用於合成射流噴射器的電子封裝的製作方法

2023-06-09 22:16:26

專利名稱：用於合成射流噴射器的電子封裝的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及熱管理系統，並且更具體地涉及與包括合成射 流噴射器的熱管理系統一起使用的電子封裝。
背景技術：
隨著半導體器件的尺寸持續縮小和電路密度相應提高，這些器件 的熱管理變得更加具有挑戰性。預期在可預見的將來該問題將更加嚴 重。
在過去，通常通過強制對流空氣冷卻來解決半導體器件和包括它 們的設備的熱管理，所述強制對流空氣冷卻或者是單獨的，或者與各 種散熱器件結合，並且通過使用風扇來完成。然而，發現風扇基冷卻 系糹；是不合要求的，這是因為伴隨它們的使用的電磁幹擾和聲跡 (acoustical footprint)。此外，風扇的4吏用需要相對大的運動機 件，且相應地需要高的功率輸入，以便獲得所需的熱傳遞水平。
最近，開發了利用合成射流噴射器的熱管理系統。這些系統比相 當的風扇基系統更加節能，並且還提供了降低的噪音水平和電磁幹 擾。在US. 6,588,497 (Glezer等)中較詳細地描述了這種類型的系 統。雖然利用合成射流噴射器的熱管理系統比其它類型的熱管理系統
具有許多優點，但這些系統需要進一步改進，以充分利用(leverage) 合成射流噴射器技術。在本發明公開的器件、方法和系統中實現了若 幹這些改進。


圖1是根據本發明教導製成並且配備有數字驅動器的熱管理系統 的電子配置的圖示，所述數字驅動器通過可變輸入電壓控制冷卻裝置 (驅動器信號幅度)；
、圖2是根據本發明教導製成並且配備有數字驅動器的熱管理系統 的電子配置的圖示，所述數字驅動器通過可變輸入電壓控制冷卻裝置 (驅動器信號幅度)，並且具有測速計輸出端和環境或目標溫度輸入 端；
圖3是根據本發明教導製成並且配備有數字驅動器的熱管理系統 的電子配置的圖示，所述數字驅動器通過可變輸入電壓控制冷卻裝置 (驅動器信號幅度)，並且具有測速計輸出端和溫度與環境或目標溫 度以及聲學(聲頻)輸入端；
圖4是根據本發明教導製成並且配備有數字驅動器的熱管理系統 的電子配置的圖示，所述數字驅動器具有P窗控制、測速計輸出端和 環境或目標溫度輸入端；
圖5是根據本發明教導製成並且配備有數字驅動器的熱管理系統 的電子配置的圖示，所述數字驅動器具有P麗控制、測速計輸出端和 環境或目標溫度以及聲學(聲頻)輸入端；
圖6是根據本發明教導製成的熱管理系統的電子配置的圖示，所 述電子配製的特徵在於多個激勵器驅動器，這些激勵器驅動器可以用 於各個激勵器的電流監控。
圖7是根據本發明教導製成的合成射流噴射器的電子配置的圖 示，所述電子配置的特徵在於擬諧波消除和數字波形生成；
7圖8是根據本發明教導製成的合成射流噴射器的電子配置的圖
示，所述電子配置的特徵在於具有P窗和關停控制的基本模擬實現；
圖9是根據本發明教導製成的合成射流噴射器的電子配置的圖 示，所述電子配製的特徵在於具有PWM和關停控制的基本模擬實現以 及諧波消除；
'圖IO是根據本發明教導製成熱管理系統支撐網絡的圖示； 圖11是利用初始測量方案的激勵器校正系統的圖示，所述測量
方案可用於確定給定的 一個或多個激勵器的經校正的數值表；
圖12是利用初始測量方案的激勵器校正系統的圖示，所述測量
方案可用於確定給定的一個或多個激勵器的經校正的數值表，並且所
述表定期更新；
圖13是可用於本發明所述的系統和器件的線圈傳感器的透視
圖14是圖13的線圈傳感器的側視圖15是圖13的線圈傳感器的另一透視圖16是圖13的線圈傳感器的分解圖17是可用於本發明所述的系統和器件的雙線圈傳感器的透視
,圖18是圖17的線圈傳感器的仰視圖； 圖19是圖17的線圈傳感器的俯視圖； 圖20是圖17的線圈傳感器的透3見圖21可用於本發明所述的系統和器件的壓電傳感器的透視和
圖22是圖21的線圏傳感器的分解圖

發明內容
本發明提供了 一種熱管理系統。所述熱管理系統包括(a)合成射 流激勵器，和(b)與所述合成射流激勵器連通的處理器，所述處理器適於接收編程指令，並且還適於響應編程指令來調節合成射流激勵器 的工作。
本發明還^_供了 一種熱管理裝置。所述熱管理裝置包括合成射流 激勵器和處理器，所述合成射流噴射器適於在可變工作幅度和頻率下 工作，所述處理器適於調節合成射流噴射器的工作幅度和頻率。
本發明還提供了 一種嵌入在主系統中的熱管理系統。所述熱管理
系統包括(a)多個合成射流噴射器，和(b)適於才艮據編程指令來控制所 述多個合成射流噴射器的工作的處理器。
本發明還提供了一種監控系統。所述監控系統包括(a)多個受監 控系統，其中所述多個受監控系統中的每一個都具有多個系統組件， 並且其中每一所述系統組件具有至少一個與之關聯的合成射流噴射 器；和(b)中央設備，所述中央設備位於遠離所述多個受監控系統的 位置，並適於監控與所述多個受監控系統的每一個的系統組件有關的 合成射流噴射器的工作。
本發明還提供了 一種收集來自多個系統的信息的方法，其中所述 多個系統的每一個都具有多個系統組件。根據所述方法，提供至少一 個與所述多個系統組件的每一個都有關的合成射流噴射器，並且從合 成射流噴射器收集關於系統組件的信息。
下面將更加詳細地描述了本發明的上述及其它特徵。
具體實施例方式
現已發現，基於這些裝置的熱管理系統中所利用的合成射流噴射 器，可以用作信息收集裝置，特別是在實現合成射流噴射器遍及或貫 穿主系統分布中。典型地，合成射流噴射器可放置在主系統中或其它 位置中的已知熱點處或是所述主系統的管理員或經營者特別感興趣的 位置。通過利用這些裝置來收集關於主系統及其組件的信息(例如， 熱數據或工作狀態)，可利用熱管理系統的基礎結構除了可用作熱管 理系統外，還可以作為 一般數據採集和控制機制。此外，由於本發明所述熱管理系統的組件之間可能的提高的連 通，可以考慮單獨的合成射流噴射器之間的相互作用，因此允許熱管 理系統作為整體進行優化。此外，通過使這樣的系統中的合成射流噴 射器網絡化，可作出安排，使得熱管理系統可補償(或對熱管理系統 進行重新優化來解決)熱管理系統和/或主系統的組件的工作狀態變 化，例如單獨風扇或合成射流噴射器的失效，某些主系統組件或源的 去活，或其它這樣的事件。
圖1是本發明公開類型的熱管理裝置101的第一特定的非限制性
實施方案的圖示。所述特定裝置101配備有合成射流激勵器103，所 述激勵器由3.3-13.5伏的電源105供給直流電能量。當然應理解， 所述電壓範圍僅是示例性的，並且可以根據本發明的教導製成在所述 範圍之外的電壓下工作的各種熱管理裝置和系統。因此，例如在一些 實施方案中，可製成適合於進料泵的徑流的裝置和系統，在這種情形 中輸入電壓可以小至l伏。在另一方面，目前矽晶片組對於本領域是 公知技術，可用於與本發明所述的熱管理裝置和系統結合，並且可提 供高輸入電壓至24伏。
熱管理裝置101具有控制所述裝置的微處理器107或集成電路， 並且具有調壓器109,所述調壓器向微處理器107供以合適電壓。熱 管理系統101還配備有到微處理器107的編程線路111,所述線路允 許所述裝置與串行總線112或其它此類裝置連通。在基本裝置中，可 編程線路111可進行工作，以測試線板(board)上的襯墊(pad),這些 襯墊用於在製造中測試所述裝置。在更先進的系統和裝置中，例如本 發明所述的適於在網絡或者在網際網路上下載軟體、固件和其它編程單 元的實施方案，這些線路可連接到主系統，使得主機可發送對熱管理 裝置101或為其組件的熱管理系統進行程序重調、重裝或更新所必須 的編程數據。
熱管理裝置101還配備有電流採樣電阻器113,所述電阻器適於 對H橋115進行採樣，並且還配備有接地線117。所述電流採樣電阻 器113配備有向微處理器107反饋的反饋節點119,使得熱管理裝置101可感測流經電流採樣電阻器113且因此流經H橋115並進入到激 勵器103中的電流的大小。因此，熱管理裝置101能夠:寐測H橋115 中或激勵器電流中的變化、不規則性或失效。
圖2是用於驅動本發明公開類型的合成射流激勵器的熱管理系統 201的另一個特定的非限制性實施方案的圖示。所述系統201在大多 數方面類似於圖1中所描述的系統，不同之處在於加入了溫度輸入端 部件221和測速計輸入端器件223。測速計輸入端器件223提供了另 外的手段，通過所述手段可使熱管理系統201與主系統進行對話。
圖3是本發明公開類型的熱管理系統301的另一個特定的非限制 性實施方案的圖示。所述系統在大多數方面類似於圖2中所描述的系 統，不同之處在於加入了聲頻輸入端信號325和傳聲器327,以向熱 管理系統301提供聲頻反饋。通常可對聲頻輸入端325進行分析，以 調節激勵器驅動參數，例如驅動幅度和驅動頻率或波形諧波補償，從 而使傳聲器327所接收到的不希望的聲影(acoustic artifacts)最 小化。
圖4是本發明公開類型的熱管理系統401的進一步特定的非限制 性實施方案的圖示。所述系統在一些方面類似於圖1中所描迷的系統. 然而，所述系統適於固定電源405的徑流。因此，其不需要調壓器。 在所描述的特定實施方案中，熱管理系統401適於5伏或12伏的輸 入電壓徑流，所述電壓徑流由直流電源405供給。然而，如上所述， 熱管理系統401可適於寬範圍電壓的徑流，並且可由各種類型的電源 供給。由於系統401具有固定電壓，電壓不再是受控電壓。實際上， 脈寬調製(P麗)輸入端429提供受控輸入。圖4的系統還配備有溫度 輸入端421和測速計輸出端423。
圖5是本發明公開類型的熱管理系統501的進一步特定的非限制 性實施方案的圖示。所述系統在大多數方面類似於圖4中所描述的系 統。然而，向系統501增加了聲頻輸入端525和封閉的環狀傳聲器 527，以提供聲頻反饋。當然應理解，可用電流傳感器或其它類型的 反饋裝置取代傳聲器527。圖6是本發明公開類型的熱管理系統601的進一步特定的非限制 性實施方案的圖示。所述系統配備有#個激勵器603-1至603-N，每 一所述激勵器由其自有的H橋或D級或其它放大器615-1至615-n驅 動，並且每一所述激勵器具備其自有的與其關聯的電流採樣電阻器 613-1至613-N。當然應理解，這些實施方案的若干變化是可能的。 因此，例如，激勵器603-1至603-N可共享公共的H橋，或者可以由 控制器605直接運行。各個激勵器603-1至603-N還可以具有其自有 的嵌在其上的電路。
圖10是根據本發明教導製成的系統701的一個特定的非限制性 實施方案的圖示，所述系統利用了基於合成射流激勵器的熱管理系統 基礎結構，以收集關於主系統703-1至703-F的信息和/或控制主系 統703-1至703-F,所述類型的熱管理系統嵌入在所述主系統703-1 至703-F內。在所述特定的實施方案中，主系統703-1至703-F是包 括一種或多種設備架705-1至705-F的設備，每一所述設備包括一個 或多個伺服器707-1至707-S。每一所述設備架705-1至705-R包括 與多個合成射流激勵器電子連通的本地主機709，所述多個合成射流 激勵器貫穿分布在設備架705-1至705-R中。關於給定的設備架的合 成射流激勵器數目和類型可以變化。然而， 一般而言，可以根據每一 設備架705-1至705-R來提供合成射流激勵器的合適數目和類型，以 熱管理各個架上存在的任何熱點。因此，例如，在所描述的特定實施 方案中，第一設備架705-1第一 711、第二 713、第三715和第四 717合成射流激勵器。第一合成射流激勵器711適於冷卻第一微處理 器，第二合成射流激勵器713適於冷卻伺服器的RAM,第三合成射流 激勵器715適於冷卻硬碟，以及第四合成射流激勵器717適於冷卻第 二微處理器。
參考圖10我們還應理解，i 設備架705-1至705-R是第一主設 備703的一部分，主設備703還包括設備熱管理中心733。主系統 701包括多個主設備703-1至703-F,其中每一所述,設備(可以是 類似或不同的)配備有主設備703-1中所述類型的熱管理系統。每一
12所述屍設備703-1至703-F與公司總部751和/或與技術支持中心 753連通，後者可優選與公司總部751連通。
由於其本身的性質，圖10中所描述的系統701 ;故設計成具有局 部(localized)合成射流噴射器，所述合成射流噴射器接近每一設 備架705-1至705-R內各個裝置的熱點，所述設備架705-1至705-R 放置在每一設備703-1至703-F中。因為其分布性質，除了為主系統 703-1至703-F中的多個裝置提供熱管理而將熱管理納入其中外，還 可利用所述系統提供多種數據採集功能。例如，每一合成射流噴射器 可配備有熱傳感器、測速傳感器、電壓傳感器、光檢測器、磁傳感 器、電傳感器等，並且可以將這些裝置收集的數據傳送到本地主機 709。在公司總部751或者在技術支持中心753可遠程獲取所述數 據，所述數據在公司總部751或者在技術支持中心753受到監控，例 如，以確保具體設備中的多個系統正常運行。
所述系統還允許主系統和/或熱管理系統的多個組件對狀態和其 它信息進行訪問。例如，關於合成射流噴射器在規定時間段中經過循 環的數目的數據，可受到監控，用於壽命測試和用於維護目的。在一 些實施方案中，當所述數據指示給定的合成射流噴射器接近其預期壽 命時，可向系統管理髮送維護告警。
圖1中所描述的系統701的分布性質的其它有利之處在於，所述 系統允許在各個設備架705和/或設備703中的熱點之間建立相互聯 系。例如，這可以允許對系統進行監控的個人或公司來識別組件失效 的潛在常見起因。所述系統還允許熱管理方案的實現，所述熱管理方 案考慮到系統的各個組件對系統的另一組件具有的影響。例如，可考 慮到各個合成射流噴射器對受系統中的其它合成射流噴射器管理的熱 負荷具有的影響，使得可以將工作量合適地分配貫穿在多個合成射流 噴射器中，並且使得熱管理可以得到優化。
所述系統還允許合成射流噴射器失效算法的實現。例如，如果系 統內的具體合成射流噴射器失效或發生故障，則通過將失效合成射流噴射器所處理的至少部分熱負荷分配貫穿到鄰近的合成射流噴射器， 系統能夠彌補這種失效。
所述系統還允許合成射流噴射器關停算法的實現。例如，合成射 流噴射器關停算法的實現。例如，如果系統探測到系統組件不再需要 冷卻，如例如組件已經關停或者已達到可接受的熱水平，所述系統可 使負責管理所述部件的一個或多個合成射流噴射器無效，或者可降低 合成射流噴射器工作所處的散熱水平和/或功率水平。當傳感器指示 系統組件再次需要一定水平的熱管理時，可以將合成射流噴射器重新 激活，和/或可以提高其功率水平。通過以這種方式工作，熱管理系 統降低其自身的功率消耗和對要管理的熱負荷的作用。可以使用各種 參數閾值或邏輯電平來確定將要何時使單獨的合成射流噴射器或成組 的合成射流噴射器活化或無效，或者確定將要何時提高或降低它們的 功率水平和/或熱消散水平。
圖8是具有脈寬調製(P麗)和關停控制的模擬裝置631的一個特
定的非限制性實施例的圖示，所述裝置可用在上述若干算法中。裝置
631配備有具備調頻器的改進文氏(Wein)橋振蕩器633，所述調頻器 與具有增益控制的緩衝放大器635電連通。裝置631還配備有P麗控 制電路637，所述控制電路也與緩衝放大器635電連通。提供功率聲 頻放大器639,所述放大器放大其從緩沖放大器635接收的信號並且 將其傳送到合成射流激勵器641。功率聲頻放大器639配備有驅動關 停控制電路643,以在需要時使合成射流激勵器641無效。
圖9是具有脈寬調製(P麗)、關停控制和諧波消除的模擬裝置 651的另一個特定的非限制性實施例的圖示，所述裝置可用在上述若 幹算法中。所述裝置651在大多數方面類似於圖8的裝置631,但還 包括位於緩沖放大器655下遊和功率聲頻放大器659上遊的諧波消除 電路665。結合圖7更詳細地描述了可由諧波消除電路665實現的一 些可能的諧波消除方案。
圖10中描述的系統701還可適於利用公共通訊網絡工具。例 如，管理所述系統的公司可以為合成射流噴射器和控制它們的裝置提供軟體和固件。可以利用網絡來實施升級、安裝、打補丁或其它對固 件或軟體的改變，並且/或者進行特徵集升級。例如，用戶可以購買 詳述了最小維護計劃的維護合同。納入到所述系統的合成射流噴射器 和其它硬體可配備有各種關閉的功能，因為維護計劃需要它們。如果 用戶後來希望升級它們的維護計劃，可以遠程打開升級計劃中規定的 另外功能。
本發明描述的系統可配備有適於在各種輸入電壓下工作的合成射 流噴射器。因此，例如，利用交流或直流電源，可以使合成射流噴射
器適於在3. 3V-24V輸入電壓下連續工作。利用交流或直流電源，還 可以使本發明所述系統中使用的合成射流噴射器適於在特定電壓下或 電壓組下工作，並且這些電壓可以是恆定或變化的。因此，例如，在 特定的系統中，每一合成射流噴射器可能適於在3. 3 V、 5 V、 12 V 或24 V下工作。合成射流噴射器還適於在變化的電壓下工作，例 如，所述變化涉及必須消散掉的與熱點或系統有關的熱負荷。電源可 以在外部或內部。在一些實施方案中，可通過本地線板控制合成射流 噴射器，所述線板也配備有進行任何必要電壓或電流調節的合適電 路。
在其它實施方案中，合成射流噴射器可適於插到本地可獲得電源 上。例如，控制另一個裝置並且需要熱管理的局部線板本身可配備有 合成射流激勵器能夠獲:f又的一個或多個埠 。
在根據本發明教導製成的一些裝置和系統中，使用脈寬調製(P麗) 輸入端可實現遠程主控制，從而改變合成射流噴射器的驅動幅度。脈 寬調製是從主機接收到的信號，所述信號具有開關時間比。本發明所 述的系統可以利用所述比例來確定特定的合成射流噴射器或合成射流 噴射器組，以最大熱管理水平(或在之間某種程度)進行工作。在其 需要用本發明所述類型的管理裝置對系統進行改造時，這樣的方法特 別有用。例如，因為脈寬調製常用於控制風扇，裝置和系統通常配備 有用於輸入脈寬調製信號的電纜。在一些實施方案中，可對本發明所 述的系統進行適調，使得它們受到為操作風扇而設計的相同脈寬調製
15信號的控制(即，使得合成射流噴射器仿效風扇)，而無論所述裝置 實際上是否還包括風扇。這在一些實施方案中避免了向系統添加插板
(card)、母板或其它裝置來控制合成射流噴射器的需要。
本發明所述的系統配備有封閉的環狀溫度控制系統。這些系統通 過感測關注位置的溫度來工作並且連續調節驅動合成射流噴射器的驅 動信號，使得可獲得所需水平的熱管理。在這樣的實施方案中若干變 化形式是可能的。例如，合成射流噴射器本身可配備有熱傳感器，所 述熱傳感器向控制驅動信號的裝置提供合適的反饋。熱傳感器還可位 於進行冷卻的裝置上，與所述裝置熱連通的散熱裝置上，或者在其它 位置上。所述熱傳感器可適於感測環境空氣的溫度、熱排;故的溫度和 /或襯底的溫度。驅動信號可以通過調節其電壓水平或頻率水平或其 二者而得以改變。
在一些變化形式中，合成射流噴射器可適於從第一狀態切換到第 二狀態，在所述第一狀態中，其受全局或非局部裝置控制，在所述第 二狀態中，其作為封閉的環狀系統進行工作。這樣的切換的起因可能 是例如，在控制合成射流噴射器的線板或裝置接收的數據，或合成射 流噴射器從一個或多個傳感器接收信號。合成射流噴射器可適於接收 超馳信號(override signal),所述信號致-使其從第 一狀態切換到第 二狀態。
本發明描述的系統和裝置可有利地使用H橋電路。這樣的電路極 其節省能量，並且可減少本發明描述的裝置和系統對熱管理負荷的貢 獻。例如，如果使用簡單的AB級放大器來驅動合成射流激勵器，放 大器裝置可產生顯著量的熱。通過使用用H橋電路實現的D級類型配 置，合成射流噴射器對熱負荷的貢獻顯著降低。在一些實施方案中， 所得放大器的效率則可接近9W或更大。
用H橋電路實現的D級類型配置在本發明所述的系統、裝置和方 法中的應用具有許多其它優點。例如，D級H橋輸出驅動電路減少激 勵器動力的損失，從而保持高的輸出效率。D級H橋輸出驅動器的低 I2R損失還減少由驅動器產生的熱，並且使驅動電路冷卻要求最小化。此外，D級H橋工作頻率充分高於聲頻頻率，但充分低於大多數 高頻幹擾源例如RFI和EMI。此外，D級H橋裝置較小，這降低了電 路的物理尺寸，或者當集成到微控制器I/C中時，減少了封裝數。作 為另外的優點，這種集成降低了製造成本和間接成本，因為僅有一個 (相對於兩個)部件來進行裝配、測試和記錄。
由上文應理解，驅動器電路可以在至少兩個位置之一。特別地， 在一些實施方案中，驅動器電路可置於激勵器本身上(例如，在激勵 器的熱條板上)，而在其它實施方案中，驅動器電路可置於激勵器外 部的一些位置上。這些設置的各種混合也是可能的。例如，通過專有 的工業標準串行總線，可將含有這些激勵器的合成射流噴射器組以這 樣的關係互相連接，即在兩個或多個合成射流噴射器之間存在主從關 系。在這樣的實施方案中，所有驅動器電路中的大多數可以置於控制 激勵器上，驅動器控制一個或多個從激勵器(slave actuator)的行 為，並且激勵器可以連接到另一個線板，所述線板可表現出主界面和 共信號源。
另外，可使D級H橋加倍以驅動多個激勵器，並且使驅動電流調 節大小適合荷載電流要求。在這樣的實施方案中，當輸送電流為 100-400 mA時，總系統開銷通常為5-10 mA。這產生90-95%的功率 效率。此外，所述解決方案用合成射流噴射器替代吸取400 mA-l. 5 A的風扇，所述合成射流噴射器比典型的風扇具有低很多的分布 (profile)。
通過利用數目非常少的低成本組件、特別是活性組件，可使本發 明所述的系統和裝置的成本最小化，從而實現驅動電4>。在一些實施 方案中，全集成的配置僅需要(a)印製電路板，(b)連接器，(c)集成 電路，(d)電阻器，和(e)兩個電容器。
可按擴展頻譜模式操作本發明所述的裝置，以調製驅動H橋電路 的P麵信號，佳_得在減小在任何頻率下的EMI發射。在這樣的操作模 式下，可在寬頻率範圍內對驅動信號進行調製，橫_得驅動信號的能量 遍及頻率範圍進行分布，從而降低分配給任何單頻的總能量。在用戶EMI測試期間可確定所述擴展頻譜模式的工作特性，並且可對其進行 改進，如果需要，通過固件更新下載，所述下載例如可以改進所述裝 置所利用的擴展頻譜或所述頻譜的特性。在一些應用中，所述方法允
許EMI問題的解決，而不從主裝置或系統除去熱管理或系統。例如通
過隨機數發生器或假隨機數發生器，可測定對驅動信號進行調製所覆 蓋的頻率。
在上述方法的特定的非限制性實例中，用戶可以對配備有本發明 所述類型的熱管理系統的裝置的原型進行初始實驗室測試。這樣的測
試可確定EMI問題。用戶然後可通過網際網路或另外的網絡或通信連接 下載不同的擴展頻譜範圍或頻率特性，這些擴展頻譜範圍或頻率特性 可用於更新裝置的固件，以解決所述問題。在裝置進行EMI測試下可 進行這種升級，使得檢查通過改進已得到充分解決的情況。可以提供 一個或多個包括這些下載的專門網站或網點，並且這些網站或網點還 可能包括各種軟體算法和界面，所述算法或界面允許用戶或遠程單位 在裝置上允許各種測試，使得確保遵從適用的法律和規章。在一些實 施方案中，站點可以是基於訂購的，並且^f吏用者在所述站點上對部件 的使用權可受到控制，例如通過使用者的訂閱狀態或級別。熱管理系 統還可配備有軟體或固件，所述軟體或固件收集關於熱管理系統的數 據，並且使這些數據可由第三方軟體包獲取，用於數據分析目的。
在本發明所述的系統和裝置中，合成射流噴射器可按各種方式與 驅動電子件接合。在一些實施方案中，可以提供驅動器電路置於其上 的線板，所述線板是組件必需的。在這些實施方案中，電線或接口電 纜可例如才艮據具體應用而變化。因此，例如，在簡單應用中，可提供 兩條電線(一個用於電源(其可以變化)，而一個用於接地)。在其 它實施方案中，除接地線或電源線外，可提供另外的電線或電纜，例 如串行埠線或熱電偶電阻線(或其它用於溫度感測的電線或電 纜)。在其它實施方案中，可以由合成射流噴射器的製造商提供電路， 用以納入到用戶線板上。在這樣的實施方案中，合成射流激勵器殼體 可以沒有超出需要接合用戶線板的必要電纜或電線的電子件。
在一些應用中，熱管理可能需要不採用工業標準總線的裝置。在 這些應用中，可提供總線用以與本發明所述的裝置和系統一起使用， 所述總線類似或模擬工業標準總線。本發明所述的系統和方法還適於 工業標準總線的徑流或者與工業標準總線接合，所述工業標準總線例
如電源管理總線(PMBUSTM)。可以合適地使用前綴代碼或代碼表，以促 進接合這樣的界面，並且特定類型總線的唯一協議可以屬於可作為軟 件或固件模塊進行下載的項目。
本發明所述的系統和裝置還可以適合於經串行總線的遠程主控 制，包括專有總線或用戶總線，並且如上所述，還可以支持其它工業 標準總線，例如所基於的PM總線。接口例如可基於Philips I2C或 SPI硬體級。
在本發明所述系統和裝置的一些實施方案中，合成射流激勵器可 適於以被動激勵器諧波消除模式工作，其中對驅動信號進行調節，以 從所述信號扣除第1和第2諧波，使得將來自先前描述的激勵器的聲 頻諧波最小化。這樣的工作才莫式可導致乂人所述裝置流出的聽頻顯著減 少。這樣的諧波消除方案可例如基於為確定聽頻而進行的測試，所述 聽頻裝置或特製的裝置批所典型具有的，或者可使其適應具體裝置的 聽頻信號。可以將諧波消除方案編程到例如控制所述裝置的固件內。
在本發明公開的系統和裝置的其它實施方案中，合成射流激勵器 可適於以活動或動態激勵器諧波消除模式工作，在所述模式中，激勵 器從傳聲器(例如系統傳聲器)獲取波形信號，並且扣除從驅動信號 探測到的諧波，從而使由激勵器的電流工作條件引起的聲頻諧波最小 化。
圖7說明了可用於本發明所述的系統、裝置和方法的諧波頻率消 除方案的一種可能的非限制性實施方案。在其中所述的方案671中， 提供了第一 673、第二 675和第三677發生器，這些發生器分別適於使用產生頻率為170 Hz、 340 Hz和680 Hz的正弦波。分別為第二 675和第三677發生器提供第一 679和第二 681。提供求和結點，通 過所述結點，第一673、第二 675和第三677發生器的信號在分別通 過第一 685、第二 687和第三689電阻器後被合併。然後將合併信號 傳到放大器691，並且然後傳到合成射流激勵器693
在工作中，第一延時器679和第二發生器675刪去了第一發生器 673產生的信號的諧波。類似地，第二延時器681和第三發生器677 刪去了第一發生器673產生的信號的第二和第三諧波。 一旦實現所述 諧波消除，將求和結點683處的波形數位化，並且使用所得文件夾作 為波形源，以在數字控制器集成電路的快速ROM中裝載波形表。因 此，圖7中描述的諧波消除方案671影響擬諧波消除和數字波形發 生。
在又一實施方案中，兩個或多個合成射流激勵器可適於互相連 通，從而使它們可調節它們相對於彼此的共振頻率，^使得將聽頻最小 化或將其消除。例如，如果測得兩個或多個合成射流激勵器是在足夠 互相接近的共振頻率下工作，使得導致可產生聲頻諧波或拍頻的類型 的結構幹涉，所述系統可適於改變合成射流激勵器的工作頻率，使得 它們是足夠同步的或者是頻率不同的，從而避免不希望的聲頻諧波或 拍頻的產生。
所述系統配備有各種允許調節共振頻率的算法和軟體包，使得將 聽頻最小化到熱負荷允許的程度，必須將所述熱負荷消散掉。因此， 例如，可將所述系統配置成在激勵器工作頻率調節模式下工作，其中 對激勵器的共振頻率進行定位(最低電流點)，並且按維持最佳性能 和工作效率的需要對工作頻率進行定期調節。這樣的實施方案特別適 合於這樣的應用，在這些應用中，系統或裝置在其物理環境中經受明 顯改變，或者僅為了彌補老化對合成射流激勵器的影響。本發明所述 的系統和裝置還可適於以內建自測(BIST)模式工作，在所述模式 中，熱管理解決方案驅動器和激勵器驅動電路的完整性在開電(power up)下進行測試。這些測試可適於測試驅動器和激勵器電路的物理、電或工作完整性或者功能性，並且還可適於確定例如激勵器或電纜是
否是打開的。BIST模式還可包括評價激勵器電流(激勵器電流的變 化可以指示的是，例如一個或多個合成射流激勵器是發生故障的)、 存儲器(例如，控制合成射流激勵器的電源微處理器的存儲器)、溫 度傳感器、固件檢查和、總線連接、輸入電壓和其它這樣的參數。
可通過各種方法將錯誤報告給主機、使用者或維護人員或維護中 心。這些例如包括，經總線給主機發送錯誤信息，將測速計信號關 閉，或者導致激勵器或另 一個裝置發射預定聲頻信號例如尋呼衝莫式。 在一些實施方案中，所述圖像可以確定系統經受的故障的類型。在其 它實施方案中，可通過其它方法記錄故障，例如通過^f吏用LED指示器 或者通過在啟動屏幕或其它介質上顯示錯誤信息。在將來的維護操作 期間，還可將所述錯誤記入考慮事項中。
在所述實施方案的一些變化形式中，如果BIST識別一種或多種 錯誤，則可對系統進行配置以採用優化策略，從而使系統彌補(在可 能的程度上)已探測到的錯誤或缺陷。因此，例如，如果系統探測到 合成射流激勵器發生故障或者完全沒有機能，則其可以調節剩餘的合 成射流激勵器的工作頻率來分配熱負荷(在可能的程度上)，遍及剩 餘的合適發揮功能的合成射流激勵器和/或風扇系統或其它熱管理裝 置。
本發明描述的系統和裝置還可適於以性能監控的方式工作，在所 述方式中，系統維持性能參數變化的數據日誌，可使用所述日誌來指 示為維持性能水平或進行"壽命終結時間"評估所需要的調節。可能 的性能參數變化的一些非限制性例子例如包括，激勵器阻抗或工作電 流，激勵器諧波，激勵器聲壓(如例如通過傳聲器進行測定的)，BIST 故障，測得的最大溫度，和測得的最小溫度。
可用本發明所述的系統和裝置獲取的機載(on-board)監控能力有 助於並且(在一些情形中)自動進行問題識別和解決，因為驅動器控 制器或支持主機中保存的歷史日誌通常包括需要對問題進行識別和改 正的數據。在其它情形中，所述信息可指示需要改正所述問題的動作，並且可以識別特定的所需動作。例如，如果輸入風扇失效，則合 成射流激勵器可適於關注溫度的變化(在所述情形中，其還可適於通 報主機)。合成射流激勵器還可適於接收來自主系統的故障通知。然 後可調節合成射流激勵器以提高冷卻，直到失效的風扇被物理替換。
用本發明公開的系統和裝置所可能的機載監控，使得有可能使用 合成射流噴射器作為網絡化熱數據採集系統中的元件，而不需另外的 外部設備、熱電偶等。所述能力允許熱工程師在系統設計、開發和維 護期間快速且容易地斥t瞼總體系統熱性能。因此，例如在產品或系統 開發期間，可使用所述特徵來獲得關於主系統的熱生成元件的信息， 因而避免需要複雜的外部設備來獲得該數據。
所述能力還提供了穩定的、封閉的環狀熱系統，所述系統可自動 進行調節以改變系統中任何地方的熱狀態，並且還可調節不同的系統 配置。例如，為了維護和維修，必須採取單伺服器或整架離線。由這 種維護引起的熱管理要求的改變可由各個合成射流激勵器或者合成射 流激勵器組或組件得到自動補償。在一些應用中，對於利用熱交換能 力的電訊架，在向所述設備架添加插卡或從其取去插卡時所述熱交換 能力影響熱管理要求，這些改變可自動得到補償並且可受到主系統的 監控，而設備人員不必辛勤地管理所述熱管理系統。
本發明所述的系統和裝置還可適於以性能優化;溪式工作，在所述 模式，它們使用一個或多個參數，例如溫度、激勵器電流、諧波信 息、聲壓測量結果，以建立或定期優化合成射流激勵器的熱性能和聲 性能。總線上的合成射流激勵器可適於與其它合成射流激勵器以及與 其它支撐總線裝置(包括設備架附件的那些)配合，以實現總系統熱 優化。當所述系統以這種模式工作時，可通過改變幅度、頻率、準時 性(on-t ime)或頻譜組成來調節合成射流激勵器輸出信號，以實現最 佳的熱、聲和功率效率。
在一些實施方案中，當系統以性能優化模式工作時，所述系統還 可適於與室內空氣調節控制器和其它可調節周圍環境的這樣的裝置或 系統配合或連通。例如，可在系統和室內空氣調節控制器之間建立通
22信連接，從而使所述系統可獲悉室內空氣調節控制器內的當前室溫設 置和任何當前有效的程序，使得可調節這些設置。例如，室內空氣調 節控制器可編程有白天和夜晚設置，這些設置具有以各種設置有關的 最大和最小溫度，並且所述熱管理系統可適於使用這種信息來進行適 當的補償。
本發明所述的系統或裝置還可適於以升級模式工作。所述模式改 變允許驅動器控制器固件，以在仍使用的同時安裝最新版的固件或向
產品增加新特徵(feature)。這種升級可通過直接連接到合成射流激 勵器、合成射流激勵器主機或者通過網際網路得以完成。
在本發明公開的系統和裝置的各種實施方案中，存在至少3種類 型的可獲得的升級/下載(a)升級，以糾正缺陷或改進裝置性能或順 應代理或工業標準；(b)可選額外費用升級，以添加實現專有總線所 需的特徵和/或主驅動程序(driver),可使用所述特徵和/或主驅動程 序以允許熱管理系統與主機連通，或者需要所述特徵和/或主驅動程 序來實現其它受到支持的工業總線(這些可包括提供了整個互連"總 線化"或網絡化系統的控制和狀態的熱監控和熱系統管理程序)；和 (c)下載，所述下載支持標準目錄合成射流噴射器產品，用於"原址 設計(design-in)"支持，並且支持用戶監控器來檢查和跟蹤用戶裝 置中的合成射流噴射器狀態和性能。
本發明所述系統和裝置的可能升級功能允許所述系統和裝置就地 升級。因此，可對所述系統和裝置進行升級，以添加功能和特徵，而 不需要任何機械變更。若干這些附加功能和特徵在上文已指出，並且 可例如包括基於內容的訂購使用權限，系統和裝置的組件之間增強的 連通，或支持特定目錄產品的組件。
系統設計者還可利用所述特徵對熱管理系統到主系統進行用戶 化。例如，系統設計者可產生軟體包，所述軟體包包括具體的固件升 級(例如為實現總線)、.dll文件、軟體模塊等，可給熱管理系統 下載所述軟體，並且允許系統設計者對熱管理系統的特徵進行用戶化 以專交好地適應利用主才幾所針對的具體應用。還應理解，本發明所述系統和裝置的可升級功能能實現或者有助 於實現各種商業方法和系統。例如，可建立一個或多個商業單位，所 述單位為本發明所述的熱管理系統提供各種軟體或固件升級或組件。 系統設計者可建立具有這些商業單位的帳戶，使得設計者可按主菜單
(ala cart)方式為熱管理系統產生升級包。因此，系統設計者可基本 上對熱管理系統進行現場改新，使得其具備所需的功能或特徵組。
可編程性有助於設計或特徵組的修改，而不施加用於製造熱管理 系統和其組件的硬體或製造方法。在測試時可對組件進行編程，以包 括用戶定製的特徵組和總線支持。這減少了為新用戶實現型號示範所 需要的時間，且因此減少了新產品市場投放的時間。
如上文所指出的，這種能力還使得裝置能夠在原地(in the field)進行升級，並同仍時在電路中進行連接。連接到網際網路的主系 統中的裝置可通過所述網際網路進行更新或升級。因此，例如，可改變 H橋電路的輸出切換頻率或擴展頻譜參數，並同時將所述裝置安裝在 與網際網路連接的主系統中。在一些情形中，這可讓EMI問題在一定時 間得到糾正，而與用戶的位置無關，並且這可以在用戶進行EMI測試 的同時來進行以獲得所需的CE產品認證。
因為將裝置特徵組基本下載到相同的I/C中，為系統提供特徵分 量的商業單位可使用價格體系，所述體系是基於特徵而不是基於費 用，其可增加產品利潤。在一些情形中，這可允許商業單位在決定通 過產品固件升級來添加特徵時產生收入，而不必製造裝置(例如，通 過簡單地將被請求的"選擇特徵組"固件下載到用戶已安裝的熱管理 系統內)。
本發明還公開了用於增強和修正的標記波驅動信號的方法，在驅 動空氣運動激勵器(揚聲器)時所述方法用於諧波變形復原和取消， 所述空氣運動激勵器具有用於熱管理和受控湍流應用的單驅動頻率。
在本發明公開的系統和裝置的一些實施方案中，可用單驅動頻率 驅動空氣運動激勵器或揚聲器，特別是在熱管理和受控湍流應用中。 在提高(通常是單頻的)驅動激勵器的標記波信號的幅度時，激勵器的移位(運動)和所得的聲輸出給出越來越不精確的驅動信號再現， 即輸入與輸出的關係由線性關係變為非線性關係。這種非線性在輸出
位移中導致產生單輸入頻率的多個諧波，這進而在熱管理實施中導致 空氣流動的降低和伴隨的空氣流動效率的降低。這種非線性還導致產 生許多令人不悅的音調，所述音調可使基於其在用戶應用中的聲影的 產品不可接受。
許多因素有助於(單獨地和/或通過(有時複雜)關係)這種非 線性效果。這些因素中的一些包括隙內i茲場的不對稱性和/或不均勻
性；線圈位置和/或運動的不對稱性；振動膜和/或周圍材料隨溫度和 老化的硬度(等效剛度常數)改變，或貫穿生產批量；裝置的線圏磁 場與裝置的永久磁場的相互作用；和振動膜和周圍組件的金屬箔附件 和/或粘合層附件內的變化引起的不對稱力。
可用兩種不同方法校正這種驅動信號變形。第 一種方法利用初始 測量方案，在所述方案中，當製造合成射流激勵器時，進行激勵器位 移測量和驅動信號幅度和實際位移(或兩個驅動信號幅度和相關代理
信號之間)之間差異的測量。然後使用這些測量來計算基線校正值 表。所述表中的數據在其進行校正和整形時通常代表正弦波，儘管本 發明描述的方法等同適用於待校正的任意成形波形。
校正表然後裝載到激勵器驅動器電子裝置的固件內並且用於為激 勵器產生或提供經校正的驅動信號。可定期或動態地對所述表進行修 正，以解決溫度波動、裝置的老化、軟體和硬體的更新等，或者以反 映由本地傳感器、由主源或者由用於結合已知老化曲線的機載經過時 間測定所提供的其它校正。
在所述方法中，校正表對於激勵器可以是特定的，儘管實施方案 還可能使其中元件與元件的變化足夠小(和/或其中可接受的性能容 限足夠寬)以允許為各個生產批量或為各個類型的激勵器開發數值的 單校正表。因此，可以將所述方法作為基本開環的控制方法進行實 施，所述開環的控制方法使用用校正表初始測得的值作為最佳評估，所述評估用於就裝置的使用壽命對合成射流激勵器的輸出進行校正或 優化。
圖11示意性地說明了初始測量方案中可利用的裝置的一個特定
的非限制性實施方案。裝置771包括振蕩器773、放大器775、激勵 器空氣增流器777和反饋傳感器779， 781。待測試的激勵器783插入 在激勵器空氣增流器777和感器779， 781之間。振蕩器773可以是單 頻聲頻振蕩器或模擬振蕩器。振蕩器773還可以是孩i處理器，所迷微 處理器通過數字— 莫擬轉換器輸出正弦波或其它功能。
反饋傳感器779, 781輸出反饋信號，所述信號設計激勵器783內 的振動膜位置和/或速度。通過使用本發明所述的一種或多種傳感器 配置可產生反饋信號。激勵器783內傳感器和振動膜之間的聯繫可以 是機械的、電的或氣動的。在使用中，利用裝置771來確定生產期間 裝載到激勵器控制系統的數值校正表。所述表可以對於各個激勵器是 唯一的，或者其對於激勵器批的特定生產或激勵器類型是公共的。
可與本發明所述的系統和裝置一起使用的第二種方法的特徵是使 用動態信號反饋，所述信號反饋表示振動膜的運動。在圖12中描述 了這樣的反饋方案的一個特定的非限制性實施方案。在其中所述的系 統791中，利用反饋傳感器793通過數字-模擬轉化器來給微處理器 797提供反饋信號。如對於圖11中所描述的裝置，在圖12的系統 791中，反饋信號可以與激勵器內的振動膜位置和/或速度相關。
微處理器797將來自反饋傳感器的反饋信號793與輸入驅動信號 進行對比，以校正存在的任何錯誤或者產生經校正的驅動信號數值 表。然後利用所述信息來產生錯誤信號，進而使用所述信號來校正後 產生用於激勵器的經校正的驅動信號。
由上述應理解，可以將所述方法作為基本封閉的環狀反饋控制系 統進行實施，用以校正單頻驅動信號。如在上述的先前方法中所指 出，所述解決方案可包括許多到校正表的緩慢變化的環境輸入和主機 輸入。然而，基本控制是動態的，並且是例如在各個循環或循環系列 中來自運動傳感器的封閉環反饋徑流。
26在上述方法中，校正中校正錯誤所用的反饋信號可得自幾種類型 的傳感器，這些傳感器可以位於任何若干位置。合適的傳感器類型包
括但不限於用於測量穿經裝置線圈的電流的傳感器，用於確定來自 第；線圈(可與驅動線圏一起添加到前面的線圈)的電壓輸出的傳感 器，位於籃形物輪緣或處在另一鄰近位置的壓電運動或電壓傳感器， 和光學定位或速度傳感器。可對特定的激勵器使用一個或多個這些相 同或不同類型的傳感器，對信號(量級、波形、時間變化、相位關係 和/或改變)進行混合以獲得用於校正計算的最佳定位或速度的反饋 信號。
可使用用於感測、校正、控制和驅動的純模擬系統，實現校正驅 動信號的生成和總控制/運行。這還可使用主要數字系統(primarily digital system)或者用隨同軟體的模擬和數字分量的混合來實現。
上述兩種方法的各種混合也是可能的。例如，與其將所述方法作 為封閉環狀系統(其動態地作出響應且因此需要相當大的處理器資 源)或開環系統(其中在生產場所對系統或裝置進行預校正)，不如 將所述系統進行配置以為變化進行定期校正(例如，每個周期或每x 數目個周期)。
在本發明所述的裝置和系統中可利用各種方法，用以感測合成射 流激勵器中振動的振動膜的位移和速度，在其用於熱管理所用或受控 湍流應用所用的氣流的生成時，用作可用於控制或監控裝置性能的反 饋信號。
為了就幾個關鍵參數對激勵器的性能進行優化，所述參數例如諧 波變形、功率消耗、最大位移和隨時間的速度及位移變化(這些包括 特定周期或小數目周期期間經歷的短期變化，和例如由溫度變化和材 料性能老化引起的長期變化)，必須具有向控制電路或其它這樣的裝 置提供來自一個或多個傳感器的反饋信號的機制，所述信號包括涉及 作為時間函數的振動膜定位、位移和/或速度。
這種需要可按多種方式得到滿足，下文描述了若干所述方式。在 這些解決方案中，可單獨地使用傳感器(即，每個振動膜一個傳感器)，每個振動膜多個相同或不同類型的傳感器，或通過使用一個或 多個在初始工廠測量中臨時使用的傳感器，以獲得關鍵位移數據，替 代與具體_|展動膜相關的信息。
在一個可能方法中(圖13-16中描述了所述方法的特定的非限制 性實施方案)，提供線圈803形式的傳感器801,所述傳感器位於揚 聲器組件的輪緣或邊緣上，所述揚聲器組件通常可包括籃框805、懸 架807、振動膜809和磁體811 (應注意，磁體811已從圖15中除 去，使得可以看到揚聲器組件的內部)。線圏803可安裝在籃框805 上、懸架807上、或通常接近振動膜809周緣的所述區域的任何位 置。振動膜809可以是圓形、橢圓形、矩形或任何其它就具體的熱管 理應用所進行優化的幾何形狀。線圈803例如可以是具有單壓或多壓 的金屬線或帶環。當振動膜809受到驅動並且上下運動時，所述線圏 803感測/磁場的變化。
在另一個可能方法中(圖17-20中描述了所述方法的特定的非限 制性實施方案)，傳感器831包括驅動線圈833和感測線圈835，這 些線圈巻繞合成射流激勵器的模型(former) 837。驅動線圈833和感 測線圈835可以是相同或不同的，並且可以包括例如單臣或多個叵的 金屬線或帶環。模型837通常是中空的圓柱體並且連接到振動膜 839,用於力的傳動以驅動振動膜839。應理解，傳感器831還可具 備其它本領域已知的用於揚聲器組件等的部件，儘管為了清楚說明而 省略了這些部件。
在振動膜839在沿垂直於模型837的縱軸的方向受到驅動線圈 833的驅動時，感測線圈835感測/磁場的變化。感測線圏835中由變 化的磁場誘導的電壓與振動膜839的運動相關。利用所述變化的電壓 作為反饋信號。雖然感測線圈835描述為所述特定實施方案的兩個線 圏中下部者(即，所述線圈最遠離振動膜839 )，但應理解，驅動線 圈841或感測線圈833可以是上部線圈或下部線圈。這樣的實施方案 也是可能的，在所述實施方案中，兩個線圈中的第一線圈巻繞在模型 上並且這兩個線圈中的第二線圈巻繞在第一線圈上。在另外可能的方法中(圖21-22中描述了所述方法的特定的非限 制性實施方案)，傳感器851包括壓電晶體裝置853,所述裝置位於 揚聲器組件的邊緣上，所述揚聲器組件通常可包括籃形物855、懸架 857、振動膜859和磁體861。壓電晶體裝置853感測振動膜859相 對於籃形物855的輪緣或邊緣或者任何其它固定參照位置的移動。通 常將壓電晶體裝置853進行連接，使得裝置的一端與振動膜859接觸 並且另一端是固定的。振動膜859的運動使壓電晶體裝置853中的晶 體彎曲，並且產生與振動膜859的運動相關的電壓。然後利用這種時 間變化電壓作為反々貴信號。
在另一個可能方法中，傳感器是與驅動線圈串聯布置的小電阻 器。流經驅動線圈的電流產生貫穿電阻器的電壓。利用所述電壓作為 反饋信號。流經所述線圈的電流是線圈阻抗的函數。電磁機械聲組件 的阻抗受永^茲體、驅動線圈的DC電阻和驅動線圈的移動的影響，其 後者還受間隙中驅動線圈的位置、振動膜的硬度和相對硬度常數及環 境、和通過熱管理(或受控的湍流)應用中所使用的噴射口的氣流阻 力及背壓的影響。因此，貫穿電阻傳感器的電壓與振動膜的時間變化
運動有關，並且可用作反^t信號來控制所述運動。這種反^"關係對於 短期校正(例如，在各個驅動信號周期期間)和長期校正(例如，為 補償溫度、環境和材料性能變化所必需的校正的類型)是有效的。
在另外的可能方法中，傳感器是橋接電路，激勵器位於橋的一個 腿中。所述橋從兩個相對的隅角受到驅動。感測橋的兩個相對隅角的 之間的電壓差異。當橋接電路經初始平衡時(即，例如，當橋的四個 腿的每一個的阻抗相等時)，則在小信號線性驅動條件下，所感測的 電壓非常接近零。在提高驅動信號和/或阻抗影響條件變得顯著時， 橋的線圈腿的阻抗發生變化，並且這導致所感測的電壓發生變化。因 此，所述感測到的電壓涉及振動膜的時間變化運動，並且可用作反饋 信號來控制所述運動。這種反饋關係對於短期校正(例如，在各個驅 動信號周期期間)和長期校正(例如，為補償溫度、環境和材料性能 變化所必需的校正的類型)是有效的。上述各個傳感器可與信號調節選擇項一起使用，所述選擇項例如 模擬和/或數位訊號擴大和調節硬體及軟體。這些硬體或軟體中的一 些或所有可以是部分所公開的傳感器。
本發明的上述說明是說明性的，並且不意欲構成限制。因此應理 解，可對上述實施方案作出各種增加、替代和修改，而不背離本發明 的範圍。相應地，本發明的範圍應參考所附權利要求書進行理解。
權利要求
1. 一種熱管理裝置，包括適於以可變工作特性進行工作的合成射流噴射器，所述可變工作特性選自頻率和幅度；和適於調節所述合成射流噴射器的工作特性的控制器。
2. 權利要求1所述的熱管理裝置，還包括與所述控制器連通的 編程總線，所述編程總線適於給所述控制器提供編程指令。
3. 權利要求2所述的熱管理裝置，其中所述編程總線與通訊網 絡連通。
4. 權利要求3所述的熱管理裝置，其中所述編程總線可通過所 述通訊網絡進行編程。
5. 權利要求4所述的熱管理裝置，其中所述通訊網絡是網際網路。
6. 權利要求2所述的熱管理裝置，其中將所述裝置納入到主系 統中，並且其中所述編程總線可通過主系統進行編程。
7. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述合成射流噴射器受 固定電壓電源驅動。
8. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述合成射流噴射器受 可變電壓電源馬區動。
9. 權利要求8所述的熱管理裝置，還包括適於給所述微處理器 提供預定電壓的調壓器。
10. 權利要求8所述的熱管理裝置，還包括以電方式置於電源和 合成射流噴射器之間的H橋集成電路。
11. 權利要求10所述的熱管理裝置，還包括適於對輸入到H橋 的電流進行採樣的電流採樣電阻器。
12. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述裝置配備有溫度輸 入端。
13. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述裝置配備有測速計 輸出端。
14. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述裝置配備有聲頻輸 入端。
15. 權利要求14所述的熱管理裝置，其中所述聲頻輸入端配備 有傳聲器，使得處理器可接收與所述合成射流噴射器的工作相關的聲 頻輸入。
16. 權利要求1所述的熱管理裝置，其中所述裝置配備有脈寬調 制(PWM)輸入端。
17. —種熱管理系統，包括 合成射流激勵器；和與所述合成射流激勵器連通的控制器，所述控制器適於接收編程 指令，並且還適於響應所述編程指令來調節所述合成射流激勵器的工 作。
18. 權利要求17所述的熱管理裝置，其中所述編程指令調節合 成射流激勵器工作所處的頻率。
19. 一種嵌入在主系統中的熱管理系統，所述熱管理系統包括 多個合成射流噴射器；和適於根據編程指令來控制所述多個合成射流噴射器的工作的處理器。
20. 權利要求19所述的熱管理系統，其中所述處理器與主系統 連通。
21. 權利要求19所述的熱管理系統，其中所述編程指令接收自 所述主系統。
22. 權利要求19所述的熱管理系統，其中所述主系統適於調節 所述編程指令。
23. 權利要求19所述的熱管理系統，其中所述多個合成射流噴 射器的每一個都具有與其相關的專用H橋集成電路。
24. 權利要求19所述的熱管理系統，其中所述處理器適於對供 給到各個激勵器的電流進行採樣。
25. 權利要求19所述的熱管理系統，還包括與所述處理器連通 的編程總線，所述編程總線適於給所述處理器提供編程指令。
26. 權利要求25所述的熱管理系統，其中所述編程總線與通訊 網糹各連通。
27. 權利要求26所述的熱管理系統，其中所述編程總線可通過 所述通訊網絡進4t編程。
28. 權利要求27所述的熱管理系統，其中所述通訊網絡是網際網路。
29. 權利要求25所述的熱管理系統，其中所述編程總線可通過 主系統進4亍編程。
30. 權利要求19所述的熱管理裝置，其中所述系統配備有溫度 輸入端。
31. 權利要求19所述的熱管理裝置，其中所述系統配備有測速 計輸出端。
32. 權利要求19所述的熱管理裝置，其中所述系統配備有聲頻 輸入端。
33. 權利要求32所述的熱管理裝置，其中所述聲頻輸入端配備 有傳聲器，使得處理器可接收與所述多個合成射流噴射器中的一個或 多個的工作相關的聲頻輸入。
34. 權利要求19所述的熱管理裝置，其中所述系統配備有脈寬 調製(P麵)輸入端。
35. —種監控系統，包括多個受監控系統，其中所述多個受監控系統的每一個都具有多個 系統組件，並且其中每一所述系統組件具有至少一個與其有關的合成 射流噴射器；和中央設備，所述中央設備位於遠離所述多個受監控系統的位置， 適於監控與所述多個受監控系統的每一個的系統組件都有關的合成射 流噴射器的工作。
36. 權利要求的35所述的系統，其中所述中央設備還適於通過 與所述系統組件有關的合成射流噴射器來收集涉及給定的系統組件的 數據。
37. 權利要求的35所述的系統，其中與系統組件有關的合成射 流噴射器適於提供組件的熱管理。
38. 權利要求的35所述的系統，其中所述多個受監控系統的每 一個都是伺服器。
39. —種用於從多個系統收集信息的方法，其中所述多個系統的 每一個都具有多個系統組件，所述方法包括提供至少一個合成射流噴射器，所述合成射流噴射器與所述多個 系統組件的每一個都有關；和從合成射流噴射器收集關於所述系統組件的信息。
40. 權利要求的39所述的方法，其中所述信息是涉及所述系統 組件的溫度的數據。
41. 權利要求的39所述的方法，其還包括利用所述信息來對所 述系統組件的熱管理進行優化的步驟。
全文摘要
一種熱管理系統(101)，包括(a)合成射流激勵器(103)，和(b)與所述合成射流激勵器連通的處理器(107)，所述處理器適於接收編程指令，並且還適於響應編程指令來調節合成射流激勵器的工作。
文檔編號H05K5/00GK101427617SQ200780014572
公開日2009年5月6日 申請日期2007年2月22日 優先權日2006年2月23日
發明者約翰·史丹利·布斯, 羅伯特·泰勒·雷興巴赫 申請人:紐文迪斯公司