MAX6685/6686在CPU温度保护中的应用(图)

引言
对于CPU来说，温度保护一直都是头等大事。MAXIM公司生产的MAX6685/6686能够很好地监测系统温度，并且可以根据CPU温度的变化，进行双重报警输出，及时对系统进行散热降温，有效地控制温度继续上升。在非常紧急的情况下，还会立即关闭系统，以保证系统的安全。

MAX6685/6686工作原理
MAX6685/6686是一种双重输出远端温度转换器，具有双输出、可编程、低成本、宽供电范围和微型封装等特点。这里以MAX6685为例，介绍一下芯片内部的工作原理。
 

   是MAX6685的内部结构图，MAX6685包括一个温度传感器，两个比较器，一个CMOS管和数字驱动部分。其中，温度传感器是由外部传感器件和内部远端温度转换器构成。传感器件将检测到的外部环境温度送往远端温度转换器，由它进行A/D转换，将其转化成代表温度的数字信号。然后，再将结果输入给比较器，进行比较。比较器选用2个低成本的比较器，将环境温度分别和温度上限、温度下限进行比较。
   当检测到的环境温度达到或超过温度上，MAX6685/6686就会发出报警信号，直接关闭系统，从而实现温度保护的功能。温度上、下限之间的温差为5℃，为85℃，当环境温度处在这段区域内时，MAX6685/6686为了避免频繁关机造成数据丢失，并不会直接关闭机器，而是启动辅助设备进行散热降温，对系统散热降温，控制温度继续上升。

在CPU温度保护中的应用
   给出了MAX6685在CPU温度保护中的应用电路。可以看出，MAX6685使用外部连接成二极管的PNP管作为温度检测器件。PNP管置放在CPU之上，用于检测远端CPU的温度。PNP管的集电极接地，实际上，这里是把PNP管当作二极管来用。PNP管的发射极相当于PN结的正极，和芯片上的DXP引脚相连；基极相当于PN结的负极，和芯片上的DXN引脚相连，且以短路径接地。DXP和DXN之间接入了一个陶瓷电容Cs(通常大约2200pF)，作用在于保证端限的精准度。引脚S1、S2均接地。芯片采用3.3V供电。
   芯片加电后，电流通过DXP引脚流出，进入PN结的正极，使得二极管正向导通。二极管电阻是由其温度决定的，因此流经二极管的电流将根据CPU内核的温度变化而变化。也就是说，CPU内核的温度变化就会反映在从PN结的负极导出的电流上。DXN引脚接收到这个电流后，将其送到远端温度转换器，进行模数变换，转化成代表温度的数字信号。然后同时作为两个比较器的输入端，分别和温度上、下限进行比较。比较的结果由THIGH和TLOW的输出显示。
   MAX6685的引脚TLOW带有自己的一个外接电路。其中，CMOS管栅极接地；漏极连有一个风扇，12V供电；源极和引脚TLOW相连。当CPU温度达到或靠近温度下限的时候，引脚TLOW显示高电平。这时，CMOS管导通，带动风扇转动，从而对系统散热降温，以保证CPU安全有效工作。如果温度继续上升，或者遇到紧急情况，使得CPU的温度超过或接近温度上，引脚THIGH显示低电平，并发出指令关闭电脑，确保CPU的安全。

使用注意事项
● 尽管MAX6685/6686本身具备很好的抵御噪声功能，但是在实际应用中，还是要特别注意，DXP和DXN的布线应该尽量远离噪声源，诸如高速数字线、转换调整器、感应器、变压器等。另外DXP和DXN的布线还应是成对出现，且尽可能贴近平面。
● 在被测温度接近上、下，5℃的滞后对输出起到了保护作用，使其避免接触弹跳。经过事先调整，可以将MAX6685/6686的上限温度设置在+120℃或+125℃，而下限温度则是引脚可编程的，以5℃的增量进行变化。要特别注意的是，对引脚S1、S2设置所需的温度值时，必须确保引脚VDD尚未通电。
● DXN和DXP输入端间，必须连接上一个陶瓷电容，通过滤除噪声来保证温度端限的度，且电容的位置应该尽量靠近DXP和DXN引脚，其值大约控制在2000pF。若超过此值，将会引起测量上的误差，50%的变化大致会引起±1℃的误差。

结束语
人们使用各种方法来保证CPU的安全工作，但常常会忽视CPU的性能受温度的影响。MAX6685/6686在CPU温度保护中的应用的优势正在于它双重输出的设计，能够根据系统内部热量达到的不同程度，分别采取相应措施。既保证CPU的安全工作，又保障其性能的正常发挥。