深度解析MAX6653/MAX6663/MAX6664：温度监测与PWM风扇控制的理想之选

在电子设备的设计中，温度监测和风扇控制是保障系统稳定运行的关键环节。今天，我们就来深入探讨MAXIM推出的MAX6653/MAX6663/MAX6664系列产品，这是一组ACPI兼容的本地和远程结温度传感器及风扇控制器，在个人电脑、服务器、工作站等众多领域都有着广泛的应用。

文件下载：MAX6653.pdf

产品概述

MAX6653/MAX6663/MAX6664能够测量自身芯片温度以及远程PN结的温度，并根据测量结果控制直流冷却风扇的转速。其远程温度测量在+60°C至+100°C范围内的精度可达±1°C，本地和远程温度测量分辨率均为0.125°C。同时，该系列产品还提供了内部看门狗设定点，可在温度超过设定值时触发相应输出信号。

产品特性亮点

高精度温度测量

远程结温度传感器在+60°C至+100°C范围内精度可达±1°C，为系统提供了准确的温度数据。

丰富的功能特性

• 可编程温度报警：支持ACPI兼容的可编程温度报警，可根据需求灵活设置报警阈值。
• 高分辨率测量：本地和远程结温度测量分辨率为0.125°C，能够更精确地监测温度变化。
• 系统校准功能：具备可编程温度偏移功能，可对系统进行校准，提高测量准确性。
• 灵活的接口与控制：采用SMBus 2线串行接口，支持自动或手动风扇速度控制，提供PWM风扇控制输出，还具备风扇速度监测和看门狗功能，以及风扇故障和失效指示。
• 宽电源范围：电源范围为+3V至+5.5V，适应不同的电源环境。
• 额外的关机设定点：MAX6653具备额外的关机设定点，增强了系统的安全性。
• 可控的PWM上升/下降时间：确保风扇运行的可靠性。

电气特性分析

电源与电流

该系列产品的工作电源电压范围为3.0V至5.5V，待机电流在特定条件下为10µA，工作电流为0.5 - 1mA，平均工作电流在转换速率为4Hz（默认）时为150 - 300µA。

温度测量误差

在不同的温度范围和电源电压条件下，外部和内部温度测量误差有所不同。例如，在VCC = +3.3V，+60°C ≤ TR ≤ +100°C时，外部温度误差为±1°C。

其他特性

风扇转速计精度为6%，内部时钟频率为254 - 286kHz，温度转换时间为250ms等。

引脚功能详解

引脚	MAX6653 QSOP	MAX6663/MAX6664 QSOP	名称	功能
1	1	PWM_OUT	数字输出（开漏），用于控制外部功率晶体管的脉宽调制输出，需外接上拉电阻（典型值10kΩ）。
2	2	TACH/AIN	数字/模拟输入，可作为风扇转速计输入，也可重新编程为模拟输入以测量2线风扇的速度。
3	-	CRIT0	输入，与CRIT1配合使用，用于设置THERM和SHUTDOWN默认设定点。
4	-	CRIT1	输入，与CRIT0配合使用，用于设置THERM和SHUTDOWN默认设定点。
-	3, 4	N.C.	无连接，内部未连接。
5	5	GND	接地
6	6	VCC	电源，需通过0.01µF电容旁路到地。
7	7	THERM	数字I/O（开漏），低电平有效，用于指示过热过载，也可作为输入提供外部风扇控制。
8	8	FAN_FAULT	数字输出（低电平有效，开漏），用于信号风扇故障。
9	9	DXN	组合电流吸收和A/D负输入，内部偏置到高于地的二极管电压。
10	10	DXP	组合电流源和A/D正输入，用于远程二极管通道，使用时需连接到DXN，可在DXP和DXN之间放置2200pF电容进行噪声滤波。
11	-	SDL	低电平有效开漏输出，指示本地温度高于关机设定点，通常用于直接停用CPU电源。
12	-	SDR	低电平有效开漏输出，指示远程温度高于关机设定点，通常用于直接停用CPU电源。
-	11, 12	N.C.	内部连接，可浮空或连接到地。
13	13	ADD	三态逻辑输入，用于设置设备SMBus地址的低2位。
14	14	INT	数字输出（开漏），可编程为温度/风扇速度中断输出，也可作为输入使用。
15	15	SMBDATA	SMBus串行数据输入/输出（开漏），需外接上拉电阻（典型值10kΩ）。
16	16	SMBCLK	SMBus串行时钟输入，需外接上拉电阻（典型值10kΩ）。
-	12	N.C.	内部连接，可浮空或连接到地。

工作模式与控制

风扇控制模式

该系列产品的风扇控制部分可在三种模式下运行：

• 自动风扇控制模式：根据温度自动调整风扇电源电压，控制算法参数可编程，以适应风扇和系统的特性。
• RPM选择模式：将风扇速度强制设置为编程的转速计值。
• PWM占空比选择模式：用户可选择PWM占空比。

温度测量与比较

产品内部包含片上温度传感器，可测量本地和远程温度。测量结果与各种设定点阈值进行比较，以控制INT、THERM、SDL和SDR输出。所有温度阈值限制存储在阈值限制寄存器中，可通过SMBus数字接口进行更改。

风扇速度测量与故障检测

风扇速度通过使用风扇的转速计信号对11.25kHz时钟频率进行门控来测量，测量结果存储在风扇速度寄存器中。当风扇速度低于设定值时，可检测到风扇故障，并通过FAN_FAULT输出信号指示。

PCB布局建议

为了减少温度传感器的测量误差，在PCB布局时应遵循以下准则：

• 将MAX6653/MAX6663/MAX6664尽可能靠近远程二极管放置，避免噪声源。
• 避免将DXP - DXN线路靠近CRT偏转线圈和快速数字信号。
• 将DXP和DXN走线并行且靠近，远离高电压走线，必要时使用保护走线。
• 推荐使用较宽的走线，添加200Ω电阻与VCC串联进行噪声滤波。

总结

MAX6653/MAX6663/MAX6664系列产品凭借其高精度的温度测量、丰富的功能特性和灵活的控制模式，为电子设备的温度监测和风扇控制提供了可靠的解决方案。在实际应用中，合理选择和使用该系列产品，并遵循正确的PCB布局准则，能够有效提高系统的稳定性和可靠性。

你在使用MAX6653/MAX6663/MAX6664系列产品时遇到过哪些问题？你对这些产品的哪些特性最感兴趣呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。