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ADT7473/ADT7473-1风扇控制器

时间:2019-9-18, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

ADT7473/ADT7473-1控制器是一个热监视器和多个PWM风扇控制器,用于需要主动系统冷却的噪声敏感或功率敏感应用。ADT7473/ADT7473-1可以使用低频或高频驱动信号驱动风扇,监测最多两个遥感二极管的温度加上其自身的内部温度,并测量和控制最多四个风扇的速度,使其以尽可能低的速度运行,以将噪音降到最低。自动风扇转速控制回路在给定温度下优化风扇转速。独特的动态T控制模式使系统的热量/声学得到智能管理。可以使用闵热量输入。ADT7473/ADT7473-1还提供使用双向热管脚作为输出对系统进行热保护,以防止系统或组件过热。

特征:控制和监控多达4个风扇;高频和低频风扇驱动信号;1个片上和2个远程温度传感器;远程通道上的串联电阻消除;扩展温度测量范围,最高可达191°C;动态T控制模式智能优化系统声学闵;自动风扇速度控制模式根据测量的温度控制系统冷却;增强的声学模式显著降低了用户对风扇转速变化的感知;热输出热保护功能;监控英特尔奔腾4处理器的性能影响;通过热输入的热控制电路;3线和4线风扇转速测量;所有监测值的极限比较;符合SMBus 2.0电气规范。

产品描述

ADT7473/ADT7473-1是一个完整的热监测器和多风扇控制器,适用于任何需要热监测和冷却的系统。设备通过串行系统管理总线与系统通信。串行总线控制器具有用于读取和写入地址和数据的串行数据线(引脚16)和用于串行时钟的输入线(引脚1)。ADT7473/ADT7473-1的所有控制和编程功能都通过串行总线执行。此外,可以将pin重新配置为smbalert输出到信号超出限制条件。

建议实施

如图12所示配置ADT7473允许系统设计器使用以下功能:两个PWM输出,用于最多三个风扇的风扇控制(前后底盘风扇并联。);三个转速表风扇转速测量输入;V通过插脚3内部测量;使用远程1温度通道测量CPU温度;通过远程2测量的环境温度。

温度通道。

双向热插脚。此功能允许Intelpentium 4 Prochhot监测,并可作为过热热输出。它也可以编程为smbalert系统中断输出。

串行总线接口

在PC和服务器上,使用SMBus对ADT7473/ADT7473-1进行控制。ADT7473/ADT7473-1在主控制器(通常(但不一定)的控制下作为从设备连接到该总线。

ADT7473具有固定的7位串行总线地址0101110或0x2E。必须添加读/写位才能获得8位地址(01011100或0x5C)。当ADT7473-1在引脚8(pwm3/addren)高的情况下通电,ADT7473-1的默认SMBus地址为0101110或0x2e。如果系统中使用了多个ADT7473-1,每个ADT7473-1都通过在通电时将引脚8固定在低位而处于ADDR选择模式。然后,pin 4的逻辑状态确定设备的smbus地址。这些管脚的逻辑在通电时采样。当串行总线地址字节与所选从机地址匹配时,在通电时对设备地址进行采样,并锁定在第一个有效的smbus事务上,更准确地说是在第八个scl脉冲开始时的从低到高转换上。使用addren pin/addr选择pin。在此之后,任何试图更改地址的操作都将无效。

不要让addren断开连接!能引起无法预测的地址。应注意确保销8(pwm3/addren)要么高要么低。使引脚8保持浮动可能会导致ADT7473-1以意外地址通电。

注意,如果ADT7473-1被放入ADDR选择模式,插脚8和4可用作备用功能(PWM3、TACH4/THERM),除非在正确的时间混入正确的电路或设计用于处理这些双重功能。

对smbus从机地址进行硬接线更改的能力允许用户避免与共享同一串行总线的其他设备发生冲突,例如,如果系统中使用了多个adt7473-1。

数据以9个时钟脉冲的顺序通过串行总线发送:8位数据后接从设备的确认位。数据线上的跃迁必须发生在时钟信号的低周期内,并且在高周期内保持稳定,因为时钟高时的低到高跃迁可能被解释为停止信号。单次读写操作中可通过串行总线传输的数据字节数仅受主设备和从设备所能处理的内容的限制。

当读取或写入所有数据字节时,将建立停止条件。在写入模式下,主机在第十个时钟脉冲期间将数据线拉高以断言停止条件。在读取模式下,主设备通过在第九时钟脉冲之前的低周期中将数据线拉高来覆盖确认位;这称为无确认。主机在第十个时钟脉冲之前的低周期内将数据线取低,然后在第十个时钟脉冲期间取高,以断言停止条件。

在一次操作中,可以通过串行总线传输任意数量的数据,但不能在一次操作中混合读取和写入,因为操作类型是在开始时确定的,并且在不启动新操作的情况下无法随后更改。

在ADT7473/ADT7473-1中,写操作包含一个或两个字节,读操作包含一个字节。要将数据写入设备数据寄存器或从中读取数据,必须设置地址指针寄存器,以便对正确的数据寄存器进行寻址,然后才能将数据写入或从中读取。写操作的第一个字节总是包含存储在地址指针寄存器中的地址。如果数据写入设备,则写入操作包含写入地址指针寄存器所选寄存器的第二个数据字节。

这个写操作如图17所示。装置地址通过总线发送,然后R/W设置为0。后面跟着两个数据字节。第一个数据字节是要写入的内部数据寄存器的地址,它存储在地址指针寄存器中。第二个数据字节是要写入内部数据寄存器的数据。

从寄存器读取数据时,有两种可能:

1、如果ADT7473/ADT7473-1的地址点寄存器值未知或不是所需的值,则必须先将其设置为正确的值,然后才能从所需的数据寄存器读取数据。这是通过执行对ADT7473/ADT7473-1的写入来完成的,但由于没有数据写入寄存器,因此只发送包含寄存器地址的数据字节。如图18所示。然后执行读取操作,包括串行总线地址,r/w位设为1,然后是从数据寄存器读取的数据字节。如图19所示。

2、如果已知地址指针寄存器已在所需地址读取,则无需首先写入地址指针寄存器即可从相应的数据寄存器读取数据,如图19所示。

如果地址指针寄存器的值已经正确,则可以在不首先写入地址指针寄存器的情况下从数据寄存器读取数据字节。但是,如果不写入地址指针寄存器,就不可能将数据写入寄存器,因为写入的第一个数据字节总是写入地址指针寄存器。除了支持发送字节和接收字节协议外,ADT7473/ADT7473-1还支持读取字节协议。

如果必须连续执行多个读或写操作,主机可以发送重复开始条件而不是停止条件来开始新操作。

电压测量输入

ADT7473/ADT7473-1有一个外部电压测量通道,还可以测量自己的电源电压VCC。针脚14可以测量VCCP。VCC电源电压测量通过V引脚(引脚3)进行。在计算机系统中,V输入可用于监测芯片组的电源电压。

模数转换器

所有的模拟输入被多路复用到片上,逐次逼近,模数转换器。(ADC)分辨率为10位。基本输入范围为0 V至2.25 V,但输入有内置衰减器,允许在没有任何外部组件的情况下测量V。为了允许电源电压的公差,ADC为标称输入电压产生3/4满标度(768十进制或300十六进制)的输出,因此有足够的空间处理过电压。

输入电路

V模拟输入的内部结构如图23所示。输入电路由输入保护二极管、衰减器和电容组成,形成一阶低通滤波器,提供输入抗高频噪声能力。

VCCP极限寄存器

与v测量信道相关的是一个高限和低限寄存器。超过编程的上限或下限会设置相应的状态位。

用于电压测量的附加ADC功能ADT7473/ADT7473-1上还提供了许多其他功能,以增强系统设计器的灵活性。

关闭平均值

对于从值寄存器中读取的每个电压测量值,实际上已经在内部读取了16个读数,并且在将结果放入值寄存器之前将其平均。当需要更快的转换时,设置配置寄存器2的位4(0x73)将关闭平均值。这有效地使读取速度提高了16倍(711s),但读取可能会更嘈杂。

旁路电压输入衰减器

设置配置寄存器2(0x73)的位5将从V输入中删除衰减电路。这允许用户直接连接外部传感器或为其他应用重新调整模拟电压测量输入。不带衰减器的adc的输入范围为0v到2.25v。

单通道adc转换

配置寄存器2(0x73)的设置位6将ADT7473/ADT7473-1置于单通道ADC转换模式。在此模式下,ADT7473/ADT7473-1只能读取单个电压通道。如果使用内部ADT7473/ADT7473-1时钟,则每711s读取所选输入。通过写入TACH1最小高字节寄存器(0x55)的位<7:5>来选择适当的ADC通道。

温度测量方法

测量温度的一种简单方法是利用二极管的负温度系数,测量在恒定电流下工作的晶体管的基极发射极电压(V)。不幸的是,这项技术需要校准以消除v的绝对值的影响,而v的绝对值因设备而异。

ADT7473/ADT7473-1中使用的技术测量在三种不同电流下操作设备时V的变化。以前的设备只使用了两个工作电流,但是使用第三个电流可以自动消除与外部温度传感器串联的电阻。

图24显示了用于测量外部温度传感器输出的输入信号调节。此图显示外部传感器作为衬底晶体管,但也可以是分立晶体管。如果使用分立晶体管,则集电极不接地,应与底座相连。为了防止接地噪声干扰测量,传感器的更负极端子不参考接地,而是通过D输入处的内部二极管偏置在地上。C1可以选择性地添加为噪声滤波器(建议最大值1000 pF)。但是,在噪声环境中,更好的选择是添加一个过滤器,如噪声过滤部分所述。

局部温度测量

ADT7473/ADT7473-1包含一个片上带隙温度传感器,其输出由片上10位ADC数字化。8位msb温度数据存储在本地温度寄存器(0x26)中。由于可以测量正温度和负温度,因此温度数据以偏移64格式或两个补码格式存储,如表14和表15所示。理论上,温度传感器和ADC可以以+0.25°C的分辨率测量-63°C至+127°C(或扩展温度范围内的-63°C至+191°C)的温度。但是,这超出了设备的工作温度范围,因此在ADT7473/ADT7473-1工作温度范围之外的本地温度测量不可能。

远程温度测量

ADT7473/ADT7473-1可以测量连接到针脚10和针脚11或针脚12和针脚13的两个远程二极管传感器或二极管连接晶体管的温度。

在恒定电流下工作的二极管或二极管连接晶体管的正向电压显示出大约-2 mV/℃的负温度系数。不幸的是,V的绝对值因设备而异,需要单独校准以消除这一点,因此该技术不适合大规模生产。ADT7473/ADT7473-1中使用的技术是测量装置在三种不同电流下工作时V的变化。这是由以下人员给出的:

其中:k是玻尔兹曼常数。t是绝对温度,单位为开尔文;Q是载体上的电荷;n是两个电流的比值。

图24显示了用于测量远程温度传感器输出的输入信号调节。此图显示了作为衬底晶体管的外部传感器,用于在某些微处理器上监测温度。它也可以是分立晶体管,如2N3904/2N3906。

如果使用分立晶体管,则集电极不接地,应与底座相连。如果使用PNP晶体管,底座连接到D-输入,发射器连接到D+输入。如果使用NPN晶体管,发射器连接到D-输入,底座连接到D+输入。图25和图26显示了如何将ADT7473/ADT7473-1连接到用于温度测量的NPN或PNP晶体管。为了防止接地噪声干扰测量,传感器的更负端不参考接地,而是通过D-输入处的内部二极管偏置在地上。

为了测量电压,通过传感器的工作电流在三个相关电流之间切换。n1×i和n2×i是电流i的不同倍数,如图24所示。通过温度二极管的电流在i和n1×i之间切换,得到v,然后在i和n2×i之间切换,得到v。然后可以使用两个v测量值计算温度。该方法还可以消除串联电阻对温度测量的影响。

产生的v波形通过65khz低通滤波器去除噪声,然后进入斩波器稳定放大器。这将放大和整流波形以产生与V成比例的直流电压。ADC将该电压数字化,并产生温度测量。为了减少噪声的影响,通过平均16个测量周期的结果来执行数字滤波。

如表10所示,远程温度测量的结果以10位双补格式存储。温度测量的额外分辨率保存在扩展分辨率寄存器2(0x77)中。这将给出分辨率为0.25°C的温度读数。

噪声滤波

对于在噪声环境中工作的温度传感器,以前的做法是在D+引脚和D-引脚之间放置一个电容器,以帮助对抗噪声的影响。然而,大电容会影响温度测量的精度,因此推荐的最大电容值为1000 pf。这种电容器可以降低噪声,但不能消除噪声,使传感器在非常嘈杂的环境中难以使用。

在消除噪声对外部传感器的影响方面,ADT7473/ADT7473-1比其他设备具有主要优势。利用串联电阻抵消特性,可以在外部温度传感器和部件之间构造滤波器。与遥感器串联的任何滤波器电阻的影响都会自动从温度结果中消除。

滤波器的结构允许ADT7473/ADT7473-1和远程温度传感器在噪声环境中工作。图27显示具有以下值的低通R-C滤波器:

这种滤波同时降低了共模噪声和差分噪声。

串联电阻消除

对ADT7473/ADT7473-1 D+和D-输入的寄生电阻(与远程二极管串联)由多种因素引起,包括PCB跟踪电阻和跟踪长度。此串联电阻在遥感器的温度测量中显示为温度偏移。此错误通常会导致与远程二极管串联的寄生电阻每偏移0.5°C。

ADT7473/ADT7473-1自动消除了该串联电阻对温度读数的影响,在不需要用户描述该电阻的情况下,给出了更准确的结果。ADT7473/ADT7473-1的设计通常可自动消除高达3 K的电阻。这是透明的用户使用先进的温度测量方法。此功能允许将电阻添加到传感器路径以产生滤波器,从而允许部件在噪声环境中使用。有关详细信息,请参见“噪波过滤”部分。

影响二极管精度的因素

遥感二极管

ADT7473/ADT7473-1设计用于与内置于处理器中的衬底晶体管或分立晶体管一起工作。基片晶体管通常是pnp型,集电极与基片相连。离散型可以是PNP或NPN晶体管作为二极管连接(基极对集电极短路)。如果使用NPN晶体管,则集电极和基极连接到D+,发射器连接到D-。如果使用PNP晶体管,则集电极和基极连接到D-,发射极连接到D+。

为了减少由于衬底晶体管和分立晶体管的变化而产生的误差,应考虑以下几个因素:

(1)、晶体管的理想因子n是热二极管偏离理想行为的度量。ADT7473/ADT7473-1被修剪为n值1.008。当使用n不等于1.008的晶体管时,使用以下公式计算在温度t(℃)下引入的误差。请参阅相关CPU的数据表以获取n值。

要将此因素考虑在内,用户可以将t值写入偏移寄存器。然后,ADT7473/ADT7473-1自动将其与温度测量值相加或相减。

(2)、一些CPU制造商规定了衬底晶体管的高电流和低电流电平。ADT7473/ADT7473-1的高电流电平为96 A,低电流电平ILOW为6 A。如果ADT7473/ADT7473-1的电流电平与CPU制造商指定的电流电平不匹配,则可能需要消除偏移。CPU的数据表建议是否需要删除这个偏移量以及如何计算它。这个偏移量可以编程到偏移寄存器。需要注意的是,如果必须考虑多个偏移量,则必须将这些偏移量的代数和编程到偏移寄存器中。

如果离散晶体管与ADT7473/ADT7473-1一起使用,则通过根据以下标准选择器件可获得最佳精度:

(1)、在最高工作温度下,6 A时的基极发射极电压大于0.25 V。

(2)、在最低工作温度下,100 A时的基极发射极电压小于0.95 V。

(3)、基础电阻小于100

(4)、H的微小变化(如50到150),表明对VBE特性的严格控制。铁晶体管,例如2N3904、2N3906或SOT-23封装中的等效器件,是适合使用的器件。

消除温度误差

随着CPU运行速度的加快,在系统板周围路由D+/D-跟踪时,避免高频时钟变得更加困难。即使遵循了推荐的布局指南,一些温度误差仍然可以归因于耦合到D+/D-线上的噪声。恒定的高频噪声通常通过一个线性的恒定值来衰减或增加温度测量值。

ADT7473/ADT7473-1在寄存器0x70和寄存器0x72处具有远程1和远程2温度通道的温度偏移寄存器。通过对系统进行一次性校准,用户可以确定由系统板噪声引起的偏移,并使用偏移寄存器将其调零。偏移寄存器会自动为每个温度测量值添加一个2补8位读数。LSB将+0.5°C偏移添加到温度读数中,因此8位寄存器有效地允许温度偏移高达±64°C,分辨率为+0.5°C。这确保温度测量寄存器中的读数尽可能精确。

超温事件

任何温度通道上的超温事件都可以在自动风扇转速控制模式下自动检测和处理。寄存器0x6a到寄存器0x6c是热限制。当温度超过其热限值时,所有的脉宽调制输出以100%的占空比或最大的脉宽调制占空比运行(寄存器0x38、寄存器0x39和寄存器0x3A)如果设置了配置寄存器4(0x7D)的位3。风扇一直以这种速度运转,直到温度降到Therm减去滞后;这可以通过在配置寄存器3(0x78)的位2中设置boost位来禁用。该热限值的滞后值是编程到滞后寄存器(寄存器0x6d和寄存器0x6e)中的值。默认滞后值为4°C。

中断状态寄存器

极限比较的结果存储在中断状态寄存器1和中断状态寄存器2中。每个通道的状态寄存器位反映该通道上最后一次测量和限制比较的状态。如果测量值在限制范围内,则相应的状态寄存器位清除为0。如果测量超出限制,则相应的状态寄存器位设置为1。

通过串行总线读取状态寄存器,可以对各种测量通道的状态进行轮询。在中断状态寄存器1(REG.0x41),1表示在中断状态寄存器2中标记了超出限制的事件。这意味着当该位被设置时,用户只需要读取中断状态寄存器2。或者,ADT7473上的引脚5或引脚9可以配置为smbalert输出,而只有引脚9可以配置为ADT7473-1上的smbalert。这将自动通知系统主管超出限制的情况。只要引起中断的错误条件被清除,读取状态寄存器就会清除相应的状态位。状态寄存器位(ovt除外)是粘性的。无论何时设置状态位,指示超出限制条件,即使导致它的事件已消失(直到读取),它仍保持设置。清除状态位的唯一方法是在事件消失后读取状态寄存器。中断屏蔽寄存器(寄存器0x74和寄存器0x75)允许屏蔽单个中断源导致smbalert。但是,如果其中一个屏蔽中断源超出限制,其相关状态位将在中断状态寄存器中设置。ovt自动清除。

smbalert中断行为

可以轮询ADT747/ADT7473-1的状态,也可以生成SMBAlert中断以防超出限制条件。在编写中断处理程序软件时,必须注意s一旦超过限制,相应的状态位将设置为1。中断状态位保持设置,直到错误条件消失并读取中断状态寄存器。状态位称为粘滞位,因为它们在被软件读取之前一直保持设置状态。这可确保如果软件定期轮询设备,则不会错过超出限制的事件。请注意smbalert输出在整个读取超出限制的持续时间内保持低,直到读取中断状态寄存器为止。这对软件如何处理中断有影响。mbalert输出和状态位的行为。

注意,过热事件不是粘性的,在过热状态后立即重置停止。如果与ovt事件关联,这也适用于smbalert。

处理smbalert中断

防止系统被捆绑维修中断时,建议按如下方式处理smbalert中断:

1、检测smbalert断言。

2、输入中断处理程序。

3、读取状态寄存器以识别中断源。

4、通过在中断屏蔽寄存器(寄存器0x74和寄存器0x75)中设置适当的屏蔽位来屏蔽中断源。

5、对给定的中断源采取适当的操作。

6、退出中断处理程序。

定期轮询状态寄存器。如果中断状态位已清除,则重置相应的中断掩码位到0。这将导致smbalert输出和状态位的行为如图30所示。

屏蔽中断源

寄存器0x74,中断屏蔽寄存器1;寄存器0x75,中断屏蔽寄存器2;这些寄存器允许屏蔽各个中断源,以防止smbalert中断。屏蔽中断源只防止smbalert输出被断言;适当的状态位被正常设置。

为管脚分配热功能

ADT7473/ADT7473-1上的引脚9具有四种可能的功能:smbalert、therm、gpio和tach4。用户通过设置配置寄存器4(0x7d)的位0和位1来选择所需的功能。一旦引脚9被配置为THERM,就必须通过设置配置寄存器3的位1(0x78)来启用它。

热量作为输入

当THERM被配置为输入时,ADT7473/ADT7473-1可以对THERM引脚进行时间断言。这对于连接到cpu的prochot输出以测量系统性能非常有用。见更多信息请参见Therm Timer部分。

用户还可以设置ADT7473/ADT7473-1,以便在外部驱动热插脚过低时,风扇以100%的速度运行。风扇在热插针被拉低的时间内以100%的速度运转。这是通过将配置寄存器3(0x78)中的boost位(位2)设置为1来完成的。仅当风扇已在运行时(例如,当当前占空比高于0x00时处于手动模式),或当温度高于tmin时处于自动模式时,此功能才起作用。如果温度低于tmin或手动模式下的占空比设置为0x00,则拉动外部低温没有影响。有关更多信息,请参见图31。

热定时器

ADT7473/ADT7473-1具有一个内部计时器,用于测量热量断言时间。例如,Therm输入可以连接到Pentium4 CPU的prochot输出,以测量系统性能。这个热输入也可以连接到触发点温度传感器的输出。计时器在断言ADT7473/ADT7473-1热输入,并在热量被释放。计时器累计计数therm次;也就是说,计时器继续计数下一个热断言。Therm定时器继续累积Therm断言时间,直到定时器被读取(读取时清除)或达到满刻度。如果计数器达到满刻度,则在该读数处停止,直至清除。设计了8位热定时器状态寄存器(0x79)所以第一个therm断言的位0被设置为1。一旦累计热断言时间超过45.52ms,设置热定时器的位1,位0成为定时器的LSB,分辨率为22.76ms。

使用热量计时器时,请注意以下事项。热定时器读取(0x79)后:

1、计时器的内容在读取时清除。

2、中断状态寄存器2的F4P位(位5)需要清除(假设已超过热量计时器限制)。

如果在therm断言期间读取therm计时器,则会发生以下情况:

1、计时器的内容被清除。

2、Therm计时器的位0设置为1(因为正在发生Therm断言)。

3、热量计时器从0开始递增。

4、如果热定时器限制(寄存器0x7A)=0x00,则设置F4P位。

当超过可编程热定时器限制时发出smbalert。这允许系统设计器在捕获较长的therm计时器事件时忽略简短的、不常见的therm断言。寄存器0x7a是热定时器限制寄存器。此8位寄存器允许在生成smbalert之前设置从0秒(第一个therm断言)到5.825秒的限制。将therm timer值与therm timer limit寄存器的内容进行比较。如果热定时器值超过热定时器限值,则中断状态的F4P位(第5位)

已设置寄存器2并生成smbalert。中断屏蔽寄存器2(0x75)的F4P位(第5位)屏蔽掉如果该位设置为1,则smbalert;但是,如果超过热定时器限制,则仍设置中断状态寄存器2的f4p位。将0x00的值写入therm计时器限制寄存器(0x7a)会导致在第一个therm断言上生成smbalert。一旦累积的热量断言超过45.52 ms,therm timer limit值0x01将生成smbalert。

配置热行为

1、将引脚9配置为热定时器输入。设置配置寄存器3(0x78)的位1(热定时器启用)启用热定时器监视功能。默认情况下,这在管脚9上是禁用的。设置位0和位1(pin9func)配置寄存器4(0x7D)在引脚9(第1位)上启用热定时器/输出功能还必须设置配置寄存器3(therm)。销9也可用作转速计4。设置配置寄存器5(0x7c)的位5、位6和位7使therm双向。这意味着,如果适当的温度通道超过热温度限制,热输出断言。如果ADT7473没有拉低热量,但热量被外部设备拉低(如CPU过热信号),则Therm定时器也会乘以Therm断言。如果配置寄存器5(0x7c)的位5、位6和位7设置为0,therm仅设置为计时器输入。

2、为热定时器事件选择所需的风扇行为。假设风扇正在运行,配置寄存器3(0x78)的设置位2(boost)使所有风扇在任何时候都以100%的占空比运行Therm被断言。这允许故障安全系统冷却。如果该位为0,则风扇以其当前设置运行,不受热事件的影响。如果在断言therm时风扇尚未运行,则风扇不会全速运行。

3、选择Therm Timer事件是否应生成smbalert中断。中断屏蔽寄存器2(0x75)的第5位(F4P)在设置时,当超过热定时器限制值时屏蔽smbalert。如果smbalertis基于所需的therm事件。

4、选择合适的热极限值。这个值确定是在第一个therm断言上生成smbalert,还是仅在超过累积therm断言时间限制时生成smbalert。值0x00导致在第一个热断言。

5、选择热监测时间。此值指定操作系统或BIOS级软件检查Therm计时器的频率。例如,bios可以每小时读取一次therm计时器,以确定累积的therm断言时间。例如,如果总热量断言时间在第1小时小于22.76 ms,在第2小时大于182.08 ms,并且>第3小时5.825秒,这可能表明系统性能正在显著下降,因为Therm每小时更频繁地断言。或者,操作系统或BIOS级别的软件可以在系统开机时加上时间戳。如果一个定时器限制(调节0x7a)mbalert是由于超过了therm timer限制而生成的,可以使用另一个时间戳。时间差可以计算为一个固定的热定时器限制时间。例如,如果超过2.914秒的热量计时器限制需要一周时间,而下一次只需要一小时,则表明系统性能严重下降。

将Therm管脚配置为双向除了将therm作为输入进行监控外,adt7473/adt7473-1还可以选择将therm low作为输出进行驱动。当prochot是双向的时,可以使用therm通过断言prochot来限制处理器。用户可以预先编程系统临界热极限。如果温度超过热极限0.25°C,Therm断言低。如果温度仍然高于下一个监测周期的热极限,therm保持在低位。在温度等于或低于热极限之前,热量保持在低位。因为通道的温度只测量一次在Therm断言后的每个监测周期,保证至少在一个监测周期内保持低水平。

如果远程1、本地或远程2的热温度限值超过0.25°C。热温度限值寄存器分别位于寄存器0x6a、寄存器0x6b和寄存器0x6c。设置第5位、第6位和第7位配置寄存器5(0x7c)分别使远程1、本地和远程2个温度通道的therm双向。图34显示了在临界超温情况下,Therm Pin将低输出设定为低输出。

禁用therm的另一种方法是在偏移64模式下将therm温度限值编程为-64°C或更低,或在双倍补码模式下编程为-128°C或更低;即,对于低于-63°C或更低的therm温度限值–分别为128°C,禁用热量。也可以通过设置配置寄存器3的位1来禁用therm(0x78)至0。

采用pwm控制的风扇驱动

ADT7473/ADT7473-1使用脉冲宽度调制(PWM)来控制风扇转速。这依赖于改变施加在风扇上的方波的占空比(或开/关比)来改变风扇转速。使用pwm控制驱动风扇所需的外部电路非常简单。对于4线风扇,pwm驱动器可能只需要一个上拉电阻器。在许多情况下,4线风扇pwm输入有一个内置的上拉电阻。ADT7473/ADT7473-1的脉宽调制频率可以设置为选择低频或单个高脉宽调制频率。低频选项通常用于3线风扇,而高频选项通常用于4线风扇。

注意,必须小心确保转速表销未连接到大于3.6 V的上拉电源。许多风扇的内部上拉连接到转速/脉宽调制引脚,电源电压大于3.6伏。必要时,必须夹紧或降低这些引脚上的电压。用齐纳二极管夹持这些引脚也有助于防止反电动势相关噪声耦合到系统中。

对于3线风扇,只需要一个n沟道mosfet驱动装置。mosfet的规格取决于驱动风扇所需的最大电流。典型的笔记本电脑风扇的额定电流为170毫安;因此,SOT设备可用于需要考虑板空间的地方。在台式机中,风扇通常可以吸引250毫安到300毫安。如果从一个pwm输出并行驱动多个风扇或驱动更大的服务器风扇,mosfet必须处理更高的电流要求。唯一的其他规定是,mosfet具有栅极电压驱动,v<3.3v,用于直接连接到pwm输出。mosfet还应具有低导通电阻,以确保fet上没有明显的电压降,这将降低风扇上施加的电压,从而降低风扇的最大工作速度。图35显示了如何使用脉宽调制控制驱动3线风扇。

图35使用一个10k上拉电阻器作为转速信号。这假设转速信号是来自风扇的开路收集器。在所有情况下,来自风扇的转速信号必须保持在最大3.6 V以下,以防止损坏ADT7473/ADT7473-1。如果不确定所用风扇是否具有开路集电极或图腾磁极转速表输出,请使用“风扇转速测量”部分中所示的输入信号调节电路之一。

图36显示了使用npn晶体管(如通用mmbt2222)的风扇驱动电路。虽然这些器件价格低廉,但它们往往比mosfet具有更低的电流处理能力和更高的导通电阻。选择晶体管时,应注意确保它满足风扇的电流要求。确保选择了基极电阻,以便在风扇通电时晶体管饱和。

由于4线风扇是连续供电的,因此风扇转速不会像以前的由pwm驱动/供电的风扇那样打开或关闭。这使其性能优于3线风扇,特别是在高频应用中。

图37显示了4线风扇的典型驱动电路。由于4线风扇上的脉宽调制输入通常在内部被拉高到大于3.6 V的电压(ADT7473/ADT7473-1脉宽调制输出上允许的最大电压),因此应使用齐纳二极管将脉宽调制输出钳制到3.3 V。

从PWM3驱动两个风扇

ADT7473/ADT7473-1有四个转速计输入可用于风扇转速测量,但只有三个PWM驱动输出。如果系统中使用第四个风扇,则应与第三个风扇并联,从PWM3输出驱动。图38显示了如何使用低成本NPN晶体管并行驱动两个风扇。图39显示了使用mosfet的等效电路。

因为mosfet可以处理高达3.5a的电流,所以只需将另一个风扇直接与第一个风扇并联即可。在设计带有晶体管和fet的驱动电路时,应注意确保不需要pwm管脚来提供电流,并且它们的电流吸收小于数据表中规定的8毫安最大电流。

从PWM3驱动最多三个风扇

风扇的转速测量与特定的脉宽调制通道同步;例如,转速1与PWM1同步。TACH3和TACH4都与PWM3同步,因此PWM3可以驱动两个风扇。或者,可以对PWM3进行编程,使转速计2、转速计3和转速计4与PWM3输出同步。这允许PWM3驱动两个或三个风扇。在这种情况下,驱动电路看起来相同,如图38和图39所示。寄存器0x62中的同步位启用此功能。

与4线风扇一起使用时,在高频模式下不需要同步。

加速输入

引脚4、引脚6、引脚7和引脚9(配置为转速表输入时)是用于风扇转速测量的开漏转速表输入。ADT7473/ADT7473-1中的信号调节可调节风扇转速表典型输出的缓慢上升和下降时间。最大输入信号范围为0 V至3.6 V。如果这些输入由超过0 V至3.6 V的风扇输出提供,则必须包括风扇信号的电阻衰减或二极管箝位,以将输入保持在可接受范围内。如果风扇转速输出的电阻上升到V,则可以直接连接到风扇输入,如图40所示。

如果风扇输出的电阻上升到12 V(或其他电压大于3.6 V),风扇输出可以用齐纳二极管钳制,如图41所示。应选择齐纳二极管电压,使其大于转速计输入的V,但小于3.6 V,允许齐纳的电压公差。3.0 V和3.6 V之间的值是合适的。

如果风扇有一个强大的拉升(小于1K)到12V或图腾极输出,可以添加一个串联电阻来限制齐纳电流,如图42所示。

上升至>VCC或图腾柱输出,用R1/R2衰减,或者可以使用电阻衰减器,如图43所示。

风扇转速测量

风扇计数器不直接计算风扇转速计的输出脉冲,因为风扇转速可能小于1000转/分,并且需要几秒钟来累积一个相当大且准确的计数。相反,风扇转速的周期是通过将一个90 kHz的片上振荡器选通到风扇转速输出的n个周期的16位计数器的输入来测量的(见图44),因此累积的计数实际上与风扇转速周期成正比,与风扇转速成反比。n,计数的脉冲数由每转转速表脉冲寄存器(寄存器0x7b)的设置确定。该寄存器包含每个风扇的两位,允许计算一个、两个(默认)、三个或四个转速脉冲。


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