Toshiba представляет «Thermoflagger» как альтернативу ИС датчика температуры

Sep 01, 2023

Одним из наиболее важных вопросов при проектировании электроники является управление температурным режимом. Целью здесь является, прежде всего, предотвращение перегрева электроники, и большая часть этого заключается в активном контроле температуры и соответствующем регулировании системы. Управление температурным режимом особенно важно в таких приложениях, как промышленность, где высокая мощность и высокие температуры являются нормой.

Имея все это в виду, на этой неделе Toshbia выпустила новое решение на интегральных схемах, получившее название «Thermoflagger», которое призвано позволить разработчикам обнаруживать перегрев в своих системах и реагировать соответствующим образом. В этой статье мы поговорим о принципах работы термисторов и деталях нового решения Toshiba.

Когда дело доходит до измерения температуры в электронных системах, одним из наиболее стандартных и популярных компонентов является термистор.

Термистор — это устройство измерения температуры, изготовленное из полупроводниковых материалов. Эти устройства измеряют температуру, используя принцип, согласно которому сопротивление полупроводникового материала меняется с температурой. Следовательно, термистор по сути представляет собой термочувствительный резистор, значение которого меняется в зависимости от температуры, воздействию которой он подвергается.

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 действуют наоборот.

Важно отметить, что термистор является нелинейным устройством, а это означает, что график зависимости сопротивления от температуры представляет собой кривую, а не прямую линию. По этой причине на практике в технических характеристиках термисторов часто содержится таблица, в которой приведены эмпирически определенные зависимости температурного сопротивления.

Новое семейство продуктов Toshiba предназначено для упрощения измерения температуры в электронных системах для дизайнеров.

Новое семейство называется семейством Thermoflagger и представляет собой микросхемы, чувствительные к перегреву, которые работают вместе с термисторами PTC для отслеживания температуры системы. В этом семействе первыми двумя продуктами являются TCTH021BE и TCTH022BE.

Продукты работают, обеспечивая выход источника постоянного тока на выводе PTCO, который затем подается на цепь из одного или нескольких внешних термисторов PTC. По мере повышения температуры этих термисторов напряжение на выводе PTCO будет увеличиваться, и это изменение напряжения подается на внутренний компаратор микросхемы. Таким образом, микросхема Thermoflager может обнаруживать превышение температурного предела и реагировать соответствующим образом.

В случае превышения предела температуры микросхемы Thermoflagger выдадут сигнал FLAG, который указывает на перегрев нижестоящему MCU. В TCTH021BE ФЛАГ не фиксируется, а в TCTH022BE ФЛАГ фиксируется. Более подробную информацию можно найти в техническом описании серии TCTH0xxxE.

В некоторых установках измерения температуры на основе термисторов каждому отдельному термистору требуется собственная специальная микросхема для считывания температуры. С помощью семейства Thermoflagger компания Toshiba позволяет разработчикам последовательно подключать несколько термопар PTC к одному устройству Thermoflagger.

Согласно спецификации детали, семейство Thermoflagger может поддерживать до 30 термисторов, подключенных к одному устройству. Поскольку эти части включены последовательно, если температура любого из термисторов превысит заданный порог, устройство сможет сообщить MCU о том, что произошел перегрев.

Преимущество этого подхода заключается в том, что он значительно уменьшает количество дискретных микросхем, необходимых для надежного решения по измерению температуры. Кроме того, наличие одной микросхемы измерения температуры также сводит к минимуму количество соединений, необходимых для MCU, что, в свою очередь, снижает сложность системы.