Главная » » Автомобильная цепь датчика температуры
20:15
Автомобильная цепь датчика температуры
В высокоскоростных, высокопроизводительных интегральных схем, таких как микропроцессоры, графических процессоров и FPGA-умирают мониторинга температуры, использование внешнего биполярного транзистора в качестве чувствительного элемента цифровой дистанционный датчик температуры получила широкое распространение. В этих системах, для получения наилучшей производительности, в то время катастрофических сбоев системы, точного мониторинга температуры ключ. Монитор температуры измерительной системы на основе результатов осуществления обуздать управления скоростью вращения вентилятора и часов, для поддержания высокой производительности IC работать в безопасном диапазоне температур. При более высоких температурах, но и использовать его, чтобы завершить работу системы, чтобы избежать неудачи. С повышением производительности и уровня мощности, удаленный мониторинг температуры становится все более важной и более сложной задачей.
Практически все из обычных цифровых ИС датчика температуры предельная температура меньше 128 ° С, многие из них ограничена до 100 ° С или менее. Во многих случаях, обычных диапазоне температур вполне достаточно. Однако, иногда размером до 150 ° C температура очень важно. В этом случае, мы должны широкого спектра датчиков температуры. Расширенная измерения температуры Типичная цифровая IC датчик температуры с немного знаком и семь величины бит, что температура, один LSB соответствует 1 ° C, MSB соответствующие до 64 ° C. Хотя некоторые цифровые датчики имеют больше битов для представления температуры более высокое разрешение, но MSB будет 64 ° С для измерения температуры 128 ° С или менее ограничен. Широкий диапазон температурных датчиков для измерения температуры значительно выше, чем 128 ° C, часто до 150 ° C. Достижение этой задачи наиболее удобным способом является установка весом MSB 128 ° C. В этом случае температурный диапазон данных будет расширен до 255 ° С, что намного превышает доступный диапазон, так как вряд ли сталкиваться с температурой выше 127 ° C. Температура в связи с ограничениями полупроводник, в измеренная температура превышает около 150 ° С, точность резко сократились.
Некоторые мощных чипов, максимальная рабочая температура зависит от тактовой частоты, процесс, устройство упаковки и различных других факторов дизайна. Как правило, целостность сигнала с повышением температуры изменения, пока схема не соответствует спецификациям. В много процессорного времени и графический процессор, это произошло примерно в 100 ° C, но в некоторых высокопроизводительных схемы, нормальных условий труда может быть расширен до 145 ° C. Если устройство находится в широком диапазоне температур может все еще работать, чтобы обеспечить их работу в безопасных пределах, точное измерение температуры является очень важным. Поскольку верхний предел этой области температур, близких к границам от температуры чипа, чтобы избежать отказа устройства, и таким образом привести к выключение системы, мониторинг температуры еще более значимую связь (рис. 1).
Рисунок 1. Широкий спектр дистанционный датчик температуры может контролировать весь диапазон высокопроизводительных устройств.
В некоторых высокопроизводительных процессоров, из-за физического механизма теплового диода, измеренные температуры, есть "сдвиг". Другими словами, измеренная температура значительно выше, чем фактическая температура. В этом случае, датчики температуры необходимо измерять значительно выше, чем нормального диапазона действия "очевидной" температуры. Хотя измерения температуры 150 ° C или выше, реальная температура диод может все еще быть в нормальном рабочем диапазоне температур процессора. Основные принципы дистанционного контроля температуры Удаленная диода измерение температуры температура наиболее распространенный способ основан на двух различных ток вождения диода, общее текущее отношение 10:1 (Это не похоже на 1N4001 диод, как две привести устройство, но способ подключения диодов биполярные транзисторы. двумя привести диод фактор идеальности и удаленного диода датчики температуры не совместимы.) Диод, измеренные при двух различных уровнях напряжения тока, а затем следующую формулу для вычисления температуры:
В том числе: Я H выше диода ток смещения Я L является диод тока смещения нижней Я H V H порождается напряжения на диоде Я L V L является диод напряжения, генерируемого п диода фактор идеальности К постоянная Больцмана (1,38 х 10 -23 Дж / К) T является лучшим на температуру в ° К Является ли заряд электрона (1,60 х 10-19 ° С) Если = 10, то уравнение упрощается:
Где "п" называется фактор идеальности, и технологий, связанных. Большинство из лучших транзистор, и его значение очень близко к 1,0. Например, Pentium ® III микропроцессора идеально примерно в 1,008, в то время как микропроцессор Pentium IV составляет около 1,002. Дистанционных датчиков температуры диода производить точные соотношения между двумя течениями, измерения в результате напряжения, то измеренное напряжение уровне путем реструктуризации и передаче отношение температуры полученных данных. Внутренний АЦП (ADC), что должно быть очень высокой точностью в условиях общего режима измерения малых напряжений; 1 ° С изменения температуры соответствует примерно 200μV.
Широкий спектр датчиков температуры и обычных датчиков аналогично, но встроенные в диапазон входного напряжения АЦП немного больше, чтобы разместить высокого и низкого тока, генерируемого больше разность напряжений. Кроме того, данные о температуре организации по-разному. широкий диапазон температур Максима датчик имеет более высокий вес увеличение самый старший бит (MSB), для измерения температуры 128 ° C и более. Обычно заменить знак немного выше MSB.
Для создания надежной, точной, широкий диапазон дистанционного диод датчик температуры, также должны иметь сложные производства испытания для тонкой настройки датчика и проверить его точность. собственных тепловых Максима испытания системы управления может измерять температурный датчик и тепловой диод, и тонкой настройки внутренней схемы датчика для достижения промышленности по сравнению с отсутствием точности. 150 ° С для измерения дистанционным датчиком температуры первый широкий круг Максима дистанционный датчик температуры MAX6627, запущенный в 2001 году. MAX6627 отличается от других дистанционный датчик температуры уникален тем, что он использует три провода (часы, последовательный выход данных и выбора микросхемы) цифровой интерфейс. Это компактный 8-контактный SOT-23 корпусе, так что он может быть помещен рядом с ключевыми компонентами.
2003 года, Максим ввел MAX6646/MAX6647/MAX6649, три широком диапазоне температур удаленного зондирования использовании двух линий I2C/SMBus ™ совместимый интерфейс, особенно подходит для настольных ПК, ноутбуков и серверов приложений. Эти датчики до 145 ° C в пределах точности измерения с 1 ° С (рис. 2), является наиболее точным дистанционным датчиком температуры. Их со стандартными пин-совместимых устройств MAX6692, и регистры являются совместимыми. В 128 ° С выше температуры регистр данных имеет дополнительный бит данных может быть использован для измерения температуры выше. Эти датчики также ряд других особенностей, таких как перегрев и низкой температуре указывает тепловая мощность компаратора, эти особенности в высокой производительности мониторинг и охрана ИС является очень полезным.
Рисунок 2. MAX6649 измерения процессора или графического процессора температура тепловой диод, 60 ° C до 145 ° С с точностью до 1 ° C. Немного уменьшить число точностью можно измерить до ° C температуре 150.
Также введена в 2003-диапазона датчика температуры широк новых MAX6642 (рис. 3), который в настоящее время маленькая, с SMBus интерфейс для широкого спектра датчиков температуры. Он упакован в TDFN 6-контактный, занимающий площадь 3 мм х 3 мм, толщина 0,8 мм только. Точность 60 ° C в диапазоне 100 ° С для обеспечения более ± 1 ° C, 100 ° C в диапазоне 150 ° С для обеспечения более ± 3,5 ° C.
Рисунок 3. MAX6642 является самым маленьким удаленного температуры промышленности датчика, измерение температуры может достигать 150 ° C. Заключение Широкий спектр дистанционных датчиков температуры новые лица на рынке, текущие и будущие потребности различных системах для них четко видны. Максим стремится обеспечить наиболее точные широкий диапазон отрасли датчиков, и будет продолжать внедрять инновационные и идти в ногу с последними требованиями системы для широкого спектра продуктов.
Подобные статьи появляются в январе 2004 года вопрос о ECN далее.
Pentium является зарегистрированным товарным знаком корпорации Intel.
