工业级交换机如何最佳散热

2017-6-29 15:17:21

由于过高温度对工业级交换机影响是致命的，所以在设计这类产品时，除了设备的元器件要选择宽温度范围的工业级元器件外，更要充分重视设备的热设计。本文主要介绍不同功率的工业级交换机如何散热。

1．散热风扇的设计

商业级交换机的风扇，其工作一直处于全速（FullSPD）状态，这不但会造成电能浪费、增大整机噪音外，还会增加不必要的电源发热，机箱内灰尘过多堆积等，更为重要的是风扇在全速状态时其寿命约为2万小时，也就是2.28年（由SANYOFANDATASHEET给出的数据），2万小时后风扇转速会逐渐下降，给整机带来不稳定因素。因为于没有监控单元，这种隐患很难发现：例如当交换机丢包率逐渐上升时，并不容易查到是由于风扇老化转速降低及灰尘堆积太厚导致机箱内关键部件温度升高所致。

工业级交换机应使用高速（HighSPD）风扇并带有智能监控电路，实时监测和控制网络交换机的运行状况，例如监控机箱风扇的温度、主交换芯片温度、机箱温度，光收发器件温度等,这也就是我们所说的“智能风扇”。

工业级交换机工作过程中智能监控电路会根据被测元件的温度或风扇转速信号自动调节风扇转速，给网络交换机散热。风扇的转速主要与交换机负载和环境温度有关。在环境温度一定时，当工业级交换机数据负载减轻时，功耗减小，风扇转速自动降低，当工业级交换机数据负载加重时，功耗加大，风扇速转速自动上升。在数据负载一定的情况下，当工业级交换机处在低温环境时，风扇转速自动降低，处在高温环境时风扇转速自动升高。在高温高负载情况下，风扇可处在应急高速（HighSPD）状态，比全速（FullSPD）状态更能保证网络安全运行。

2．智能风扇控制器运行特性

采用智能风扇控制技术后可延长风扇寿命，减少机内灰尘堆积、降低风扇噪声，节约电量使用，保证系统有效工作。另外控制器不仅能对风扇失效停转、温度超过警戒线提供报警，而且对于由于老化或风道阻力异常增大、转速低于正常值或监测点温度异常升高等前期隐患均能给出相应的中英文语音提示，方便网络管理人员将事故消灭在萌芽阶段。

综上所述，由于工业级交换机所处的环境的特殊性以及使用时的特殊性（不能停机），在对付高低温，主要是高温环境时采用的对策与普通交换机有很多不同的。

（1）对于较低功率情况，一般P≤10W时，尽量不采用风扇散热，而采用自然散热，如果通过自然对流，或者增大外壳面积、外壳褶皱，或者采用导热较好的型材,如铝等。

（2）对于功率较大情况，P≥15W时,尤其是有多个光口，甚至是多个单模光口的情况下，不能靠自然散热解决问题时，应该采用主动散热方式解决热问题。而主动散热方式目前主要是指加装风扇，但由于工业级交换机不能停机且要长期运行的特殊性，风扇的使用应有如下考虑。

①风扇不同于普通电子设备的风扇，它应是智能的，智能风扇在使用寿命以及功能上与普通风扇有质的区别。

②智能风扇应设计为可以热插拨的，也就是在系统不停机情况下，如果智能风扇系统报警（工作寿命到期等）情况下，可以在线更换风扇。采取了以上热设计和散热措施，就可以大大提高网络设备的MTBF，延长其寿命，从而避开法则，使工业级交换机长期工作在一个“稳定，舒适”的温度环境中,这样“10℃法则”就不起作用,这样也就保证了自动化过程中通讯系统的稳定和可靠性。

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