MAXIM MAX6660

19-2225; Rev 0; 10/01
概要 ___________________________________
特長 ___________________________________
MAX6660は、総合的なファン制御ソリューションを
提供するリモート温度センサとファン速度レギュレータ
です。リモート温度センサは、一般に、マイクロプロ
セッサのサブストレートPNPなどのコモンコレクタ方式
のPNP、またはダイオード接続トランジスタで、通常
低コストで実装が容易な2N3904 NPNタイプまたは
2N3906 PNPタイプです。
◆ 温度検出とファンレギュレーションソリューション
を集積化
また、このデバイスはタコメータフィードバックにより
ファン速度を安定化する閉ループファンコントローラを
内蔵しています。MAX6660は、温度データをユーザが
SMBusTM上でプログラムしたファンスレッショルド温度
及びゲイン設定と比較します。その結果、リモート
ジャンクション温度に比例した自動ファン制御が行われ
ます。温度フィードバックループは、ファン速度に
対するシステム制御のために随時切断できます。
◆ 内蔵パワーデバイスがファンを定格250mAまで駆動
ファン速度はPWM制御とは対照的に電圧制御されるので、
騒音が非常に小さくファンの信頼性がきわめて高くなって
います。内蔵パワーデバイスがファンを定格の250mA
まで駆動します。
◆ MAX6660EVKITあり
温度データは0.25sごとに更新され、SMBusインタ
フェース上で随時読み取ることができます。リモート
ジャンクションが+60℃∼+100℃のとき、MAX6660の
精度は1℃(最大)です。データは、分解能が0.125℃の
10ビット+符号ワードでフォーマットが指定されてい
ます。
◆ ファンスレッショルド温度がプログラム可能
◆ フルスケールファン速度の温度範囲がプログラム
可能
◆ 高精度の閉ループファン速度レギュレーション
◆ 温度過冷/温度過昇警報がプログラム可能
◆ タイムアウト付SMBus 2線シリアルインタフェース
(SMBusロックアップ不可)
◆ SMBusアラート応答をサポート
◆ OVERTシステムシャットダウン機能を含むACPI対応
◆ 温度検出精度：±1℃(+60℃∼+100℃)
型番 ___________________________________
PART
MAX6660AEE
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
-40°C to +125°C
16 QSOP
標準動作回路 ___________________________
+3V TO +5.5V
0.1µF
MAX6660は、- 4 0℃∼+ 1 2 5℃で仕様が指定され、
16ピンQSOPパッケージで供給されます。
50Ω
10kΩ
EACH
+12V
アプリケーション _______________________
5kΩ
PC
ノートブック
1µF
FAN
VFAN
VCC
STBY
TACH IN
電気通信システム
FAN
産業用制御システム
SMBCLK
CLOCK
MAX6660
SMBDATA
DATA
DXP
サーバ
2200pF
ALERT
INTERUPT
TO µP
OVERT
TO SYSTEM
SHUTDOWN
ワークステーション
DXN
SMBusはIntel Corp.の商標です。
PENTIUM
AGND
ADD0
ADD1
PGND
ピン配置はデータシートの最後に記載されています。
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
本データシートに記載された内容は、英語によるマキシム社の公式なデータシートを翻訳したものです。翻訳により生じる相違及び誤りに
ついての責任は負いかねます。正確な内容の把握にはマキシム社の英語のデータシートをご参照下さい。
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
All Voltages Referenced to GND
VCC, ADD0, ADD1, SMBDATA,
SMBCLK, ALERT, OVERT ...................................-0.3V to +6V
VFAN, TACH IN, FAN .............................................-0.3V to +16V
DXP, GAIN..................................................-0.3V to (VCC + 0.3V)
DXN.............................................................................-0.3V to 1V
SMBDATA, ALERT, OVERT Current ...................-1mA to +50mA
DXN Current ......................................................................±1mA
FAN Out Current ..............................................................500mA
ESD Protection (Human Body Model)................................2000V
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
16-Pin QSOP (derate 8.3mW/°C above +70°C)..........667mW
Operating Temperature Range ........................ -40°C to +125°C
Junction Temperature .....................................................+150°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VCC = +3V to +5.5V, VVFAN = +12V, TA = -40°C to +125°C, unless otherwise specified. Typical values are at VCC = +3.3V and
TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
5.5
V
ADC AND POWER SUPPLY
VCC Supply Voltage
VCC
VFAN Supply Voltage
VVFAN
Operating Supply Current
ICC
Shutdown Supply Current
ISHDN
3.0
4.5
Fan off
Shutdown
Temperature Resolution
Temperature Error (Note 2)
TE
TA = +85°C,
VCC = +3.3V
Internal Reference Frequency
Accuracy
3
10
µA
0.125
°C
11
Bits
-1
+1
TRJ = +25°C to +125°C
-3
+3
TRJ = -40°C to +125°C
-5
+5
+25
-25
%
+25
%
3.00
V
-25
Undervoltage Lockout Threshold
VUVLO
Undervoltage Lockout Threshold
Hysteresis
VHYST
Power-On-Reset (POR)
Threshold (VCC)
VCC falling
2.50
2.80
mV
VCC rising
1.4
2.0
High level
80
100
120
Low level
8
10
12
2.5
90
IRJ
VDXN
0.7
_______________________________________________________________________________________
°C
s
90
POR Threshold Hysteresis
2
µA
0.25
Conversion Rate Timing Error
DXN Source Voltage
V
500
TRJ = +60°C to +100°C
Temperature Conversion Time
Remote-Junction Source Current
13.5
250
V
mV
µA
V
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
(VCC = +3V to +5.5V, VVFAN = +12V, TA = -40°C to +125°C, unless otherwise specified. Typical values are at VCC = +3.3V and
TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
Tach Input Transition Level
VVFAN = 12V
10.5
V
Tach Input Hysteresis
VFAN = 12V
190
mV
Current-Sense Tach Threshold
20
mA
Current-Sense Tach Hysteresis
0.3
mA
Fan Output Current
250
Fan Output Current Limit (Note 3)
Fan Output On-Resistance
mA
320
RONF
250mA load
410
mA
Ω
4
SMBus INTERFACE: SMBDATA, ALERT, STBY, OVERT
Logic Input Low Voltage
Logic Input High Voltage
Input Leakage Current
VIL
VIH
I_leak
Output Low Sink Current
IOL
Input Capacitance
Cin
Output High Leakage Current
VCC = +3.0V to +5.5V
2.2
VCC = +5.5V
2.6
VIN = GND or VCC
-2
VOL = 0.4V
6
fSCL
Bus Free Time Between Stop
and Start Conditions
tBUF
(Note 4)
Start Condition Setup Time
0
V
V
+2
µA
mA
5
VOH = 5.5V
Serial Clock Frequency
Repeat Start Condition Setup
Time
0.8
VCC = +3.0V
pF
1
µA
100
kHz
4.7
µs
4.7
µs
tSU:STA
90% to 90%
50
µs
Start Condition Hold Time
tHD:STA
10% of SMBDATA to 90% of SMBCLK
4
µs
Stop Condition Setup Time
tSU:STO
90% of SMBCLK to 10% of SMBDATA
4
µs
4.7
µs
Clock Low Time
tLOW
10% to 10%
Clock High Time
tHIGH
90% to 90%
Data Setup Time
tSU:DAT
90% of SMBDATA to 10% of SMBCLK
Data Hold Time
tHD:DAT
(Note 5)
4
µs
250
ns
0
µs
Receive SMBCLK/SMBDATA
Rise Time
tR
1
µs
Receive SMBCLK/SMBDATA
Fall Time
tF
300
ns
40
ms
SMBus Timeout
tTIMEOUT
SMBDATA and SMBCLK time low for reset
of serial interface
25
Junction Temperature = TA. This implies zero dissipation in pass transistor (no load, or fan turned off).
TRJ, Remote Temperature accuracy is guaranteed by design, not production tested.
Guaranteed by design. Not production tested.
The MAX6660 includes an SMBus timeout, which resets the interface whenever SMBCLK or SMBDATA has been low for
greater than 25ms. This feature can be disabled by setting bit 2 of the Fan Gain register at 16h/1Bh to a 1. When the timeout
is disabled, the minimum clock frequency is DC.
Note 5: Note that a transition must internally provide at least a hold time in order to bridge the undefined region (300ns max) of
SMBCLK’s falling edge.
Note 1:
Note 2:
Note 3:
Note 4:
_______________________________________________________________________________________
3
MAX6660
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
TEMPERATURE ERROR
vs. REMOTE-DIODE TEMPERATURE
PATH = DXP TO GND
5
0
-5
-10
PATH = DXP TO VCC (+5V)
-15
3
2
1
0
-1
-2
10
5
-5
-10
-15
-20
-25
-4
-25
-30
-5
100
0
50
100
100 1k
2.5
VIN = 100mVp-p
2.0
1.5
1.0
0.5
VIN = 50mVp-p
0
0
-0.5
-1.0
MAX6660 toc05
1
MAX6660 toc04
VIN = SQUARE WAVE
AC-COUPLED TO DXN
10k 100k 1M 10M 100M
FREQUENCY (Hz)
TEMPERATURE ERROR
vs. DXP-DXN CAPACITANCE
TEMPERATURE ERROR (°C)
TEMPERATURE ERROR (°C)
10
TEMPERATURE (°C)
4.0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
VIN = 25mVp-p
-8
-1.5
1
10
100
1k
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
10k 100k 1M 10M 100M
FREQUENCY (Hz)
DXP-DXN CAPACITANCE (nF)
STANDBY SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
AVERAGE SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
3
2
1
0
MAX6660 toc07
4
400
AVERAGE SUPPLY CURRENT (µA)
MAX6660 toc06
5
STANDBY SUPPLY CURRENT (µA)
1
150
TEMPERATURE ERROR
vs. COMMON-MODE NOISE FREQUENCY
3.0
VIN = 100mVp-p
-30
-50
LEAKAGE RESISTANCE (MΩ)
3.5
VIN = 250mVp-p
0
-3
10
VIN = SQUARE WAVE APPLIED TO VCC
WITH NO 0.1µF VCC CAPACITOR
15
-20
1
300
200
100
3.0
3.5
4.0
4.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
4
20
TEMPERATURE ERROR (°C)
10
4
TEMPERATURE ERROR (°C)
15
MAX6660 toc02
5
MAX6660 toc01
20
TEMPERATURE ERROR
vs. POWER-SUPPLY NOISE FREQUENCY
MAX6660 toc03
TEMPERATURE ERROR
vs. PC BOARD RESISTANCE
TEMPERATURE ERROR (°C)
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
5.0
5.5
3.0
3.3
3.6
3.9
4.2
4.5
4.8
5.1
5.4
SUPPLY VOLTAGE (V)
_______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
端子
PIN
名称
NAME
1
VFAN
機 能
FUNCTION
ファン駆動電源入力。4.5V∼13.5V。
Fan
Drive Power-Supply Input. 4.5V to 13.5V.
2
VCC
電源電圧入力。+3V∼+5.5V。0.1µFのコンデンサでV
をグランドにバイパスして下さい。
Supply
Voltage Input. +3V to +5.5V. Bypass VCC to groundCC
with
a 0.1µF capacitor.
3
DXP
入力：リモートジャンクションアノード。ノイズフィルタリングのため、2200pFのコンデンサをDXPとDXNの間に接続して下さい。
Input:
Remote-Junction Anode. Place a 2200pF capacitor between DXP and DXN for noise filtering.
4
DXN
入力：リモートジャンクションカソード。DXNは、内部でグランド電位よりも高いダイオード電圧にバイアスされています。
Input:
Remote-Junction Cathode. DXN is internally biased to a diode voltage above ground.
5
FAN
ファンローサイドへのオープンドレイン出力。1µF以上のコンデンサをFANとVFANの間に接続して下さい。
Open-Drain
Output to Fan Low Side. Connect a minimum 1µF capacitor between FAN and VFAN.
6
ADD1
SMBusアドレス選択端子。パワーアップすると、ADD0とADD1がサンプリングされます。
SMBus
Address Select Pin. ADD0 and ADD1 are sampled upon power-up.
7
PGND
電源グランド
Power
Ground
8
AGND
アナロググランド
Analog
Ground
9
OVERT
温度過昇シャットダウン出力。アクティブロー出力(必要に応じてアクティブハイもプログラム可能)。オープンドレイン。
Overtemperature
Shutdown Output. Active-low output (programmable for active high if desired). Open drain.
10
ADD0
SMBus
Slave Address Select Pin. ADD0 and ADD1 are sampled upon power-up.
SMBusスレーブアドレス選択端子。パワーアップすると、ADD0とADD1がサンプリングされます。
11
ALERT
SMBusアラート(割込み)出力。オープンドレイン、アクティブロー出力。
SMBus
Alert (Interrupt) Output. Open-drain, active-low output.
12
SMBDATA
13
GAIN
14
SMBCLK
15
STBY
16
TACH IN
SMBusシリアルデータ入力/出力。オープンドレイン
SMBus
Serial Data Input/Output. Open drain.
ゲイン制御。外部抵抗器をGAINからV
に接続して、電流検出モードのゲインを下げて下さい。
Gain
Control. Connect an external resistor
GAIN to VCC to reduce the gain of the current-sense mode.
CCfrom
コントローラのSMBusクロックライン。MAX6660が給電されていない場合でも、このラインは最大V
SMBus
Clock Line from Controller. This line tolerates inputs up to VCC even if MAX6660 CC
is の入力を受け入れます。
not powered.
Hardware
Standby Input. Drive STBY low to reduce supply current. Temperature and comparison
ハードウェアスタンバイ入力。電源電流を減らすには、STBYをローに駆動して下さい。
data
are retained in standby mode.
スタンバイモードでは、温度と比較データが保存されます。
Fan
Tachometer Input. Tolerates voltages up to VFAN.
ファンタコメータ入力。最大VFANの電圧を受け入れます。
詳細 ___________________________________
MAX6660は、SMBusインタフェースを備えたリモート
温度センサとファンコントローラです。MAX6660は、
リモートジャンクション温度センサの温度を10ビット+
符号ディジタルワードに変換します。リモート温度センサ
には、2N3906や多くのプロセッサICのサブストレート
によく見られるタイプなどのダイオード接続トランジスタ
が使用できます。温度情報はファン速度レギュレータに
送られ、SMBusインタフェースを介して読み取られます。
SMBus経由の温度データは、10ビット+符号の2の補数
ワードとして0.125℃(LSB)の分解能で読み取ることが
でき、0.25sごとに更新されます。
MAX6660は、タコメータフィードバックによりファン
速度を安定化する閉ループファンコントローラを内蔵
しています。温度情報は、スレッショルド及び範囲設定
と比較され、これによりMAX6660は温度に比例する
ファン速度を自動的に設定できます。温度制御ループ
またはファン制御ループのいずれかを開ループにできる
ことを含め、これらのモードによる制御がすべて利用
できます。図1に簡略化したブロック図を示します。
ADC
ADCは、60msの期間にわたって積分する平均タイプで、
優れたノイズ除去特性を備えています。リモートダイ
オードにバイアス電流を流し、順方向電圧を測定して
温度を算出します。DXN端子は、リモートダイオードの
カソードで、内部ダイオードによりグランドよりも
0.65V高い電位にバイアスされています。これはADC
入力を差動測定用に設定するためです。ワーストケース
のDXP-DXN差動入力電圧範囲は、0.25V∼0.95Vです。
リモートダイオードとの直列抵抗が過剰になると、1Ω
当たり約+1/2℃の誤差が生じます。同様に、DXP-DXN
に200mVのオフセット電圧が加わると、約1℃の誤差を
生じます。
A/D変換シーケンス
変換シーケンスは、フリーランニング自動変換モード
(構成レジスタのビット6=0)で250msごとに開始し、
またはワンショットコマンドを書き込むことにより直ち
に開始します。新しい測定結果は、変換終了後に得られ
ます。前回の変換シーケンスの結果は、ADCが変換を
行っているときも利用できます。
リモートダイオードの選択
温度精度は、高品質のダイオード接続小信号トランジスタ
を使用できるか否かによります。精度は、表1に示す
デバイスすべてに対して実験により確認されています。
また、MAX6660は、温度検出ダイオードを内蔵した
CPUとその他のICのダイ温度を直接測定できます。
_______________________________________________________________________________________
5
MAX6660
端子説明 __________________________________________________________________________
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
VFAN
TACH IN
FAN-SPEED
REGULATOR
FAN
FAN
N
REGISTERS
TMAX
DXP
MUX
ADC
THYST
COMPARAT0R
OVERT
DXN
REMOTE DATA
TEMPERATURE
CENTRAL
LOGIC
ALERT
THIGH
SMBCLK
SMBDATA
ADD0
ADD1
SMBus
INTERFACE
ADDRESS
DECODER
TLOW
CONFIGURATION
FAN COUNT DIVISOR
(FC)
TFAN (FT)
THERMAL OPEN/
CLOSED LOOP
FAN
CONTROL
CIRCUIT
FAN OPEN/
CLOSED LOOP
FAN GAIN (FG)
FAN SPEED LIMIT
(FS)
FAN LIMIT (FL)
MODE (M)
FAN CONVERSION
RATE (FCR)
FAN-SPEED CONTROL
(FSC)
STATUS
図1. MAX6660のブロック図
6
_______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
サーマルマスと自己発熱
内蔵された検出ジャンクションを備えたCPUやその他の
ICの温度を測定するとき、サーマルマスは事実上何も
影響を与えません。すなわち、ジャンクション温度の
測定から、変換サイクル中に実際の温度が判明します。
個別のリモートセンサの温度を測定するとき、小型の
パッケージ(例えば、SOT23)ほど熱応答時間が短くなり
ます。熱源とセンサの間の温度勾配を考慮して、センサ
パッケージ周辺に漂う空気の流れが測定精度に影響を
与えないようにして下さい。自己発熱は、測定精度に
重大な影響を与えません。ダイオードの電流源による
リモートセンサの自己発熱は無視できます。
ADCのノイズフィルタリング
ADCは、特に60Hz/120Hzの電源ハムなどの低周波
信号に対して優れたノイズ除去特性を有する積分タイプ
です。微小電力動作では高周波のノイズ除去特性に制約
があり、そのため、電気的ノイズの多い環境における
高精度のリモート測定では、慎重なプリント基板レイ
アウトと外部ノイズの適切なフィルタリングが必要です。
高周波EMIは、DXPとDXNにおいて外部に2200pFの
コンデンサを接続することで最良のフィルタリングが
できます。この値は、ケーブルの容量を含め、約3300pF
(最大)まで増加できます。3300pFよりも大きい容量を
使用すると、電流源切替えの立上り時間が原因で誤差が
発生します。ほとんどすべてのノイズ源の試験が行わ
れる場合、ADCの測定値が実際の温度よりも標準で
+1℃∼+10℃(周波数と振幅によりますが)高くなります。
表1. リモートセンサトランジスタ
MANUFACTURER
MAX6660
トランジスタは、順方向電圧の比較的高い小信号タイプ
でなければなりません。そうでない場合、A/Dの入力
範囲を満たさなくなる可能性があります。順方向電圧は、
10µAで0.25Vよりも大きいものとします。この条件が
予想最高温度で満たされることを確認して下さい。
順方向電圧は、100µAで0.95V未満でなければなりま
せん。この条件が予想最低温度で満たされることを
確認して下さい。大型のパワートランジスタ、パワー
ダイオード、または小信号ダイオードを使用しないで
下さい。また、ベース抵抗は100Ω未満とします。順方向
電流ゲインに対する仕様が厳しい(例えば、50<β<150)
ことは、メーカが適切な工程管理を実施しており、デバ
イスが一定したVBE特性を持つことを示します。モード
レジスタのビット5∼2は、推奨リストに記載されて
いないダイオードの温度を正確に測定したり、特定の
制御システムで使用するMAX6660を個別に調整したり
するためのADCゲインの調整に使用することができます。
MODEL NO.
Central Semiconductor (USA)
Fairchild Semiconductor (USA)
Rohm Semiconductor (Japan)
Samsung (Korea)
Siemens (Germany)
2N3904, 2N3906
2N3904, 2N3906
SST3904
KST3904-TF
SMBT3904
Zetex (England)
FMMT3904CT-ND
Note: Transistors must be diode connected (base shorted to
collector).
プリント基板レイアウト
以下の指針に従って温度センサの測定誤差を低減して
下さい。
1) MAX6660をリモートダイオードにできる限り近づ
けて配置します。コンピュータのマザーボードなど、
ノイズの多い環境では、この距離を10cm∼20cm
(typ)とすることができます。最大のノイズ源を回避
できれば、この距離は長くすることが可能です。
ノイズ源には、CRT、クロック発生器、メモリバス、
ISA/PCIバスがあります。
2) DXP-DXNラインの経路をCRTの偏向コイルの近くに
配置しないで下さい。また、高速ディジタル信号の
近くにトレースを配置しないで下さい。適切なフィ
ルタリングを行っても+30℃の誤差が容易に生じる
場合があります。
3) DXPとDXNのトレースを平行にし互いに近づけて、
+12VDCなどの高電圧トレースから遠ざけて配置し
ます。プリント基板を汚染する漏洩電流は、注意して
処理する必要があります。DXPとグランドの間に
20M(の漏洩経路があると、約+1℃の誤差が生じる
からです。高電圧のトレースが避けられない場合は、
DXP-DXNトレースのいずれかの側のGNDにガード
トレースを接続して下さい(図2)。
4) ビアやクロスアンダーをできるだけ使用せずに経路を
定め、銅とハンダによる熱電対効果を最小限に抑えて
下さい。
5) 熱電対が形成されるときは、DXPとDXNの両経路が
同じ熱電対となるようにして下さい。銅とハンダの
熱電対は3µV/℃を発生しますが、+1℃の測定誤差に
相当するDXP-DXNでの電圧誤差は約200µVです。
したがって、数箇所の熱電対が加算されても誤差は
無視できます。
6) トレースの幅は広くして下さい。幅が狭いと誘導性
になり、放射ノイズを拾いやすくなります。図2で
推奨する10milの幅と間隔は、絶対に必要なわけでは
ありません。狭いトレースでの漏洩とノイズが僅かに
改善されるに過ぎないからです。可能な限り幅の
広いトレースを使用して下さい。
_______________________________________________________________________________________
7
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
7) ノイズフィルタリングの効果を最大限に高めるため
VCC と直列に50Ωの抵抗器を追加します(標準動作
回路を参照)。
GND
10mils
プリント基板レイアウトのチェックリスト
• MAX6660をリモート検出ジャンクションの近くに
配置します。
10mils
DXP
MINIMUM
10mils
DXN
• トレースを高電圧(+12Vバス)から遠ざけます。
10mils
GND
• トレースを高速データバスとCRTから遠ざけます。
• 推奨のトレース幅と間隔を適用します。
• トレースの下にグランドプレーンを配置します。
• DXPとDXNをガードトレースで取り囲み、これを
GNDに接続します。
• ノイズフィルタと0.1µFのVCCバイパスコンデンサを
MAX6660の近くに配置します。
ツイストペアとシールド付ケーブル
リモートセンサまで距離が20cmよりも長い場合やノイズ
が非常に多い環境では、ツイストペアケーブルを使用して
リモートセンサを接続します。ツイストペアケーブルの
長さは、ノイズが過大な誤差を生じることがなければ、
180cm∼360cmとすることができます。距離がさらに
長い場合は、音響マイクロフォンに使用されるような
シールド付ツイストペアケーブルが最適です。例えば、
Belden #8451は、ノイズの多い環境で最大30mの
距離に利用できます。デバイス側では、ツイストペア
をDXPとDXNに接続し、シールドをGNDに接続します。
リモートセンサ側では、シールドを接続しないでおき
ます。
非常に長いケーブルを布設する場合は、ケーブルの寄生
容量がノイズフィルタ作用をする場合が多いので、
2200pFのコンデンサをときには除去したりその値を
小さくしたりすることができます。ケーブルの抵抗も
リモートセンサの精度に影響します。直列抵抗1Ωに
つき、誤差は約+1/2℃です。
低電力スタンバイモード
スタンバイモードでは、ADC、制御ループ、ファン
ドライバをディセーブルすることにより、電源電流が
10µA以下に減少します。ハードウェアスタンバイモード
に入るにはSTBYを強制的にローにし、ソフトウェア
スタンバイに入るには構成バイトレジスタのRUN/STOP
ビットを1に設定します。ハードウェアとソフトウェア
のスタンバイはよく似ています。つまり、全データが
メモリに保存され、SMBインタフェースがアクティブな
状態にありSMBusコマンドを待っている点が共通して
います。唯一の違いは、ソフトウェアスタンバイモード
ではワンショットコマンドが変換を開始する点です。
8
図2. 推奨されるDXP-DXNのプリント基板トレース
ハードウェアスタンバイでは、ワンショットコマンドが
無視されます。SMBusが動作すると、デバイスに流れる
電源電流が増加します。
STBYをローに駆動すると、ソフトウェアの変換コマンド
が無効になります。変換が進行中にハードウェアまたは
ソフトウェアのスタンバイコマンドが受信されると、
変換サイクルが中断して温度レジスタは更新されません。
以前のデータは変更されずにそのまま利用できます。
SMBusディジタルインタフェース
ソフトウェアの観点からは、MAX6660は温度データ、
警報スレッショルド値、制御ビットを格納した1組の
バイト幅レジスタとして機能します。デバイスは、
すべての機能へのアクセスに対して同じSMBusスレーブ
アドレスに応答します。
MAX6660では、警報スレッショルドのプログラム、
温度データの読取り、すべてのファン制御ループレジ
スタへの読み書きを行うために、バイト書込み、バイト
読取り、バイト送信、バイト受信(図3、4、5)の4つの
標準SMBusプロトコルを採用しています。短いバイト
受信プロトコルでは、バイト読取り命令により正しい
データレジスタが予め選択されていると、転送を速く
することができます。マルチマスタシステムの短い
プロトコル使用するときは、第2のマスタが第1のマスタ
に知らせることなくコマンドバイトを上書きする可能性
があるため、注意が必要です。
表2. 温度データ形式(2の補数)
TEMP. (°C)
DIGITAL OUTPUT
+127
+125.00
+25
+0.125
0
-0.125
-25
0111 1111 111
0111 1101 000
0001 1001 000
0000 0000 001
0000 0000 000
1111 1111 111
1110 0111 111
-40
1101 1000111
_______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
MAX6660
Write Byte Format
S
ADDRESS
WR
ACK
COMMAND
7 bits
ACK
DATA
8 bits
Slave Address: equivalent to chip-select line of
a 3-wire interface
ACK
P
8 bits
Command Byte: selects which
register you are writing to
1
Data Byte: data goes into the register
set by the command byte (to set
thresholds, configuration masks, and
sampling rate)
Read Byte Format
S
ADDRESS
WR
ACK
COMMAND
7 bits
ACK
S
8 bits
Slave Address: equivalent to chip-select line
ADDRESS
RD
ACK
DATA
7 bits
Command Byte: selects
which register you are
reading from
P
Data Byte: reads from
the register set by the
command byte
Receive Byte Format
WR
ACK
COMMAND
7 bits
ACK
P
S
ADDRESS
8 bits
RD
ACK
DATA
7 bits
///
P
8 bits
Data Byte: reads data from
the register commanded
by the last Read Byte or
Write Byte transmission;
also used for SMBus Alert
Response return address
Command Byte: sends command with no data, usually
used for one-shot command
S = Start condition
P = Stop condition
///
8 bits
Slave Address: repeated
due to change in dataflow direction
Send Byte Format
S
ADDRESS
Shaded = Slave transmission
/// = Not acknowledged
図3. SMBusプロトコル
A
tLOW
B
C
tHIGH
E
D
F
G
I
H
J
K
L
M
SMBCLK
SMBDATA
tSU:STA
tHD:STA
tSU:DAT
A = START CONDITION
B = MSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
C = LSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
D = R/W BIT CLOCKED INTO SLAVE
E = SLAVE PULLS SMBDATA LINE LOW
tHD:DAT
tSU:STO tBUF
J = ACKNOWLEDGE CLOCKED INTO MASTER
K = ACKNOWLEDGE CLOCK PULSE
L = STOP CONDITION, DATA EXECUTED BY SLAVE
M = NEW START CONDITION
F = ACKNOWLEDGE BIT CLOCKED INTO MASTER
G = MSB OF DATA CLOCKED INTO SLAVE
H = LSB OF DATA CLOCKED INTO SLAVE
I = SLAVE PULLS SMBDATA LINE LOW
図4. SMBus書込みタイミング図
A
B
tLOW
C
D
E
F
G
tHIGH
H
I
J
K
L
M
SMBCLK
SMBDATA
tSU:STA tHD:STA
tSU:STO
tSU:DAT
A = START CONDITION
B = MSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
C = LSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
D = R/W BIT CLOCKED INTO SLAVE
E = SLAVE PULLS SMBDATA LINE LOW
F = ACKNOWLEDGE BIT CLOCKED INTO MASTER
G = MSB OF DATA CLOCKED INTO MASTER
H = LSB OF DATA CLOCKED INTO MASTER
I = MASTER PULLS DATA LINE LOW
J = ACKNOWLEDGE CLOCKED INTO SLAVE
K = ACKNOWLEDGE CLEAR PULSE
tBUF
J = STOP CONDITION, DATA
EXECUTED BY SLAVE
K = NEW START CONDITION
図5. SMBus読取りタイミング図
_______________________________________________________________________________________
9
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
SMBusインタフェースにはタイムアウト機能があり、
これはデータまたはクロックラインが35ms以上ローに
保たれているときは随時インタフェースをリセットして
MAX6660がバスを「ロック」できないようにすることが
可能です。
OVERTラインは、MAX6660によるか、外部ソースで
駆動するかのいずれかによりアクティブにすることが
できます。外部ソースは、構成レジスタのビット2に
よりマスクできます。OVERTがアクティブのとき、
ファンループがファンを強制的に最高速度にし、ステー
タスレジスタのビット1をセットします。
リモート温度データレジスタ
アドレスが00hと01hの2つのレジスタは、リモート
ダイオードの測定温度データを保存します。リモート
ダイオード温度のデータ形式は、1 0ビット+符号で、
各ビットは2の補数形式で0.125℃に相当します(表2)。
レジスタ01hには、符号ビットと最初の7ビットが含まれ
ます。レジスタ00hのビット7、6、5は、3つのLSB
です。この2つのレジスタを同時に読み取らない場合は、
それらの内容が2つの異なる温度測定値データであり、
間違った温度データをもたらすかもしれません。この
ため、パリティビットが0 0 hレジスタに付加されて
います。これのビット4は、00hと01hのデータが同じ
温度変換によるものであれば0、そうでなければ1です。
残りのビットは「ドントケア(任意)」です。温度データを
読み取るとき、レジスタ01hを最初に読み取る必要が
あります。
警報スレッショルドレジスタ
MAX6660は、各ビットが1℃に相当する2の補数温度
値を用いてプログラムできる4つの警報スレッショルド
レジスタを備えています。これらのレジスタは、THIGH、
T LOW 、T MAX 、T HYST です。測定温度がT HIGH 以上で
あるか、TLOW未満の場合、ALERT割込みがアクティブな
状態になります。測定温度がT MAX 以上である場合、
OVERT出力がアクティブな状態になります(温度過昇
出力( OVERT )の項を参照)。T MAXを超える温度により、
ALERTとOVERTがアクティブになった場合、温度が
THYSTよりも下がって初めてアクティブな状態を取り消す
ことが可能です。POR状態でのTHIGHは+127℃、TLOW
は-55℃、TMAXは+100℃、THYSTは+95℃です。
温度過昇出力( OVERT )
MAX6660は、リモートダイオードの温度がT MAXレジ
スタで設定された限界値をよぎると設定される温度過昇
出力( OVERT )を備えています。( OVERT )は、リモート
ダイオードの温度がTMAXを超えていれば必ずアクティブ
です。温度がT HYST 未満に下がると、OVERTラインは
クリアされます。構成レジスタのビット1は、OVERT
出力をマスクするのに使用できます。通常、OVERT出力
は電源シャットダウンラインに接続されてシステム電源
を停止します。パワーアップの際は、OVERTのデフォ
ルトがアクティブローですが、構成レジスタのビット5
を設定することにより極性を反転できます。
10
ダイオードフォルト警報
DXPの連続性フォルト検出器は、DXPとDXNの間の
オープン回路を検出します。オープン回路または短絡が
存在すると、レジスタ01hに000 0000がロードされ
ます。さらに、フォルトがオープン回路である場合、
ステータスバイトのビット2が1にセットされ、変換の
終了時にALERT状態がアクティブになります。PORの
直後、ステータスレジスタは最初の変換の終了時まで
フォルトが存在しないことを表示します。
ALERT割込み
リモートダイオードの温度がTLOW未満であるか、THIGH
を超えているとき、ALERT割込み出力信号がアクティブ
になります(この信号が構成レジスタのビット7により
マスクされていない場合)。リモートダイオードが接続
されていない場合(連続性検出のため)、ダイオードが
短絡されている場合、またはOVERTも、ALERT信号が
アクティブになります。ALERT信号がアクティブになる
と、ステータスレジスタの対応するビットがセットされ
ます。ALERTをクリアする方法には、ALERT応答アド
レスの送信、またはステータスレジスタの読取りの2つ
があります。
自動変換は、割込みがあっても停止しません。ALERTが
アクティブ状態になった後も、新しい温度データは
SMBus上で利用できます。ALERTはアクティブローの
オープンドレイン出力なので、複数のデバイスが同じ
割込みラインを共有できます。割込みは各温度変換の
終了時に更新されます。そのため、クリアされた後も
フォルトの原因が排除されていなければ、次の温度変換
の後に割込みが再び現れます。
構成レジスタのビット0を1にセットすると、ステータス
レジスタはSMBusアラート応答アドレス(アラート応答
アドレスの項を参照)を送信することによってのみクリア
されます。是正処置をとる前に、現在の温度を読み取る
ことで割込みが有効であることを必ずチェックして
下さい。割込みの再発を防止するため、MAX6660は
所定の温度スレッショルドを1回よぎるたびに一度だけ
ALERTをアクティブにします。新しい割込みをイネー
ブルするには、割込みをトリガするリミットレジスタの
値を書き換える必要があります。もう一方の温度スレッ
ショルドをよぎることにより他の割込み状態が発生する
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
例えば、リモート温度読取りがTHIGHをよぎり、ALERT
をアクティブにします。ホストは、割込みに応答して
アラート応答アドレスを読み取って割込みをクリアし
ます。このとき、システムもステータスバイトを読み
取ることができます。状態が持続すると、割込みが再び
現れます。最後に、ホストは新しい値をTHIGHに書き込み
ます。こうすることで、アラート状態がなお続く場合は
デバイスが新しいTHIGH割込みを発生することができます。
アラート応答アドレス
SMBusアラート応答割込みポインタは、バスマスタに
必要な複雑で高価なロジック回路を持たない単純な
スレーブデバイスのフォルトを素早く識別します。ALERT
割込み信号を受けたホストマスタは、アラート応答
スレーブアドレスに受信バイトを一斉送信することが
できます(スレーブアドレスの項を参照)。次に、割込み
を発生したスレーブデバイスはそのアドレスをバスに
送出することにより、割込みを発生したのはどのデバ
イスであるかを知らせます(表3)。
アラート応答は、I 2 CTMのジェネラルコールと同様に、
複数の異なるスレーブデバイスを同時に起動できます。
複数のスレーブが応答しようとすると、バスの仲裁規則
により、下位アドレスコードを持ったデバイスが優先
されます。他方のデバイスは受信通知を送信せず、
ALERTラインをクリアされるまでローに保持します
(アラートをクリアする条件は、スレーブデバイスの
タイプに応じて異なります)。アラート応答プロトコル
が無事終了すると、アラートを発した条件がもはや存在
しなければ割込みラッチがクリアされます。条件がまだ
存在する場合は、デバイスは次の変換の終了時にALERT
割込みを再びアクティブにします。
表3. アラート応答アドレスの読取り形式
BIT
NAME
7 (MSB)
6
5
4
3
2
1
0 (LSB)
ADD7
ADD6
ADD5
ADD4
ADD3
ADD2
ADD1
1
FUNCTION
Provide the current MAX6660
slave address
Logic 1
I2CはPhilips Corp.の商標です。
コマンドバイトの機能
8ビットのコマンドバイトレジスタ(表4)は、MAX6660
内の他のレジスタを指し示すマスタインデックスです。
レジスタのPORは0000 0000なので、PORの直後に
受信バイトの転送(コマンドバイトを持たないプロトコル)
が行われると、現在のリモート温度データが返されます。
ワンショット
ワンショットコマンドは、新しい変換サイクルを直ちに
開始させます。ソフトウェアスタンバイモード(RUN/
STOPビット=ハイ)では、新しい変換が始まり、その後
デバイスはスタンバイモードに戻ります。ワンショット
コマンドを受信したとき変換が進行中であれば、コマンド
は無視されます。自動変換モード(RUN/STOPビット=
ロー)で変換と変換の間にワンショットコマンドを受信
すると、新しい変換が直ちに始まります。
構成バイトの機能
構成バイトレジスタ(表5)は、ALERT信号をマスク(ディ
セーブル)するために使用して、デバイスのソフトウェア
スタンバイモードへの設定、OVERTの極性の変更、
MAX6660の温度開/閉ループモードへの設定、OVERT
信号の抑止、OVERT出力のマスク、ALERT信号のクリア
を行います。MAX6660には、構成レジスタのビット
6∼3への書込みコマンドを禁止する書込み防止機能
(ビット4)があります。また、これは、T MAX、T HYST、
ファン変換速度の各レジスタへの書込みを禁止します。
ステータスバイトの機能
ステータスバイト(表6)は、複数のフォルト状態を報告
します。これは、MAX6660のファンドライバトラン
ジスタが過熱状態及び/またはサーマルシャットダウン
状態にあること、温度が温度スレッショルドT LOW と
THIGHを超えていること、及びDXP-DXN経路にオープン
回路があるかどうかを示します。また、レジスタは
ALERTとOVERTの各ラインの状態を報告し、ファン
ドライバが完全にオンであることを示します。ステー
タスレジスタの最終ビットは、ファンの故障が発生して
いることを示します。
PORの後、アラートまたは温度過昇の状態でないものと
すると、フラグビットの正常な状態はゼロです。ステー
タスレジスタのビット2∼6は、フォルトが存続して
いない限り、ステータスレジスタを順調に読み取ること
によりクリアされます。ALERT出力がステータスフラグ
ビットの後に続きます。読取りが無事終了すると両者は
クリアされますが、条件が存在する場合、次の変換の
終了時にALERTが再びアクティブになります。
MAX6660は衝突回避機能を備えているので、SMBus
動作と温度変換の間は完全に非同期で動作します。
______________________________________________________________________________________
11
MAX6660
可能性があります。あるいは、ダイオードのフォルトも
割込みの発生原因となる可能性があります。
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
表4. コマンドバイトのビット割当
REGISTERS
RRL
RRH
RSL
COMMAND
00h
POR STATE
00000000
01h
00000000
FUNCTION
Read Remote Temperature Low Byte (3MSBs)
Read Remote Temperature High Byte (Sign Bit and First 7 Bits)
02h
00000000
Read Status Byte
RCL/WCL
03h/09h
00000000
Read/Write Configuration Byte
RFCR/WFCR
04h/0Ah
00000010
RTMAX/WTMAX
10h/12h
01100100 at +100°C
Read/Write Fan-Conversion Rate Byte
Read/Write Remote TMAX
RTHYST/WTHYST
11h/13h
01011111 at +95°C
Read/Write Remote THYST
RTHIGH/WTHIGH
07h/0Dh
01111111 at +127°C
Read/Write Remote THIGH
RTLOW/WTLOW
08h/0Eh
11001001 at -55°C
Read/Write Remote TLOW
SPOR
FCh
N/A
Write Software POR
OSHT
0Fh
N/A
Write One-Shot Temperature Conversion
RTFAN/WTFAN
14h/19h
00111100 at +60°C
RFSC/WFSC
15h/1Ah
00000000
Read/Write Fan-Speed Control
RFG/WFG
16h/1Bh
10000000
Read/Write Fan Gain
17h
00000000
Read Fan Tachometer Count
RFTCL/WFTCL
18h/1Ch
11111111
Read/Write Fan Tachometer Count Limit (Fan Failure Limit)
RFCD/WFCD
1Dh/1Eh
00000001
Read/Write Fan Count Divisor
RFS/WFS
1Fh/20h
11111111
Read/Write Full-Scale Register
RM/WM
FAh/FBh
00000000
Read/Write Mode Register
ID Code
FEh
01001101
Read Manufacturer ID Code
ID Code
9Dh
00001001
Read Device ID Code
RFTC
自動変換を行っているとき、T HIGHとT LOWの限界値が
互いに接近していると、ステータス読取り動作間の時間
の長さによっては、高温と低温のステータスビットが
ともにセットされる可能性があります。こうした状況
では、長期的な温度変化によって反転したステータス
ビットは当てにしない方が得策です。それよりも、現在
の温度読取り値を用いて傾向を見極めます。
メーカとデバイスのIDコード
2つのROMレジスタでメーカとデバイスのIDコードを
提供します。メーカのIDを読み取ると4Dが戻されますが、
これはASCIIコードM(マキシムの場合)です。デバイス
IDを読み取ると09hが戻されますが、これはMAX6660
デバイスを示します。READ WORD 16ビットSMBus
プロトコルを採用していれば(8ビットREAD BYTEで
なく)、どちらの場合もLSBはデータを含み、MSBは
00hを含んでいます。
スレーブアドレス
MAX6660は、ピンストラッピングADD0とADD1により
9種類のアドレスの1つを持つようにプログラムできる
ので、アドレスが重複することなく同じバスに最大9つ
のMAX6660が設置できます。アドレス情報については、
表7を参照して下さい。
12
Read/Write Fan-Control Threshold Temperature TFAN
アドレス端子状態はPOR時にのみチェックされ、アド
レスデータはラッチされたままになります。これはハイ
インピーダンス状態の検出に必要なバイアス電流に起因
する自己消費電流を低減するためです。
また、MAX6660は、SMBusアラート応答スレーブアド
レスにも応答します(アラート応答アドレスの項を参照)。
PORとUVLO
MAX6660は揮発性メモリを内蔵しています。信頼性の
低い電源状態で、メモリ内のデータが破壊されたり
不安定な動作が生じたりしないよう、POR電圧検出器が
VCCを監視し、VCCが1.91V(標準、電気的特性を参照)
よりも下がるとメモリをクリアします。電源が最初に
印加されV CC が2.0V(typ)よりも高くなるとロジック
ブロックが動作を開始しますが、3.0V未満のVCCレベル
での読取りと書込みは推奨できません。第2のVCCコンパ
レータであるADC低電圧ロックアウト(UVLO)コンパ
レータは、ヘッドルームが十分となる(VCC=2.8V標準)
までADCの変換を阻止します。
SPORソフトウェアのPORコマンドは、シリアルインタ
フェースを介してMAX6660レジスタのパワーオン
リセットを強制的に行うことができます。SEND BYTE
プロトコルでCOMMAND=FChを使用します。
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
BIT
NAME
POR
STATE
7(MSB)
ALERT Mask
0
MAX6660
表5. 構成バイトのビット割当
DESCRIPTION
When set to 1, ALERT is masked from internally generated errors.
6
Run/Stop
0
When set to 1, the MAX6660 enters low-power standby.
5
OVERT Polarity
0
0 provides active low, 1 provides active high.
0
When set to 1, Write Protect is in effect for the following applicable registers:
1. Configuration register bits 6, 5, 4, 3
2. TMAX register
3. THYST register
4. Fan Conversion Rate register
4
Write Protect
3
Thermal Closed/
Open Loop
0
When set to 1, the thermal loop is open. The Fan Speed Control retains the last
closed-loop value unless overwritten by a bus command (in closed loop, the Fan
Speed Control is read only). If Fan Mode is set to Open Loop by writing a 1 to bit
0 of the Fan Gain register, then this bit is automatically set.
2
OVERT Input Inhibit
0
When set to 1, an external signal on OVERT is masked from bit 1 of the Status
register.
1
Mask OVERT
Output
0
Mask the OVERT output from an internally generated overtemperature error.
0
ALERT Clear Mode
0
When 0, reading the Status register clears or sending an Alert Response Request
clears ALERT (if the fault condition is no longer true). When set high, only an Alert
Response Request clears ALERT.
表6. ステータスバイトのビット割当
BIT
NAME
POR
STATE
7 (MSB)
MAX6660 Overheat
0
When high, indicates that the fan driver transistor of the MAX6660 has
overheated (temp > +150°C) and is in thermal shutdown. The fan driver remains
disabled until temperature falls below +140°C.
6
ALERT
0
When high, indicates ALERT has been activated (pulled low), regardless of
cause (internal or external).
5
Fan Driver Full
Scale
0
When high, indicates the fan driver is at full scale. Only valid in fan
closed-loop mode (Register FG B170 = 0). Set to high in fan open-loop mode
(Register FG B170 = 1).
4
Remote High
0
When high, the remote-junction temperature exceeds the temperature in the
Remote High register.
3
Remote Low
0
When high, the remote-junction temperature is lower than the temperature in the
Remote Low register.
2
Diode Open
0
When high, the remote-junction diode is open.
DESCRIPTION
1
OVERT
0
When high, indicates that OVERT has been activated, regardless of cause
(internal or external).
0
Fan Failure
0
When high, indicates the count in the Fan Tachometer Count register is higher
than the limit set in the Fan Tachometer Count Limit register.
______________________________________________________________________________________
13
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
表7. PORスレーブアドレスデコーディング
(ADD0とADD1)
ADD0
GND
ADD1
GND
ADDRESS
0011 000
GND
High-Z
0011 001
0011 010
GND
VCC
High-Z
GND
0101 001
High-Z
High-Z
0101 010
High-Z
VCC
0101 011
VCC
GND
1001 100
VCC
High-Z
1001 101
VCC
VCC
1001 110
TEMPDATA
FCR
0.25s TO 16s
UPDATE
TFAN
FSC
FG
4/5/6 BITS
FAN CONTROL
DRIVER CIRCUIT
パワーアップのデフォルトの内容は、次の通りです。
• 割込みラッチがクリアされます。
• ADCが自動変換を開始します。
• コマンドレジスタが00hにセットされます。これは
内部の受信バイトの高速クエリーを簡単に行うため
です。
• T HIGH とT LOW の各レジスタが、それぞれ+127℃と
-55℃に設定されます。
• T HYST とT MAX が、それぞれ+95℃と+100℃に設定
されます。
ファン制御
ファンの制御機能は、温度ループ、ファン速度レギュ
レーションループ(ファンループ)、ファン故障センサに
分けられます。温度ループは温度に基づいて希望する
ファン速度を設定しますが、ファン速度レギュレー
ションループは内部で分周されたリファレンス発振器を
用いてファン速度を同期させ安定化します。ファン速度
レギュレーションループには、ファンドライバとタコ
メータセンサが含まれます。ファン故障センサは、ファン
タコメータの計数がファンタコメータ値よりも大きく
なったこと(これはファンが限界値よりも低速の状態
です)を知らせるFAN FAIL警報を備えています。ファン
ドライバは、Nチャネル、4(、320mAのMOSFETで、
最大VDSは16Vです。このMOSFETのドレイン端子は
ファンのローサイドに接続されます。MAX6660のタコ
メータセンサ(TACH IN)は、ファンのタコメータ出力で
駆動され、ファン速度を制御するファン速度レギュレー
ションループに信号をフィードバックします。タコメータ
出力を持たないファンの場合は、MAX6660が整流電流
パルスをモニタすることによりタコメータパルスを発生
できます(整流電流パルスの項を参照)。
温度ループ
温度閉ループ
図6. MAX6660温度ループ
14
MAX6660は、温度ループとファンループの両方を
閉じた完全な閉ループモードで動作することができます。
この場合、リモートダイオードセンサ温度がファン速度
を直接制御します。構成レジスタのビット3をゼロに設定
すると、MAX6660は温度閉ループに入ります(図6)。
リモートダイオード温度センサは250msごとに更新
されます。値は一時レジスタ(TEMPDATA)に保存され、
T HIGH、T LOW、T HYST、T MAX、T FANの各レジスタ内の
プログラムされた温度値と比較され、エラー出力OVERT
とALERTを発生します。
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
ファンスレッショルド(TFAN)レジスタの値は、UPDATE
レジスタの値から差し引かれます。UPDATEがTFAN温度
を超えると、ファン速度制御(FSC)レジスタ(表9)は、
ビット4∼0についてはLSBが0.5℃、ビット5=16℃と
して7ビットワード形式で超過分の温度を保存します。
T FAN レジスタとUPDATEレジスタの差が32℃よりも
大きければ、ビット6はビット5∼1とともに1にセット
されます。温度閉ループでは、ファン速度制御レジスタ
は読取り専用です。
ファンゲイン(FG)レジスタ(表10)は、ファン速度制御
レジスタで使用されるビット数を決定します。この
ゲインは、4、5、または6に設定できます。ビット6と
5が10にセットされるとTEMPDATAの6ビットすべてが
ファン速度を直接プログラムするのに使用されるので、
温度ループはファン停止から定格ファン速度まで64温度
ステップの+32℃の制御範囲を有することになります。
ビット6と5が01にセットされると、温度制御ループは
ファン停止から定格ファン速度まで32温度ステップの
表8. ファン変換更新速度
DATA
BINARY
FAN
UPDATE
RATE (Hz)
SECONDS
BETWEEN
UPDATES
00h
01h
02h
03h
04h
05h
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
00000101
0.0625
0.125
0.25
0.5
1
2
16
8
4 (POR)
2
1
0.5
06h
00000110
4
0.25
16℃の制御範囲を有することになります。ビット6と5
が00にセットされると、温度制御ループはファン停止
から定格ファン速度まで16温度ステップの8℃の制御
範囲を有することになります。
温度開ループ
構 成 レ ジ ス タ (表 5 ) の ビ ッ ト 3 を 1 に セ ッ ト す る と 、
MAX6660が温度開ループに入ります。温度開ループ
モードでは、FSCレジスタは読取り/書込みを行い、
TFANから差し引かれる7ビットのUPDATEの結果を格納
します。
ファン開ループでは、FSCレジスタが0∼64(40h)から
受入れ可能な値のファン電圧をプログラムします。
例えば、ファン開ループモードで、0はゼロ出力に対応
し、40hは定格ファン電圧に対応(例えば11.3V標準)
します。絶対定格速度を64(40h)として0∼63(3Fh)の
範囲で比例制御が適用されます。ファン閉ループモード
では、0がゼロファン速度に対応し、10hが100%ファン
速度に対応します。この場合、FGレジスタは4ビットに
設定され、5ビット設定は20hに、6ビット設定は3Fh
に対応します。
ファンループ ___________________________
ファンコントローラ(図7)はアップダウンカウンタを
基本に構成されています。ここには、希望するファン
速度のカウントアップを表わすリファレンスクロックが
あり、タコメータパルスはカウントダウンします。
リファレンスクロック周波数はMAX6660内部クロック
から8415Hzの周波数に分周されます。このクロック
周波数はファンフルスケール(FS)レジスタ(表11)でさら
に分周され、33Hz∼66Hzのリファレンスクロックの
フルスケール周波数範囲に対して127∼255の値に制限
されます。さらに分周を行って実際に必要なファン速度
を設定します。この値は、温度閉ループモードでファン
表9. ファン速度制御レジスタ(RFSC/W FSC)
REGISTER/
ADDRESS
COMMAND
FSC (15h = READ, 1Ah = WRITE)
READ/WRITE FAN DAC REGISTER
Bit
7
N/A
6
Overflow Bit
5
(MSB)
4
Data
3
Data
2
Data
1
Data
0
Data
POR State
0
0
0
0
0
0
0
0
Note: In thermal closed-loop mode, the fan DAC is read only and contains the difference between the measured temperature and
the fan threshold temperature. The LSB is 0.5°C and bit 5 is 16°C. If the difference is higher than 32°C, then bit 6 is set to 1,
together with bits 5–0. Bit 6 can be regarded as an overflow bit for differences higher than 32°C. Bit 7 is always zero. The FSC
register can be programmed directly in thermal open mode. In fan closed-loop mode, FSC programs fan speed with acceptable values from 0 to 10h, when FG is set to 4 bits or 20h when FG is set to 5 bits, or 3F when FG is set to 6 bits. In fan openloop mode, FSC programs fan voltage with acceptable values from 0 to 64 (40h). For example, in fan closed-loop mode, zero
corresponds to zero fan speed and 10h corresponds to 100% fan speed. In fan open-loop mode, zero corresponds to zero
volts out and 40h corresponds to full fan voltage (11.3V typ).
______________________________________________________________________________________
15
MAX6660
ファン変換速度(FCR)レジスタ(表8)は、0.25s∼16s
毎にTEMPDATAを更新するようにプログラムが可能で、
データを更新レジスタ(UPDATE)に保存します。こうし
て、温度フィードバックループのタイミングを制御して
最適な安定性を得ることができます。
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
速度制御レジスタに現れます。温度ループが開いていて
ファン速度制御ループが閉じている場合、この値はファン
DACでプログラムできます。ファン開ループモード(温度
ループを強制的に開く)にあるFSCレジスタは完全なDAC
になり、VVFAN に対してゼロから約12Vまでのファン
両端の電圧をプログラムします。
タコメータ入力(TACH IN)には、プログラム可能な
(1/2/4/8)プリスケーラがあります。ファンカウント
除数(FCD)レジスタ(表12)に(1/2/4/8)プリスケーラの
分周比は保存されます。一般に、FCの値は、プリス
ケーラにより分周された定格速度ファン周波数が33Hz∼
66Hzの範囲に入るように設定しなければなりません。
(UP/DN)カウンタは6ビット抵抗ラダーDACの入力を
形成する6段からなり、DACの電圧はV VFAN から分圧
されます。このDACはファンの印加電圧を決定します。
ファン閉ループモード(温度閉ループを含む)にあるとき、
0∼32の範囲の大きい値は大きいファン速度とファン
両端の高い電圧に対応するように内部コーディングを
行います。ファン開ループモード(温度ループを強制的に
開く)では、比例制御の場合の受入れ可能な値の範囲は
0∼63(3Fh)で、64(40h)の値は絶対定格速度を示します。
ファン変換速度バイト
FCRレジスタ(表8)は、フリーランニング自立モード
( RUN/STOP=0)におけるファンの更新時間間隔を
プログラムします。POR時の変換速度バイトは、
02h(0.25Hz)です。MAX6660では、このレジスタの
3つのLSBしか使用しません。4つのMSBは「ドントケア
(任意)」です。更新速度の許容範囲は、どの速度設定でも
±25%(最大)です。
表10. ファンゲインレジスタ(RFG/WFG)
REGISTER/
ADDRESS
COMMAND
FG (16h = READ, 1Bh = WRITE)
READ/WRITE FAN GAIN REGISTER
Bit
7
Reserved
6
Fan Gain
5
Fan Gain
4
3
2
SMBus
Timeout
POR State
1
0
0
x
x
x
1
Fan
Feedback
Mode
0
0
Fan
Driver
Mode
0
Notes:
Bit 7:
Reserved. Always 1. If bit 7 is written to zero, then bits 7, 6, and 5 are set to 100.
Bits 6, 5: Fan gain of the fan loop, where 00 = 8°C with resolution = 4 bits. This means that the fan reaches its full-scale (maximum)
speed when there is an 8°C difference between the remote-diode temperature and the value stored in TFAN, 01 = 16°C,
with a 5-bit resolution and 10 = 32°C with a 6-bit resolution.
Bits 4, 3: Reserved.
Bit 2:
SMBus Timeout. When 1, the SMBus timeout is disabled. This permits full I2C compatibility with minimum clock frequency
to DC.
Bit 1:
Fan feedback mode. When bit 1 is set to 1, the fan loop uses driver current sense rather than tachometer feedback.
Bit 0:
Fan Driver Mode. When bit 0 is set to 1, the fan driver is in fan open-loop mode. In this mode, the fan DAC programs the
fan voltage rather than the fan speed. Tachometer feedback is ignored, and the user must consider minimum fan drive and
startup issues. Thermal open loop is automatically set to 1 (see Configuration register). Fan Fail (bit 0 of the Status register)
is set to 1 in this mode and should be ignored.
表11. ファンフルスケールレジスタ(RFS/WFS)
REGISTER/
ADDRESS
COMMAND
FS (1Fh = READ, 20h = WRITE)
READ/WRITE MAXIMUM TEMPERATURE LIMIT BYTE
Bit
7
(MSB)
6
Data Bit
5
Data Bit
4
Data Bit
3
Data Bit
2
Data Bit
1
Data Bit
0
Data Bit
POR State
1
1
1
1
1
1
1
1
Note: This register determines the maximum reference frequency at the input of the phase detector. It controls a programmable
divider that can be set anywhere between 127 and 255. The value in this register must be set in accordance with the procedure described in the TACH IN section (equivalent to 8415/(Fan Frequency/Fan Count Divisor)). Programmed value below 127
defaults to 127. POR value is 255.
16
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
REGISTER/
ADDRESS
COMMAND
FCD (1Dh = READ, 1Eh = WRITE)
READ LIMIT/FAILURE REGISTER
Bit
7
6
5
4
3
2
1
0
POR State
0
0
0
0
0
0
0
1
Notes: This byte sets the prescalar division ratio for tachometer or current-sense feedback. (This register does not apply to the tach
signal used in the Fan-Speed register). Select this value such that the fan frequency (RPM/60 x number of poles) divided by
the FCD falls in the 33Hz to 66Hz range. See TACH IN section.
Bits 1, 0: 00 = divide by 1, 01 = divide by 2, 10 = divide by 4, 11 = divide by 8.
TEMPDATA
REF FREQUENCY
8415Hz
TACH IN
FS
127/255
FG
4/5/6
FTC
FTCL
1/64
COUNTER
COMPARATOR
FCD
1/2/4/8
FAN OPEN/CLOSED
LOOP
FAN FAIL
UP/DOWN
VFAN
FAN
DAC
DRIVER
N
図7. MAX6660ファンループのファンクションダイアグラム
______________________________________________________________________________________
17
MAX6660
表12. ファンカウント除数レジスタ(RFCD/WFCD)
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
ファン閉ループ
整流電流パルス
ファン閉ループモードを除く温度開ループでは、フィード
バックループの切断が可能で、温度データを直接読み
取ることができます。外部操作を行った後、ファン速度
を制御するため結果をFSCレジスタに書き込むことに
よりファン制御ループに戻すことができます。ファン
閉ループモードは、FGのビット0をゼロにセットする
ことにより選択します。
ファンがタコメータ出力を備えていないとき、MAX6660
では整流により発生する電流パルスを速度検出に利用
します。このモードは、FGレジスタのビット1を1に
セットすることにより設定されます。ファン電流が
ステップ状に増加した場合は、内部で電流パルスが発生
します。GAIN端子とVCCの間に外部抵抗器を接続すると、
ファン電流の変化に対する電流パルスの感度を下げる
ことができます。一般に、抵抗器の値を下げると感度が
下がり、ファンはターンオンし易く、その端子両端の
外部コンデンサは小さなもので済みます。適当な抵抗
値範囲は、1kΩ∼5kΩです。
ファン開ループ
FGレジスタのビット0を1に設定することにより選択
したファン制御開ループモードでは、ゲインブロック
がバイパスされ、FSCレジスタはファン速度ではなく
ファン電圧をプログラムするのに使用されます。ファン
開ループモードでは、温度フィードバックループと
ファン速度制御ループの両方が切断され、その結果、
TACH IN入力がディセーブルされます。FSCレジスタを
用いて温度を読み取った後、外部制御アルゴリズムの
自由度が大きいファンに直流電圧を印加することができ
ます。ファン開ループモードを選択すると、MAX6660
は自動的に温度開ループモードを呼び出します。
ファンドライバ
ファンドライバは、アンプとローサイドNMOSデバイス
で構成され、NMOSのドレインはFANに接続され、ファン
のローサイドの入力です。FETは、オン抵抗が4Ω(typ)
で、最大電流制限値が320mA(typ)です。このドライバ
は、ドライバの温度を検出するサーマルシャットダウン
センサを備えています。これは、温度が+150℃を超える
とドライバを停止します。このドライバは、温度が
+140℃よりも下がると再びアクティブになります。
TACH IN
TACH IN入力は、ファンのタコメータ出力に直接接続
されます。市販のファンのほとんどは、1回転につき2つ
のタコメータパルスを発生します。タコメータ入力は、
タコメータ信号に完全に対応しており、V VFAN にプル
アップされます。
ファン故障検出
MAX6660は、読取り専用レジスタであるファンタコ
メータ計数(FTC)レジスタの値をファンタコメータ計数
制限(FTCL)レジスタ(表13)に保存された限界値と比較
することによりファンの故障を検出します。カウンタが
連続したタコメータパルス間の内蔵発振器パルス数を
計数し、タコメータパルスが到着するたびにFTCレジスタ
をロードします。FTCの値がFTCLの値よりも大きい
場合は、故障が表示されます。ファン閉ループでは、
ファンが定格速度になるとフラグがアクティブになり
ます。
ファンタコメータ制限バイトを下記のように設定します。
fL = 8415/[N ✕ f]
ここで、N=ファン故障比で、f =ファンタコメータの
周波数です。
係数Nは、1よりも小さい値であり、ファンが定格速度で
動作しているはずなのにその予想周波数の係数Nまで
しか達していないときにファンの故障が表示されます。
係数Nは、通常すべてのファンに対して0.75に設定し
ます。ただし、f Lではなくファン速度カウンタのオーバ
フローによりファン故障が表示される非常に低い速度は
対象外です。オーバーフローフラグはステータスバイト
で別途表示できませんが、ファン故障ビットである
ビット0とOR接続されます。
表13. ファンタコメータ計数制限(RFTCL/WFTCL)
REGISTER/
ADDRESS
FL (18h = READ, 1Ch = WRITE)
COMMAND
READ LIMIT/FAILURE REGISTER
BIT
7
(MSB)
6
5
4
3
2
1
0
POR STATE
1
1
1
1
1
1
1
1
Note: The Fan Limit register is programmed with the maximum speed that is compared against the value in the FS register (Address
17) to produce an error output to the Status register.
18
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
FS =
モードレジスタ
リモート検出ジャンクションとの直列抵抗は、1Ωに
つき0.5℃程度の変換誤差を生じます。
MAX6660のモードレジスタを用いると、リモート温度
測定に際して最大数百(の外部直列抵抗の影響を排除し、
様々なタイプのリモートダイオードセンサに合せて温度
測定ADCを調整することができます。リモートセンサへ
の接続に外付けスイッチや長いケーブルを使用する
システムでは、モードレジスタビット7=1をセットする
ことにより、寄生抵抗相殺モードを入力できます。この
モードは、長い変換時間を必要とするので、1Hz以下
のファン変換速度の場合しか使用できません。ビット6、
1、0は予備です。ビット5∼2を用いてADCゲインを
調整し、推奨リストに記載されていないダイオードでの
正確な測定や、特定の制御システムに使用するMAX6660
個々の調整を行います。これらのビットは、ゲインを
調整して、+25℃での温度読取り値を2の補数形式で
設定します。ビット5は符号(1=増加、0=減少)、ビット
4=2℃シフト、ビット3=1℃シフト、ビット2=1/2℃
シフトです。
一般的なプログラミング方法
ファンレギュレーションループのフルスケール範囲は、
1000rpm∼8000rpmの範囲で動作する各種ファンを
考慮して定めてあります。内蔵8415Hz発振器を使用
して、33Hz∼66Hzのリファレンス周波数を発生します。
ファンの定格速度周波数をプリスケーラ値で割った値が
33Hz∼66Hzの範囲に入るようにプリスケーラ値を
選定します。フルスケールリファレンス周波数をさら
にFSCレジスタの値で割って希望するファン周波数
(読取り：速度)を得ます。
1) ファンの最大タコメータ周波数を次式により決定し
ます。
 RPM 
f = 
 x poles
 60 
ここで、polesはタコメータの極数(1回転当たりの
パルス)。多くのファンは2極なので、1回転当たり
2パルスです。
2) 前記周波数が33Hz∼66Hzの範囲に入るように、
プログラム可能なFCDを値Pに設定します。
3) ファンFSレジスタに必要な値を次式により決定し
ます。
MAX6660
アプリケーション情報 ___________________
8415
f
 
 P
例：ファンAは定格速度が2500rpmです。
2500rpm/60sから41.7Hzが得られます。
41.7Hz x 2 pulses = 83.4Hz
83.4Hzの値は、33Hz∼66Hzのディクリメント/
インクリメント範囲外です。
4) FCレジスタのビットを設定して、信号を33Hz∼
66Hzの範囲内に分周します。ビット1、0=10(2で
分周：P=2)
83.4 / 2 = 41.7Hz
5) FSレジスタを設定して、約42Hzを発生させます。
42=8415/FS(値)
FS(値)=200
FSレジスタ=11001000
6) 電流検出フィードバックでは、ファン電流がステップ
状に増加すると電流パルスが発生します。その際、
パルス周波数の決定要因には、ファンのrpmと極数
だけでなくファンドライバがファン両端の電圧を
強制的に増加させる更新の速度もあります。最大
電流パルス周波数は次式で与えられます。
fC = f ✕ P / (P-1)
ここで、f =｛RPM/60｝x polesで、PはFCDの値です。
ファンFSレジスタに必要な値は次の通りです。
FS = 8415 / {f / (P-1)}
FCTLのファン速度制限は、下記のように設定します。
fL = 8415 / (N ✕ fC)
P=1の値は、電流検出モードでは使用できません。
ファンの選択
閉ループ動作とファンモニタリングの場合、MAX6660
はタコメータ出力を備えたファンを必要とします。タコ
メータ出力は、一般に、様々なメーカの多くのファン
モデルでオプションに指定されています。タコメータ
出力の特性(オープンコレクタ、トーテムポール)と
最終的なレベルを確認し、MAX6660に接続します。
オープンドレイン/コレクタ出力を備えたファンでは、
5kΩ(typ)のプルアップ抵抗器をFANとVFANの間に接続
する必要があります。タコメータ出力で発生する1回転
当たりのパルス数に注意して下さい(これは、モデルに
______________________________________________________________________________________
19
MAX6660
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
表14. ファンメーカ
MANUFACTURER
FAN MODEL OPTION
Comair Roton
All DC brushless models can be
ordered with optional tachometer
output.
EBM-Papst
Tachometer output optional on
some models.
NMB
All DC brushless models can be
ordered with optional tachometer
output.
Panasonic
Panaflo and flat unidirectional
miniature fans can be ordered with
tachometer output.
Sunon
Tachometer output optional on
some models.
よりまたメーカごとに異なりますが、1回転当たり2
パルスが最も一般的です)。表14に、代表的なファン
メーカとタコメータ出力付で入手できるモデルを示し
ます。
低速動作
ファン両端の電圧を下げてその速度を落すと、MAX6660
も電気的整流とタコメータエレクトロニクスの電源電圧
を下げます。ファンに供給される電圧が下がり過ぎると、
内部エレクトロニクスが正常に働かなくなるおそれが
あります。その際に現れる徴候として下記の項目が
挙げられます。
• ファンが回転を停止することがあります。
• タコメータ出力が信号の発生を停止することがあり
ます。
• タコメータ出力が1回転当たり2パルスより多くなる
ことがあります。
• 発生した問題とそのときの電源電圧は、使用している
ファンにより異なります。経験則によると、12V
ファンは定格速度のおよそ1/4∼1/2で問題を発生
する可能性があります。
チップ情報 _____________________________
TRANSISTOR COUNT: 22,142
PROCESS: BiCMOS
ブラシレスDCファンは、機械的整流を電気的整流で
置き換えることにより信頼性を向上させたものです。
ピン配置 _______________________________
TOP VIEW
VFAN 1
16 TACH IN
VCC 2
15 STBY
14 SMBCLK
DXP 3
DXN 4
MAX6660
13 GAIN
12 SMBDATA
FAN 5
ADD1 6
11 ALERT
PGND 7
10 ADDO
AGND 8
9
OVERT
QSOP
20
______________________________________________________________________________________
リモートジャンクション温度制御
ファン速度レギュレータ、SMBusインタフェース付
QSOP.EPS
(このデータシートに掲載されているパッケージ仕様は、最新版が反映されているとは限りません。最新のパッケージ情報は、
www.maxim-ic.com/ja/packagesをご参照下さい。)
販売代理店
〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16（ホリゾン1ビル）
TEL. (03)3232-6141
FAX. (03)3232-6149
マキシム社では全体がマキシム社製品で実現されている回路以外の回路の使用については責任を持ちません。回路特許ライセンスは明言されていません。
マキシム社は随時予告なしに回路及び仕様を変更する権利を保留します。
Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600 ____________________ 21
© 2001 Maxim Integrated Products
is a registered trademark of Maxim Integrated Products.
MAX6660
パッケージ ________________________________________________________________________