कम शक्ति वाले औद्योगिक-ग्रेड तापमान सेंसर चिप का कार्यात्मक टूटना

1 सितंबर, 2025 — उच्च-सटीक तापमान निगरानी की बढ़ती मांग से प्रेरित, डिजिटल तापमान सेंसर TMP117AIDRVR चिकित्सा उपकरणों, औद्योगिक स्वचालन और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक आदर्श समाधान के रूप में उभर रहा है, इसकी असाधारण माप सटीकता और अल्ट्रा-लो पावर खपत के कारण। Mouser Electronics द्वारा प्रदान किए गए तकनीकी डेटाशीट (डेटाशीट नंबर SBOS901) के अनुसार, चिप उन्नत CMOS एकीकृत सर्किट तकनीक का उपयोग करता है, -55°C से +150°C तक की विस्तृत तापमान माप सीमा का समर्थन करता है, और ±0.1°C (से -20°C से +50°C तक) की उच्च सटीकता प्राप्त करता है, जो विभिन्न उच्च-सटीक तापमान निगरानी अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय संवेदन समर्थन प्रदान करता है।
TMP117AIDRVR एक 6-पिन WSON पैकेज में आता है, जो केवल 1.5mm × 1.5mm मापता है जिसकी ऊंचाई 0.5mm है। Mouser Electronics डेटाशीट के अनुसार, चिप एक 16-बिट उच्च-सटीक Σ-Δ ADC कनवर्टर को एकीकृत करता है, जो 0.0078°C का तापमान रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करता है। इसमें आठ कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टरों के लिए उपयोगकर्ता सेटिंग्स को संग्रहीत करने के लिए अंतर्निहित गैर-वाष्पशील मेमोरी (EEPROM) है। 1.8V से 5.5V तक की ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज के साथ, यह विभिन्न बिजली आपूर्ति प्रणालियों के साथ संगत है। डिजिटल इंटरफ़ेस 400kHz की अधिकतम डेटा ट्रांसफर दर के साथ I2C प्रोटोकॉल का समर्थन करता है।
1. TMP117AIDRVR एक कॉम्पैक्ट 6-पिन WSON पैकेज में आता है, जिसमें प्रत्येक पिन को विशिष्ट कार्यों के लिए सटीक और व्यावहारिक रूप से डिज़ाइन किया गया है। VDD पिन सकारात्मक बिजली आपूर्ति इनपुट के रूप में कार्य करता है, जो 8V से 5.5V तक की विस्तृत ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज का समर्थन करता है, और स्थिर संचालन के लिए एक बाहरी 0.1μF सिरेमिक डिकoupling कैपेसिटर की आवश्यकता होती है। GND पिन ग्राउंड कनेक्शन है, जिसे माप स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए PCB ग्राउंड प्लेन से अच्छी तरह से जोड़ा जाना चाहिए।
2. मल्टी-पॉइंट निगरानी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक ही बस पर 3 चिप्स तक कनेक्ट करने का समर्थन करता है; INT पिन एक इंटरप्ट आउटपुट के रूप में कार्य करता है, जब नया माप डेटा उपलब्ध होता है या तापमान पूर्व निर्धारित थ्रेसहोल्ड से अधिक हो जाता है, तो होस्ट कंट्रोलर को तत्काल विसंगति प्रतिक्रिया प्रदान करता है। समग्र पिन डिज़ाइन स्थिरता, लचीलेपन और व्यावहारिकता को संतुलित करता है, जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में तापमान निगरानी परिदृश्यों के अनुकूल होता है।
TMP117 एक डिजिटल आउटपुट तापमान सेंसर है जिसे थर्मल-मैनेजमेंट और थर्मल-प्रोटेक्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। TMP117 दो-तार, SMBus और I2C इंटरफ़ेस-संगत है। डिवाइस को –55 °C से 150 °C तक के परिवेशी वायु ऑपरेटिंग तापमान रेंज पर निर्दिष्ट किया गया है।
- पीसीबी लेआउट और थर्मल प्रबंधन: उच्चतम माप सटीकता प्राप्त करने के लिए, पीसीबी लेआउट और थर्मल डिज़ाइन महत्वपूर्ण हैं। TMP117AIDRVR को गर्मी उत्पन्न करने वाले घटकों (जैसे CPUs, पावर इंडक्टर्स और पावर मैनेजमेंट ICs) से दूर रखा जाना चाहिए, और लक्ष्य तापमान माप बिंदु के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए। उचित तांबे की परत और थर्मल विआस का जोड़ स्व-हीटिंग या पर्यावरणीय थर्मल ग्रेडिएंट के कारण होने वाली त्रुटियों को कम करने में मदद करता है।
- बिजली आपूर्ति डिकoupling: स्थिर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करने और शोर हस्तक्षेप को दबाने के लिए चिप के V+ और GND पिन के करीब एक 0.1μF सिरेमिक डिकoupling कैपेसिटर लगाया जाना चाहिए।
- I2C बस: विश्वसनीय संचार सुनिश्चित करने के लिए SDA और SCL लाइनों पर लॉजिक आपूर्ति वोल्टेज के लिए पुल-अप प्रतिरोधक (उदाहरण के लिए, 4.7kΩ) की आवश्यकता होती है।
1. सेंसर कई परिचालन मोड का समर्थन करता है:
2. उच्च-सटीक माप मोड: 25℃ पर ±0.1℃ सटीकता, ±0.5℃ पूर्ण रेंज (-40℃ से 125℃)
3. प्रोग्रामेबल रिज़ॉल्यूशन मोड: सटीक/गति संतुलन के लिए स्विच करने योग्य 12-बिट से 16-बिट ADC
4. कम-पावर मोड: बैटरी उपकरणों के लिए 7.5μA सक्रिय करंट, 0.1μA शटडाउन करंट
5. अलार्म मोड: कॉन्फ़िगर करने योग्य उच्च/निम्न तापमान थ्रेसहोल्ड, INT पिन अलर्ट ट्रिगर करता है
6. मल्टी-डिवाइस मोड: बस विस्तार के लिए 3 प्रोग्रामेबल I²C पते (0x48/0x49/0x4A)
1. TMP117AIDRVR कई डिवाइस फ़ंक्शन मोड का समर्थन करता है:
2. उच्च-सटीक तापमान संवेदन मोड: 25℃ पर ±0.1℃ सटीकता, -40℃~125℃ रेंज पर ±0.5℃, स्थिर डेटा के लिए 16-बिट ADC
3. प्रोग्रामेबल माप दर मोड: 0.125Hz~8Hz समायोज्य दर, प्रतिक्रिया गति और बिजली की खपत को संतुलित करना
4. अल्ट्रा-लो पावर मोड: 7.5μA सक्रिय करंट, 0.1μA शटडाउन करंट, बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए 适配
5. थ्रेसहोल्ड अलार्म मोड: कॉन्फ़िगर करने योग्य उच्च/निम्न तापमान थ्रेसहोल्ड, INT पिन जब पार हो जाता है तो अलर्ट सिग्नल आउटपुट करता है
6. मल्टी-सेंसर बस मोड: 3 प्रोग्रामेबल I²C पते (0x48/0x49/0x4A), मल्टी-डिवाइस समानांतर निगरानी को सक्षम करना
डिजाइन आवश्यकताएँ
TMP117 केवल एक गुलाम डिवाइस के रूप में संचालित होता है और I2C-संगत सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से होस्ट के साथ संचार करता है। SCL इनपुट पिन है, SDA एक द्वि-दिशात्मक पिन है, और ALERT आउटपुट है। TMP117 को SDA और ALERT पिन पर एक पुलअप प्रतिरोधक की आवश्यकता होती है। पुलअप प्रतिरोधकों के लिए अनुशंसित मान 5 kΩ है। कुछ अनुप्रयोगों में, पुलअप प्रतिरोधक 5 kΩ से कम या अधिक हो सकता है। V+ और GND के बीच 0.1-µF बाईपास कैपेसिटर कनेक्ट करने की अनुशंसा की जाती है। यदि सिस्टम माइक्रोप्रोसेसर SCL पिन ओपन-ड्रेन है तो एक SCL पुलअप प्रतिरोधक की आवश्यकता होती है। एक सिरेमिक कैपेसिटर प्रकार का उपयोग करें जिसमें एक तापमान रेटिंग हो जो एप्लिकेशन की ऑपरेटिंग रेंज से मेल खाती हो, और कैपेसिटर को TMP117 के V+ पिन के जितना संभव हो उतना करीब रखें। ADD0 पिन को चार संभावित अद्वितीय गुलाम आईडी पतों के पते चयन के लिए सीधे GND, V+, SDA और SCL से जोड़ा जा सकता है। तालिका 7-1 पते की योजना की व्याख्या करती है। ALERT आउटपुट पिन को एक माइक्रो कंट्रोलर इंटरप्ट से जोड़ा जा सकता है जो एक घटना को ट्रिगर करता है जो तब हुआ जब तापमान सीमा रजिस्टरों 02h और 03h में प्रोग्रामेबल मान से अधिक हो गई। ALERT पिन को उपयोग में न होने पर फ्लोटिंग या ग्राउंड से जोड़ा जा सकता है।
विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट के लिए मुख्य विचार:
1. प्रत्येक PVDD पिन को 10μF सिरेमिक डिकoupling कैपेसिटर की आवश्यकता होती है
2. बूटस्ट्रैप कैपेसिटर: अनुशंसित 100nF/50V X7R डाइइलेक्ट्रिक
3. OC_ADJ पिन पर बाहरी प्रतिरोधक द्वारा ओवरकरंट थ्रेसहोल्ड सेट किया गया
4. थर्मल पैड का पीसीबी के साथ अच्छा संपर्क होना चाहिए, थर्मल विआ सरणी का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है
5. सिग्नल ग्राउंड और पावर ग्राउंड स्टार टोपोलॉजी में जुड़े हुए हैं
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