MAX6685/6686在CPU溫度保護中的應用

引言

對于cpu來說，溫度保護一直都是頭等大事。maxim公司生產(chǎn)的max6685/6686能夠很好地監(jiān)測系統(tǒng)溫度，并且可以根據(jù)cpu溫度的變化，進行雙重報警輸出，及時對系統(tǒng)進行散熱降溫，有效地控制溫度繼續(xù)上升。在非常緊急的情況下，還會立即關閉系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的安全。

max6685/6686工作原理

max6685/6686是一種雙重輸出遠端溫度轉換器，具有雙輸出、可編程、低成本、寬供電范圍和微型封裝等特點。這里以max6685為例，介紹一下芯片內(nèi)部的工作原理。

圖1是max6685的內(nèi)部結構圖，max6685包括一個溫度傳感器，兩個比較器，一個cmos管和數(shù)字驅(qū)動部分。其中，溫度傳感器是由外部傳感器件和內(nèi)部遠端溫度轉換器構成。傳感器件將檢測到的外部環(huán)境溫度送往遠端溫度轉換器，由它進行a/d轉換，將其轉化成代表溫度的數(shù)字信號。然后，再將結果輸入給比較器，進行比較。比較器選用2個低成本的比較器，將環(huán)境溫度分別和溫度上限、溫度下限進行比較。

當檢測到的環(huán)境溫度達到或超過溫度上限時，max6685/6686就會發(fā)出報警信號，直接關閉系統(tǒng)，從而實現(xiàn)溫度保護的功能。溫度上、下限之間的溫差最小為5℃，最大為85℃，當環(huán)境溫度處在這段區(qū)域內(nèi)時，max6685/6686為了避免頻繁關機造成數(shù)據(jù)丟失，并不會直接關閉機器，而是啟動輔助設備進行散熱降溫，對系統(tǒng)散熱降溫，控制溫度繼續(xù)上升。

在cpu溫度保護中的應用

圖2給出了max6685在cpu溫度保護中的應用電路。可以看出，max6685使用外部連接成二極管的pnp管作為溫度檢測器件。pnp管置放在cpu之上，用于檢測遠端cpu的溫度。pnp管的集電極接地，實際上，這里是把pnp管當作二極管來用。pnp管的發(fā)射極相當于pn結的正極，和芯片上的dxp引腳相連；基極相當于pn結的負極，和芯片上的dxn引腳相連，且以最短路徑接地。dxp和dxn之間接入了一個陶瓷電容cs(通常大約2200pf)，作用在于保證端限的精準度。引腳s1、s2均接地。芯片采用3.3v供電。

芯片加電后，電流通過dxp引腳流出，進入pn結的正極，使得二極管正向?qū)?。二極管電阻是由其溫度決定的，因此流經(jīng)二極管的電流將根據(jù)cpu內(nèi)核的溫度變化而變化。也就是說，cpu內(nèi)核的溫度變化就會反映在從pn結的負極導出的電流上。dxn引腳接收到這個電流后，將其送到遠端溫度轉換器，進行模數(shù)變換，轉化成代表溫度的數(shù)字信號。然后同時作為兩個比較器的輸入端，分別和溫度上、下限進行比較。比較的結果由thigh和tlow的輸出顯示。

max6685的引腳tlow帶有自己的一個外接電路。其中，cmos管柵極接地；漏極連有一個風扇，12v供電；源極和引腳tlow相連。當cpu溫度達到或靠近溫度下限的時候，引腳tlow顯示高電平。這時，cmos管導通，帶動風扇轉動，從而對系統(tǒng)散熱降溫，以保證cpu安全有效工作。如果溫度繼續(xù)上升，或者遇到緊急情況，使得cpu的溫度超過或接近溫度上限時，引腳thigh顯示低電平，并發(fā)出指令關閉電腦，確保cpu的安全。

使用注意事項

● 盡管max6685/6686本身具備很好的抵御噪聲功能，但是在實際應用中，還是要特別注意，dxp和dxn的布線應該盡量遠離噪聲源，諸如高速數(shù)字線、轉換調(diào)整器、感應器、變壓器等。另外dxp和dxn的布線還應是成對出現(xiàn)，且盡可能貼近平面。

● 在被測溫度接近上、下限時，5℃的滯后對輸出起到了保護作用，使其避免接觸彈跳。經(jīng)過事先調(diào)整，可以將max6685/6686的上限溫度設置在+120℃或+125℃，而下限溫度則是引腳可編程的，以5℃的增量進行變化。要特別注意的是，對引腳s1、s2設置所需的溫度值時，必須確保引腳vdd尚未通電。

● dxn和dxp輸入端間，必須連接上一個陶瓷電容，通過濾除噪聲來保證溫度端限的精確度，且電容的位置應該盡量靠近dxp和dxn引腳，其值大約控制在2000pf。若超過此值，將會引起測量上的誤差，50%的變化大致會引起±1℃的誤差。

結束語

人們使用各種方法來保證cpu的安全工作，但常常會忽視cpu的性能受溫度的影響。max6685/6686在cpu溫度保護中的應用的優(yōu)勢正在于它雙重輸出的設計，能夠根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部熱量達到的不同程度，分別采取相應措施。既保證cpu的安全工作，又保障其性能的正常發(fā)揮。