MAX6665：工厂预设温度阈值的风扇控制器/驱动器

在电子设备的设计中，散热是一个至关重要的问题。风扇作为常见的散热设备，其控制和驱动的稳定性直接影响着整个系统的性能和可靠性。今天，我们就来深入了解一款由Maxim推出的风扇控制器/驱动器——MAX6665。

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产品概述

MAX6665是一款高度集成的热开关，内置功率晶体管，可驱动额定电压高达24V、电流达250mA的冷却风扇。当芯片温度超过工厂预设的阈值时，FANOUT引脚激活，为风扇供电。其工厂预设的风扇激活阈值温度范围为+40°C至+70°C，以5°C为增量递增，风扇激活触发点的精度典型值为±1°C，最大值为±3°C。触发点的迟滞可通过引脚选择为1°C、4°C或8°C。此外，还有两个开漏逻辑输出用于指示过热情况：当温度比风扇激活阈值高15°C时，WARN激活；当温度比阈值高30°C时，OT激活，这些功能可用于安全关闭过热系统。

产品特性

1. 片上250mA风扇开关：无需外部组件，简化了设计，减少了电路板空间和成本。
2. 工厂预设阈值：提供多种预设温度阈值选择，满足不同应用场景的需求。
3. 两个过热警告信号：WARN和OT输出可及时提醒系统过热情况，便于采取相应措施。
4. 引脚可选的1°C、4°C和8°C迟滞：可根据系统的冷却和噪音要求调整迟滞，提高系统的稳定性。
5. 低65µA电源电流：降低了功耗，延长了电池续航时间。

订购信息

MAX6665的工作电源电压范围为+2.7V至+5.5V，相关风扇的供电电压范围为4.5V至24V。它采用8引脚SO封装，工作温度范围为-40°C至+125°C。具体型号及对应的温度阈值如下表所示：	PART	TEMP. RANGE	PIN- PACKAGE	THRESHOLD
MAX6665ASA40	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	40 ° C
MAX6665ASA45	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	45 ° C
MAX6665ASA50	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	50 ° C
MAX6665ASA55	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	55 ° C
MAX6665ASA60	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	60 ° C
MAX6665ASA65	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	65 ° C
MAX6665ASA70	-40 ° C to +125 ° C	8 SO-EP*	70 ° C

应用领域

MAX6665广泛应用于笔记本电脑、台式电脑、服务器、PC电源和实验室仪器等领域，为这些设备的散热提供了可靠的解决方案。

绝对最大额定值

在使用MAX6665时，需要注意其绝对最大额定值，以避免对设备造成永久性损坏。具体参数如下：	参数	数值
VDD to GND	-0.3V to +6V
FANOUT to GND	-0.3V to +28V
FORCEON, HYST, FANON to GND	-0.3V to (VDD + 0.3V)
WARN, OT to GND	-0.3V to +6V
FANOUT Continuous Current	400mA
All Other Pins	±20mA

电气特性

以下是MAX6665的一些重要电气特性参数：	PARAMETER	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS
Supply Voltage	VDD pin	2.7		5.5	V
Supply Current	No load		65	200	µA
FANOUT Drive Voltage	FANOUT pin			26	V
FAN OUT Output Current Capability	VFANOUT < 0.8V	250			mA
VFANOUT < 0.6V, TA ≤ TTH +10 ° C, VCC ≥ +3.3V	250
FANOUT Leakage Current	VFANOUT = 26V, TA = +60 ° C		3		µA
FANOUT Threshold, TTH	MAX6665ASA40		40		°C
	MAX6665ASA45		45
	MAX6665ASA50		50
	MAX6665ASA55		55
	MAX6665ASA60		60
	MAX6665ASA65		65
	MAX6665ASA70		70
FANOUT Threshold Error		-3	± 1	+3	°C
FANOUT Hysteresis	HYST is unconnected		1		°C
HYST ≤ 0.3VDD		4
HYST ≥ 0.7VDD		8
WARN Threshold	Relative to FANOUT temperature threshold		+15		°C
OT Threshold	Relative to FANOUT temperature threshold		+30		°C
WARN and OT Hysteresis			2		°C
FANON Output High Voltage	IFANON = 0.5mA source	2.0			V
FANON Output Low Voltage	IFANON = 0.5mA sink			0.7	V
WARN and OT Output Voltage Low	IWARN = 1.2mA or IOT = 1.2mA sink			0.3	V
IWARN = 20mA or IOT = 20mA sink		0.5
Open-Drain Leakage Current	VWARN = 5.5V or VOT = 5.5V		0.1		µA
Input Low Voltage	FORCEON and HYST pins			0.3VDD	V
Input High Voltage	FORCEON and HYST pins	0.7VDD			V
Input Current	FORCEON connected to VDD or GND	-1		+1	µA
HYST connected to VDD or GND	-15		+15

引脚描述

PIN	NAME	FUNCTION
1	GND	Ground
2	FORCEON	Force Fan On Input. Set FORCEON low to force the fan switch on. Set FORCEON high for normal operation.
3	HYST	Three-State Hysteresis Input. Connect HYST to VDD for 8 ° C, GND for 4 ° C, and leave HYST unconnected for 1 ° C hysteresis.
4	FANON	Fan-On Indicator Output. Push-pull output. FANON is high when the fan switch is on. FANON is low when the fan switch is off.
5	OT	Overtemperature Output. Active-low when the temperature is 30 ° C above the fan threshold. Open- drain output, requires resistive pullup.
6	WARN	Overtemperature Warning Output. Active-low when the temperature is 15 ° C above the fan threshold. Open-drain output, requires resistive pullup.
7	VDD	Supply Voltage. Bypass with a 1 µ F capacitor to GND as close to VDD pin as possible.
8	FANOUT	Fan-Switch (Driver) Output. Connect to the low side of a fan.
Exposed Paddle	GND	Ground

详细工作原理

当MAX6665的管芯温度超过工厂设定的阈值时，内部功率晶体管导通，FANOUT引脚为风扇供电。通过将一个小型冷却风扇连接到FANOUT引脚，即可实现简单的风扇开/关控制系统。FANOUT驱动风扇的低端，风扇的正电源引脚应连接到其正常的电源电压（最高24V标称值）。

如果需要在MAX6665的管芯温度低于阈值电压时启动风扇，可将FORCEON引脚拉低，这将覆盖内部控制电路，允许外部设备激活风扇。FANON是一个高电平有效推挽逻辑输出，当风扇开启时（无论是温度超过阈值还是风扇被强制开启），FANON输出高电平。

WARN是一个低电平有效、开漏数字输出，当MAX6665的管芯温度比风扇触发阈值高15°C时激活，用于警告系统温度已远高于风扇激活温度。OT同样是低电平有效开漏数字输出，当管芯温度比风扇触发阈值高30°C时激活，可作为系统的热关断输出，防止温度过高。

应用注意事项

热考虑和迟滞

温度比较器具有迟滞功能，可防止在阈值温度附近的小温度变化导致风扇在短时间内反复开关。当MAX6665的管芯温度超过工厂预设的触发温度时，FANOUT引脚激活，为风扇供电。随着冷却风扇的运行，电路板温度下降，管芯温度也随之降低。当管芯温度等于触发阈值减去迟滞值时，FANOUT引脚关闭风扇。通过将HYST引脚浮空、连接到GND或VDD，可分别将迟滞设置为1°C、4°C或8°C，以匹配系统的冷却和噪音要求。

需要注意的是，MAX6665的管芯自热会影响迟滞效果。风扇电流通过片上功率晶体管会导致管芯温度升高，从而增加有效迟滞。例如，当控制一个125mA的风扇时，输出晶体管的电压降通常低于250mV，功率耗散为31.25mW，管芯温度最多升高1.59°C。因此，设置HYST引脚为8°C迟滞时，实际有效迟滞约为9.6°C。当使用功率更大的风扇时，要确保MAX6665的功率耗散不会导致过多的自热，以免风扇持续开启。

安装位置

MAX6665在系统中的位置会影响其工作效果。由于风扇的开关基于MAX6665的管芯温度，因此应将其放置在系统中主要发热组件（如高速CPU或功率器件）附近。较高的电源电压可降低FANOUT电压，减少自热效应。

布局问题

MAX6665的GND引脚是风扇驱动器和设备的接地返回端，大风扇电流会在MAX6665上产生噪声（接地反弹）。因此，应在尽可能靠近MAX6665的位置使用1µF钽电容将VDD旁路到GND。对于较长的VDD和GND线路，可能需要额外的旁路电容来减少接地噪声。此外，将暴露焊盘（EP）焊接到接地平面可提高电气和热性能。

芯片信息

MAX6665采用BiCMOS工艺，包含1543个MOS晶体管和119个双极晶体管。其封装尺寸如下表所示：	DIM	INCHES		MILLIMETERS
MIN	MAX	MIN	MAX
A	0.053	0.069	1.35	1.75
A1	0.004	0.010	0.10	0.25
B	0.014	0.019		0.49
C	0.007	0.010	0.19	0.25
D	0.189	0.197	4.80	5.00
e	0.050	BSC	1.27	BSC
E	0.150	0.157	3.80	4.00
H	0.228	0.244	5.80	6.20
h	0.010	0.020	0.25	0.50
L	0.016	0.050	0.40	1.27
01	0''	8"	0''	8"
X	.082	.098	2.08	2.49
Y	082	.098	2.08	2.49

总结

MAX6665是一款功能强大、使用方便的风扇控制器/驱动器，具有工厂预设温度阈值、低功耗、多种迟滞选择等优点，适用于各种需要散热控制的电子设备。在设计应用时，需要注意热考虑、安装位置和布局等问题，以确保其性能和可靠性。你在实际应用中是否遇到过类似的散热控制问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。