良好显示和有效监控。控制器硬件设计在传感器信号采集电路、电源模块电路、电路板设计上都采取了抗干扰措施,使系统更加稳定可靠;软件设计上紧密结合硬件资源,结合多任务操作系统的思想采用时钟调度法处理各项任务,实现任务模块化,提高了代码的有效性和系统的实时性。压缩制冷模式下的控制算法将模糊控制和PID控制结合起来,扬长避短,使得系统控制既具有模糊控制灵活和适应性强的特点,又具有PID控制精度高的优点。
综合实验结果表明结合嵌入式技术与EDA技术优点的冷却系统降低了系统的复杂度和功耗,方便了系统功能的扩充和升级,提高了系统运行的稳定性和可靠性,控制算法智能化,达到了系统的控制精度要求。