集成温度传感器MAX6611

　　一、引言

　　利用半导体二极管作温度传感器是简单的，并且也是的。但是它的温度特性一致性差（互换性差），并且要标定，使生产复杂化。集成温度传感器将测温二极管及调理电路集成在一起，使温度特性一致，无需标定；输出灵敏度高，无需放大器；并且它内部集成了基准电压源ＶＲＥＦ，使应用更灵活、方便。本文主要介绍美国美信公司的ＭＡＸ６６１１集成温度传感器的特点、特性及应用电路。

　　二、特点、特性及应用领域

　　ＭＡＸ６６１１是ＭＡＸＩＭ公司２００２年８月推出的一款新型模拟温度传感器。该传感器在内部集成了精密基准电压源（ＶＲＥＦ＝４．０９５Ｖ），其温度系数小，典型值为１０ｐｐｍ／°Ｃ；工作电压范围４．５Ｖ￣５．５Ｖ（典型工作电压为５Ｖ）；静态电流小，典型值为１５０？Ａ，并且自热效应小；有省电关闭控制，在关闭状态时耗电典型值为０．２？Ａ；测温范围－４０°Ｃ￣＋１２５°Ｃ；测温与测温范围有关：２５°Ｃ时±１．２°Ｃ，－１０°Ｃ￣＋５５°Ｃ　时±２．４°Ｃ　，－２０°Ｃ￣＋８５°Ｃ　时±３．７°Ｃ　（保证在４ｓ范围内）；灵敏度１６ｍＶ／°Ｃ；非线性误差１°Ｃ；无需标定，可以互换；小尺寸薄型ＳＴＯ－２３封装。

　　由于该传感器具有上述特点，适用于作系统的温度监控、温度补偿、采暖及通风系统、家用电器等领域。

　　三、管脚功能及温度特性

　　ＭＡＸ６６１１为６管脚ＳＯＴ－２３封装，其管脚排列如图１所示。各管脚功能如下：管脚１（Ｖｃｃ）电源正端，此端接一个０．１？Ｆ旁路电容到地；管脚２（ＧＮＤ）电源负端，地；管脚３（　）关闭控制端，低电平（≤０．５Ｖ）有效。高电平（≥０．５Ｖｃｃ）时器件正常工作。不用此功能时，　与Ｖｃｃ连接；管脚４（ＴＥＭＰ）输出与温度成正比的模拟电压；管脚５（ＲＥＦ）为４．０９５Ｖ基准电压输出端，其驱动电流可达１ｍＡ。此端接一个１ｎＦ￣１？Ｆ的旁路电容；管脚６（ＧＮＤ）应与管脚２连接在一起。

　　ＭＡＸ６６１１输出电压ＶＴＥＭＰ与测量温度Ｔ的关系为：ＶＴＥＭＰ＝Ｖ０＋Ｓ×Ｔ

　　式中，Ｖ０—０°Ｃ时的输出电压；Ｓ—传感器的灵敏度，Ｓ＝１６ｍＶ／°Ｃ；Ｔ—测量温度。

　　图１　ＭＡＸ６６１１管脚功能

　　四、典型应用电路

　　图２　ＭＡＸ６６１１的典型应用电路

　　ＭＡＸ６６１１的典型应用电路如图２所示。它是由ＭＡＸ６６１１及微控制器（？Ｃ）组成电路的主要部分，虚线框内的电路是可根据需要来选择的。这里的？Ｃ是带有ＡＤＣ的，它将ＭＡＸ６６１１输出的模拟电压转换成相应的数字信号。ＭＡＸ６６１１的ＴＥＭＰ端直接与？Ｃ的ＡＤＣ　ＩＮ接口，并将ＭＡＸ６６１１的ＲＥＦ端输出的４．０９５Ｖ基准电压输入？Ｃ的ＲＥＦ　ＩＮ端，提供ＡＤＣ所需的基准电压。分辨率的高低与ＡＤＣ的位数有关。若采用８位ＡＤＣ，则分辨率可达１°Ｃ；采用１０位时则为０．２５°Ｃ。

　　图３　　大功率器件的散热风扇控制电路

　　图３是一个控制大功率器件的散热风扇控制电路。当大功率器件的工作温度超过设定的温度阈值ＴＴＨ时，接通风扇进行散热，保证温度处于一定范围内，使器件能安全工作。

　　该电路由ＭＡＸ６６１１、带滞后电压的比较器及风扇驱动三极管组成。ＭＡＸ６６１１的４管脚（ＴＥＭＰ）输出与温度成正比的电压信号，与比较器的同相端连接，ＭＡＸ６６１１的５管脚（ＲＥＦ）输出的基准电压经１００ｋΩ电位器分压后与比较器反相端连接。要控制的阈值温度ＴＴＨ与阈值电压ＶＴＨ的关系式为：

　　ＶＴＨ＝１．２Ｖ＋１６ｍＶ／°Ｃ？ＴＴＨ°Ｃ－　ＶＨＹＳ　（Ｖ）

　　式中，ＶＨＹＳ—滞后电压。ＶＨＹＳ和ＲＦ／Ｒ２的值有关。

　　例如，ＲＦ＝３ＭΩ，Ｒ２＝１００ｋΩ时，ＶＨＹＳ约为０．１Ｖ。若ＴＴＨ设定为７０°Ｃ，则ＶＴＨ＝２．２７Ｖ。则调节１００ｋΩ电位器使输入到比较器反相端的电压为２．２７Ｖ即可。当测量温度低于７０°Ｃ时，比较器输出低电平，三极管截止，风扇不工作；当测量温度高于７０°Ｃ，比较器输出高电平，三极管导通，风扇工作，大功率器件开始散热降温，当温度下降到７０°Ｃ时，风扇仍工作，这是由于比较器有０．１Ｖ滞后电压（相当于６．２°Ｃ的滞后温度），即温度要降到６３．８°Ｃ时风扇才停止工作。其特性如图４所示。

　　图４　　风扇控制电路的工作特性

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