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HPFANG+XIS

器件型号:HPFANG+XIS
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厂商名称:CHAMP [Champion Microelectronic Corp.]
厂商官网:http://www.champion-micro.com/
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HPFANG+XIS器件文档内容

http://www.championmicro.com.tw                                       HPFANG+/-

General Description:             HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

                                         FEATURES

HPFANG+/- is designed for HP related application. The          Combine Mother Board Temperature Signals with Power
target application is for the Fan Control Section of HP PC            Supply Temperature Signals
Power Supply. It might infringe HP patent if the application
is not relate to HP related business.                          Low BOM and It may reduce one Fan

HPFANG+/- is designed to achieve high performance and          Precision OP (TEAO) uses TFB to sense the thermistor
high efficiency with low cost BOM. With HPFANG+/-, the                information at power supply
application may reduce one FAN. It combines PC
motherboard temperature information and the temperature        Precision 25KHz Ramp generator: Peak ~ 3.5V (Duty
information of PC power supply. The temperature                       ~100%) and Valley ~1.5V (Duty ~1.5%)
information of PC power supply is an analog signal called
TFB, which can be generated by a simple Thermistor. The        Precision 25KHz Ramp generator compares TEAO,
temperature information of PC motherboard usually is                  Caverage, and Fault to determine the duty cycle of
presented by the duty cycle of the signal called FANCMD.              FANPWMOUT

TEAO and TFB are output and inverting input of the OP.         It does not require negative voltage
The non-inverting input of TEAO OP is connected to internal
2.5V reference. A simple inverting gain configuration with     Accept Pulse PWMing signal FANCMD (prefer it is
a thermistor in series of a current limit resistor Rs can             below 100Khz) from Mother Board
program the TEAO to search for the duty cycle of
FANPWMOUT which corresponds with the fan speed at the          Precision Duty to Duty Converter or called a Pulse to
temperature. When TEAO is greater than 3.5V, the                      Pulse Converter or called PWMing to PWMing Converter
FANPWMOUT duty cycle is 100%. When TEAO is ~ 2.5V,
the FANPWMOUT duty cycle is ~50%. When TEAO is                 The amplitude of Input pulse (FANCMD), peak to peak
below 1.5V, the FANPWMOUT duty cycle is ~ 1.5%.                       can be from 0V - 5V to 0V - 2V

Usually, 50% duty cycle of FANPWMOUT corresponds to            Minimum VCC > 8V Power Supply
50% Power Supply load at room temperature, and 5% duty
cycle of FANPWMOUT corresponds to 20% Power Supply             Preferred VCC~ 12V
load at room temperature. To have FANPWMOUT ~ 50%,
TEAO is ~2.5V.                                                 Precision (1% variation) 5V Reference Voltage

FANCMD is represented as motherboard temperature               Precision Internally Generated 25KHz +/-10% Switching
information. FANCMD usually is a 25KHz PWMing signal.                 Frequency
The amplitude of FANCMD needs to be greater than 1.5V
and lower than 5V to work with HPFANG+/-.                      FANPWMOUT 1.5% to 100% Output Duty Cycle

HPFANG+/- is inverting the complimentary duty cycle of         Thermal Shut Down can be done by sensing TFB or
FANCMD to FANPWMOUT. FANCMD duty cycle is ~                           TEAO
FANPWMOUT duty cycle.
                                                               Low Operating Current, Ivcc ~ 0.5mA
HPFANG+/- selects the highest voltage among TEAO,
CAVERAGE to compare with oscillator ramp, which is 1.5V        HPFANG+ : Input Signal FANCMD 25% Duty (+)
to 3.5V.                                                                              Output Signal FANCMD 25% Duty (+)

HPFANG+/- design tool is available. Please contact             HPFANG- : Input Signal FANCMD 25% Duty (-)
Champion Sales.                                                                       Output Signal FANCMD 75% Duty (-)

                                                               8 pin package : DIP & SOP Package

2013/01/17 Rev. 1.2              Champion Microelectronic Corporation  1
http://www.championmicro.com.tw                                                     HPFANG+/-

                                               HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

PIN CONFIGURATION

                          DIP-8 / SOP-8

1            TEAO                        VREF           8

2            TFB                         VCC            7

3            FANCMD      F A NP W MOUT                  6

4            CAVERAGE                    GND            5

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Absolute Maximum ratings are those values beyond which the device could be permanently damaged.

Parameter                                                        Min.          Max.              Units
                                                                                                 V
VCC                                                                            15                V
                                                                                                 V
TEAO                                                             0             VCC+0.5           V
                                                                                                 mA
TFB                                                              0             VCC+0.5           V
                                                                                                 mA
FANPWMOUT                                                        GND 0.5     VCC+0.5
                                                                                                 J
IREF                                                                           5
                                                                                                
CAVERAGE / FANCMD                                                0             VCC+0.5           
                                                                                                
Peak FANPWMOUT Current, Source or Sink                                         10               

FANPWMOUT, Energy Per Cycle                                                    1.5               /W
                                                                                                 /W
Junction Temperature                                                           150               /W

Storage Temperature Range                                        -65           150
Operating Temperature Range
                                                                 -40           125

Lead Temperature (Soldering, 10 sec)                                           260

Thermal Resistance (JA)

Plastic DIP                                                                    80

Plastic SOP                                                                    105

Plastic TSSOP                                                                  105

ORDERING INFORMATION

      Part Number                             Temperature Range                         Package
                                                                                        SOP-8 Pin
      HPFANG-XIS*                              -40 to 125                               SOP-8 Pin
                                                                                        SOP-8 Pin
      HPFANG-XISTR*                            -40 to 125                               SOP-8 Pin
                                                                                        DIP-8 Pin
      HPFANG+XIS*                              -40 to 125                               DIP-8 Pin

      HPFANG+XISTR*                            -40 to 125

      HPFANG-XIP*                              -40 to 125

      HPFANG+XIP*                              -40 to 125

*Note: X : Suffix for Halogen Free and PB Free Product

      TR : Package is Typing Reel

2013/01/17 Rev. 1.2                      Champion Microelectronic Corporation                           2
http://www.championmicro.com.tw                                                                    HPFANG+/-

                                                              HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

Simplified Block Diagram (HPFANG+/-)

                                                                                                                                   VCC

                                                U3                                     5.0V                    OP
                                      OSC
                                                                                                             +
                                                                                                                             .

                                                                                                             -

                                                                                                                                        8 VREF

TEAO 1                                                                                                                                  7 VCC
                                                                                                                                        6 FANPWMOUT
                                                         CLK                     S  Q
                                                                                                                                        5 GND
   TFB 2                                U2                    -

                                      -                                       .
                                                              +
                                      OP .                    +                  R  Q

                                2.5V  +                       PWM CMP

                                        U1                                       HPFANG+ =                     U1

                                      -                                                                1.5V  +
                                                      .                                                                      .

                                      +                                                                      -

   FANCMD 3                                                                      HPFANG- =                     U1

                          1.5V                                                                         1.5V  -
                                                                                                                             .
CAVERAGE 4
                                                                                                             +

PIN DESCRIPTION

Pin No. Symbol                                                Description                                           Operating Voltage
                                                                                                             Min. Typ. Max. Unit

1         TEAO                           Fan Controller's OP Output which is one of                                             0               4.3  V

                                         FANPWMOUT duty control signal

2         TFB                            Fan controller's OP inverting Input. It is power supply                                        2.5          V

                                         temperature signal

                                         Motherboard Temperature signal. It can be a variable

3         FANCMD                         speed and variable value PWM input signal. It is                     1.5                               5    V
                                                                                                             1.375
                                         converted to an average signal and then controls

                                         FANPWMOUT duty

4  CAVERAGE                              Averaged FANCMD signal. It is one of FANPWMOUT                                                         3.625 V

                                         duty control signal

5         GND                            Ground                                                                                 0                    V

6  FANPWMOUT Controller Output                                                                                                  0               5.7  V

7         VCC                            Positive Supply                                                                        8               15   V

8         VREF                           Maximum 3mA buffered output for the internal 5V                                                5

                                         reference when VCC=12V

2013/01/17 Rev. 1.2                                      Champion Microelectronic Corporation                                                        3
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                                                    HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

ELECTRICAL CHARACTERISTICS:

Unless otherwise stated, these specifications apply Vcc=+12V, CVREF = 0.1uF, TA=Operating Temperature Range
(Note1)

Symbol               Parameter                         Test Conditions                HPFANG+/-
                                                                                                                   Unit

                                                                              Min. Typ. Max.

Supply

VCC Input Voltage Range                                                       8      12        15     V

VCC Operating Current                  12V, CL = 0                                   0.45             mA

Voltage Error Amplifier Output (TEAO)

           Input Voltage Range                                                  0              3      V
                                                                              2.475
TFB Feedback Reference Voltage TEAO = TFB, TA = 25,                            -1.0   2.5      2.525 V
                                                                                     -0.05
           Input Bias Current          Note 2, Note 3                          4.0                      A
                                                                                     0.65
           Output High Voltage         TA = 25, ITEAOSOURCING=1mA             2.475   2.5             V
                                                                              2.475   2.5
           Output Low Voltage          TA = 25, ITEAOSINKING=1mA                     110       1      V
                                                                                     135
           Output Sourcing Current     TEAO = TFB,TA = 25, ITEAOSOURCING=1mA                   2.525 V

           Output Sinking Current      TEAO = TFB,TA = 25, ITEAOSINKING=1mA                    2.525 V

           Open Loop Gain              DC gain                                                        dB

                 Power Supply Rejection Ratio 10V < VCC < 12V                                         dB
FANPWMOUT Duty vs TEAO voltage

           TEAO~1.5V                   10V < VCC < 12V, TA = 25, TEAO=1.5V    1.5              5      %
                                                                                           50
           TEAO~2.5V                   10V < VCC < 12V, TA = 25, TEAO=2.5V                100         %

           TEAO~3.5V                   10V < VCC < 12V, TA = 25, TEAO=3.5V                            %

Reference

VREF Output Voltage                    TA = 25, I(VREF) = 0mA                 4.95   5         5.05 V

           Line Regulation             10V < VCC < 12V @ T=25                        10        25 mV

           Load Regulation             VCC=12V, 0mA < I(VREF)< 3mA; TA=25            15               mV

           Load Regulation             VCC=12V, 0mA< I(VREF)< 3mA;                   30        50 mV
                                       TA=-40~85

           Temperature Stability                                                     0.4              %

           Total Variation             Line, Load, Temp                       4.95             5.05 V

           Long Term Stability         TJ = 125, 1000HRs                      5                25 mV

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                                           HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

ELECTRICAL CHARACTERISTICS:

Unless otherwise stated, these specifications apply Vcc=+12V, CVREF = 0.1uF, TA=Operating Temperature Range
(Note1)

                                                                                HPFANG+/-

Symbol               Parameter              Test Conditions                                                           Unit

                                                                          Min.                            Typ.  Max.

FANPWMOUT Matching Test

HPFAN(+/-) FANPWMOUT Duty        INPUT SIGNAL FANCMD 15KHz                45                              50    55       %
HPFAN(+/-) FANPWMOUT Duty        50% Duty (+/-)
HPFAN(+/-) FANPWMOUT Duty        INPUT SIGNAL FANCMD 25KHz                45                              50    55       %
HPFAN(-) FANPWMOUT Duty         50% Duty (+/-)
HPFAN(+) FANPWMOUT Duty          INPUT SIGNAL FANCMD 35KHz                45                              50    55       %
HPFAN(-) FANPWMOUT Duty         50% Duty (+/-)
HPFAN(+) FANPWMOUT Duty          INPUT SIGNAL FANCMD 25KHz                70                              75    80       %
                                 25% Duty (-)
                                 INPUT SIGNAL FANCMD 25KHz                20                              25    30       %
                                 25% Duty (+)
                                 INPUT SIGNAL FANCMD 25KHz                20                              25    30       %
                                 75% Duty (-)
                                 INPUT SIGNAL FANCMD 25KHz                70                              75    80       %
                                 75% Duty (+)

Internal Oscillator (Measuring FANPWMOUT)

        Frequency                TA = 25                                  22.5                            25    27.5 kHz

        Ramp Peak to Peak Voltage 10V < VCC < 12V                                                         2              V

        Ramp Peak High Voltage 10V < VCC < 12V                                                            3.5            V

        Ramp Peak Low Voltage 10V < VCC < 12V                                                             1.5            V

        Voltage Stability        10V < VCC < 12V                                                          2              %

        Temperature Stability                                                                             2              %

        Total Variation          VCC=10V~12V, 0mA                                  TA = -40~85

        FANPWMOUT Dead Time                                               1.2                             1.5   1.8 us

FANCMD / FANPWMOUT

        FANCMD Threshold Voltage TFB=2.6V,                                1.48                            1.5   1.55 V

FANCMD>1.5V Minimum Duty Cycle   TFB>2.5V and FANCMD>1.5V (For HPFAN-),                                   1.5            %

FANCMD<1.5V Maximum Duty Cycle   TFB<2.5V and FANCMD<1.5V (For HPFAN-),,                                  100            %

        Output Low Rdson         IOUT = -5mA @ TA =25 Vcc=12V                                             80          ohm

        Rise/Fall Time (Note 3)  CL = 100pF @ TA =25                                                      50             ns

        Output High Voltage      TA = 25, IFANPWMOUTSOURCING=5mA          4.5                                   5        V

Note 1: Limits are guaranteed by 100% testing, sampling, or correlation with worst-case test conditions.
Note 2: Includes all bias currents to other circuits connected to the VFB pin.
Note 3: Guaranteed by design, not 100% production test.

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                                                                       HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

Description

Functional Description

HPFANG+/- is a Fan control with an internal VREF=5V and maximum IREF=2.5mA current sourcing ability
reference voltage/current . HPFANG+/- operates at 25KHz and the duty cycle ranges from 1.5% to 100%. It
transfers input PWMing command signal, thermal signal to fan control signal. HPFANG+/- combines thermal
signal, which is from power supply load, represented by Rthermister, and motherboard temperature signal,
represented by FANCMD, to generate fan control signal. It features high efficiency, larger variable range speed,
and low cost.

Error Amplifier Output TEAO

Error Amplifier receives power supply load information, which is represented by Rthermistor and then generates signal TEAO.
It is an internal compensated OP. It feedback resistor RF (see figure 1.) needs to be calculated respect to the chosen SPEC of
thermal resistor RTHERMISTER

Error Amplifier output TEAO is one of signals, which decides FANPWMOUT duty cycle, and finally decides the fan speed. As

power supply load increase, RTHERMISTER reduce, TEAO increae, FANPWMOUT duty increase, then the FAN speed increases.

                                                           Figure 1. FANPWMOUT Control Circuit

                                                  R10                                                TACH              4  FAN1
                                                  0.5K                                                                 3
                                                                                                                          UFan
                                                                                                                       2
                                                                                                                                     CN2
                                                                                                                       1
                                                                                                                                            1
Rc R1                                    Rf R2             U1 HPFANG                         C1      VCC                                    2
          15K                                 4K                                             0.01uF           R3
                                                                                               R6             10K                    CON2
                                              R5        1 TEAO                 VREF 8          10
                                              10
          R4                                            2                                7
                                              C4             TFB               VCC
Rt 100K CN1                               0.1uF
                                                        3  FANCMD FANPWMOUT    6                     C3            C2
                                      2

                     1                                                                               0.01uF 47uF/25V

Rs R7          CON2                                     4                                 5
         0                                                   CAVERAGE          GND

                                                                 HouseKeeping
                                                        R8

                                                                     NPN
                                                        R9

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                                                                       HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

Calculation of Thermal Resistor RTHERMOSITER and Error Amplifier Feedback Resistor RF (Figure 1.)

                                         Thermal Resistor and Error Amplifier Feedback Resistor Relationship

                                         (VREF - TFB) + TEAO - TFB =                                 TFB

                                                  Rc                      Rf                 Rthemistor + Rseries

                                                           Full Speed RPM 50% Load

(5V - 2.5V ) + 3.5V - 2.5V =                                       2.5V                      When TEAO ~ 3.5V Duty100%

               Rc                        Rf             Rthemistor + Rseries

                                                                   Half Speed RPM

(5V - 2.5V ) + 2.5V - 2.5V =                                       2.5V                      When TEAO ~ 2.5V          Duty50%

               Rc                        Rf             Rthemistor + Rseries

                                                                  Minimum Speed RPM

(5V - 2.5V ) + 1.5V - 2.5V =                                       2.5V                      When TEAO ~ 1.5V Duty < 5%

               Rc                        Rf             Rthemistor + Rseries

APPLICATION CIRCUIT (HPFANG+/-)

                                                  R10                                                     TACH             4    FAN1
                                                  0.5K
                                                                                                                           3    UFan

                                                                                                                           2               CN2

                                                                                                                           1                      1
                                                                                                                                                  2
Rc R1                                    Rf R2             U1 HPFANG                         C1      VCC
          15K                                 4K                                             0.01uF           R3                           CON2
                                                                                               R6             10K
                                              R5        1                                 8    10
                                              10             TEAO              VREF

          R4                                  C4        2                                7
                                          0.1uF              TFB               VCC
Rt 100K CN1
                                                        3  FANCMD FANPWMOUT    6                          C3       C2
                                      2

                     1                                                                                    0.01uF 47uF/25V

Rs R7          CON2                                     4                                 5
         0                                                   CAVERAGE          GND

                                                                 HouseKeeping
                                                        R8

                                                                     NPN
                                                        R9

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PACKAGE DIMENSION                 HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

                                 8-PIN DIP (D8)

                                 8-PIN SOP (S8)

2013/01/17 Rev. 1.2              Champion Microelectronic Corporation  8
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                                 HP Power Supply Fan Controller DATA SHEET

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on is current.

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or severe property or environmental damage. CMC integrated circuit products are not designed,
intended, authorized, or warranted to be suitable for use in life-support applications, devices or systems
or other critical applications. Use of CMC products in such applications is understood to be fully at the
risk of the customer. In order to minimize risks associated with the customer's applications, the
customer should provide adequate design and operating safeguards.

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