EMC2305 - Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans Datasheet - SMSC

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

SMSC EMC2305

DATASHEET

Revision 1.3 (05-18-11) 

Datasheet

PRODUCT FEATURES

EMC2305 

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller 
for Five Fans

General Description

The EMC2305 is an SMBus compliant fan controller with
up to five independently controlled PWM fan drivers.
Each fan driver is controlled by a programmable
frequency PWM driver and Fan Speed Control algorithm
that operates in either a closed loop fashion or as a
directly PWM-controlled device.

The closed loop Fan Speed Control algorithm (FSC) has
the capability to detect aging fans and alert the system.
It will likewise detect stalled or locked fans and trigger
an interrupt. 

Additionally, the EMC2305 offers a clock output so that
multiple devices may be chained and slaved to the
same clock source for optimal performance in large
distributed systems. 

Applications

„

Servers

„

Projectors

„

Industrial and Networking Equipment

„

Notebook Computers

Features

„

Five Programmable Fan Control circuits (EMC2305)

4-wire fan compatible

High speed PWM (26 kHz)

Low speed PWM (9.5Hz - 2240 Hz)

Optional detection of aging fans

Fan Spin Up Control and Ramp Rate Control

Alert on Fan Stall 

Up to 3 Selectable Default Fan Speeds

„

Watchdog Timer 

„

RPM-based fan control algorithm

0.5% accuracy from 500 RPM to 16k RPM (external 
crystal oscillator)

1% accuracy from 500 RPM to 16k RPM (internal clock)

„

SMBus 2.0 Compliant

Up to 6 selectable SMBus addresses

SMBus Alert compatible

„

CLK Pin can provide a clock source output 

„

Available in a 16-pin 4mm x 4mm QFN Lead-free 

RoHS Compliant package 

Block Diagram

 

SMBus 

Slave 

Protocol

PWM 

Drivers

SMCLK

SMDATA

Tachometer 

Limit 

Registers

PWM1

Tach 

Measurement

TACH1

CLK

ADDR_SEL

ALERT#

PWM3

Fan Speed Control Algorithm

Fan Speed Control Algorithm

Fan Speed Control Algorithm

Fan Speed Control Algorithm

Fan Speed Control Algorithm

TACH2

TACH3

TACH4

PWM2

PWM4

PWM5

TACH5

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Order Number:

This product meets the halogen maximum concentration values per IEC61249-2-21

For RoHS compliance and environmental information, please visit 

www.smsc.com/rohs

ORDERING NUMBER

PACKAGE

FEATURES

EMC2305-1-AP-TR

16-pin QFN (Lead-free 
RoHS compliant)

Five RPM-based fan speed control 
algorithms

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

Revision 1.3 (05-18-11)

2

SMSC EMC2305

DATASHEET

80 ARKAY DRIVE, HAUPPAUGE, NY 11788 (631) 435-6000 or 1 (800) 443-SEMI

Copyright © 2011 SMSC or its subsidiaries. All rights reserved.

Circuit diagrams and other information relating to SMSC products are included as a means of illustrating typical applications. Consequently, complete information sufficient for
construction purposes is not necessarily given. Although the information has been checked and is believed to be accurate, no responsibility is assumed for inaccuracies. SMSC
reserves the right to make changes to specifications and product descriptions at any time without notice. Contact your local SMSC sales office to obtain the latest specifications
before placing your product order. The provision of this information does not convey to the purchaser of the described semiconductor devices any licenses under any patent
rights or other intellectual property rights of SMSC or others. All sales are expressly conditional on your agreement to the terms and conditions of the most recently dated
version of SMSC's standard Terms of Sale Agreement dated before the date of your order (the "Terms of Sale Agreement"). The product may contain design defects or errors
known as anomalies which may cause the product's functions to deviate from published specifications. Anomaly sheets are available upon request. SMSC products are not
designed, intended, authorized or warranted for use in any life support or other application where product failure could cause or contribute to personal injury or severe property
damage. Any and all such uses without prior written approval of an Officer of SMSC and further testing and/or modification will be fully at the risk of the customer. Copies of
this document or other SMSC literature, as well as the Terms of Sale Agreement, may be obtained by visiting SMSC’s website at http://www.smsc.com. SMSC is a registered
trademark of Standard Microsystems Corporation (“SMSC”). Product names and company names are the trademarks of their respective holders. 

SMSC DISCLAIMS AND EXCLUDES ANY AND ALL WARRANTIES, INCLUDING WITHOUT LIMITATION ANY AND ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE, AND AGAINST INFRINGEMENT AND THE LIKE, AND ANY AND ALL WARRANTIES ARISING FROM ANY COURSE
OF DEALING OR USAGE OF TRADE. IN NO EVENT SHALL SMSC BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INCIDENTAL, INDIRECT, SPECIAL, PUNITIVE, OR CONSEQUENTIAL
DAMAGES; OR FOR LOST DATA, PROFITS, SAVINGS OR REVENUES OF ANY KIND; REGARDLESS OF THE FORM OF ACTION, WHETHER BASED ON CONTRACT;
TORT; NEGLIGENCE OF SMSC OR OTHERS; STRICT LIABILITY; BREACH OF WARRANTY; OR OTHERWISE; WHETHER OR NOT ANY REMEDY OF BUYER IS HELD
TO HAVE FAILED OF ITS ESSENTIAL PURPOSE, AND WHETHER OR NOT SMSC HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

SMSC EMC2305

3

Revision 1.3 (05-18-11)

DATASHEET

Table of Contents

Chapter 1

Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Chapter 2

Electrical Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1

Electrical Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

2.2

SMBus Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

Chapter 3

Communications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.1

System Management Bus Interface Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
3.1.1

SMBus Start Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

3.1.2

SMBus Address and RD / WR Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

3.1.3

SMBus Data Bytes  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1.4

SMBus ACK and NACK Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

3.1.5

SMBus Stop Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

3.1.6

SMBus Time-out  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

3.1.7

SMBus and I

2

C Compliance  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

3.2

SMBus Protocols  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
3.2.1

Write Byte  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

3.2.2

Read Byte  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

3.2.3

Send Byte  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

3.2.4

Receive Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

3.2.5

Block Write Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

3.2.6

Block Read Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2.7

Alert Response Address  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

Chapter 4

Product Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.1

Fan Control Modes of Operation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18

4.2

PWM Fan Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

4.3

RPM-based Fan Speed Control Algorithm (FSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
4.3.1

Programming the RPM-based Fan Speed Control Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20

4.4

Tachometer Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
4.4.1

Stalled Fan  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.4.2

Aging Fan or Invalid Drive Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.5

CLK Pin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21
4.5.1

Pull Up Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.5.2

External Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

4.5.3

Internal Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

4.6

Spin Up Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22
4.6.1

Power Up Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.7

Ramp Rate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

4.8

Watchdog Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24
4.8.1

Power Up Operation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.8.2

Continuous Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Chapter 5

Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.1

Register Map  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
5.1.1

Lock Entries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31

5.2

Configuration Register  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31

5.3

Fan Status Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
5.3.1

Fan Status - 24h  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32

5.3.2

Fan Stall Status - 25h  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

Revision 1.3 (05-18-11)

4

SMSC EMC2305

DATASHEET

5.3.3

Fan Spin Status - 26h  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.3.4

Fan Drive Fail Status - 27h  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33

5.4

Fan Interrupt Enable Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33

5.5

PWM Configuration Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34
5.5.1

PWM Polarity Config - 2Ah  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34

5.5.2

PWM Output Config - 2Bh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34

5.6

PWM Base Frequency Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
5.6.1

PWM Base Frequency 1 - 2Bh  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35

5.6.2

PWM Base Frequency 2 - 2Ch  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35

5.7

Fan Setting Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  36

5.8

PWM Divide Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  36

5.9

Fan Configuration 1 Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37

5.10

Fan Configuration 2 Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38

5.11

Gain Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40

5.12

Fan Spin Up Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41

5.13

Fan Max Step Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43

5.14

Fan Minimum Drive Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44

5.15

Valid TACH Count Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44

5.16

Fan Drive Fail Band Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45

5.17

TACH Target Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46

5.18

TACH Reading Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47

5.19

Software Lock Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48

5.20

Product Features Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48

5.21

Product ID Register  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

5.22

Manufacturer ID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50

5.23

Revision Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50

Chapter 6

Typical Operating Curves. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Chapter 7

Package Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

7.1

EMC2305 Package Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53

7.2

Package Markings  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55

Chapter 8

Datasheet Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

SMSC EMC2305

5

Revision 1.3 (05-18-11)

DATASHEET

List of Figures

Figure 1.1 EMC2305 Pin Diagram (16-Pin QFN)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
Figure 3.1 SMBus Timing Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13
Figure 4.1 System Diagram of EMC2305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18
Figure 4.2 Spin Up Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23
Figure 4.3 Ramp Rate Control  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24
Figure 7.1 Package Drawing - 16-Pin QFN 4mm x 4mm  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53
Figure 7.2 Package Dimensions - 16-Pin QFN 4mm x 4mm  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  54
Figure 7.3 PCB Footprint - 16-Pin QFN 4mm x 4mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  54
Figure 7.4 EMC2305 Package Markings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

Revision 1.3 (05-18-11)

6

SMSC EMC2305

DATASHEET

List of Tables

Table 1.1 Pin Description for EMC2305  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
Table 1.2 Pin Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
Table 2.1 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
Table 2.2 Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
Table 2.3 SMBus Electrical Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11
Table 3.1 ADDR_SEL Pin Decode  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
Table 3.2 Protocol Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
Table 3.3 Write Byte Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
Table 3.4 Read Byte Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
Table 3.5 Send Byte Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
Table 3.6 Receive Byte Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
Table 3.7 Block Write Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
Table 3.8 Block Read Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
Table 3.9 Alert Response Address Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17
Table 4.1 Fan Controls Active for Operating Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 4.2 CLK Pin Pull-Up Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21
Table 5.1 EMC2305 Register Set  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
Table 5.2 Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31
Table 5.3 Fan Status Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
Table 5.4 Fan Interrupt Enable Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33
Table 5.5 PWM Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34
Table 5.6 PWM Base Frequency Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Table 5.7 PWM_BASEx[1:0] Bit Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Table 5.8 Fan Driver Setting Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  36
Table 5.9 PWM Divide Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  36
Table 5.10 Fan Configuration 1 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37
Table 5.11 Range Decode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37
Table 5.12 Minimum Edges for Fan Rotation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
Table 5.13 Update Time  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
Table 5.14 Fan Configuration 2 Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
Table 5.15 Derivative Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39
Table 5.16 Error Range Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40
Table 5.17 Gain Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40
Table 5.18 Gain Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41
Table 5.19 Fan Spin Up Configuration Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41
Table 5.20 DRIVE_FAIL_CNT[1:0] Bit Decode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Table 5.21 Spin Level  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42
Table 5.22 Spin Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43
Table 5.23 Fan Max Step Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43
Table 5.24 Minimum Fan Drive Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44
Table 5.25 Valid TACH Count Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44
Table 5.26 Fan Drive Fail Band Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
Table 5.27 TACH Target Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46
Table 5.28 TACH Reading Registers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47
Table 5.29 Software Lock Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48
Table 5.30 Product Features Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48
Table 5.31 ADDR_SEL Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
Table 5.32 FAN_SPD Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
Table 5.33 Product ID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
Table 5.34 Manufacturer ID Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
Table 5.35 Revision Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
Table 8.1 Customer Revision History  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  56

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

SMSC EMC2305

7

Revision 1.3 (05-18-11)

DATASHEET

Chapter 1 Pin Description

 

Figure 1.1 EMC2305 Pin Diagram (16-Pin QFN)

Table 1.1  Pin Description for EMC2305

PIN NUMBER

PIN NAME

PIN FUNCTION

PIN TYPE

1

SMDATA

 SMBus data input/output - requires 

external pull-up resistor

DIOD (5V) 

2

SMCLK

 SMBus clock input - requires external 

pull-up resistor

DI (5V) 

3

VDD

Power Supply

Power

4

ADDR_SEL

Address selection input - requires pull-up 

resistor

AIO

EMC2305

16-QFN

 

1

2

3

4

5

6

7

8

12

11

10

9

16

15

14

13

VDD

SMCLK

PWM

1

TA

CH

2

SMDATA

CLK

ADDR_SEL

TA

C

H

1

PWM

2

PWM3

TACH3

ALERT#

PWM4

TACH4

TACH5

PWM5

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

Revision 1.3 (05-18-11)

8

SMSC EMC2305

DATASHEET

The pin types are described in detail below. All pins labeled with (5V) are 5V tolerant. 

APPLICATION NOTE:  For the 5V tolerant pins that have a pull-up resistor, the voltage difference between VDD and

the 5V tolerant pad must never be more than 3.6V.

5

PWM1

Push-Pull PWM output driver for Fan 1

DO

Open Drain PWM output driver for Fan 1

OD (5V) 

6

TACH1

Open drain tachometer input for Fan 1- 

requires pull-up resistor 

DI (5V)

7

PWM2

Push-Pull PWM output driver for Fan 2

DO

Open Drain PWM output driver for Fan 2

OD (5V) 

8

TACH2

Open drain tachometer input for Fan 2 - 

requires pull-up resistor 

DI (5V)

9

PWM3

Push-Pull PWM output driver for Fan 3

DO

Open Drain PWM output driver for Fan 3

OD (5V) 

10

TACH3

Open drain tachometer input for Fan 3 - 

requires pull-up resistor 

DI (5V)

11

CLK

Clock input for tachometer measurement

DI (5V)

Push Pull Clock output to other fan 

controllers to synchronize Fan Speed 

Control

DO

12

ALERT#

Active low interrupt - requires external 

pull-up resistor.

OD (5V)

13

PWM4

Push-Pull PWM output driver for Fan 4

DO

Open Drain PWM output driver for Fan 4

OD (5V) 

14

TACH4

Open drain tachometer input for Fan 4 - 

requires pull-up resistor 

DI (5V)

15

PWM5

Push-Pull PWM output driver for Fan 5

DO

Open Drain PWM output driver for Fan 5

OD (5V) 

16

TACH5

Open drain tachometer input for Fan 5 - 

requires pull-up resistor 

DI (5V)

Bottom Pad

GND

Ground

Power

Table 1.1  Pin Description for EMC2305 (continued) 

PIN NUMBER

PIN NAME

PIN FUNCTION

PIN TYPE

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

SMSC EMC2305

9

Revision 1.3 (05-18-11)

DATASHEET

 

Table 1.2  Pin Types

PIN TYPE

DESCRIPTION

Power

This pin is used to supply power or ground to the device.

AIO

Analog input / output - this pin is used for analog signals

DI

Digital Input - this pin is used as a digital input. This pin is 
5V tolerant.

DO

Push / Pull Digital Output - this pin is used as a digital 
output. It can both source and sink current.

DIOD

Digital Input / Open Drain Output this pin is used as a 
digital I/O. When it is used as an output, it is open drain 
and requires a pull-up resistor. This pin is 5V tolerant.

OD

Open Drain Digital Output - this pin is used as a digital 
output. It is open drain and requires a pull-up resistor. This 
pin is 5V tolerant.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2305-html.html
background image

Multiple RPM-Based PWM Fan Controller for Five Fans

Datasheet

Revision 1.3 (05-18-11)

10

SMSC EMC2305

DATASHEET

Chapter 2 Electrical Specifications

 

Note: Stresses above those listed could cause permanent damage to the device. This is a stress

rating only and functional operation of the device at any other condition above those indicated
in the operation sections of this specification is not implied. 

Note 2.1

For the 5V tolerant pins that have a pull-up resistor, the pull-up voltage must not exceed
3.6V when the EMC2305 is unpowered.

2.1

  Electrical Specifications

 

Table 2.1  Absolute Maximum Ratings

Voltage on 5V tolerant pins (V

5VT_pin

)

-0.3 to 5.5

V

Voltage on 5V tolerant pins (|V

5VT_pin

 - V

DD

|) (see 

Note 2.1

)

0  to  3.6

V

Voltage on VDD pin 

-0.3 to 4

V

Voltage on any other pin to GND 

-0.3 to VDD + 0.3

V

Package Thermal Resistance - Junction to Ambient (

θ

JA

)

40

°C/W

Operating Ambient Temperature Range

-40 to 125

°C

Storage Temperature Range

-55 to 150

°C

ESD Rating, All Pins, HBM

2000

V

Table 2.2  Electrical Specifications

V

DD

 = 3V to 3.6V, T

A

 = -40°C to 125°C, all Typical values at T

A

 = 27°C unless otherwise noted.

CHARACTERISTIC

SYMBOL

MIN

TYP

MAX

UNIT

CONDITIONS

DC Power

Supply Voltage 

V

DD

3

3.3

3.6

V

Supply Current 

I

DD

625

800

uA

PWM Fan Driver

PWM Resolution

PWM

256

Steps

PWM Duty Cycle

DUTY

0

100

%

RPM-based Fan Controller

Tachometer Range

TACH

480

16000

RPM

Tachometer Setting 
Accuracy

Δ

TACH

±0.5

±1

%

External oscillator 32.768kHz

Δ

TACH

±1

±2

%

Internal Oscillator 

Input High Voltage

V

IH

2.0

V

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download