Одним из наиболее важных соображений в электронном дизайне является управление температурным режимом. Цель здесь в первую очередь состоит в том, чтобы не допустить перегрева электроники, и большая часть этого заключается в активном мониторинге температуры и соответствующем дросселировании системы. Управление тепловым режимом особенно важно в таких приложениях, как промышленные, где высокая мощность и высокие температуры являются нормой.
ИС термофлаггера предоставляют разработчикам простой способ настроить обнаружение перегрева в электронных устройствах. Изображение Toshiba
Имея все это в виду, на этой неделе Toshbia выпустила новую интегральную схему, получившую название «Thermoflagger», которая позволяет разработчикам обнаруживать перегрев в своих системах и реагировать соответствующим образом.
Принцип работы термистора
Когда дело доходит до измерения температуры в электронных системах, одним из самых стандартных и популярных компонентов является термистор. Термистор — это датчик температуры, изготовленный из полупроводниковых материалов. Эти устройства измеряют температуру, используя принцип изменения сопротивления полупроводникового материала в зависимости от температуры. Следовательно, термистор — это, по сути, чувствительный к температуре резистор, значение которого изменяется в зависимости от температуры, которой он подвергается.
Реакция термистора нелинейна
Существует два типа термисторов: термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC). Термисторы NTC уменьшают свое сопротивление при повышении температуры, а термисторы PTC делают обратное. Важно отметить, что термистор — это нелинейное устройство, а это означает, что график зависимости сопротивления от температуры представляет собой кривую, а не прямую линию. По этой причине на практике в технических описаниях термисторов часто содержится таблица, в которой представлены эмпирически определенные соотношения температуры и сопротивления.
Toshiba предлагает более простой подход
Новое семейство продуктов Toshiba предназначено для облегчения измерения температуры в электронных системах для разработчиков. Новое семейство называется семейством Thermoflagger, которое представляет собой микросхемы для измерения температуры, которые работают вместе с термисторами PTC для отслеживания температуры системы. В этом семействе первыми двумя продуктами являются TCTH021BE и TCTH022BE.
Принцип работы семейства термофлаггеров. от Toshiba
Продукты работают, обеспечивая выход источника постоянного тока на выводе PTCO, который затем подается на цепь из одного или нескольких внешних термисторов PTC. По мере увеличения температуры этих термисторов напряжение на выводе PTCO будет увеличиваться, и это изменение напряжения подается на внутренний компаратор в микросхеме. Таким образом, интегральная схема Thermoflagger может обнаруживать превышение температурного предела и реагировать соответствующим образом. В случае превышения температурного предела интегральные схемы Thermoflagger выдают сигнал FLAG, указывающий на перегрев для последующего MCU. В TCTH021BE FLAG не фиксируется, а в TCTH022BE FLAG фиксируется. Дополнительную информацию можно найти в техническом описании серии TCTH0xxxE.
Что уникального?
В некоторых установках для измерения температуры на основе термисторов для считывания температуры каждому отдельному термистору требуется отдельная ИС. С семейством Thermoflagger компания Toshiba позволяет разработчикам подключать несколько термопар PTC последовательно к одному устройству Thermoflagger. Согласно техническому описанию детали, семейство Thermoflagger может поддерживать до 30 термисторов, подключенных к одному устройству. Поскольку эти части соединены последовательно, если температура любого из термисторов превысит заданный порог, устройство сможет сообщить MCU о перегреве.
Семейство термофлаггеров снижает сложность конструкции системы. Изображение от Toshiba
Преимущество этого подхода заключается в том, что он значительно уменьшает количество дискретных ИС, необходимых для надежного решения для измерения температуры. Кроме того, наличие одной интегральной схемы для измерения температуры также сводит к минимуму количество соединений, необходимых для микроконтроллера, что, в свою очередь, снижает сложность системы.