Phân tích chức năng của chip cảm biến nhiệt độ cấp công nghiệp công suất thấp
Ngày 1 tháng 9 năm 2025 — Được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về giám sát nhiệt độ chính xác cao, cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số TMP117AIDRVR đang nổi lên như một giải pháp lý tưởng cho các thiết bị y tế, tự động hóa công nghiệp và thiết bị điện tử tiêu dùng, nhờ vào độ chính xác đo lường vượt trội và mức tiêu thụ điện năng cực thấp. Theo bảng dữ liệu kỹ thuật (số bảng dữ liệu SBOS901) do Mouser Electronics cung cấp, chip sử dụng công nghệ mạch tích hợp CMOS tiên tiến, hỗ trợ dải đo nhiệt độ rộng từ -55°C đến +150°C và đạt được độ chính xác cao ±0.1°C (từ -20°C đến +50°C), cung cấp hỗ trợ cảm biến đáng tin cậy cho các ứng dụng giám sát nhiệt độ chính xác cao khác nhau.
TMP117AIDRVR có dạng gói WSON 6 chân, chỉ có kích thước 1.5mm × 1.5mm với chiều cao 0.5mm. Theo bảng dữ liệu của Mouser Electronics, chip tích hợp bộ chuyển đổi ADC Σ-Δ 16 bit có độ chính xác cao, đạt được độ phân giải nhiệt độ 0.0078°C. Nó có bộ nhớ không khả biến (EEPROM) tích hợp để lưu trữ cài đặt của người dùng cho tám thanh ghi cấu hình. Với dải điện áp hoạt động từ 1.8V đến 5.5V, nó tương thích với các hệ thống cung cấp điện khác nhau. Giao diện kỹ thuật số hỗ trợ giao thức I2C với tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 400kHz.
1. TMP117AIDRVR có dạng gói WSON 6 chân nhỏ gọn, với mỗi chân được thiết kế chính xác và thiết thực cho các chức năng cụ thể. Chân VDD đóng vai trò là đầu vào nguồn điện dương, hỗ trợ dải điện áp hoạt động rộng từ 8V đến 5.5V và yêu cầu một tụ điện gỡ bỏ cặp gốm bên ngoài 0.1μF để hoạt động ổn định. Chân GND là kết nối đất, phải được kết nối hoàn toàn với mặt phẳng đất PCB để đảm bảo độ ổn định đo lường.
2. Hỗ trợ kết nối tối đa 3 chip trên cùng một bus để đáp ứng các yêu cầu giám sát đa điểm; chân INT đóng vai trò là đầu ra ngắt, ở mức thấp khi có dữ liệu đo mới hoặc nhiệt độ vượt quá ngưỡng đặt trước, cung cấp phản hồi bất thường ngay lập tức cho bộ điều khiển chính. Thiết kế chân tổng thể cân bằng giữa độ ổn định, tính linh hoạt và tính thực tế, thích ứng với các tình huống giám sát nhiệt độ trên các hệ thống điện tử đa dạng.
TMP117 là cảm biến nhiệt độ đầu ra kỹ thuật số được thiết kế cho các ứng dụng quản lý nhiệt và bảo vệ nhiệt. TMP117 tương thích với giao diện hai dây, SMBus và I2C. Thiết bị được chỉ định trong phạm vi nhiệt độ hoạt động của không khí xung quanh từ –55 °C đến 150 °C.
- Bố cục PCB và Quản lý nhiệt: Để đạt được độ chính xác đo cao nhất, bố cục PCB và thiết kế nhiệt là rất quan trọng. TMP117AIDRVR nên được đặt cách xa các thành phần sinh nhiệt (chẳng hạn như CPU, cuộn cảm nguồn và IC quản lý nguồn) và càng gần điểm đo nhiệt độ mục tiêu càng tốt. Việc đổ đồng thích hợp và việc bổ sung các lỗ thông nhiệt giúp giảm thiểu các lỗi do tự gia nhiệt hoặc gradient nhiệt môi trường.
- Gỡ bỏ cặp nguồn: Nên đặt một tụ điện gỡ bỏ cặp gốm 0.1μF gần các chân V+ và GND của chip để đảm bảo nguồn điện ổn định và triệt tiêu nhiễu.
- Bus I2C: Điện trở kéo lên (ví dụ: 4.7kΩ) thường được yêu cầu trên các đường SDA và SCL đến điện áp cung cấp logic để đảm bảo liên lạc đáng tin cậy.
1. Cảm biến hỗ trợ nhiều chế độ hoạt động:
2. Chế độ đo lường độ chính xác cao: ±0.1℃ độ chính xác ở 25℃, ±0.5℃ toàn dải (-40℃ đến 125℃)
3. Chế độ độ phân giải có thể lập trình: ADC 12 bit đến 16 bit có thể chuyển đổi để cân bằng độ chính xác/tốc độ
4. Chế độ công suất thấp: Dòng điện hoạt động 7.5μA, dòng điện tắt máy 0.1μA cho các thiết bị pin
5. Chế độ báo động: Ngưỡng nhiệt độ cao/thấp có thể cấu hình, chân INT kích hoạt cảnh báo
6. Chế độ đa thiết bị: 3 địa chỉ I²C có thể lập trình (0x48/0x49/0x4A) để mở rộng bus
1. TMP117AIDRVR hỗ trợ nhiều chế độ chức năng của thiết bị:
2. Chế độ cảm biến nhiệt độ độ chính xác cao: ±0.1℃ độ chính xác ở 25℃, ±0.5℃ trên dải -40℃~125℃, ADC 16 bit cho dữ liệu ổn định
3. Chế độ tốc độ đo có thể lập trình: Tốc độ điều chỉnh 0.125Hz~8Hz, cân bằng tốc độ phản hồi và tiêu thụ điện năng
4. Chế độ công suất cực thấp: Dòng điện hoạt động 7.5μA, dòng điện tắt máy 0.1μA, 适配 các thiết bị chạy bằng pin
5. Chế độ báo động ngưỡng: Ngưỡng nhiệt độ cao/thấp có thể cấu hình, chân INT xuất tín hiệu cảnh báo khi vượt quá
6. Chế độ bus đa cảm biến: 3 địa chỉ I²C có thể lập trình (0x48/0x49/0x4A), cho phép giám sát song song đa thiết bị
Yêu cầu thiết kế
TMP117 chỉ hoạt động như một thiết bị nô lệ và giao tiếp với máy chủ thông qua giao diện nối tiếp tương thích I2C. SCL là chân đầu vào, SDA là chân hai chiều và ALERT là đầu ra. TMP117 yêu cầu điện trở kéo lên trên các chân SDA và ALERT. Giá trị khuyến nghị cho các điện trở kéo lên là 5 kΩ. Trong một số ứng dụng, điện trở kéo lên có thể thấp hơn hoặc cao hơn 5 kΩ. Nên kết nối một tụ điện bỏ qua 0.1-µF giữa V+ và GND. Cần có điện trở kéo lên SCL nếu chân SCL của bộ vi xử lý hệ thống là hở cực. Sử dụng loại tụ điện gốm có xếp hạng nhiệt độ phù hợp với phạm vi hoạt động của ứng dụng và đặt tụ điện càng gần chân V+ của TMP117 càng tốt. Chân ADD0 có thể được kết nối trực tiếp với GND, V+, SDA và SCL để chọn địa chỉ của bốn địa chỉ ID nô lệ duy nhất có thể có. Bảng 7-1 giải thích sơ đồ địa chỉ. Chân đầu ra ALERT có thể được kết nối với một ngắt bộ vi điều khiển kích hoạt một sự kiện xảy ra khi giới hạn nhiệt độ vượt quá giá trị có thể lập trình trong các thanh ghi 02h và 03h. Chân ALERT có thể được để nổi hoặc kết nối với đất khi không sử dụng.
Các cân nhắc chính cho các mạch ứng dụng điển hình:
1. Mỗi chân PVDD yêu cầu một tụ điện gỡ bỏ cặp gốm 10μF
2. Tụ điện khởi động: Khuyến nghị 100nF/50V X7R điện môi
3. Ngưỡng quá dòng được đặt bởi điện trở bên ngoài trên chân OC_ADJ
4. Miếng tản nhiệt phải có tiếp xúc tốt với PCB, nên sử dụng mảng lỗ thông nhiệt
5. Dây nối đất tín hiệu và dây nối đất nguồn được kết nối theo cấu trúc liên kết hình sao
Liên hệ với chuyên gia thương mại của chúng tôi:
--------------
Email: xcdzic@163.com
WhatsApp: +86-134-3443-7778
Truy cập trang sản phẩm ECER để biết chi tiết: [链接]