تجزیه عملکردی تراشه سنج درجه حرارت صنعتی با قدرت پایین

  ^{۱ سپتامبر ۲۰۲۵ — سنسور دمای دیجیتال TMP117AIDRVR به دلیل تقاضای فزاینده برای نظارت بر دمای با دقت بالا، به عنوان یک راه‌حل ایده‌آل برای دستگاه‌های پزشکی، اتوماسیون صنعتی و لوازم الکترونیکی مصرفی ظاهر می‌شود، که این امر به لطف دقت اندازه‌گیری استثنایی و مصرف انرژی بسیار کم آن است. طبق برگه اطلاعات فنی (شماره برگه اطلاعات SBOS901) ارائه شده توسط Mouser Electronics، این تراشه از فناوری مدار مجتمع CMOS پیشرفته استفاده می‌کند، از محدوده اندازه‌گیری دمای گسترده از -55 درجه سانتی‌گراد تا +150 درجه سانتی‌گراد پشتیبانی می‌کند و به دقت بالایی از ±0.1 درجه سانتی‌گراد (از -20 درجه سانتی‌گراد تا +50 درجه سانتی‌گراد) دست می‌یابد و پشتیبانی حسگری قابل اعتمادی را برای برنامه‌های مختلف نظارت بر دمای با دقت بالا فراهم می‌کند.}

^{TMP117AIDRVR در یک پکیج 6 پین WSON عرضه می‌شود که تنها 1.5 میلی‌متر × 1.5 میلی‌متر با ارتفاع 0.5 میلی‌متر اندازه دارد. طبق برگه اطلاعات Mouser Electronics، این تراشه یک مبدل ADC 16 بیتی با دقت بالا Σ-Δ را ادغام می‌کند و به وضوح دمای 0.0078 درجه سانتی‌گراد دست می‌یابد. این دستگاه دارای حافظه غیر فرار (EEPROM) داخلی برای ذخیره تنظیمات کاربر برای هشت رجیستر پیکربندی است. با محدوده ولتاژ عملیاتی 1.8 ولت تا 5.5 ولت، با سیستم‌های منبع تغذیه مختلف سازگار است. رابط دیجیتال از پروتکل I2C با حداکثر سرعت انتقال داده 400 کیلوهرتز پشتیبانی می‌کند.}

^{1. TMP117AIDRVR در یک پکیج 6 پین WSON جمع و جور عرضه می‌شود که هر پین آن دقیقاً و عملاً برای عملکردهای خاص طراحی شده است. پین VDD به عنوان ورودی منبع تغذیه مثبت عمل می‌کند و از محدوده ولتاژ عملیاتی گسترده از 8 ولت تا 5.5 ولت پشتیبانی می‌کند و برای عملکرد پایدار به یک خازن جداسازی سرامیکی 0.1 میکروفاراد خارجی نیاز دارد. پین GND اتصال زمین است که باید کاملاً به صفحه زمین PCB متصل شود تا از پایداری اندازه‌گیری اطمینان حاصل شود.}

^{2. پشتیبانی از اتصال حداکثر 3 تراشه در همان باس برای برآورده کردن الزامات نظارت چند نقطه‌ای؛ پین INT به عنوان خروجی وقفه عمل می‌کند و در صورت در دسترس بودن داده‌های اندازه‌گیری جدید یا تجاوز دما از آستانه‌های از پیش تعیین شده، کم می‌شود و بازخورد فوری ناهنجاری را به کنترل‌کننده میزبان ارائه می‌دهد. طراحی کلی پین، پایداری، انعطاف‌پذیری و عملی بودن را متعادل می‌کند و با سناریوهای نظارت بر دما در سراسر سیستم‌های الکترونیکی متنوع سازگار می‌شود.}

^{TMP117 یک سنسور دمای خروجی دیجیتال است که برای برنامه‌های مدیریت حرارتی و حفاظت حرارتی طراحی شده است. TMP117 با رابط‌های دو سیم، SMBus و I2C سازگار است. این دستگاه در محدوده دمای عملیاتی هوای محیط از -55 درجه سانتی‌گراد تا 150 درجه سانتی‌گراد مشخص شده است.}

• ^{طرح‌بندی PCB و مدیریت حرارتی: برای دستیابی به بالاترین دقت اندازه‌گیری، طرح‌بندی PCB و طراحی حرارتی بسیار مهم است. TMP117AIDRVR باید از اجزای تولید کننده گرما (مانند CPUها، سلف‌های قدرت و ICهای مدیریت انرژی) دور و تا حد امکان به نقطه اندازه‌گیری دمای هدف نزدیک باشد. ریختن مس مناسب و افزودن vias حرارتی به حداقل رساندن خطاهای ناشی از گرمایش خود یا گرادیان‌های حرارتی محیط کمک می‌کند.}
• ^{جداسازی منبع تغذیه: یک خازن جداسازی سرامیکی 0.1 میکروفاراد باید نزدیک به پین‌های V+ و GND تراشه قرار گیرد تا از منبع تغذیه پایدار و سرکوب تداخل نویز اطمینان حاصل شود.}
• ^{باس I2C: مقاومت‌های pull-up (به عنوان مثال، 4.7kΩ) معمولاً در خطوط SDA و SCL به ولتاژ منبع منطقی مورد نیاز است تا از ارتباط قابل اعتماد اطمینان حاصل شود.}

<sup>1. سنسور از حالت‌های عملیاتی متعدد پشتیبانی می‌کند:
2. حالت اندازه‌گیری با دقت بالا: دقت ±0.1 درجه سانتی‌گراد در 25 درجه سانتی‌گراد، ±0.5 درجه سانتی‌گراد در محدوده کامل (-40 درجه سانتی‌گراد تا 125 درجه سانتی‌گراد)
3. حالت وضوح قابل برنامه‌ریزی: ADC 12 بیتی تا 16 بیتی قابل تعویض برای تعادل دقت/سرعت
4. حالت کم مصرف: جریان فعال 7.5 میکروآمپر، جریان خاموش 0.1 میکروآمپر برای دستگاه‌های باتری
5. حالت زنگ هشدار: آستانه‌های دمای بالا/پایین قابل تنظیم، پین INT هشدار را فعال می‌کند
6. حالت چند دستگاهی: 3 آدرس I²C قابل برنامه‌ریزی (0x48/0x49/0x4A) برای گسترش باس</sup>

<sup>1. TMP117AIDRVR از حالت‌های عملکردی متعدد دستگاه پشتیبانی می‌کند:
2. حالت حسگر دمای با دقت بالا: دقت ±0.1 درجه سانتی‌گراد در 25 درجه سانتی‌گراد، ±0.5 درجه سانتی‌گراد در محدوده -40 درجه سانتی‌گراد تا 125 درجه سانتی‌گراد، ADC 16 بیتی برای داده‌های پایدار
3. حالت نرخ اندازه‌گیری قابل برنامه‌ریزی: نرخ قابل تنظیم 0.125 هرتز تا 8 هرتز، متعادل‌سازی سرعت پاسخ و مصرف انرژی
4. حالت فوق‌العاده کم مصرف: جریان فعال 7.5 میکروآمپر، جریان خاموش 0.1 میکروآمپر، 适配 دستگاه‌های باتری‌دار</sup>

<sup>5. حالت زنگ هشدار آستانه: آستانه‌های دمای بالا/پایین قابل تنظیم، پین INT سیگنال هشدار را هنگام تجاوز از آن خروجی می‌دهد
6. حالت باس چند سنسوری: 3 آدرس I²C قابل برنامه‌ریزی (0x48/0x49/0x4A)، فعال کردن نظارت موازی چند دستگاهی</sup>

^{الزامات طراحی}

^{TMP117 فقط به عنوان یک دستگاه slave عمل می‌کند و از طریق رابط سریال سازگار با I2C با میزبان ارتباط برقرار می‌کند. SCL پین ورودی است، SDA یک پین دو جهته است و ALERT خروجی است. TMP117 به یک مقاومت pullup در پین‌های SDA و ALERT نیاز دارد. مقدار توصیه شده برای مقاومت‌های pullup 5 kΩ است. در برخی از برنامه‌ها، مقاومت pullup می‌تواند کمتر یا بیشتر از 5 kΩ باشد. توصیه می‌شود یک خازن بای‌پس 0.1 میکروفاراد بین V+ و GND متصل شود. اگر پین SCL ریزپردازنده سیستم open-drain باشد، یک مقاومت pullup SCL مورد نیاز است. از یک نوع خازن سرامیکی با درجه حرارتی استفاده کنید که با محدوده عملیاتی برنامه مطابقت داشته باشد و خازن را تا حد امکان به پین V+ TMP117 نزدیک قرار دهید. پین ADD0 را می‌توان مستقیماً به GND، V+، SDA و SCL برای انتخاب آدرس از چهار آدرس شناسه slave منحصر به فرد ممکن متصل کرد. جدول 7-1 طرح آدرس‌دهی را توضیح می‌دهد. پین خروجی ALERT را می‌توان به یک وقفه میکروکنترلر متصل کرد که رویدادی را فعال می‌کند که وقتی حد دما از مقدار قابل برنامه‌ریزی در رجیسترهای 02h و 03h تجاوز می‌کند، رخ می‌دهد. پین ALERT را می‌توان در صورت عدم استفاده شناور یا به زمین متصل کرد.}

^{ملاحظات کلیدی برای مدارهای کاربردی معمولی:}

^{1. هر پین PVDD به یک خازن جداسازی سرامیکی 10 میکروفاراد نیاز دارد}

^{2. خازن‌های بوت استرپ: 100nF/50V X7R دی‌الکتریک توصیه می‌شود}

^{3. آستانه جریان بیش از حد توسط مقاومت خارجی در پین OC_ADJ تنظیم می‌شود}

^{4. پد حرارتی باید تماس خوبی با PCB داشته باشد، توصیه می‌شود از آرایه vias حرارتی استفاده شود}

^{5. زمین سیگنال و زمین قدرت در توپولوژی ستاره متصل می‌شوند}

با متخصص تجارت ما تماس بگیرید:

--------------

^{ایمیل: xcdzic@163.com}

^{واتساپ: +86-134-3443-7778
از صفحه محصول ECER برای جزئیات دیدن کنید: [لینک]}