熱管理設(shè)計(jì)中的溫度檢測(cè)
有些IC沒有安裝測(cè)溫二極管,但集成了熱敏電阻幫助監(jiān)測(cè)溫度(參見熱敏電阻部分)。這些熱敏電阻很難使用,具有非常小的溫度系數(shù)且精度差。標(biāo)稱25℃下阻值變化產(chǎn)生的誤差會(huì)達(dá)到±50℃或甚至更大。所以,在使用之前必須在一個(gè)或兩個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。低溫度系數(shù)使得典型熱敏電阻轉(zhuǎn)換器(例如MAX6698)的分辨率為6℃/LSB左右。圖5所示為MAX6698對(duì)一個(gè)集成熱敏電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí),得到的熱敏電阻通道編碼與溫度的典型關(guān)系曲線。注意,盡管測(cè)試結(jié)果有一定參考價(jià)值,但分辨率很低。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/118094.htm遠(yuǎn)端二極管傳感器的應(yīng)用
遠(yuǎn)端傳感器的PCB布局指南
使用遠(yuǎn)端溫度傳感器時(shí),遵循以下原則有助于獲得最佳結(jié)果。DXP連接陽極,DXN連接陰極。注意,精度與拾取噪聲總量有關(guān),不太容易預(yù)測(cè)其影響。在交付最終布局時(shí),務(wù)必驗(yàn)證精度是否滿足要求。
1. 遠(yuǎn)端溫度傳感器盡量靠近測(cè)溫二極管安裝。在嘈雜環(huán)境下,例如計(jì)算機(jī)主板,該距離最遠(yuǎn)可達(dá)20cm。如果能夠避免較強(qiáng)的噪聲源,可適當(dāng)延長(zhǎng)距離。噪聲源包括:CRT、時(shí)鐘發(fā)生器、存儲(chǔ)器總線和PCI總線。
2. 勿使DXP-DXN引線跨越高速數(shù)據(jù)線或在其附近平行排列,即使經(jīng)過良好濾波,這些信號(hào)也很容易引入+30℃的誤差。
3. DXP和DXN引線保持平行且彼此靠近。每對(duì)平行線應(yīng)該直接連接到一個(gè)測(cè)溫二極管。請(qǐng)務(wù)必使這些引線遠(yuǎn)離任何高壓走線,例如+12VDC。必須將PCB污物造成的漏電流降至最小,DXP與地之間的20MΩ漏電阻即可造成大約+1℃的誤差。如果不能避開高壓走線,須在DXP-DXN外側(cè)布置接GND的保護(hù)線(參見圖6)。
4. 盡量避免使用過孔和交叉線,將銅/焊盤的熱電偶效應(yīng)降至最低。
5. 使用盡可能寬的走線——一般為5mil至10mil。注意,如果使用長(zhǎng)而窄的走線,需要了解引線電阻對(duì)溫度的影響。
6. 使用嘈雜電源時(shí),增加一個(gè)與VCC串聯(lián)的電阻(最大47Ω)。
7. 在DXP-DXN輸入跨接一個(gè)濾波電容,靠近遠(yuǎn)端傳感器IC放置,電容值請(qǐng)參考傳感器數(shù)據(jù)資料的推薦值。
電纜連接測(cè)溫二極管 有些情況下,需要將測(cè)溫二極管放置在超出常規(guī)電路板跨度的距離以外——例如,用二極管測(cè)量大型機(jī)柜另一端的溫度。當(dāng)距離不是很遠(yuǎn),噪聲也相對(duì)較低時(shí),可以利用簡(jiǎn)單的雙絞線連接,能夠在長(zhǎng)達(dá)3m或4m的距離內(nèi)保持正常工作。對(duì)于更遠(yuǎn)距離(長(zhǎng)達(dá)30m左右)或噪聲很大,則應(yīng)使用屏蔽電纜連接遠(yuǎn)端傳感器,屏蔽層接地。Belden 8451電纜比較適合此類應(yīng)用。注意,電纜的等效串聯(lián)電阻會(huì)影響溫度讀數(shù),所以最好使用具有電阻抵消功能的溫度傳感器,或者計(jì)算引線電阻的影響,并從測(cè)試溫度中減去該值。還須注意電纜的電容,它會(huì)降低允許在測(cè)溫二極管輸入端使用的最大電容。
使用分立式測(cè)溫二極管 當(dāng)遠(yuǎn)端測(cè)溫二極管為一個(gè)分立晶體管時(shí),將其集電極和基極連接在一起。NPN和PNP管非常適合這種應(yīng)用。表1列出了能夠配合遠(yuǎn)端溫度傳感器使用的分立式晶體管的例子。必須采用小信號(hào)晶體管,具有相對(duì)較高的正向偏壓;否則會(huì)超出A/D輸入電壓范圍。最大預(yù)期溫度下的正向偏壓在10μA時(shí)必須大于0.25V,最低預(yù)期溫度點(diǎn)下的正向偏壓在100μA時(shí)必須大于0.95V,必須使用大功率晶體管,確?;鶚O電阻小于100Ω。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼螂娏髟鲆嬷笜?biāo)(比如50 < β < 150)說明制造商具有良好的過程控制,器件具有一致的VBE特性。
分立晶體管制造商通常不規(guī)定或保證理想因子。由于高質(zhì)量的分立晶體管的理想因子通常都在相對(duì)較窄的范圍內(nèi),這一點(diǎn)應(yīng)該不成問題。我們已經(jīng)注意到,采用各種不同的分立晶體管時(shí),遠(yuǎn)端溫度讀數(shù)的波動(dòng)小于±2℃。盡管如此,最好還是對(duì)選定廠家的多款分立式晶體管的溫度讀數(shù)進(jìn)行一致性驗(yàn)證。
評(píng)論