引言
對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)，溫度保護(hù)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(cè)系統(tǒng)溫度，并且可以根據(jù)CPU溫度的變化，進(jìn)行雙重報(bào)警輸出，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(huì)立即關(guān)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(yuǎn)端溫度轉(zhuǎn)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(diǎn)。這里以MAX6685為例，介紹一下芯片內(nèi)部的工作原理。
 

   是MAX6685的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，MAX6685包括一個(gè)溫度傳感器，兩個(gè)比較器，一個(gè)CMOS管和數(shù)字驅(qū)動(dòng)部分。其中，溫度傳感器是由外部傳感器件和內(nèi)部遠(yuǎn)端溫度轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。傳感器件將檢測(cè)到的外部環(huán)境溫度送往遠(yuǎn)端溫度轉(zhuǎn)換器，由它進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)化成代表溫度的數(shù)字信號(hào)。然后，再將結(jié)果輸入給比較器，進(jìn)行比較。比較器選用2個(gè)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(jìn)行比較。
   當(dāng)檢測(cè)到的環(huán)境溫度達(dá)到或超過(guò)溫度上，MAX6685/6686就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，直接關(guān)閉系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)的功能。溫度上、下限之間的溫差為5℃，為85℃，當(dāng)環(huán)境溫度處在這段區(qū)域內(nèi)時(shí)，MAX6685/6686為了避免頻繁關(guān)機(jī)造成數(shù)據(jù)丟失，并不會(huì)直接關(guān)閉機(jī)器，而是啟動(dòng)輔助設(shè)備進(jìn)行散熱降溫，對(duì)系統(tǒng)散熱降溫，控制溫度繼續(xù)上升。

在CPU溫度保護(hù)中的應(yīng)用
   給出了MAX6685在CPU溫度保護(hù)中的應(yīng)用電路?？梢钥闯?，MAX6685使用外部連接成二極管的PNP管作為溫度檢測(cè)器件。PNP管置放在CPU之上，用于檢測(cè)遠(yuǎn)端CPU的溫度。PNP管的集電極接地，實(shí)際上，這里是把PNP管當(dāng)作二極管來(lái)用。PNP管的發(fā)射極相當(dāng)于PN結(jié)的正極，和芯片上的DXP引腳相連；基極相當(dāng)于PN結(jié)的負(fù)極，和芯片上的DXN引腳相連，且以短路徑接地。DXP和DXN之間接入了一個(gè)陶瓷電容Cs(通常大約2200pF)，作用在于保證端限的精準(zhǔn)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(guò)DXP引腳流出，進(jìn)入PN結(jié)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(shuō)，CPU內(nèi)核的溫度變化就會(huì)反映在從PN結(jié)的負(fù)極導(dǎo)出的電流上。DXN引腳接收到這個(gè)電流后，將其送到遠(yuǎn)端溫度轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行模數(shù)變換，轉(zhuǎn)化成代表溫度的數(shù)字信號(hào)。然后同時(shí)作為兩個(gè)比較器的輸入端，分別和溫度上、下限進(jìn)行比較。比較的結(jié)果由THIGH和TLOW的輸出顯示。
   MAX6685的引腳TLOW帶有自己的一個(gè)外接電路。其中，CMOS管柵極接地；漏極連有一個(gè)風(fēng)扇，12V供電；源極和引腳TLOW相連。當(dāng)CPU溫度達(dá)到或靠近溫度下限的時(shí)候，引腳TLOW顯示高電平。這時(shí)，CMOS管導(dǎo)通，帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)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(guò)或接近溫度上，引腳THIGH顯示低電平，并發(fā)出指令關(guān)閉電腦，確保CPU的安全。

使用注意事項(xiàng)
● 盡管MAX6685/6686本身具備很好的抵御噪聲功能，但是在實(shí)際應(yīng)用中，還是要特別注意，DXP和DXN的布線(xiàn)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離噪聲源，諸如高速數(shù)字線(xiàn)、轉(zhuǎn)換調(diào)整器、感應(yīng)器、變壓器等。另外DXP和DXN的布線(xiàn)還應(yīng)是成對(duì)出現(xiàn)，且盡可能貼近平面。
● 在被測(cè)溫度接近上、下，5℃的滯后對(duì)輸出起到了保護(hù)作用，使其避免接觸彈跳。經(jīng)過(guò)事先調(diào)整，可以將MAX6685/6686的上限溫度設(shè)置在+120℃或+125℃，而下限溫度則是引腳可編程的，以5℃的增量進(jìn)行變化。要特別注意的是，對(duì)引腳S1、S2設(shè)置所需的溫度值時(shí)，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(gè)陶瓷電容，通過(guò)濾除噪聲來(lái)保證溫度端限的度，且電容的位置應(yīng)該盡量靠近DXP和DXN引腳，其值大約控制在2000pF。若超過(guò)此值，將會(huì)引起測(cè)量上的誤差，50%的變化大致會(huì)引起±1℃的誤差。

結(jié)束語(yǔ)
人們使用各種方法來(lái)保證CPU的安全工作，但常常會(huì)忽視CPU的性能受溫度的影響。MAX6685/6686在CPU溫度保護(hù)中的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)正在于它雙重輸出的設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部熱量達(dá)到的不同程度，分別采取相應(yīng)措施。既保證CPU的安全工作，又保障其性能的正常發(fā)揮。