MAX6620评估套件：电子工程师的实用工具

在电子设备设计中，风扇速度控制是一个关键环节，它直接影响设备的散热性能和稳定性。MAX6620评估系统为工程师提供了一个全面的解决方案，用于评估和开发四通道线性风扇速度控制器。今天，我们就来详细了解一下MAX6620评估套件和评估系统。

文件下载：MAX6620EVCMAXQU+.pdf

评估系统概述

MAX6620评估系统（MAX6620EVCMAXQU+）由MAX6620评估套件（MAX6620EVKIT+）和Maxim CMAXQUSB+命令模块组成。该系统兼容Windows 2000/XP/Vista操作系统，相关软件可从Maxim官网（www.maxim-ic.com/evkitsoftware）下载。

评估套件

MAX6620评估套件是一块完全组装和测试好的印刷电路板（PCB），用于评估MAX6620四通道线性风扇速度控制器。它可以通过四个独立的线性电压输出控制多达四个风扇的速度。套件包含3针风扇接头，方便风扇连接，还具备I2C/SMBus兼容接口，可通过软件控制驱动电压、转速计计数、风扇配置和风扇动态。

命令模块

Maxim CMAXQUSB命令模块提供I2C/SMBus接口，通过通用串行总线（USB）端口连接到计算机。MAX6620 EV套件软件提供图形用户界面（GUI），方便用户操作MAX6620的各项功能。

系统组成与特性

系统组成

PART	QTY	DESCRIPTION
MAX6620EVKIT+	1	MAX6620 EV kit
CMAXQUSB+	1	I 2 C/SMBus interface command module

套件组件

DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1–C6	6	0.1µF ±10%, 16V X7R ceramic capacitors (0603) Murata GRM188R71C104K TDK C1608X7R1C104K
J1	1	2 x 10 right-angle receptacle
J2–J5	4	3-pin headers, 0.1in pitch, vertical, friction lock
JU1	1	2-pin header
JU2–JU6	5	3-pin headers

特性

• 宽电源电压范围：3V至5.5V的电源电压范围，适用于多种应用场景。
• 多风扇控制：可控制多达四个独立的风扇，采用线性（DC）驱动。
• 低成本晶体管：使用四个外部低成本PNP晶体管。
• 风扇故障输出：具备风扇故障输出功能，方便监测风扇状态。
• 兼容接口：I2C/SMBus兼容接口，便于与其他设备通信。
• 组装测试完备：完全组装和测试，节省开发时间。

订购信息

PART	TYPE
MAX6620EVKIT+	EV Kit
MAX6620EVCMAXQU+	EV System

组件供应商

SUPPLIER	PHONE	WEBSITE
Hong Kong X’tals Ltd.	[phone]	www.hongkongcrystal.com
Murata Mfg. Co., Ltd.	770-436-1300	www.murata.com
ON Semiconductor	602-244-6600	www.onsemi.com
TDK Corp.	847-803-6100	www.component.tdk.com

快速启动

所需设备

• 运行Windows 2000/XP/Vista的用户PC，具备可用的USB端口。
• 5V/2A或12V/2A直流电源（VFAN）。
• 一到四个无刷直流风扇。
• MAX6620 EV系统（包括MAX6620 EV套件和CMAXQUSB+命令模块，附带USB电缆）。

操作步骤

1. 在CMAXQUSB命令模块上，确保跳线JU1上的跳线器处于3.3V位置。
2. 要启用板载VCC电源，确保在MAX6620 EV套件的跳线JU2的2 - 3引脚之间安装跳线器，并验证EV套件JU1上的跳线器已拆除。
3. 小心地将MAX6620EV套件的20针连接器与CMAXQUSB接口板上的20针接头对齐，然后轻轻按压在一起。
4. 适当地连接一到四个风扇。注意，EV套件配置为与通常最大电流为400mA的风扇一起使用。使用较大风扇时，可能需要不同的晶体管才能正常工作。
5. 关闭电源，将直流电源的正极连接到VFAN焊盘，将接地端连接到VFAN旁边的FAN_GND焊盘。
6. 将USB电缆从计算机的A型USB端口连接到CMAXQUSB板的B型USB端口。
7. 访问www.maxim-ic.com/evkitsoftware下载MAX6620 EV套件软件的最新版本，并通过运行INSTALL.EXE程序将其安装到计算机上。程序文件将被复制，并在Windows开始菜单中创建图标。
8. 打开电源并将其设置为5V或12V，具体取决于需要。
9. 通过在开始菜单中打开其图标启动MAX6620程序。
10. 当MAX6620 EV套件主窗口左下角显示“CMAXQUSB HW: Connected. MAX6620 device connected.”时，表明设备正常运行。

软件详细描述

用户界面面板

程序的主窗口包含两个选项卡：“Fan Status”和“Fan Configuration/Dynamics”，用于控制MAX6620 EV套件软件的可配置功能。

• Fan Status选项卡：提供全局配置寄存器、转速计计数、驱动电压、目标和故障的控制。
• Fan Configuration/Dynamics选项卡：提供风扇配置和风扇动态的控制。程序主窗口底部还提供一个状态框，用于验证命令模块和设备的连接性。

VFAN输入设置

MAX6620 EV套件软件可配置为与5V或12V直流风扇一起使用。可从VFAN下拉列表中手动选择合适的风扇电压，默认设置为与12V直流风扇一起使用。

全局配置

全局配置组框包含几个控制一般操作的功能：

• I2C总线超时：启用时，如果SDA低电平持续超过35ms，将重置接口。
• 故障时风扇全速：选中时，检测到风扇故障时将风扇驱动到满量程驱动电压。
• 外部晶体：切换内部振荡器（未选中）和板载32.768kHz晶体（选中）。

I2C看门狗

I2C看门狗周期下拉列表控制看门狗监测SDA和SCL进行有效I2C事务的周期。如果在看门狗周期内主设备和MAX6620之间没有有效事务，所有风扇输出电压将变为满量程驱动电压。I2C看门狗状态指示器监测是否发生看门狗故障，该位在读取时清除。

转速计计数和驱动电压

• 转速计计数：启用轮询时，转速计计数组框自动读取每个相应风扇的转速计计数；禁用轮询时，按下每个风扇转速计计数标签旁边的“Read”按钮。
• 驱动电压：启用轮询时，驱动电压组框自动读取每个相应风扇的驱动电压；禁用轮询时，按下每个风扇驱动电压标签旁边的“Read”按钮。当风扇以满量程电压驱动时，驱动电压标签文本以红色字体显示。

目标

• RPM模式：目标转速计计数设置每个相应风扇的所需转速计计数，MAX6620随后调整风扇驱动电压以实现该转速计计数。
• DAC模式：将所需的风扇驱动电压写入目标驱动电压编辑框，MAX6620随后以该电压驱动风扇。

故障

• 风扇状态：通过风扇故障寄存器检测风扇故障，并在故障组框中显示。检测到故障时，风扇状态标签从“Ok”变为“Fault”，并以红色字体显示文本。由于这些位在读取清除之前会锁存，因此可通过切换“Enable Polling”复选框选择自动轮询位或手动读取状态。
• 风扇故障屏蔽：风扇故障屏蔽复选框可选择屏蔽选定风扇的故障，使其不触发FAN_FAIL硬件选项。选中时，这些位不会触发FAN_FAIL输出，但故障仍会通过风扇状态显示。

风扇配置

风扇配置组框用于配置相应风扇的启动条件、转速计输入启用设置，并设置RPM或DAC模式。

• RPM/DAC模式：选择相应的RPM或DAC单选按钮将风扇设置为RPM或DAC模式。在RPM模式下，风扇驱动电压会调整以产生风扇目标转速计计数寄存器中的转速计计数值；在DAC模式下，风扇驱动电压由风扇目标驱动电压寄存器中的值设置。
• 启动：启动下拉列表控制风扇在将驱动降低到选定值之前以满量程电压驱动的时间周期，默认设置通过跳线JU6设置。
• 转速计设置：转速计输入启用复选框启用转速计输入功能和风扇故障检测。启用时，选择相应的单选按钮将转速计输入设置为转速计计数或锁定转子。使用锁定转子输入时，可将极性设置为高或低。

风扇动态

风扇动态组框包含用于控制单个风扇速度范围和DAC变化率的控件。

• 转速计周期计数：转速计周期计数下拉列表设置用于计数8192Hz时钟周期数的完整转速计周期数。例如，默认情况下，该数字设置为4，这意味着MAX6620在四个完整的转速计周期内计数8192Hz时钟周期数。
• DAC变化率：DAC变化率下拉列表确定输出电压增量之间的时间间隔。注意，在RPM模式下，设置为零会导致不稳定的反馈回路，因此选择零时默认值为0.0625。

硬件跳线设置

振荡器选择

MAX6620 EV套件可选择使用MAX6620的内部振荡器或板载32.768kHz石英晶体。默认情况下，使用芯片的内部振荡器。如需更高精度，可通过安装跳线JU1应用外部32.768kHz石英晶体。

SHUNT POSITION	X1 PIN	OSCILLATOR
Installed	Connected to X2 through Y1	External 32.768kHz quartz crystal
Not installed*	Open	Internal oscillator used

VCC电源供应

MAX6620可通过CMAXQUSB模块或外部电源为VCC供电，可通过设置跳线JU2实现。默认情况下，MAX6620的VCC电源由CMAXQUSB模块供电，无需外部VCC电源。

SHUNT POSITION	VCC PIN
1-2	External 3.0V to 5.5V supply required
2-3*	Powered from CMAXQUSB module

I2C从地址选择

MAX6620可通过跳线JU3编程为三个I2C从地址之一。地址定义为7个最高有效位（MSB）后跟读写位。

SHUNT POSITION	ADD PIN	ADDRESS
1-2	Connected to VCC	0x54
Not installed	Open	0x52
2-3*	Connected to GND	0x50

I2C看门狗（WD）启动条件

MAX6620的I2C看门狗功能可通过配置跳线JU4在启动时启用，监测SDA和SCL。启用此功能且10秒内没有有效I2C事务时，风扇驱动将变为100%。默认情况下，看门狗功能禁用。

SHUNT POSITION	WD_START PIN	WD FUNCTION
1-2	Connected to VCC	Enabled
2-3*	Connected to GND	Disabled

DAC启动条件

MAX6620在首次上电时采样DAC_START输入，并根据跳线JU5配置设置风扇驱动电压的上电值。默认情况下，DAC_START引脚连接到VCC，将初始风扇驱动电压设置为VFAN。

SHUNT POSITION	DAC_START PIN	INITIAL FAN DRIVE VOLTAGE
1-2*	Connected to VCC	VFAN
Not installed	Open	0.75 x VFAN
2-3	Connected to GND	0V

初始启动行为

MAX6620的初始启动行为在首次上电时在SPIN_START输入处采样。可通过跳线JU6在上电时设置初始启动行为，也可通过向MAX6620的寄存器写入适当的设置来修改启动行为。默认情况下，初始启动功能禁用。

SHUNT POSITION	SPIN_START PIN	INITIAL SPIN-UP BEHAVIOR
1-2	Connected to VCC	Full-scale drive voltage until two tachometer pulses, or 1s has elapsed
Not installed	Open	Full-scale drive voltage until two tachometer pulses, or 0.5s has elapsed
2-3*	Connected to GND	Spin-up disabled

总结

MAX6620评估套件为电子工程师提供了一个强大而灵活的平台，用于评估和开发风扇速度控制系统。通过其丰富的功能和可配置性，工程师可以根据具体需求进行定制，提高设备的散热性能和稳定性。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。