SMSC EMC2102 manual 2

		Fan Speed Control with the EMC2102 Device
Table of Contents
1	Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. 6
2	Audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. 6
3	References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. 6
4	The Evaluation System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. 6
5	Basic Operation Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		. 8
5.1 Experiment 1 - Manual Fan Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			. 8
	5.1.1	ChipMan Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. 8
	5.1.2	Setting Up the ChipMan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	. 8
	5.1.3	Plotting From ChipMan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	12
5.2 Experiment 2 - RPM Based Closed-Loop Fan Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			13
	5.2.1	Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
	5.2.2	Basic RPM Based Fan Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	14
	5.2.3	Effects of Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	14
	5.2.4	Register Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	15
5.3 Experiment 3 - Spin-up Configuration Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			16
	5.3.1	Fan Control Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
	5.3.2	Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
	5.3.3	Forced Kick Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
	5.3.4	Spin-Up Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
	5.3.5	Spin-Up Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	18
	5.3.6	Register Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	19
5.4 Experiment 4 - RPM Drive Mode Rate Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			20
	5.4.1	General Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	20
	5.4.2	Controlling the Ramp Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	20
	5.4.3	Register Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	22
5.5 Experiment 5 - Optimizing RPM Control Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			23
	5.5.1	General Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
	5.5.2	Fan Configuration Register (52h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
	5.5.3	FAN Minimum Drive Register (55h) and Valid TACH Count (56h) . . . . . . . . . . . . . . . . .	24
	5.5.4	Register Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	25
5.6 Experiment 6 - Limits and Alerts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .			26
	5.6.1	General Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	26
	5.6.2	Fan Spin and Stall Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	26
	5.6.3	Register Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	27
5.7	Experiment 7 - Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		28
	5.7.1	Repetitious Spin-up Routine Caused by Incorrect Settings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	28

6 Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.1 DC Fan Basics - Poles, Tach Meter Pulses and Edges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.2 Characterizing a DC Fan with EVB-EMC2102 and ChipMan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.2.1 General Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.2.2 Set the Correct LIMIT2K Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.3 Determine the Number of Poles and the Maximum Fan Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.4 Determine the Minimum Startup Speed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.5 Determine the Stall Speed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.6 Determine the Minimum Valid TACH Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.2.7 Determine the Spin-up Levels (rpm60 and rpm75) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Revision 0.2 (09-17-07) USER MANUAL

SMSC EMC2102

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