通過(guò)使用凌力爾特的 LTC1695 來(lái)優(yōu)化這些產(chǎn)品內(nèi)部冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行，可以縮短筆記本電腦和其他便攜式設(shè)備的電池運(yùn)行時(shí)間并降低噪聲。LTC1695 采用 SOT-23 封裝，可提供系統(tǒng)控制器或微控制器通過(guò)一個(gè) 5 線 SMBus 接口調(diào)節(jié)典型 1V/≤2W 風(fēng)扇速度所需的全部功能。通過(guò)根據(jù)系統(tǒng)的瞬時(shí)冷卻要求改變風(fēng)扇速度，可以降低冷卻風(fēng)扇的功耗并改善電池運(yùn)行時(shí)間。在熱環(huán)境允許的情況下，通過(guò)以低于最大速度運(yùn)行風(fēng)扇，實(shí)際上可以消除噪音。設(shè)計(jì)人員還可以選擇通過(guò)使用溫度傳感器的反饋來(lái)控制風(fēng)扇速度來(lái)控制便攜式設(shè)備中的溫度。

圖 1 顯示了一個(gè)典型應(yīng)用。可通過(guò) SMBus 向 LTC6 發(fā)送一個(gè) 1695 位數(shù)字代碼來(lái)輕松設(shè)置風(fēng)扇速度。該代碼被轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬基準(zhǔn)電壓，用于調(diào)節(jié) LTC1695 的內(nèi)部線性穩(wěn)壓器的輸出電壓。系統(tǒng)控制器可以啟用可選的升壓功能，通過(guò)在將輸出電壓降低到其編程值之前向風(fēng)扇輸出 5V 250ms，消除風(fēng)扇啟動(dòng)問(wèn)題。另一個(gè)重要特性是，系統(tǒng)控制器能夠從 LTC1695 中存儲(chǔ)的信息中讀取過(guò)流和過(guò)熱故障情況。器件的SMBus地址在內(nèi)部硬連線為1110 100（MSB至LSB，A6至A0），數(shù)據(jù)代碼位D0至D6鎖存于SMBus數(shù)據(jù)確認(rèn)信號(hào)的下降沿（D6為升壓-啟動(dòng)使能位，D5至D0轉(zhuǎn)換為線性比例輸出電壓，00–3F 十六進(jìn)制= 0V–5V）。LTC?1694 （也如圖 1 所示）是一款雙通道 SMBus 加速器 / 上拉器件，可與 LTC1695 配合使用。

圖1.SMBus 風(fēng)扇速度控制器。

升壓?jiǎn)?dòng)定時(shí)器、熱關(guān)斷和過(guò)流鉗位功能

直流風(fēng)扇通常需要高于其最小失速電壓的啟動(dòng)電壓。例如，Micronel 5V 風(fēng)扇需要 3.5V 的啟動(dòng)電壓，但一旦啟動(dòng)，它將運(yùn)行直到其端電壓降至 2.1V（其失速電壓）以下。因此，用戶需要確保風(fēng)扇在將風(fēng)扇電壓編程為低于啟動(dòng)電壓的值之前正確啟動(dòng)。在失速條件下監(jiān)控風(fēng)扇的直流電流無(wú)濟(jì)于事，因?yàn)槟承╋L(fēng)扇在失速和工作條件下在相同的端電壓下消耗的電流幾乎相同。另一種方法是檢測(cè)風(fēng)扇換向紋波電流的缺失。然而，這很復(fù)雜，需要針對(duì)特定品牌風(fēng)扇的特性進(jìn)行定制。LTC1695 通過(guò)使用一個(gè)升壓-啟動(dòng)定時(shí)器提供了一種簡(jiǎn)單而有效的解決方案。通過(guò)系統(tǒng)控制器將升壓-啟動(dòng)使能位設(shè)置為高電平，LTC1695 在將電壓降低至其編程值之前，向風(fēng)扇輸出 5V 持續(xù) 250ms （有關(guān)啟動(dòng)電壓曲線，請(qǐng)參見圖 2）。

圖2.風(fēng)扇啟動(dòng)電壓曲線。

在系統(tǒng)控制器讀取命令期間，數(shù)據(jù)字節(jié)碼中的第6位和第7位分別定義為熱關(guān)斷狀態(tài)（THE）和過(guò)流故障（OCF）。在主機(jī)回讀期間，數(shù)據(jù)字節(jié)寄存器的其余部分（位 0 到 5）設(shè)置為低電平。如果芯片結(jié)溫超過(guò) 1695°C，則 LTC155 關(guān)斷其 PMOS 調(diào)整管并將 THE 位設(shè)置為高電平。 在一個(gè)過(guò)流故障期間，LTC1695 的過(guò)流檢測(cè)器將 OCF 位設(shè)置得很高，并將輸出電流主動(dòng)箝位至 330mA。這保護(hù)了 LTC1695 的 PMOS 調(diào)整管。在死短路條件下（V外= 0），盡管 LTC1695 箝位輸出電流，但芯片上消耗的大量功率將迫使 LTC1695 進(jìn)入熱停機(jī)模式。這些 LTC1695 雙通道保護(hù)功能可保護(hù) IC 和風(fēng)扇，更重要的是，可向主機(jī)發(fā)出系統(tǒng)熱管理故障警報(bào)。在故障情況下，SMBus 邏輯將繼續(xù)運(yùn)行，以便主機(jī)可以輪詢故障狀態(tài)數(shù)據(jù)。

結(jié)論

LTC1695 改善了便攜式設(shè)備中的電池運(yùn)行時(shí)間并降低了噪聲噪聲。此外，它還通過(guò)控制設(shè)備冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行來(lái)提供重要的性能和保護(hù)功能。它采用 SOT-23 封裝，可通過(guò) SMBus 接口輕松編程。

審核編輯：郭婷