深入解析MAX6643/MAX6644/MAX6645自动PWM风扇速度控制器

在电子设备的设计中，散热是一个至关重要的问题。有效的散热不仅能保证设备的稳定运行，还能延长设备的使用寿命。而MAX6643/MAX6644/MAX6645自动PWM风扇速度控制器，就是解决散热问题的得力助手。今天，我们就来深入了解一下这三款控制器。

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产品概述

MAX6643/MAX6644/MAX6645能够监测温度，并自动调整风扇速度，在确保最佳散热效果的同时，最大程度地降低风扇产生的噪音。这三款设备都能测量两个温度位置，其中MAX6643监测自身管芯温度和一个可选的外部晶体管温度，而MAX6644和MAX6645则分别监测一个或两个外部二极管连接晶体管的温度。

它们通过生成PWM波形来驱动外部功率晶体管，进而调节风扇的电源。根据系统的散热需求，这些设备会监测温度并调整PWM输出波形的占空比，以控制风扇的速度。

产品特性

温度监测与控制

• 多位置温度测量：可同时监测内部和外部温度，为系统提供更全面的温度信息。
• 高精度温度测量：具备2°C的温度测量精度，能准确反映温度变化。

  风扇控制

• 简单自动的风扇速度控制：根据温度自动调整风扇速度，无需人工干预。
• 多步占空比调节：PWM输出有多个1.6%的占空比步长，使风扇速度变化更平滑，降低噪音。
• 启动时间和延迟：具备自旋启动时间和风扇启动延迟功能，确保风扇顺利启动，并在启动时最小化电源负载。

  故障检测

• 风扇故障检测：通过锁定转子输出、转速计输出或风扇电源电流感应等方式检测风扇故障。

  其他特性

• 过温输出：所有版本都包含过温输出（OT），可用于警告或系统关机。
• FULLSPD输入：MAX6643的FULLSPD输入可强制PWM占空比为100%。

技术参数

绝对最大额定值

参数	数值
VDD到GND	-0.3V至+6V
PWM_OUT、OT和FANFAIL到GND	-0.3V至+6V
FAN_IN1和FAN_IN2到GND	-0.3V至+13.2V
DXP_到GND	-0.3V至+0.8V
FULLSPD、TH、TL、TACHSET和OT_到GND	-0.3V至+(VDD + 0.3V)
FANFAIL、OT电流	-1mA至+50mA

电气特性

• 工作电源电压范围：3.0V至5.5V
• 远程温度误差：在不同温度范围内，误差在±2°C至±3°C之间
• 本地温度误差：在不同温度范围内，误差在±2.5°C至±3.5°C之间
• 电源灵敏度引起的温度误差：±0.2°C/V

引脚说明

这三款设备的引脚功能各有特点，下面为大家详细介绍：	引脚	MAX6643	MAX6644	MAX6645	功能
1, 15	TH1, TH2	TH1, TH2	-	高温阈值输入，用于选择风扇控制的高温跳闸温度
2, 3	TL2, TL1	TL2, TL1	-	低温阈值输入，用于选择风扇控制的低温跳闸温度
4	FANFAIL	FANFAIL	FANFAIL	风扇故障报警输出，低电平有效
5	TACHSET	TACHSET	TACHSET	FAN_IN_控制输入，用于设置风扇故障检测类型
6	FULLSPD	-	-	高电平有效逻辑输入，拉高时风扇以100%占空比运行
7	GND	GND	GND	接地
8	DXP	-	-	远程二极管的组合电流源和A/D正输入
-	DXP2, DXP1	DXP2, DXP1	DXP2, DXP1	远程二极管输入
9	OT	OT	OT	过温输出，低电平有效
10, 11	FAN_IN2, FAN_IN1	FAN_IN2, FAN_IN1	FAN_IN2, FAN_IN1	风扇感应输入，用于检测风扇故障
12	PWM_OUT	PWM_OUT	PWM_OUT	PWM输出，用于驱动外部功率晶体管
13, 14	OT2, OT1	OT2, OT1	-	过温阈值输入，用于选择过温故障输出跳闸温度
16	VDD	VDD	VDD	电源输入

在实际应用中，正确的引脚配置对于MAX6643/MAX6644/MAX6645的性能发挥至关重要。就像其他芯片一样，这些控制器的引脚连接需要严格遵循其功能定义。例如，在连接温度阈值输入引脚（TH和TL）时，要根据实际需求选择合适的连接方式，以准确设置高温和低温阈值。同时，对于FAN_IN_引脚的配置，要根据风扇的类型和检测需求，通过TACHSET引脚进行合理选择。大家在设计电路时，有没有遇到过因为引脚配置不当而导致的问题呢？

工作原理

温度传感器

这些设备采用基于pn结的温度传感器，可测量多达两个pn结的温度。MAX6643测量外部二极管连接晶体管的温度以及其内部温度，而MAX6644和MAX6645则测量两个外部二极管连接晶体管的温度，测量速率为1Hz。如果外部“二极管”引脚短路到地或未连接，温度将被读取为0°C，且故障或未连接的二极管不会用于计算风扇速度或确定过温故障。

PWM输出

测量到的两个温度中，较大值用于风扇控制。温度会与三个阈值进行比较：高温阈值（THIGH）、低温阈值（TLOW）和过温阈值（OT）。OT比较每秒进行一次，而与风扇控制阈值（THIGH和TLOW）的比较每4秒进行一次。PWM_OUT的占空比从0%到100%分为64步，温度超过THIGH时，占空比增加约1.5%；温度低于TLOW时，占空比减少1.5%。由于THIGH和TLOW比较每4秒进行一次，占空比的最大变化率为每秒0.4%。

风扇故障检测

MAX6643/MAX6644/MAX6645具有FANFAIL输出，为低电平有效、开漏报警。它们通过测量风扇速度或检测锁定转子逻辑信号来检测风扇故障，只有在PWM驱动信号占空比为100%时才启用故障检测。对于有转速计输出的风扇，通过FAN_IN_输入监测转速计脉冲；对于无转速计输出的2线风扇，可使用外部感测电阻监测风扇电流。当计数到的脉冲数少于32个（对应于480rpm）时，FANFAIL输出启用。

OT输出

过温输出（OT）可作为报警或系统关机信号。当测量温度超过使用OT编程输入（OT1和OT2）选择的值时，OT被置位，直到温度降至阈值以下才复位。

FULLSPD输入

MAX6643的FULLSPD输入可将PWM_OUT强制为100%占空比，允许微控制器在必要时强制风扇全速运行。

应用信息

远程二极管考虑

使用外部热二极管时，温度精度取决于二极管连接的小信号晶体管的质量。推荐使用具有较高正向电压、低基极电阻和严格正向电流增益规格的小信号晶体管。同时，要注意理想因子和串联电阻对温度测量的影响。

ADC噪声滤波

集成ADC具有良好的低频噪声抑制能力，但在高频噪声环境中，需要在DXP引脚使用外部2200pF电容进行滤波。电容值可根据实际情况调整，但不宜超过3300pF。

双绞线和屏蔽电缆

对于远程传感器距离超过8英寸或在嘈杂环境中，建议使用双绞线或屏蔽双绞线。电缆的寄生电容和电阻会影响远程传感器的精度，需要根据实际情况进行调整。

PCB布局

在PCB布局时，要将MAX6643/MAX6644/MAX6645尽量靠近远程二极管，避免DXP线靠近噪声源，合理布线以减少噪声干扰。

总结

MAX6643/MAX6644/MAX6645自动PWM风扇速度控制器为电子设备的散热问题提供了高效、可靠的解决方案。它们具有高精度的温度测量、灵活的风扇控制和故障检测功能，适用于各种需要散热控制的应用场景。在实际应用中，我们需要根据具体需求合理选择和配置这些设备，同时注意远程二极管、噪声滤波、电缆选择和PCB布局等方面的问题，以确保系统的稳定性和性能。大家在使用这些控制器时，有没有什么独特的经验或遇到过什么挑战呢？欢迎在评论区分享。