Datasheet MAX6678 Datasheet (MAXIM)

________________________________

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。

2

线串行接口接受标准的系统管理总线

SMBus

TM

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

V

CC

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。

索取免费样品和最新版的数据资料，请访问

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。

CC

PRESET3

PWMOUT2

V

MAX6678

PWMOUT116GPIO0

15

OT

14

GPIO1

13

GPIO2

12

GPIO3

11

PRESET0

TOP VIEW

SMBDATA

SMBCLK

GPIO4

PRESET4

20 19 18 17

1

2

3

4

*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*

20 Thin
QFN-EP*

20 Thin
QFN-EP*

20 Thin
QFN-EP*

SMBus

ADDRESS

1001000

1001001

1001010

1001011

6789

DXN

DXP2

5mm x 5mm THIN QFN

GND

10

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

CC

+ 0.3V)

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

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

CC

+ 0.3V)

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

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

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

Continuous Power Dissipation (T

A

= +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

CC

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

CC

S

V

OL

I

OH

V

IL

V

IH

IN

SCLK

Interface inactive, ADC active 0.5 1 mA

+25°C ≤ TR ≤ +125°C,
T

= 60°C

A

VCC = 3.3V

High level 80 100 120

Low level 8 10 12

I

= 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,

R

≤ +100°C

A

≤ +145°C,

R

≤ +125°C

A

≤ +125°C ±4

A

+3.0 +5.5 V

±1

±3

±4

1°C

8 Bits

1µA

5pF

100 kHz

°C

°C

µA

V

V

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

0

-1

1

2

050

7525100

125 150

REMOTE TEMPERATURE ERROR

vs. REMOTE-DIODE TEMPERATURE

MAX6678 toc03

TEMPERATURE (°C)

TEMPERATURE ERROR (

°

C)

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

t

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

F

R

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

1

0

2

3

05025 75 100 125

LOCAL TEMPERATURE ERROR

vs. DIE TEMPERATURE

MAX6678 toc04

TEMPERATURE (°C)

TEMPERATURE ERROR (

°

C)

-1.5

0

-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 (

°

C)

VIN = 250mV

P-P

SQUARE WAVE APPLIED

TO V

CC

WITH NO BYPASS CAPACITOR

-2.5

-1.0

-1.5

-2.0

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 (

°

C)

VIN = 250mV

P-P

SQUARE WAVE APPLIED

TO V

CC

WITH NO BYPASS CAPACITOR

0

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 (

°

C)

VIN = AC-COUPLED TO DXP AND DXN
V

IN

= 100mV

P-P

SQUARE WAVE

0

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 (

°

C)

VIN = AC-COUPLED TO DXP
V

IN

= 100mV

P-P

SQUARE WAVE

-6

-3

-5

-4

-1

-2

1

0

2

0.1 1 10 100

TEMPERATURE ERROR

vs. DXP-DXN CAPACITANCE

MAX6678 toc09

DXP-DXN CAPACITANCE (nF)

TEMPERATURE ERROR (

°

C)

TA = +25°C

30

31

33

32

34

35

-40 10 35-15 60 11085

PWMOUT FREQUENCY

vs. DIE TEMPERATURE

MAX6678 toc10

TEMPERATURE (°C)

PWMOUT FREQUENCY (Hz)

30

31

33

32

34

35

3.0 4.03.5 4.5 5.0 5.5

PWMOUT FREQUENCY

vs. SUPPLY VOLTAGE

MAX6678 toc11

SUPPLY VOLTAGE (V)

PWMOUT FREQUENCY (Hz)

0

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

PN

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

V

CC

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

V

CC

为何值，可上拉至

5.5V

。

当

V

CC

=0

时开路。

SMBus

串行时钟输入。无论

V

CC

为何值，可上拉至

5.5V。当V

CC

=0

时开路。

低电平有效，漏极开路

GPIO

引脚。无论

V

CC

为何值，可上拉至

5.5V

。

当

V

CC

=0

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

V

CC

为何值，可上拉至

5.5V。当V

CC

=0

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

CC

，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

V

CC

旁路至

GND

。

PIN

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

CC

. Open circuit when VCC = 0.

. Open circuit when VCC = 0.

CC

= 0.

CC

= 0.

CC

to set POR value of GPIO0–GPIO4.

CC

. Open

CC

. Open

CC

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

CC

V

CC

DXP1

DXN

DXP2

SMBDATA

SMBCLK

TEMPERATURE

PROCESSING

BLOCK

SMBus

INTERFACE

AND

REGISTERS

GND

PWM

GENERATOR

BLOCK

LOGIC

MAX6678

PWMOUT1
PWMOUT2

OT

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

TM

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

P

1

ACK

—

DATA

8 bits

ACK

—

COMMAND

8 bits

ACK

—

WR

—

ADDRESS

7 bits

S

—

S ADDRESS WR ACK COMMAND ACK S ADDRESS

7 bits——8 bits——7 bits—

RD—ACK—DATA

8 bits

///

—

P

—

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。

DXN

输入由一个内部二极管偏置在地电位以上

0.60V

，以

便于模数转换输入工作在差分测量模式。最坏的情况下，

DXP-DXN

差分输入电压范围是

0.25V至0.95V

。与远端

二极管串联的额外电阻会造成每欧姆大约

+0.5°C

的误

差。同样，强加在

DXP-DXN

上的

200µV

的失调电压会

造成大约

1°C

的误差。

最好采用一只外部

2200pF

电容在

DXP与DXN

上将高

频

EMI

滤掉。包括电缆电容在内， 该值最大可增加至

3300pF

。电容超过

3300pF

时，由于开关电流源的上升时

间，会引入额外的误差。

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

_______________________________________________________________________________________ 7

图

2. SMBus

写时序图

图

3. SMBus

读时序图

表1.温度数据字节格式

SMBCLK

SMBDATA

AB CDEFG

t

t

LOW

t

SU:STAtHD:STA

A = START CONDITION
B = MSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
C = LSB OF ADDRESS CLOCKED INTO SLAVE
D = R/W BIT CLOCKED INTO SLAVE

AB CDEFG HIJ

t

LOWtHIGH

SMBCLK

SMBDATA

HIGH

t

SU:DAT

E = SLAVE PULLS SMBDATA LINE LOW
F = ACKNOWLEDGE BIT CLOCKED INTO MASTER
G = MSB OF DATA CLOCKED INTO SLAVE
H = LSB OF DATA CLOCKED INTO SLAVE

I = MASTER PULLS DATA LINE LOW
J = ACKNOWLEDGE CLOCKED INTO SLAVE
K = ACKNOWLEDGE CLOCK PULSE
L = STOP CONDITION
M = NEW START CONDITION

HIJ

K

LMK

t

SU:STOtBUF

M

L

t

t

HD:STA

SU:STA

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

t

SU:DAT

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

t

HD:DAT

J = ACKNOWLEDGE CLOCKED INTO SLAVE
K = ACKNOWLEDGE CLOCK PULSE
L = STOP CONDITION
M = NEW START CONDITION

t

SU:STO

t

BUF

TEMP (°C)

ROUNDED TEMP

(°C)

241 [phone]

240 [phone]

126 [phone]

25 [phone]

0.50 [phone]

0.00 0 0000 0000

Diode fault (open) — 1110 1111

Diode fault (short) — 1111 1111

DIGITAL OUTPUT

MAX6678

PWM

输出

1) PWMOUT_

信号通常使用以下三种方式之一来控制风

扇转速：

PWMOUT_

驱动一个

MOSFET

的栅极或一个双

极型晶体管的基极，这个管子与风扇电源相串联。

典型

应用电路

中

PWMOUT_

驱动一只N沟道

MOSFET

。在此

种情况下，

PWM

反相位(寄存器

02h的D4位)

设置为1。

图4中的

PWMOUT_

驱动的是一只P沟道

MOSFET

，

PWM

反相位必须设置为0。

2) PWMOUT_

被转换(使用外部电路)为正比于占空比的

直流电压。这个由占空比控制的电压作为风扇的供电
电源。这种方法的效率不如1)那样高，但风扇的运行
更安静一点。图5给出了

PWM

信号转换为直流电压的

范例电路。由于当

PWMOUT = 0V

时，此电路产生满

量程的输出电压，因此

02h

寄存器的D4位应该被置

为0。

3) PWMOUT_

直接驱动风扇的逻辑电平

PWM

速度控制输

入。这种方法需要极少的外部器件，并且结合了1)的
高效率和2)的低噪声。图6给出了一个

PWMOUT_

驱

动风扇速度控制输入的一个实例。当使用这种配置
时，

02h

寄存器的D4位应置为1。

无论何时，当风扇从静态开始旋转时，

PWMOUT_

都会

首先被强制拉高2s。经过这个启转周期后，

PWMOUT_

的

占空比稳定为预先设定的数值。当启转功能被禁止(配置
字节的第2位

= 1)

且风扇处于关态时，占空比将立即由零

变为规定值，而忽略占空比变换速率的设定。

频率选择寄存器控制

PWM

信号的频率。当

PWM

信号调

制风扇的供电电源时，应使用较低的

PWM

频率(通常为

33Hz)

，以确保无刷直流电机有足够的动作时间。当采用

图5所示的

PWM

到直流转换电路来驱动风扇时，应使用

最高的频率

(35kHz)

，以减小滤波电容的体积。当使用具

有

PWM

控制输入的风扇时，频率通常也应该比较高，尽

管有些风扇的

PWM

输入可接受低频驱动。

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

8 _______________________________________________________________________________________

图

4. 驱动P沟道MOSFET

实现高侧

PWM

风扇驱动。

图5.通过

PWM

到直流变换电路驱动风扇。

图

6. 用MAX6678的PWM

输出控制具有

PWM

输入的风扇(通常

使用

35kHz的PWM频率)

。

PWMOUT

+3.3V

18kΩ

+3.3V

V

CC

+12V

500kΩ

0.01µF

10kΩ 120kΩ

1µF

27kΩ

5V

4.7kΩ

1µF

V

OUT

TO FAN

0.1µF

PWMOUT

PWMOUT

V

CC

5V

10kΩ

P

PWM

信号的占空比可以采用以下两种方式来控制：

1)

人工控制

PWM

：直接通过风扇目标占空比寄存器

(0Bh

和

0Ch)

设定风扇的占空比。

2)

自动控制

PWM

：基于温度设定占空比。

人工控制

PWM

占空比

在风扇配置寄存器

(11h)

中，清除用于选择控制风扇的温

度通道的位

(D5与D4

位用于

PWMOUT1，D3与D2

位用

于

PWMOUT2)

，就可使能人工风扇控制。在这种模式
下，写入风扇目标占空比寄存器的占空比值直接控制相
应的风扇。该数值限定为最大

240

。输入任何大于

240

的

值会自动变换为

240

。在此种控制模式下，最大占空比寄

存器中的值被忽略，不会影响控制风扇的占空比。

自动控制

PWM

占空比

在自动控制模式下，本地或者远端温度依照控制寄存器
中的设定对占空比进行控制。当温度低于风扇启动温度
时，占空比或者是0%，或者等于风扇的启动占空比，这
取决于配置字节寄存器的D3位的值。温度高于风扇启动
温度后，温度每升高一个温度台阶，占空比增加一个占
空比台阶。目标占空比由如下的公式计算；适用于温度
大于风扇启动温度的情况：

式中：

DC =

占空比

FSDC =

风扇启动占空比

T =

温度

FST =

风扇启动温度

DCSS =

占空比步长

TS =

温度台阶

如果温度持续增加，则在每次温度转换完成后重新计算
占空比。如果温度开始下降，则不重新计算占空比，直
到温度从上一个峰值下降了

5°C

。除非温度从上一个峰值

下降了

5°C

，或超过了上一个峰值，否则，占空比将维持

不变。比如说，如果温度达到

+85°C

，并且开始下降，则

在温度下降到

+80°C

以下，或上升到

+85°C

以上之前，不

再重算占空比。如果温度进一步下降，则在其下降至

+75°C

之前占空比不再改变。

如果温度小于风扇起始温度，并且配置寄存器的D2位

= 0

：

占空比

= 0

如果温度小于风扇起始温度，并且配置寄存器的D2位

= 1

：

占空比= 风扇启动占空比

一旦温度越过风扇启动门限，只有再回落到门限减去滞
回以下后，占空比才可返回0%或者风扇起始占空比。滞
回量由风扇配置寄存器的D7位设置。

占空比上限为最大占空比寄存器中的值。如果计算出的
占空比值超过了最大占空比，它就被设定在最大占空比
寄存器规定的最大占空比下。温度台阶由风扇配置寄存
器的D6位设定

(0Dh)

。

需要注意的是，如果温度上升越过了风扇启动温度，并
且初始占空比为零，则在按上述计算值控制风扇占空比
之前，首先会有2s的启转时间。

某个通道的风扇启动温度跟随于通道，而不是风扇。当
风扇改变通道时，启动温度同时改变为新通道的相应
数值。如果占空比为奇数，它会自动被设为最接近的
偶数。

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

_______________________________________________________________________________________ 9

图7.自动控制

PWM

占空比。

DC FSDC T FST

=+ × ( ) -

DCSS

TS

DUTY CYCLE

FAN-START

DUTY CYCLE

REGISTER 02h,

BIT D3 = 1

FAN-START

TEMPERATURE

REGISTER 02h,
BIT D3 = 0

TEMP

STEP

DUTY-CYCLE

TEMPERATURE

STEP SIZE

MAX6678

占空比变化速率控制

为了改善风扇转速变化所造成的听觉效果，占空比改变
速率被限制在“占空比变化速率”寄存器所设定的值。
无论何时，当目标占空比与即时占空比不相同时，占空
比都会以“占空比变化速率”字节所设定的速率增加或
者减小，直到其达到目标占空比为止。通过设定合适的
变化速率，可以在系统的热性能和声学性能间取得较好
的平衡。较慢的变换速率更不容易引起用户的注意，而
较快的变换速率能够使温度波动更小。要知道，风扇控
制器是一个很复杂的控制系统。由于部分参数通常是未
知的，所以为了达到最佳设置，有必要作一些实验。

上电默认值

当上电或者配置字节寄存器的

POR

位被置位时，

MAX6678

会被设置为表2所示的默认状态。部分设置归纳如下：

• 温度转换工作。

• 通道1和通道2设置为远端温度测量。

• 通道

1 OT限= 110°C

。

• 通道

2 OT限= 80°C

。

• 人工控制风扇模式。

• 风扇占空比

= 0

。

•

PWM

反相位

= 0

。

•

PWMOUT_

为高。

• 当使用

NMOS

或者

NPN

晶体管时，风扇在上电时全速

启动。

OT

输出

当温度超过OT温度门限并且OT没有被屏蔽时，OT状态
寄存器将指示故障，OT输出变为有效。如果相应通道的

OT

被屏蔽为关闭状态，OT状态寄存器仍然会被置位，但

是OT输出不变为有效。

故障标志和输出仅能通过读取相应通道的OT状态寄存器
和温度寄存器来清除。如果OT状态位被清除，当下次温
度变换时温度仍旧超过OT温度门限，OT将重新触发。

GPIO

输入/输出和预置

MAX6678

包括五个

GPIO

引脚

(GPIO0至GPIO4)

。当设

置为输出时，

GPIO

引脚连接至内部N沟道

MOSFET

的漏

极。当N沟道

MOSFET

关闭时，通过上拉电阻(参考

典

型工作电路

)

可提供逻辑高电平输出。当

GPIO

引脚配置

为输入时，则从

GPIO

数值寄存器

(15h)

读取

GPIO_

的状

态。

MAX6678

上电时，

GPIO0、GPIO1与GPIO2

为高阻

状态，而

GPIO3和GPIO4

则被拉低。

2ms

以后，

GPIO

变

为预先设置的状态。将对应的

PRESET

输入连接至

GND

或

V

CC

，可预置

GPIO

的状态。如果

PRESET"N"

连接至

GND

，则

GPIO"N"

被拉低；如果

PRESET"N"

连接至

V

CC

，

则

GPIO"N"

被上拉电阻拉高。上电结束以后，可以通过

寄存器

15h与16h

来读取并控制

GPIO

的功能与状态。

寄存器说明

MAX6678

包括26个内部寄存器。这些寄存器用来存储温

度，控制

PWM

输出，决定

MAX6678

测量内部或者远端

温度传感器，或设置

GPIO

为输入或输出。

温度寄存器

(00h与01h)

该寄存器存储温度测量结果。最高有效位权值为

+128°C

，

最低有效位权值为

+1°C

。远端二极管1的温度数据位于

温度通道1寄存器。远端二极管2或者内部传感器(通过
配置字节中的D1位选择)的温度数据位于温度通道2寄
存器。

配置字节

(02h)

配置字节寄存器控制着超时条件和

PWMOUT

信号。配置

字节寄存器的上电复位状态为

00h

。配置字节的定义参见

表3。

通道1与通道

2 OT

门限

(03h和04h)

这两个寄存器设定通道

1(03h)

与通道

2(04h)

的温度门

限。一旦温度超过门限，OT输出变为低电平(如果该通
道没有被屏蔽的话)。通道

1 OT

门限寄存器的上电复位值

为

6Eh

，通道

2 OT

门限寄存器的上电复位值为

50h

。

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

10 ______________________________________________________________________________________

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

______________________________________________________________________________________ 11

表2.寄存器表

***

GPIO0

到

GPIO4

的上电复位值由

Preset0到Preset4

设定。

READ/
WRITE

REGISTER

NO.

/ADDRESS

R 00h 0000 0000

R 01h 0000 0000

R/W 02h 0001 1000

R/W 03h 0110 1110

R/W 04h 0101 0000

POR

STATE

FUNCTION D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Temperature

channel 1

Temperature

channel 2

Configuration

byte

Temperature

channel 1 OT

limit

Temperature

channel 2 OT

limit

MSB

(+128°C)

MSB

(+128°C)

Reserved;

set to 0

MSB — — ————

MSB — — ————

——————

——————

Timeout:

0 =

1 =

PWMOUT

1 PWM

invert

Res er ved ;

s et t o 0

enabled,

disabled

PWMOUT

2 PWM

invert

Min duty

cycle: 0

1 = fan -

start duty

Temp

channel 2

= 0%,

cycle

source: 1
= local, 0
= remote

(+1°C)

(+1°C)

Spin-up

disable

2

(+1°C)

(+1°C)

LSB

LSB

LSB

LSB

R 05h 00xx xxxx OT status

R/W 06h 00xx xxxx OT mask

R/W 07h

R/W 08h

R/W 09h

R/W 0Ah

R/W 0Bh 0000 000x

R/W 0Ch 0000 000x

R 0Dh 0000 000x

0110 000x

(96 = 40%)

0110 000x

(96 = 40%)

1111 000x

(240 = 100%)

1111 000x

(240 = 100%)

PWMOUT1 start

duty cycle

PWMOUT2 start

duty cycle

PWMOUT1 max

duty cycle

PWMOUT2 max

duty cycle

PWMOUT1

target duty cycle

PWMOUT2

target duty cycle

PWMOUT1

instantaneous

duty cycle

Channel

1: 1 =

fault

Channel

1: 1 =

masked

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

MSB

(128/240)

Channel

2: 1 =

fault

Channel

2: 1 =

masked

—————

—————

—————

—————

—————

—————

—————

———— ——

———— ——

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

LSB

(2/240)

—

—

—

—

—

—

—

MAX6678

OT

状态

(05h)

通过读取OT状态寄存器来确定哪个通道记录了过热情
况。如果故障情况发生在通道1，D7为高，如果故障情
况发生在通道2，D6为高。OT状态寄存器只有通过读取
其内容才可清除。在读取OT状态寄存器之后，必须进行
温度寄存器的读取。读取该寄存器的内容同时会使得

OT

输出变为高阻态。如果在下一个温度测量周期故障依然

存在，相应的状态位以及OT输出将会再次置位。OT状
态寄存器的上电复位值为

00h

。

OT

屏蔽（

06h

）

将OT屏蔽寄存器的D7位置为1，会阻止通道1上的故障
产生OT输出。D6位置为1可阻止通道2故障产生OT输
出。OT屏蔽寄存器的上电复位状态为

00h

。

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

12 ______________________________________________________________________________________

表2.寄存器表(续

)

***

GPIO0

到

GPIO4

的上电复位值由

Preset0到Preset4

设定。

READ/
WRITE

REGISTER

NO.

/ADDRESS

R 0Eh 0000 000x

R/W 0Fh 0000 0000

R/W 10h 0000 0000

R/W 11h 0000 000x

R/W 12h 1011 01xx

R/W 13h 0101 0101

R/W 14h 010x xxxx

R/W 15h xxx0 0000 GPIO function — — —

R/W 16h xxx*** GPIO value — — — GPIO4 GPIO3 GPIO2 GPIO1 GPIO0

R FDh 0000 0001

POR

STATE

FUNCTION D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

PWMOUT2

instantaneous

duty cycle

Temperature

channel 1 fan-

start temperature

Temperature

channel 2 fan-

start temperature

Fan

configuration

Duty-cycle rate

of change

Duty-cycle step

size

PWM frequency

select

Read device

revision

MSB

(128/240)

MSB — — ————LSB

MSB — — ————LSB

Hys ter esi s:

0 = 5°C,
1 = 10°C

PWMOUT

1 MSB

PWMOUT

1 MSB

Select A Select B Select C — — — — —

00000001

—————

Temp

step: 0 =

1 = 2°C

PWMOUT

1 control:

1°C,

—

——

1 =

channel1

PWMOUT

1 LSB

PWMOUT

1 control:

1 =

channel 2

PWMOUT

2 MSB

PWMOUT

1 LSB

GPIO4: 0
= output,
1 = input

PWMOUT

2 control:

1 =

channel 1

—

PWMOUT

2 MSB

GPIO3: 0
= output,
1 = input

PWMOUT

2 control:

1 =

channel 2

PWMOUT

2 LSB

——

GPIO2: 0
= output,
1 = input

LSB

(2/240)

GPIO1: 0
= output,
1 = input

—

——

——

PWMOUT

2 LSB

GPIO0: 0

= output,
1 = input

R FEh 1000 0110 Read device ID 1 0 0 0 0 1 1 0

R FFh 0100 1101

Read

manufacturer ID

01001101

PWMOUT

启动占空比

(07h和08h)

PWMOUT

起始占空比寄存器决定风扇开始旋转时的

PWM

占空比。配置字节寄存器的D2位

(MIN DUTY

CYCLE)

决定启动占空比。如果

MIN DUTY CYCLE

位

为1，当温度低于风扇启动温度时，占空比为写入“风扇
启动占空比”寄存器中的数值。如果

MIN DUTY CYCLE

位为0，则当温度低于风扇起始温度时占空比为0，而当
温度达到风扇启动温度时，占空比为起始占空比。数值

240

表示

100%

占空比。写入超过

240

的任何数值会使风

扇转速设置为

100%

。“风扇启动占空比”寄存器的上电

复位状态为

96h，40%

占空比。

PWMOUT

最大占空比

(09h和0Ah)

PWMOUT

“ 最大占空比” 寄存器设置最大允许的

PWMOUT

占空比值，该值介于

2/240 (0.83%

占空比)与

240/240 (100%

占空比)之间。任何超过

240

的数值都被认

为是

100%

最大占空比。

PWMOUT

“最大占空比”寄存

器的上电复位状态为

F0h，100%

。在人工控制模式下，

该寄存器则不起作用。

PWMOUT

目标占空比

(0Bh和0Ch)

在自动风扇控制模式下，该寄存器存储目标

PWM

占空比

的当前值，该值由所测得的温度和占空比步长决定。如
果占空比变化速率寄存器设置的值不为0，那么实际占空
比达到目标占空比需要一定的时间。在人工风扇控制模
式下，直接将需要的

PWM

占空比值写入该寄存器。风扇

目标占空比寄存器的上电复位状态为

00h

。

PWMOUT1

即时占空比，

PWMOUT2

即时占空比

(0Dh，0Eh)

这些寄存器总是存储出现在

PWM

输出端口上的

PWM

信

号的占空比。

PWMOUT

即时占空比寄存器的上电复位状态为

00h

。

通道1和通道2风扇启动温度

(0Fh和10h)

这些寄存器存储风扇控制开始工作的温度(自动模式下)。
有关设置风扇启动门限的详细说明，参考

自动

PWM

占空

比控制

部分。通道1和通道2的风扇启动温度寄存器的上

电复位状态为

00h

。

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

______________________________________________________________________________________ 13

表3.配置字节定义

(02h)

位

名称

上电复位状态 功能

BIT NAME POR STATE FUNCTION

7 Reserved; set to 0 ——

6 Reserved; set to 0 ——

5 TIMEOUT 0

4 FAN1 PWM INVERT 0

3 FAN2 PWM INVERT 0

2 MIN DUTY CYCLE 0

1

0 SPIN-UP DISABLE 0 Set SPIN-UP DISABLE to 1 to disable spin-up. Set to zero for normal fan spin-up.

TEMPERATURE

SOURCE SELECT

Set TIMEOUT to zero to enable SMBus timeout for prevention of bus lockup. Set
to 1 to disable this function.

Set FAN PWM INVERT to zero to force PWMOUT1 low when the duty cycle is
100%. Set to 1 to force PWMOUT1 high when the duty cycle is 100%.

Set FAN PWM INVERT to zero to force PWMOUT2 low when the duty cycle is
100%. Set to 1 to force PWMOUT2 high when the duty cycle is 100%.

Set MIN DUTY CYCLE to zero for a 0% duty cycle when the measured
temperature is below the fan-temperature threshold in automatic mode. When the
temperature equals the fan-temperature threshold, the duty cycle is the value in
the fan-start duty-cycle register, and it increases with increasing temperature.
Set MIN DUTY CYCLE to 1 to force the PWM duty cycle to the value in the fan­start duty-cycle register when the measured temperature is below the fan­temperature threshold. As the temperature increases above the temperature
threshold, the duty cycle increases as programmed.

Selects either local or remote 2 as the source for temperature channel 2 register

0

data. When D1 = 0, the MAX6678 measures remote 2 and when D1 = 1, the
MAX6678 measures the internal die temperature.

MAX6678

风扇配置

(11h)

风扇配置寄存器控制滞回量、温度步长、以及决定由远
端或者本地二极管来控制

PWMOUT2

信号(参考表2)。

设置风扇寄存器的D7位为0，则滞回量为

5°C

。设置

D7

位为1，则滞回量为

10°C

。设置D6位为0，则风扇控制

温度步长为

1°C

。设置D6位为1，则温度步长为

+2°C

。

D5至D2

位用来选择哪个

PWMOUT_

由通道1或者通道

2

来控制(参考表2)。如果两个通道用于控制同一个给定的

PWMOUT

，则使用最高的

PWM

数值。如果没有选择任
何通道，风扇将受控于写入风扇目标占空比寄存器中的
值。另外，在此模式下，写入目标占空比寄存器的数值
将不受最大占空比寄存器存储数值的限制。不过，如果
写入的数值超过

240

，那么将只计为

240

。风扇配置寄存

器的上电复位状态为

00h

。

占空比变化速率

(12h)

占空比变化速率寄存器的D7、D6、D5位(通道1)与D4、

D3、D2位(

通道2)用来设置占空比两次递增之间所需的

时间。占空比的每次递增量为

2/240 (

参考表4)。这就使

占空比从

33%

增加至

100%

所需要的时间从5s至

320s

。

变化速率控制在人工模式下总是有效。要想立即改变占
空比，可以设置D7、D6、D5位(通道1)或者D4、D3、

D2位(

通道

2) = 000

。占空比变化速率寄存器的上电复位

状态为

B4h (

递增时间为

1s)

。

占空比步长

(13h)

占空比步长寄存器的D7至D4位(通道1)与D3至D0位

(

通道2)用来设置每个温度台阶对应的占空比变化量。占

空比步长寄存器的上电复位状态为

55h (

参考表5)。

PWM

频率选择

(14h)

通过

PWM

频率选择寄存器的D7、D6和D5位

(select A

、

B和C)

可以控制

PWMOUT

的频率(参考表6)。

PWM

频

率选择寄存器的上电复位状态为

40h，33Hz

。如

典型应用

电路

所示，较低的频率通常用来驱动风扇的供电引脚，

33Hz

是最常用的选择。

35kHz

频率设置用于具有逻辑电

平

PWM

输入引脚的风扇的转速控制。最小占空比分辨率

在

35kHz

频率设置时从

2/240

降至

4/240

。例如，如果所

得结果为

6/240

，那么它将被设为

4/240

。

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

14 ______________________________________________________________________________________

表4.设置占空比递增之间的时间

表5.设置占空比变化量

表

6. PWM

频率选择

注：在

35kHz

下，占空比分辨率从

2/240降至4/240

。

D7:D5, D4:D2

000 0 0

001 0.0625 5

010 0.125 10

011 0.25 20

100 0.5 40

101 1 80

110 2 160

111 4 320

TIME BETWEEN

INCREMENTS (s)

TIME FROM 33%

TO 100% (s)

CHANGE IN DUTY

D7:D4, D3:D0

0000 0 0

0001 2/240 80

0010 4/240 40

0011 6/240 27

0100 8/240 20

0101 10/240 16

……...

1000 16 10

... ... ...

1111 31 5

FREQUENCY (Hz)

PWM

20 000

33 010

50 100

100 1 1 0

35k X X 1

CYCLE PER

TEMPERATURE

STEP

SELECT A SELECT B SELECT C

TEMPERATURE

RANGE FOR FAN

(1°C STEP, 33%

CONTROL

TO 100%)

GPIO

功能寄存器

(15h)

GPIO

功能寄存器

(15h)

设置

GPIO_

的状态。写入0设置

GPIO

为输出。写入1则设置

GPIO

为输入。

GPIO

数值寄存器

(16h)

当

GPIO

配置为输入时，

GPIO

数值寄存器

(16h)

存储每个

GPIO

输入的状态。当

GPIO

配置为输出时，写入1或者

0

设置

GPIO

输出的值。

____________________________

应用信息

远端二极管的考虑

温度测量精度很大程度上依赖于高质量的、连接为二极
管的小信号晶体管。对于表7所列的所有器件，测量精
度已经经过了实验检验。

MAX6678

也可以直接测量具有

片上温度检测二极管的

CPU

或者其它IC的内部管芯的

温度。
晶体管必须为正向电压相对较高的小信号器件。这样可

以确保输入电压在

A/D

输入电压范围以内。在最高预期

温度和

10µA

电流情况下，正向电压必须大于

0.25V

。在

最低预期温度和

100µA

电流情况下，正向电压必须小于

0.95V

。基区电阻必须小于

100Ω

。较为严格的正向电流
增益指标（比如，

+50至+150

）表明制造商具有良好的

工艺控制，器件具有一致性较好的特性。

理想因子效应

远端温度测量的精度依赖于远端“二极管”(实际为晶体
管)的理想因子

(n)。MAX6678

优化为

n = 1.008

，这是

Intel Pentium®III和AMD AthlonTMMP model 6

的典型

值。 如果使用了具有不同理想因子的温度检测晶体管，
输出数据会有所不同。幸运的是，这种不同是可预知的。

假定远端二极管传感器是按照额定理想因子

n

NOMINAL

设

计的，但实际测量采用了不同理想因子

(n1)

的二极管。测

量温度

T

M

可以使用如下公式进行纠正：

其中，温度单位为

Kelvin

。

如前所述，

MAX6678

额定的理想因子为

1.008

。

例如，假定

MAX6678

与理想因子为

1.002的CPU

相连

接。如果二极管没有串联阻抗，那么测量数据和真实温
度的关系如下：

比如真实温度为

+85°C (358.15K)

，那么测量温度为

+82.87°C (356.02K)

，误差为

-2.13°C

。

串联电阻效应

温度检测二极管的串联电阻导致了额外的误差。对于平均

10µA和100µA

的二极管电流，测量电压的变化值为：

由于

1°C

相当于

198.6µV

，则串联电阻导致的温度偏差

为：

假定被测二极管具有3Ω的串联电阻。该串联电阻会导致
如下的偏差：

理想因子与串联电阻的影响是加性的。如果二极管具有

1.002

的理想因子和3Ω的串联电阻，那么将串联电阻误

差与理想因子误差相加便计算出总偏差(对于

+85°C

的二

极管温度)：

1.36°C - 2.13°C = -0.77°C

在这个例子中，串联电阻效应和理想因子响应部分相消。
为得到最佳的精度，分立晶体管应该是小信号器件，并

且其集电极应连接至地而基极应连接至

DXN

。表7给出

了适合用于

MAX6678

的分立晶体管的范例。

30453 1 36ΩΩ×

°

=°..

C

C

90

198 6

0 453

µ

µ
°

=

°

V

V

C

C

Ω

Ω

.

.

∆VR A A AR

MS S

=µµ=µ×−()100 10 90

TT

n

n

TT

ACTUAL M

NOMINAL

MM

=











=











=

.
.

(. )

1

1 008
1 002

1 00599

TT

n

n

M ACTUAL

NOMINAL

=













1

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

______________________________________________________________________________________ 15

Pentium是Intel Corp.

的注册商标。

Athlon是AMD

的商标。

MAX6678

ADC

噪声滤波

集成

ADC

具有良好的噪声抑制，特别对于低频噪声，比

如

60Hz/120Hz

的工频电源噪声。微功耗工作限制了它对
于高频噪声的抑制能力。在充满电气噪声的环境中，要
想获得高精度的远端测量，需要仔细的

PCB

板布局，并

配合适当的外部噪声滤波。

在

DXP和DXN

之间连接

2200pF

电容可以滤除两个输入

引脚上的高频电磁干扰

(EMI)

。该滤波电容可以增加至

3300pF (

最大值)，包括电缆电容。超过

3300pF

的电容会

由于开关电流源的上升时间而引入误差。

双绞线与屏蔽电缆

对于远端检测距离超过8英寸，或者特殊的噪声环境，推
荐使用双绞线。在实验室电噪声环境下，试验表明，噪
声不会有明显影响的实际距离大约为6英尺至12英尺(典
型值)。对于更长的距离， 最佳的解决方案是屏蔽双绞
线，类似用于音频麦克风的连接线。比如，距离超过

100

英尺时，

Belden 8451

仍可以很好地在噪声环境中工

作。

DXP与DXN

通过双绞线连接，屏蔽线与地相连，并

且保持屏蔽线的远端不连接。

DXN与DXP

上过量的电容

限制了远端传感器的实际可用距离(参考

典型工作特性

)

。

对于很长的电缆连接，电缆的寄生电容通常会提供噪声
滤波，因此所推荐的

2200pF

电容可以不要或者减小其数

值。电缆电阻也会影响远端传感的精确度。1Ω的串联电
阻会导致大约

+1/2°C

的误差。

PCB

板布局准则

1) MAX6678

应尽可能靠近远端二极管。在噪声环境中，
比如计算机主板，这种距离可以为4英寸至8英寸，或
者更长，最好能够远离最坏的噪声源(比如

CRT

，时钟

发生器，存储总线，以及

ISA/PCI

总线)。

2)

不要将

DXP/DXN

的连线布在与

CRT

的偏转线圈相邻

的地方。同样的，布线不要跨过高速存储总线，否则
会很容易引入

+30°C

的误差，即使带有良好的滤波也

无济于事。除此之外的大多数噪声源则要好的多。

3) DXP与DXN

的走线保持平行，并相互靠近，同时远离

任何高压走线，比如

+12V

直流电压线。避免脏污的

PCB

板产生的漏电流。从

DXP

至地的

20MΩ

的泄漏路

径会造成大约

+1°C

的误差。

4)在DXP/DXN

线的两旁放置连接至地的保护线。有了这

个保护线，在高压线旁边布线就不会有问题了。

5)

尽可能少用过孔和跨线，降低铜/焊点所产生的热电偶
效应。

6)

如果引入了热电偶，应确保

DXP与DXN

路径上具有匹

配的热电偶。通常，

PCB

板产生的热电偶不会带来严

重的问题。铜/焊点热电偶具有

3µV/°C

的灵敏度，而

要产生

+1°C

的测量误差，必须在

DXP/DXN

产生大约

200µV

的电压误差。因此大多数寄生热电偶误差被淹

没掉。

7)

使用宽走线。窄的走线有更强的感性，易于拾取辐射
噪声。建议采用

10mil

的宽度和间距，但这不是绝对必

要的(它对于泄漏和噪声误差仅有很小的改善)，在实
际情况允许时可以考虑。

8)在DXP/DXN

线与携带高频噪声的信号线之间铺设电气

干净的敷铜地有助于降低

EMI

。

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

16 ______________________________________________________________________________________

表7.远端温度检测晶体管制造商

MANUFACTURER MODEL NO.

Central Semiconductor (USA) CMPT3906

Rohm Semiconductor (USA) SST3906

Samsung (Korea) KST3906-TF

Siemens (Germany) SMBT3906

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

______________________________________________________________________________________ 17

________________________

引脚配置(续

)

____________________________

芯片信息

TRANSISTOR COUNT: 23,618
PROCESS: BiCMOS

________________________________________________________________

典型应用电路

V

(5V OR 12V)

FAN

5.0V

3.0V TO 5.5V

V

CPU

REMOTE 1

REMOTE 2

GPU

3.0V TO 5.5V

3.0V TO 5.5V 3.0V TO 5.5V

TO SMBus

MASTER

DXP1

DXN

DXP2

SMBDATA

SMBCLK

GPIO3

CC

MAX6678

PWMOUT1

PWMOUT2

GPIO0

GPIO1

OT

3.0V TO 5.5V

3.0V TO 5.5V

5V

TO CLOCK THROTTLE OR
SYSTEM SHUTDOWN

3.0V TO 5.5V

V

FAN

(5V OR 12V)

TOP VIEW

PWMOUT2

SMBDATA

PRESET3

GPIO4

PRESET4

DXP1

DXP2

1

2

3

4

MAX6678

5

6

7

8

9

10

QSOP

GPIO4 GPIO2

20

V

CC

PWMOUT1

19

GPIO0

18

OTSMBCLK

17

16

GPIO1

15

GPIO2

14

GPIO3

13

PRESET0DXN

12

PRESET1

11

PRESET2GND

GND PRESET_

5

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

18 ______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________

封装信息

(本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格，如需最近的封装外型信息，请查询 www.maxim-ic.com/packages。)

QSOP.EPS

PACKAGE OUTLINE, QSOP .150", .025" LEAD PITCH

21-0055

1

E

1

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不对Maxim

产品以外的任何电路使用负责，也不提供其专利许可。

Maxim

保留在任何时间、没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利。

19 __________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 [phone]

© 2003 Maxim Integrated Products Printed USA

是

Maxim Integrated Products, Inc.

的一个注册商标。

_______________________________________________________________

封装信息(续

)

(本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格，如需最近的封装外型信息，请查询 www.maxim-ic.com/packages。)

D2

C

L

D2/2

k

e

(ND-1) X e

L

e e

PACKAGE OUTLINE
16, 20, 28, 32, 40L, THIN QFN, 5x5x0.8mm

b

L

DETAIL B

21-0140

0.10 M C A B

PIN # 1 I.D.

0.35x45∞

E2/2

C

L

k

QFN THIN.EPS

E2

CC

L

LL

1

E

2

PIN # 1
I.D.

D

C

0.15 C A

D/2

e

A1 A3

0.15

C B

E/2

E

L1

0.10 C

A

0.08 C

(NE-1) X e

DETAIL A

L

0.350.30

5.10

5.105.00

COMMON DIMENSIONS

20L 5x5

NOM.

MIN.

0.75

0.70

0.02

0

0.20 REF.

0.30

0.25

5.00

4.90

5.00

4.90

0.65 BSC.

0.25

0.55

0.45

---

20

5
5

WHHC

MAX.

0.80

0.05

0.35

5.10

5.10

0.65

28L 5x5

NOM.

MIN.

0.75

0.70

0.02

0

0.20 REF.

0.20

5.00

4.90

5.00

4.90

0.50 BSC.

--

0.25

0.45

---

WHHD-1

0.25

0.55

28

7
7

MAX.

MIN.

0.80

0.70

0.05

0.30

0.20 0.25 0.30

5.10

4.90

5.10

4.90

--

0.25

0.65

0.30

32L 5x5

NOM.

0

0.20 REF.

0.50 BSC.

---

WHHD-2

0.75

0.02

5.00

5.00

0.40

32

8
8

PKG.

16L 5x5

SYMBOL

MIN. MAX.NOM.

A

0.70 0.800.75

A1

A3

b

D

E

e

k
L

L1

N
ND

NE

JEDEC

NOTES:

1. DIMENSIONING & TOLERANCING CONFORM TO ASME Y14.5M-1994.

2. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS. ANGLES ARE IN DEGREES.

3. N IS THE TOTAL NUMBER OF TERMINALS.

4. THE TERMINAL #1 IDENTIFIER AND TERMINAL NUMBERING CONVENTION SHALL CONFORM TO JESD 95-1

SPP-012. DETAILS OF TERMINAL #1 IDENTIFIER ARE OPTIONAL, BUT MUST BE LOCATED WITHIN THE

ZONE INDICATED. THE TERMINAL #1 IDENTIFIER MAY BE EITHER A MOLD OR MARKED FEATURE.

5. DIMENSION b APPLIES TO METALLIZED TERMINAL AND IS MEASURED BETWEEN 0.25 mm AND 0.30 mm

FROM TERMINAL TIP.

6. ND AND NE REFER TO THE NUMBER OF TERMINALS ON EACH D AND E SIDE RESPECTIVELY.

7. DEPOPULATION IS POSSIBLE IN A SYMMETRICAL FASHION.

8. COPLANARITY APPLIES TO THE EXPOSED HEAT SINK SLUG AS WELL AS THE TERMINALS.

9. DRAWING CONFORMS TO JEDEC MO220, EXCEPT EXPOSED PAD DIMENSION FOR T2855-1,

T2855-3 AND T2855-6.

10. WARPAGE SHALL NOT EXCEED 0.10 mm.

0.05

0.02

0.20 REF.

0.25

4.90

5.00

4.90

0.80 BSC.

0.250--

0.30 0.500.40

---

16

4
4

WHHB

40L 5x5

MAX.

NOM.

MIN.

MAX.

0.75

0.80

0.70

0.80

-

0.05

0

0.05

0.20 REF.

0.20

0.15

5.10

5.10

0.50

--

0.25

5.00

4.90

5.10

5.00

4.90

5.10

0.40 BSC.

0.35 0.45

0.25

0.50

0.40

0.60

0.30 0.40 0.50

40
10
10

-

EXPOSED PAD VARIATIONS

PKG.
CODES

T1655-1

T2855-1 3.25 3.353.15 3.25
T2855-2 2.60 2.602.80 2.70 2.80

T2855-3 3.15 3.25 3.35 3.15 3.25 3.35

T2855-4 2.60 2.70 2.80 2.60 2.70 2.80

T2855-5 2.60 2.70 2.80 2.60 2.70 2.80
T2855-6 3.15 3.25 3.35 3.15 3.25 3.35
T2855-7 2.60 2.70
T3255-2

D2

MAX.

NOM.MIN.

MIN.E2NOM. MAX.

3.203.00 3.10 3.00 3.10 3.20

3.203.00T1655-2 3.10 3.00 3.10 3.20 YES

3.20

3.00T2055-2 3.10

3.103.00 3.203.103.00 3.20T2055-4

3.353.15

2.70

2.80

2.60 2.70 2.80

3.20

3.10

3.00

3.00 3.10T3255-3 3.203.00 3.10

3.00 3.10 3.20

3.20

3.203.00 3.10T3255-4 3.203.00 3.10

3.403.20 3.30T4055-1 3.20 3.30 3.40

PACKAGE OUTLINE
16, 20, 28, 32, 40L, THIN QFN, 5x5x0.8mm

3.203.00 3.10

21-0140

DOWN
BONDS
ALLOWED

NO

NO

YES3.103.00 3.203.103.00 3.20T2055-3

NO

NO
NO

YES
YES

NO

NO

YES

NO

YES

NO

YES

2

E

2