MAXIM MAX6678 Technical data

________________________________

概述

MAX6678

可以监视其自身温度和两个外部连接为二极管

形式的晶体管的温度，此晶体管通常位于

CPU

或者其它

集成电路芯片上。器件使用2线串行接口提供数字形式的温度数值。

MAX6678

提供可编程的报警输出，可被用作

中断、限速或者过热关机信号。

线串行接口接受标准的系统管理总线

SMBus

的写字

节、读字节、发送字节和接收字节命令，以读取温度数据或编程设定报警门限。温度数据控制一路

PWM

输出信

号，调节冷却风扇的转速，因而在系统冷态运行时将噪声减至最低，而在功耗增加时提供最大的降温能力。

五个

GPIO

引脚提供了更多的灵活性。通过将

GPIO

预置

输入连接至地或者

来设置

GPIO

的上电状态。

MAX6678

提供20引脚的

QSOP

封装和

5mm x 5mm

的薄

QFN

封装。器件工作电压从

3.0V至5.5V

，并且仅消耗

500µA

的供电电流。

________________________________

应用

台式计算机笔记本电脑工作站服务器网络设备

________________________________

特性

♦ 两个热敏二极管输入

♦ 本地温度传感器

♦ 五个

GPIO

输入/输出

♦ 两个用于风扇驱动的

PWM

输出(漏极开路；

可被上拉至

+5V)

♦ 可编程风扇控制特性

♦ 自动风扇启转，确保风扇正常启动

♦ 受控的变化速率，保证平稳的风扇转速调节

♦

1°C

远端温度检测精度

(+60°C至+145°C)

♦ 温度监视开始于上电复位，实现失效安全的

系统保护

♦OT输出可用于限速或关机

♦ 提供四个版本，每种具有不同的地址

♦

5mm x 5mm TQFN

封装

MAX6678

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

____________________________

引脚配置

____________________________

定购信息

19-3306; Rev 0; 5/04

本文是

Maxim

正式英文资料的译文，

Maxim

不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。请注意译文中可能存在文字组织或

翻译错误，如需确认任何词语的准确性，请参考

Maxim

提供的英文版资料。

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Maxim

的主页：

www.maxim-ic.com.cn

。

*EP = Exposed paddle.

SMBus是Intel Corp.

的商标。

Pin Configurations continued at end of data sheet.

典型工作电路在数据手册的末尾。

PRESET3

PWMOUT2

MAX6678

PWMOUT116GPIO0

GPIO1

GPIO2

GPIO3

PRESET0

TOP VIEW

SMBDATA

SMBCLK

GPIO4

PRESET4

20 19 18 17

*CONNECT EXPOSED

5DXP1

PADDLE TO GND

PART TEMP RANGE

MAX6678AEP90 -40°C to +125°C 20 QSOP 1001000

MAX6678AEP92 -40°C to +125°C 20 QSOP 1001001

MAX6678AEP94 -40°C to +125°C 20 QSOP 1001010

MAX6678AEP96 -40°C to +125°C 20 QSOP 1001011

MAX6678ATP90 -40°C to +125°C

MAX6678ATP92 -40°C to +125°C

MAX6678ATP94 -40°C to +125°C

MAX6678ATP96 -40°C to +125°C

PINPACKAGE

20 Thin QFN-EP*

SMBus

ADDRESS

1001000

1001001

1001010

1001011

6789

DXN

DXP2

5mm x 5mm THIN QFN

GND

PRESET2

PRESET1

MAX6678

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

2 _______________________________________________________________________________________

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

(VCC= +3.0V to +5.5V, TA= -40°C to +125°C, unless otherwise noted. Typical values are at VCC= +3.3V, TA= +25°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.

VCCto GND..............................................................-0.3V to +6V

OT, SMBDATA, SMBCLK, PWMOUT_,

GPIO_ to GND ......................................................-0.3V to +6V

DXP_ to GND ..........................................-0.3V to + (V

+ 0.3V)

DXN to GND ..........................................................-0.3V to +0.8V

PRESET_ to GND ....................................-0.3V to + (V

+ 0.3V)

SMBDATA, OT, PWMOUT_ Current....................-1mA to +50mA

DXN Current .......................................................................±1mA

ESD Protection (all pins, Human Body Model) ..................2000V

Continuous Power Dissipation (T

= +70°C)

20-Pin QSOP (derate 9.1mW/°C above +70°C).......... 727mW

20-Pin TQFN (derate 34.5mW/°C above +70°C) .......2759mW

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

PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Operating Supply Voltage Range V

Operating Current I

External Temperature Error, V

= 3.3V

Internal Temperature Error VCC = +3.3V

Temperature Resolution

Conversion Time 200 250 300 ms

PWM Frequency Tolerance (Note 1) -20 +20 %

Remote-Diode Sourcing Current

DXN Source Voltage 0.7 V

DIGITAL INPUTS AND OUTPUTS

Output Low Voltage (Sink Current) (OT, GPIO_, SMBDATA, PWMOUT_)

Output High Leakage Current (OT, GPIO_, SMBDATA, PWMOUT_)

Logic-Low Input Voltage (SMBDATA, SMBCLK, PRESET_, GPIO_)

Logic-High Input Voltage (SMBDATA, SMBCLK, PRESET_, GPIO_)

Input Leakage Current 1µA

Input Capacitance C

SMBus TIMING

Serial Clock Frequency f

SCLK

Interface inactive, ADC active 0.5 1 mA

+25°C ≤ TR ≤ +125°C, T

= 60°C

VCC = 3.3V

High level 80 100 120

Low level 8 10 12

= 6mA 0.4 V

OUT

VCC = 3V to 3.6V 0.8

VCC = 3.6V to 5.5V 0.8

VCC = 3V to 3.6V 2.1

VCC = 3.6V to 5.5V 2.1

0°C ≤ T +25°C ≤ T

0°C ≤ T 0°C ≤ T

+25°C ≤ TR ≤ +100°C ±2.5 0°C ≤ T

≤ +145°C,

≤ +100°C

≤ +145°C,

≤ +125°C

≤ +125°C ±4

+3.0 +5.5 V

±1

±3

±4

1°C

8 Bits

1µA

5pF

100 kHz

°C

µA

MAX6678

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

_______________________________________________________________________________________ 3

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

(VCC= +3.0V to +5.5V, TA= -40°C to +125°C, unless otherwise noted. Typical values are at VCC= +3.3V, TA= +25°C.)

Note 1: Deviation from programmed value in Table 6.

_________________________________________________________________

典型工作特性

(TA = +25°C, unless otherwise noted.)

400

440

520

480

560

600

3.0 4.03.5 4.5 5.0 5.5

OPERATING SUPPLY CURRENT

vs. SUPPLY VOLTAGE

MAX6678 toc02

SUPPLY VOLTAGE (V)

SUPPLY CURRENT (µA)

-4

-2

-3

-1

050

7525100

125 150

REMOTE TEMPERATURE ERROR

vs. REMOTE-DIODE TEMPERATURE

MAX6678 toc03

TEMPERATURE (°C)

TEMPERATURE ERROR (

FAIRCHILD 2N3906

PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Clock Low Period t

Clock High Period t

Bus Free Time Between Stop and Start Conditions

SMBus Start Condition Setup Time t

Start Condition Hold Time t

Stop Condition Setup Time t

Data Setup Time t

Data Hold Time t

SMBus Fall Time t

SMBus Rise Time t

SMBus Timeout t

Startup Time After POR t

LOW

HIGH

BUF

SU:STA

HD:STO

SU:STO

SU:DAT

HD:DAT

TIMEOUT

POR

10% to 10% 4 µs

90% to 90% 4.7 µs

4.7 µs

90% of SMBCLK to 90% of SMBDATA 4.7 µs

10% of SMBDATA to 10% of SMBCLK 4 µs

90% of SMBCLK to 10% of SMBDATA 4 µs

10% of SMBDATA to 10% of SMBCLK 250 ns

10% of SMBCLK to 10% of SMBDATA 300 ns

29 37 55 ms

300 ns

1000 ns

500 ms

MAX6678

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

4 _______________________________________________________________________________________

____________________________________________________________

典型工作特性(续

)

(TA = +25°C, unless otherwise noted.)

-3

-1

-2

05025 75 100 125

LOCAL TEMPERATURE ERROR

vs. DIE TEMPERATURE

MAX6678 toc04

TEMPERATURE (°C)

TEMPERATURE ERROR (

-1.5

-0.5

-1.0

1.0

0.5

1.5

2.0

0.01 10.1 10 100 1000

REMOTE TEMPERATURE ERROR

vs. POWER-SUPPLY NOISE FREQUENCY

MAX6678 toc05

FREQUENCY (kHz)

TEMPERATURE ERROR (

VIN = 250mV

P-P

SQUARE WAVE APPLIED

TO V

WITH NO BYPASS CAPACITOR

-2.5

-1.0

-1.5

-2.0

-0.5

0.5

1.0

0.01 10.1 10 100 1000

LOCAL TEMPERATURE ERROR

vs. POWER-SUPPLY NOISE FREQUENCY

MAX6678 toc06

FREQUENCY (kHz)

TEMPERATURE ERROR (

VIN = 250mV

P-P

SQUARE WAVE APPLIED

TO V

WITH NO BYPASS CAPACITOR

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

1.8

1.6

2.0

0.01 10.1 10 100 1000

REMOTE TEMPERATURE ERROR

vs. COMMON-MODE NOISE FREQUENCY

MAX6678 toc07

FREQUENCY (kHz)

TEMPERATURE ERROR (

VIN = AC-COUPLED TO DXP AND DXN V

= 100mV

P-P

SQUARE WAVE

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.9

0.8

1.0

0.01 10.1 10 100 1000

REMOTE TEMPERATURE ERROR

vs. DIFFERENTIAL NOISE FREQUENCY

MAX6678 toc08

FREQUENCY (kHz)

TEMPERATURE ERROR (

VIN = AC-COUPLED TO DXP V

= 100mV

P-P

SQUARE WAVE

-6

-3

-5

-4

-1

-2

0.1 1 10 100

TEMPERATURE ERROR

vs. DXP-DXN CAPACITANCE

MAX6678 toc09

DXP-DXN CAPACITANCE (nF)

TEMPERATURE ERROR (

TA = +25°C

-40 10 35-15 60 11085

PWMOUT FREQUENCY

vs. DIE TEMPERATURE

MAX6678 toc10

TEMPERATURE (°C)

PWMOUT FREQUENCY (Hz)

3.0 4.03.5 4.5 5.0 5.5

PWMOUT FREQUENCY

vs. SUPPLY VOLTAGE

MAX6678 toc11

SUPPLY VOLTAGE (V)

PWMOUT FREQUENCY (Hz)

100

300

200

400

500

0101552025303540

GPIO OUTPUT VOLTAGE

vs. GPIO SINK CURRENT

MAX6678 toc12

GPIO SINK CURRENT (mA)

GPIO OUTPUT VOLTAGE (mV)

____________________________

详细说明

MAX6678

温度传感器与风扇控制器可以精确测量两个远端PN结，或者一个远端PN结加其自身芯片的温度。器件使用2线串行接口提供数字形式的温度数值。远端

结通常为

CPU、FPGA

或者

ASIC

上的共集极

PNP

的发射

结。

MAX6678

工作于

3.0V至5.5V

供电电压，供电电流

消耗的典型值为

500µA

。温度数据控制

PWM

输出信号，以调节冷却风扇的转速。器件同时具有高温报警输出，可被作为中断、限速信号或者关机信号使用。

五个

GPIO

输入/输出提供了更多的灵活性。通过将

GPIO

预置输入连接至地或者

来设置

GPIO

的上电状态。

MAX6678

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

_______________________________________________________________________________________ 5

____________________________________________________________________

引脚说明

________________________________

框图

引脚

名称说明

SMBus

串行数据输入/输出，漏极开路。无论

为何值，可上拉至

5.5V

。

当

时开路。

SMBus

串行时钟输入。无论

为何值，可上拉至

5.5V。当V

时开路。

低电平有效，漏极开路

GPIO

引脚。无论

为何值，可上拉至

5.5V

。

当

时开路。

组合远端二极管阴极输入。将接成远端二极管的晶体管的阴极与

DXN

引脚相

连接。

低电平有效，漏极开路高温报警输出。通常用于系统关断或者时钟频率减速。无论

为何值，可上拉至

5.5V。当V

时开路。

驱动风扇的功率晶体管的漏极开路输出。连接至

MOSFET

的栅极或者晶体管的

基极。

PWMOUT_

需要上拉电阻。上拉电阻可以连接至高达

5.5V

的供电电压，

无论

MAX6678

的供电电压为何值。

电流源与远端二极管的

A/D

正极输入组合。与连接成远端二极管的温度传感晶

体管的正极相连接。不允许悬空；如果不使用远端二极管，则连接至

DXN

引脚。

在

DXP_与DXN

引脚之间放置

2200p

F电容滤除噪声。

GPIO

预置输入。连接至

GND或者V

，以设置

GPIO0至GPIO4

的上电复位值。

地。连接至干净的地参考端。

供电电压输入。额定值为

3.3V

。使用

0.1µF

电容将

旁路至

GND

。

THIN QFN QSOP

13 SMBDATA

24 SMBCLK

3, 12, 13,

14, 16

4, 9, 10,

11, 20

5, 7 7, 9 DXP1, DXP2

68 DXN

810 GND Ground. Connect to a clean ground reference.

15 17 OT

5, 14, 15,

16, 18

2, 6, 11,

12, 13

NAME DESCRIPTION

SMBus Serial-Data Input/Output, Open Drain. Can be pulled up to 5.5V, regardless of V

SMBus Serial-Clock Input. Can be pulled up to 5.5V, regardless of V circuit when V

GPIO0–GPIO4

PRESET0–PRESET4 GPIO Preset Inputs. Connect to GND or V

Active-Low, Open-Drain GPIO Pins. Can be pulled up to 5.5V, regardless of V

Combined Current Source and A/D Positive Input for Remote Diode. Connect to anode of remote-diode-connected temperature-sensing transistor. Do not leave floating; connect to DXN if no remote diode is used. Place a 2200pF capacitor between DXP_ and DXN for noise filtering.

Combined Remote-Diode Cathode Input. Connect cathode of the remote-diode- connected transistor to DXN.

Active-Low, Open-Drain Over-Temperature Output. Typically used for system shutdown or clock throttling. Can be pulled up to 5.5V regardless of V circuit when V

. Open circuit when VCC = 0.

= 0.

to set POR value of GPIO0–GPIO4.

. Open

Open-Drain Output to Power Transistor Driving Fan. Connect to the gate of a MOSFET or base of a transistor. PWMOUT_ requires a pullup resistor. The pullup resistor can be connected to a supply voltage as high as 5.5V, regardless of the MAX6678’s supply voltage.

Power-Supply Input. 3.3V nominal. Bypass VCC to GND with 0.1µF capacitor.

17, 19 1, 19

18 20 V

PWMOUT1,

PWMOUT2

DXP1

DXN

DXP2

SMBDATA

SMBCLK

TEMPERATURE

PROCESSING

BLOCK

SMBus

INTERFACE

AND

REGISTERS

GND

PWM

GENERATOR

BLOCK

LOGIC

MAX6678

PWMOUT1 PWMOUT2

GPIO0

GPIO4

PRESET0

PRESET4

MAX6678

SMBus

数字接口

从软件的角度来看，

MAX6678

相当于一组单字节宽度的

寄存器。器件使用标准的

SMBus 2线/I2C

兼容串行接

口访问内部寄存器。

MAX6678

具有四个不同的从地址；

因此，最多可以有4个

MAX6678

器件共享同一总线。

MAX6678

使用四种标准的

SMBus

协议：写字节、读字节、发送字节以及接收字节(图1、2、3)。倘若通过读字节指令提前选择好正确的数据寄存器，那么更短的接收字节协议可提供更快的传输。在多主机系统中使用短协议要小心，因为第二主机可以在不通知第一主机的情况下直接重写命令字节。

温度数据可以直接从寄存器的

00h至01h

地址读取。这些

寄存器的温度数据的格式为8位，最低有效位表示

1°C

(表1)

，最高有效位表示

128°C

。最高有效位先传输。所

有低于

0°C

的温度值取为

00h

。

表2详细描述了寄存器的地址与功能，它们是否可读或可

写，以及上电复位

(POR)

状态。所有其它寄存器的功能参

见表

2–6

，以及寄存器描述部分。

温度读取

MAX6678

包括两路外部温度测量输入，用来测量

CPU

或

其他带有片上感温二极管的IC温度，或者是分离的，连接为二极管形式的晶体管的温度，如

典型工作电路

所

示。为确保最佳的精度，连接为二极管的分立晶体管应该是小信号器件，基极与集电极接在一起。片内

ADC

转

换检测温度，并以表1所示的格式输出温度数据。温度通道2可以用来测量远端热敏二极管的温度，或者用来测量

MAX6678

自身的内部温度。寄存器

02h(表2)的D1

位用

来选择温度通道2为本地或者远端测量

(1 =

本地)。对于

本地或者远端温度，温度测量的分辨率均为

1°C

。对于远

端温度测量，在

+60°C至+100°C

之间时，温度精度为

±1°C

。

两通道温度监视器、双

PWM

自动风扇速度控制器和五

GPIO

集成器件

6 _______________________________________________________________________________________

Write Byte Format

Read Byte Format

Send Byte Format

Receive Byte Format

Slave address: equivalent to chip-select line of a 3-wire interface

Command byte: selects which register you are writing to

Data byte: data goes into the register set by the command byte (to set thresholds, configuration masks, and sampling rate)

Slave address: equivalent to chip-select line

Command byte: selects which register you are reading from

Slave address: repeated due to change in dataflow direction

Data byte: reads from the register set by the command byte

Command byte: sends command with no data, usually used for one-shot command

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

S = Start condition Shaded = Slave transmission P = Stop condition /// = Not acknowledged

图

1. SMBus

协议

S ADDRESS RD ACK DATA /// P

— 7 bits — — 8 bits — —

WRS ACK COMMAND ACK P

— — — 8 bits — —

ADDRESS

7 bits

ACK

—

DATA

8 bits

ACK

—

COMMAND

8 bits

ACK

—

ADDRESS

7 bits

—

S ADDRESS WR ACK COMMAND ACK S ADDRESS

7 bits——8 bits——7 bits—

RD—ACK—DATA

8 bits

///

—

I2C是Philips Corp.

的商标。

向

Maxim Integrated Products, Inc.

或其从属许可名义下的相关公

司购买

I2C

元件，将传递

Philips I2C

专利许可，允许这些元件用

于

I2C

系统，如果该系统符合

Philips

定义的

I2C

标准规范的话。

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