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低成本远程温度控制开关MAX6513及其应用

时间:2008/8/22 9:12:00  作者:  来源:IC72  浏览人数:1172
 
 

      引言

      MAX6513是美国Maxim公司推出的集成化、低功耗、低成本的远程温度控制开关,该器件内含温度变换器、带隙基准电压源、电压比较器和锁存器,并有一个数字信号输出端专供控制温度用。MAX6513可利用外接的小功率晶体三极管的发射结作为温度传感器。当温度传感器感知的温度超过设定的温度阈值(TH)时,其数字信号输出端将输出相应的逻辑电平,然后经驱动电路以实现对温度的控制。MAX6513的温度控制范围为+45℃~+125℃,控温误差小于±2℃,并具有温度滞后特性,通过改变引脚的连接方式,可以设定滞后温度THYST的值,以避免执行机构在控温点附近频繁动作。此外,MAX6513还具有低电源、微功耗的特点,采用+3~+5V电源供电时,电源电流仅为400μA。该温度控制器可广泛应用于机电设备、电气设备、家用电器和办公自动化设备的过热保护等领域。

      1引脚功能及内部结构

      1.1引脚功能

      MAX6513采用6脚SOT23表面封装,其引脚排列如图1所示,各引脚的功能如表1所列。

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      1.2内部结构

      MAX6513内部结构框图如图2所示,由图可见,该器件内部主要包括温度变换器,带隙基准电压源,电压比较器,锁存器等部分。

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      2工作原理及工作时序

      2.1工作原理

      当MAX6513工作时,其外接的晶体管PN结温度传感器可将温度变化送入MAX6513内部的温度变换器,然后由温度变换器将产生的电压信号U0加至电压比较器的同相输入端。而将内部带隙基准电压源的电压UREF加至电压比较器的反相输入端,以便与同相输入端所加的温度变换器输出电压进行比较,最后将比较结果经锁存器锁存后,输出相应的逻辑电平。

      2.2工作时序

      随着外接晶体管PN结温度传感器感知的温度变化,MAX6513数字信号输出端输出的信号也将发生相应的变化。当感知温度大于设定的温度阈值时(即T>TH),MAX6513的数字信号输出端TOVER为高电平;当感知温度小于设定的温度阈值与滞后温度之差时(即T<TH-THYST,数字信号输出端TOVER为低电平;当温度在TH~(TH-THYST)之间发生变化时,并不影响输出的状态。其工作时序波形如图3所示。

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      2.3温度阈值及滞后温度的设定

      MAX6513温度控制器的温度阈值TH已经由生产厂商在产品出厂时精确设定好(以产品型号中的尾缀而定)。其中:MAX6513UT045表示温度阈值为+45%,MAX6513UT125表示温度阈值为+125℃。滞后温度THYST的设定则由滞后温度选择端HYST的连接方式确定,当滞后温度选择端接GND时,滞后温度THYST的值被设定为+5℃,当滞后温度选择端接UDD时,滞后温度THYST的值被设定为+10℃。

      3典型应用电路

      图4所示是MAX6513的典型应用电路。该电路将外接晶体管PN结温度传感器VT以合适的方式放置在被控装置的适当部位上(如电器装置的散热片或电子线路中大功器件的散热器上),当电路工作时,如果散热器的表面温度超过设定值TH,MAX6513温度控制器的数字信号输出端TOVER将输出高电平,以使得N沟道功率场效应管ND410A导通,从而开启降温风扇给被控装置降温。随着温度的降低,当温度降低到T<(TH-THYST)时,MAX6513的数字信号输出端TOVER将输出低电平,从而使N沟道功率场效应管ND410A截止,降温风扇关闭,使被控装置在允许的温度范围内工作。外部晶体管PN结温度传感器VT可选择2N3904型小功率NPN晶体管。为了减小输入通道的噪声干扰,通常可在DXP与DXN之间并联一个2.2nF的电容器,同时也可以用一个2μF的电源去耦电容去耦。

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      4结束语

      利用NAX6513和其外接的PN结温度传感器,可以实现对远程装置的环境温度进行监控。利用温度滞后特性还可以构成简单方便的温度控制电路。可以预见,MAX6513集成温度控制开关将以其优良的性能、低廉的价格,在温度监控方面得到广泛的应用。

 
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