ETC BU9928FV

BU9928FV
マルチメディア IC
冷却ファンコントローラ IC
BU9928FV
BU9928FV はパソコン等に搭載されているシステム冷却用ファンモータの回転を監視するシステム保護 IC です。万一
故障などでファンモータの回転が停止した時に、BU9928FV はそれを検知しファンモータの電源制御線をオフにする
とともに、システムに報知します。このように BU9928FV を使用することで、システムはファンモータの故障がシス
テム全体の破損に波及することを防止することができます。
用途
!用途
ノート型パソコン、デスクトップ・パソコン
特長
!特長
（230Hz 発振時）
1）ファンモータ回転停止検出時間は約 2.2 秒間。
2）外部 C 接続による CR 発振により、基準クロックを発生可能。
3）回転検出入力には、FG パルスおよび駆動電流センス波の双方に対応可能。
4）正負両論理の検出イネーブル入力端子付き。
5）パワーオンリセット回路を内蔵。
!絶対最大定格
絶対最大定格（Ta=25°C）
絶対最大定格
Parameter
Symbol
Limits
Unit
印加電圧
VDD
7.0
V
許容損失
Pd
350
mW
動作温度範囲
Topr
−15∼＋75
℃
保存温度範囲
Tstg
−55∼＋125
℃
端子印加電圧
VIN
GND–0.5∼VDD＋0.5
V
＊ Ta＝25℃以上で使用する場合は、1℃につき3.5mWを減じる。
◎耐放射線設計はしておりません。
!推奨動作条件
推奨動作条件（Ta=25°C）
推奨動作条件
Parameter
動作電源電圧範囲
Limits
Unit
3.0∼5.5
V
BU9928FV
マルチメディア IC
!ブロックダイアグラム
ブロックダイアグラム
VDD
8
EN
1
7
CONTROL
EN#
FAULT
TIMER
2
6
F_ON#
POWER ON
RESET
OSC
3
F
OSC
COMP
GND
5
SENSE
4
!各端子説明
各端子説明
Pin. No
1
2
端子名
入出力等価回路図
端子説明
監視イネーブル入力（1pin 正論理、2pin
負論理）
少なくとも何れか一方の入力がアクティ
ブの時、監視イネーブルとなる。両方イ
ンアクティブの時は、監視動作は禁止され、
回路はリセットされる。
EN
EN＃
Power on Reset
3
OSC
GND間にCを接続することで、CR発振を
行う。
電源投入時、このCの充電時間を利用して
ICがリセットされる。
4
GND
GND端子
BU9928FV
マルチメディア IC
Pin. No
端子名
入出力等価回路図
端子説明
20kΩ
5
モータの駆動電流を電圧変換してこの端
子に入力する。端子は0.5×V DD にバイア
スされているので、入力信号にはAC結合
が必要。
−
SENSE
10kΩ
−
＋
＋
1 / 2V DD
6
F_ON＃
ファンモータon / offコントロール出力
（“L”出力でon）回転監視中は“L”出力、
回転停止検出すると“H”、リセット時は
“H”出力となる。
7
FAULT
FAULT時のアラーム出力。
“H”出力で回転停止検出状態をしめす。
リセット時は“L”出力。
8
VDD
V DD 端子
3.0∼5.5Vの電圧を印加する。
DD=5.0V，Ta=25°C）
!電気的特性
電気的特性（特に指定のない限り　V
電気的特性
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
IDD
―
3.0
6.0
VDD＝3.3V
IDD
―
1.2
3.5
回路電流（Enable）
VDD＝5.0V
Unit
mA
Conditions
OSC端子−GND間
C＝0.1μF
Shut Down時
回路電流（Disable）
IDS
―
1
7.0
μA
“H”レベル入力電圧
VIH
2.5
VDD
VDD＋0.5
V
“L”レベル入力電圧
VIL
−0.5
0.0
0.8
V
“H”レベル入力電流
IIH
―
0.0
1.0
μA
“L”レベル入力電流
IIL
−1.0
0.0
―
μA
“L”レベル出力電圧
VOL
0.0
0.2
0.6
V
FOSC
150
230
370
Hz
OSC端子−GND間，
C＝0.1μF
Vcomp
60
100
160
mV
バイアス点1 / 2VDDに対して
OSC発振周波数
SENSE入力比較電圧
IOL＝4mA
BU9928FV
マルチメディア IC
!動作説明
動作説明
(1) パワーオンリセット
BU9928FV には外付けコンデンサを利用したパワーオンリセット回路が内蔵されています。
OSC 端子に外付けされたコンデンサは、電源投入時に IC 内部の発振回路の帰還抵抗を通じて充電されるため、電源投
入時に OSC 端子電圧の上昇が VDD 端子電圧の上昇に対して遅延し、これがパワーオンリセットのためのリセット時間
となります。したがって、このリセット時間を確保するため、VDD の立上がり時間は OSC 端子のそれに対して充分早
くする必要があります。
（Fig.1）また、電源の瞬断に対してもパワーオンリセットを確実に働かせるために、VDD オフ
（=0V）の時間を充分に確保する必要があります。
（Fig.1）
OSC 端子の発振停止時、OSC 端子は“L”固定となるため、発振再開時は OSC 端子電圧の上昇にともないパワーオ
ンリセットと同様のリセット動作が起こります。
（パワーオンリセットを有効にする VDD 立上がり波形）
VDD 立上がり時（瞬断に対する復帰も含む）のパワーオンリセットを有効にするために、以下の条件が必要です。
条件：VDD が 0V より立上がる時、OSC 端子電圧〈１/２VDD の状態から OSC 端子電圧〉１/２VDD に最初に変化した時
（リセット解除）の VDD の電圧が、動作電源電圧範囲（3.0～5.5V）であること。
V
VDD
3.0V≦VDD≦5.5V
1 / 2VDD
OSC
0V
t
→OSC＞1 / 2VDD
電源投入時のVDD、OSC立上がり波形
Fig.1
(2) リセット状態
パワーオンリセット中、または、EN 入力 =“L”かつ EN# =“H”の何れかのリセット条件が成立すれば、BU9928FV
はリセット状態となります。リセット状態の各端子などの状態は以下のとおり。
・ OSC 端子発振停止（パワーオンリセット中を除く）
・ FAULT 端子
“L”出力
・ F＿ON#端子
“H”出力
・ SENSE 端子
入力は無効
(3) OSC 端子電圧
リセットが解除された後に、OSC 端子電圧を約１/５VDD 以下にするとリセット状態となり、再び約１/２VDD 以上とな
るまでリセットは解除されません。
また、OSC 端子電圧を約４/５VDD 以上にすることは禁止されています。
（テストモードになる）
BU9928FV
マルチメディア IC
(4) 回転監視動作
リセット状態より、リセット条件が成立しない状態に移行すると、BU9928FV は回転監視動作を行います。
（EN 入力 =
“H”または　EN# =“L”
）
回転監視動作は、内蔵されているウォッチドッグタイマが、SENSE 入力端子から信号が一定時間内に入力されること
を監視することで行います。ウォッチドッグタイマの動作は、OSC 端子からの発振入力を１/２分周したパルスをカウ
ントし、カウンタがオーバーフロー（256 カウント）するまでに、SENSE 入力端子からの信号入力があるとカウンタ
がリセットされます。もし、このリセット入力が一定時間内になくカウンタがオーバーフローすると、回転停止検出と
判定します。
カウンタのオーバーフロー時間 = 2×256×1 / FOSC　（FOSC：OSC 発振入力周波数）
回転監視動作中の各端子の状態は以下のとおり。
・ OSC 端子
発振
・ FAULT 端子
“L”出力
・ F＿ON#端子
“L”出力
・ SENSE 端子
入力許可
(5) 回転停止検出状態
・ OSC 端子
発振
・ FAULT 端子
“H”出力
・ F＿ON#端子　“H”出力
・ ウォッチドッグタイマはカウント動作を停止し、SENSE 入力は無効となります。
VDD オフ、または、リセットがなされるまでこの状態を保持します。
!応用例
応用例
(1) 接続例と初期化
BU9928FV はパソコン等に搭載されているシステム冷却用ファンモータの回転を監視するシステム保護 IC です。万が
一故障などの原因でファンモータの回転が停止した時に、BU9928FV はそれを検知しファンモータの電源制御線をオ
フにするとともに、システムにアラーム報知します。このように BU9928FV を使用することで、システムはファンモ
ータの故障がシステム全体の破損に波及することを未然に防止することができます。
BU9928FV は、EN, EN#の正負両論理のコントロール入力端子を備えています。この両入力を同時にディゼーブルと
することでチップリセット（兼シャットダウンモード）をかけることができます。また、電源立上がり、及び、チップ
リセット（シャットダウンモード）からの復帰時に OSC 端子に外付けされているコンデンサの充電時間を利用したパ
ワーオンリセットをかけることができます。以下に様々な接続例を紹介します。
1) EN, EN#端子によるコントロールを使った接続例
EN, EN#入力の少なくともどちらか一方がアクティブであれば BU9928FV はイネーブルとなり、検出動作を開始しま
す。
（真理値表参照）
EN
EN#
L
L
検出動作
L
H
スタンバイ、リセット
H
L
検出動作
H
H
検出動作
動 作
また、BU9928FV への電源投入時、必ず一度は EN = L かつ EN# = H として IC の初期化を行ってください。
BU9928FV
マルチメディア IC
1. EN 端子によるコントロール
システムコントローラなどからの on / off コントロール信号が 1 本で正論理の場合は、コントロール信号を EN 端子に
接続して EN#端子は電源側に接続します。
VDD
from PIIX4 or MCU
EN
to PIIX4 or MCU
FAULT
EN#
F_ON#
OSC
FAN
GND
SENSE
Fig.2
2. EN#端子によるコントロール
システムコントローラなどからの on / off コントロール信号が 1 本で負論理の場合は、コントロール信号を EN#端子に
接続して、EN 端子はグランド側に接続します。
VDD
EN
from PIIX4 or MCU
to PIIX4 or MCU
FAULT
EN#
F_ON#
OSC
FAN
GND
SENSE
Fig.3
BU9928FV
マルチメディア IC
3. EN, EN#両端子によるコントロール
システムコントローラや、温度センサーなどから 2 本の on / off コントロール信号がある場合は、それぞれを EN, EN#
に接続するとグルーロジックを削減することができます。
2) EN, EN#端子によるコントロールを使用しない接続例
EN, EN#端子をコントロール入力として使用せず常にイネーブルに固定しておく使い方の場合、両端子がディゼーブル
の時に行われる BU9928FV の初期化が行われないこととなります。したがって、BU9928FV を他の方法で初期化する
必要があります。
1. パワーオンリセットを使用する
システム電源オンに連動してファンを常時オンとさせたい場合や、ファンと BU9928FV の電源を同時にオン / オフし
て使用する場合、EN = H, EN# = H or L とします。この時 BU9928FV 内蔵のパワーオンリセット機能を使用して初期
化を行うことになりますので、初期化が確実に行われるよう仕様書にしたがって電源立上がりなどの条件を整えてくだ
さい。
Power
VDD
EN
to PIIX4 or MCU
FAULT
EN#
F_ON#
OSC
FAN
GND
SENSE
Fig.4
BU9928FV
マルチメディア IC
2. 外部リセットを使用する
電源立上がりなどの条件がパワーオンリセットによる初期化が確実に行われる範囲にない場合は、EN 端子に外部回路
よりリセット“L”の信号を入力してください。その時、EN# = H とします。
Power
VDD
EN
to PIIX4 or MCU
FAULT
EN#
F_ON#
OSC
FAN
GND
SENSE
Fig.5 CRによる外部リセット入力
Power
VDD
Reset
IC
EN
to PIIX4 or MCU
FAULT
EN#
F_ON#
OSC
FAN
GND
SENSE
Fig.6 リセットICによる外部リセット入力
BU9928FV
マルチメディア IC
!使用上の注意
使用上の注意
(1) CR 発振
BU9928FV は OSC 端子と GND 間に接続されたコンデンサを利用して CR 発振を行い、システムクロックとします。
通常は VDD=5V の時、0.1µF の外付けコンデンサで 170Hz 前後の発振が行われ、その時ファンの回転停止検出時間は
2 秒前後となります。
外付けのコンデンサの値を変更することによって、発振周波数が変化しますのでこれによりファンの回転停止検出時間
を希望の時間に調節することができます。
ただし、これと同時にパワーオンリセットの電源立上がりに対する特性も変化しますので注意が必要です。また、IC
やコンデンサの製造上のバラツキなどにより、これらの特性もバラツキを示しますのでマージンをもった設計をするこ
とが必要です。
小　←　OSC 外付けコンデンサ容量
高　←　発振周波数
短　←　ファン回転停止検出時間
短　←　パワーオンリセット電源立上がり許容時間
→ 大
→ 低
→ 長
→　長
(2) ファンモータ回転検出回路
ファンモータと直列に電流検出用の抵抗 RSENSE を挿入し、コンデンサ CSENSE を介して（容量結合）
、SENSE 入力端子
に接続します。SENSE 入力は 1 / 2VDD にバイアスされ、正の方向にふれること（Typ.＋100mV 仕様書参照）により
回転検出入力となります。したがって、定常回転時にこのスレッショルドを入力波形が定期的に超えるように RSENSE
の値を決定してください。
VDD
F_ON#
FAN
SENSE
CSENSE
RSENSE
Fig.7
BU9928FV
マルチメディア IC
Max.
Threshold
Min.
1 / 2VDD
SENSE Input Waveform
Fig.8
!外形寸法図
外形寸法図（Unit：mm）
外形寸法図
5
1
4
0.15±0.1
4.4±0.2
8
0.1
1.15±0.1
6.4±0.3
3.0±0.2
(0.52)
0.65 0.22±0.1
0.3Min.
0.1
SSOP-B8