深入解析onsemi ADT7473：高效热管理与风扇控制的理想之选

在电子设备的设计中，热管理和风扇控制是至关重要的环节，直接影响着设备的性能、稳定性和寿命。onsemi的ADT7473/ADT7473 - 1控制器为我们提供了一个强大而灵活的解决方案，适用于对噪音和功率敏感的应用场景。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

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产品概述

ADT7473/ADT7473 - 1是一款集热监测和多PWM风扇控制功能于一体的控制器。它通过串行系统管理总线与系统进行通信，具备控制和监测多达4个风扇的能力，同时支持高、低频风扇驱动信号，能有效降低系统的声学噪音。此外，它还拥有1个片上温度传感器和2个远程温度传感器，可实现更精确的温度监测。

关键特性

温度监测与控制

• 多传感器支持：ADT7473/ADT7473 - 1可监测多达两个远程传感器二极管的温度，加上其自身的内部温度传感器，能全面掌握系统的温度状况。
• 高精度测量：本地传感器和远程二极管传感器的精度高达±0.5°C，分辨率为0.25°C，能准确反映温度变化。
• 宽温度范围：支持高达191°C的扩展温度测量范围，满足各种复杂环境的需求。
• 系列电阻消除：在远程通道上具备系列电阻消除功能，可自动抵消与远程二极管串联的寄生电阻对温度测量的影响，提高测量准确性。

风扇控制

• 自动调速：自动风扇速度控制模式可根据测量温度自动调整风扇速度，优化系统散热，同时降低噪音。独特的动态TMIN控制模式能智能优化系统声学性能。
• 多模式驱动：支持高、低频风扇驱动信号，可根据不同类型的风扇进行灵活配置。
• 风扇状态监测：可测量和控制多达四个风扇的速度，并监测风扇的运行状态，确保系统的可靠性。

其他特性

• SMBus兼容性：符合SMBus 2.0电气规范，完全兼容SMBus 1.1，方便与其他设备进行通信。
• 热保护功能：通过双向THERM引脚提供关键的热保护，防止系统或组件过热。
• 噪音过滤：具备强大的噪音过滤能力，可有效消除外部传感器上的噪音影响。

引脚配置与功能

ADT7473/ADT7473 - 1采用QSOP - 16封装，各引脚具有不同的功能：

• SCL和SDA：用于SMBus通信，实现与系统的连接和数据传输。
• TACH输入：用于测量风扇的转速，可连接多个风扇进行速度监测。
• PWM输出：用于控制风扇的速度，可根据需要调整PWM信号的占空比。
• THERM引脚：可作为输入或输出，用于监测和控制温度，实现系统的热保护。

温度测量方法

本地温度测量

ADT7473/ADT7473 - 1内部集成了一个带隙温度传感器，其输出通过片上10位ADC进行数字化处理。温度数据以偏移64格式或二进制补码格式存储，理论上可测量 - 63°C至 + 127°C（扩展温度范围可达 - 63°C至 + 191°C）的温度，分辨率为 + 0.25°C。

远程温度测量

该控制器通过测量外部温度传感器在三种不同电流下的VBE变化来计算温度，这种方法能自动抵消与外部温度传感器串联的电阻影响，提高测量准确性。测量结果以10位二进制补码格式存储，额外的分辨率信息存储在扩展分辨率寄存器2中，温度读数分辨率为0.25°C。

风扇控制模式

自动风扇速度控制

在自动风扇速度控制模式下，风扇速度会根据测量温度自动调整，无需CPU干预。通过设置初始参数，系统可根据温度变化自动优化风扇速度，降低声学噪音并减少系统电流消耗。动态TMIN控制模式能进一步优化系统的热管理，根据系统性能和测量温度自动调整TMIN值，实现更智能的散热控制。

手动风扇速度控制

手动风扇速度控制模式允许用户手动调整PWM输出的占空比，方便在软件中更改风扇速度或进行测试。

应用案例

推荐配置

将ADT7473配置为如图所示的模式，可实现以下功能：

• 两个PWM输出用于控制多达三个风扇，可将前后机箱风扇并联连接。
• 三个TACH风扇速度测量输入，实时监测风扇转速。
• 内部测量VCC电压，通过Pin 3实现。
• 使用远程1温度通道测量CPU温度，远程2温度通道测量环境温度。
• 双向THERM引脚可用于监测Intel® Pentium® 4 PROCHOT输出，也可作为过热THERM输出或SMBALERT系统中断输出。

编程步骤

要实现自动风扇控制，需要进行以下步骤：

1. 硬件配置：根据系统需求选择合适的功能和引脚配置，确定支持的风扇数量和位置。
2. 配置Mux：将风扇分配到特定的温度通道，并设置风扇的控制行为，如自动控制、手动控制或根据多个温度通道计算最快速度。
3. 设置TMIN：确定每个温度通道的TMIN值，即风扇开始转动的温度。当温度超过TMIN时，风扇以最小PWM占空比运行。
4. 设置PWMMIN：设置每个风扇的最小PWM占空比，通常在20% - 33%之间，可通过实验确定最佳值。
5. 设置PWMMAX：设置每个风扇的最大PWM占空比，确保在温度过高时能提供足够的散热能力。
6. 设置TRANGE：确定自动风扇控制的温度范围，该范围会影响风扇速度随温度变化的斜率。
7. 设置TTHERM：设置每个温度通道的绝对最大温度限制，当温度超过该限制时，所有风扇以100% PWM占空比运行。
8. 设置THYST：设置温度滞后值，防止风扇在TMIN附近频繁开关，减少噪音。

总结

onsemi的ADT7473/ADT7473 - 1控制器为电子设备的热管理和风扇控制提供了一个全面而强大的解决方案。其丰富的功能和灵活的配置选项，能满足不同应用场景的需求，帮助工程师设计出高效、可靠的系统。在实际应用中，我们可以根据具体需求进行合理的配置和编程，充分发挥其优势，实现最佳的热管理效果。你在使用ADT7473/ADT7473 - 1控制器时遇到过哪些问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。