探索TMP390：超小型雙通道溫度開關(guān)的卓越性能與應(yīng)用

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，溫度監(jiān)測(cè)與控制是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。TMP390作為一款超小型、雙通道的溫度開關(guān)，以其獨(dú)特的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，受到了眾多電子工程師的關(guān)注。今天，我們就來深入了解一下TMP390的特點(diǎn)、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：tmp390.pdf

一、TMP390的核心特性

1. 可編程溫度閾值與遲滯選項(xiàng)

TMP390允許通過電阻編程來設(shè)置溫度跳閘點(diǎn)和遲滯選項(xiàng)，電阻公差不會(huì)引入誤差。遲滯選項(xiàng)有5°C、10°C和20°C三種，為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活的選擇。

2. 獨(dú)立的過溫與欠溫檢測(cè)

它具備獨(dú)立的過溫（熱）和欠溫（冷）檢測(cè)功能。通道A用于過溫檢測(cè)，范圍為+30至+124°C，步長(zhǎng)為2°C；通道B用于欠溫檢測(cè)，范圍為–50至+25°C，步長(zhǎng)為5°C。

3. 高精度與低功耗

提供不同的精度級(jí)別選項(xiàng)，如A2級(jí)別在?55°C至+130°C范圍內(nèi)精度為±3.0°C（0°C至+70°C范圍內(nèi)為±1.5°C），A3級(jí)別在相同溫度范圍內(nèi)精度為±3.5°C（0°C至+70°C范圍內(nèi)為±2.0°C）。同時(shí)，在25°C時(shí)典型功耗僅為0.5μA，非常適合對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用。

4. 寬電源電壓范圍與開漏輸出

電源電壓范圍為1.62至5.5V，適應(yīng)多種電源環(huán)境。開漏輸出的設(shè)計(jì)，使得它可以方便地與其他電路進(jìn)行連接。

5. 跳閘測(cè)試功能

支持跳閘測(cè)試功能，可在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，方便進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試和故障排查。

6. 小巧封裝

采用SOT - 563（1.60 - mm × 1.20 - mm）6引腳封裝，節(jié)省電路板空間。

二、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

TMP390的應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富，涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域：

• 電源相關(guān)設(shè)備：如DC/AC逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、移動(dòng)電源等，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度，防止過熱損壞。
• 溫度傳輸與控制系統(tǒng)：溫度變送器、環(huán)境控制系統(tǒng)（ECS）等，確保系統(tǒng)在合適的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
• 無線基礎(chǔ)設(shè)施：包括WLAN/Wi - Fi接入點(diǎn)、核心路由器、邊緣路由器、宏遠(yuǎn)程無線電單元（RRU）等，保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
• 電動(dòng)工具：監(jiān)測(cè)電動(dòng)工具的溫度，避免因過熱導(dǎo)致的安全問題。

三、詳細(xì)的技術(shù)規(guī)格

1. 絕對(duì)最大額定值

• 電源電壓（VDD）范圍為 - 0.3至6V。
• OUTA和OUTB引腳電壓范圍為 - 0.3至6V。
• SETA和SETB引腳電壓范圍為 - 0.3至VDD + 0.3V。
• 結(jié)溫（TJ）范圍為 - 55至150°C，存儲(chǔ)溫度（Tstg）范圍為 - 60至150°C。

2. ESD額定值

人體模型（HBM）靜電放電額定值為±2000V，帶電設(shè)備模型（CDM）為±500V。

3. 推薦工作條件

• 電源電壓（VDD）推薦范圍為1.62至5.5V，標(biāo)稱值為3.3V。
• 通道A和通道B輸出上拉電壓（開漏）不超過VDD + 0.3V。
• SETA和SETB引腳電路泄漏電流范圍為 - 20至20nA。
• 上拉電阻（RPA和RPB）分別連接在OUTA和OUTB引腳與VDDIO之間，RPA不小于1kΩ，RPB為10kΩ。
• 工作自由空氣溫度（TA）范圍為–55至130°C。

4. 熱信息

提供了多種熱指標(biāo)，如結(jié)到環(huán)境熱阻（RθJA）為230°C/W，結(jié)到外殼（頂部）熱阻（RθJC(top)）為103.4°C/W等。

5. 電氣特性

• 溫度測(cè)量精度在不同溫度范圍和電源電壓下有所不同，如TMP390A2在0°C至70°C、VDD = 2.5V至5.5V時(shí)精度為±1.5°C。
• 跳閘點(diǎn)精度也因不同級(jí)別和溫度范圍而異。
• 遲滯選項(xiàng)有5°C、10°C和20°C，SETB連接到地時(shí)通道A的遲滯為20°C。
• SETA和SETB電阻范圍分別為1.05至909kΩ和10.5至909kΩ，電阻公差在TA = 25°C時(shí)為 - 1.0至1.0%。
• 數(shù)字輸入/輸出方面，輸入電容（CIN）為50pF，內(nèi)部下拉電阻（RPD）為125kΩ等。
• 電源方面，平均靜態(tài)電流（IQ）在VDD = 1.62V至3.3V時(shí)為0.5μA，待機(jī)電流（IStandby）為0.25μA等。

四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與應(yīng)用示例

1. 引腳配置與功能

TMP390共有6個(gè)引腳，各引腳功能明確：

• SETA：通道A溫度設(shè)定點(diǎn)輸入，連接標(biāo)準(zhǔn)E96、1%精度電阻到地。
• SETB：通道B溫度和遲滯設(shè)定點(diǎn)輸入，同樣連接標(biāo)準(zhǔn)E96、1%精度電阻到地。
• GND：設(shè)備接地。
• OUTB：通道B邏輯開漏低電平有效輸出，未使用時(shí)可浮空或接地。
• VDD：電源電壓輸入（1.62V – 5.5V）。
• OUTA：通道A邏輯開漏低電平有效輸出，未使用時(shí)可浮空或接地。

2. 編程與配置

通過在SETA和SETB引腳連接特定的E96系列（1%）標(biāo)準(zhǔn)十進(jìn)制值電阻來設(shè)置跳閘溫度和遲滯選項(xiàng)。具體的電阻值與溫度閾值和遲滯的對(duì)應(yīng)關(guān)系在文檔中的編程表中有詳細(xì)說明。例如，通道A的跳閘溫度從30°C到124°C，對(duì)應(yīng)的電阻值從1.05kΩ到909kΩ；通道B的跳閘溫度從 - 50°C到25°C，對(duì)應(yīng)的電阻值從90.9kΩ到10.5kΩ。

3. 應(yīng)用示例

（1）簡(jiǎn)化應(yīng)用電路

在簡(jiǎn)化的應(yīng)用電路中，通過RSETA和RSETB分別設(shè)置通道A和通道B的跳閘點(diǎn)和遲滯。OUTA和OUTB輸出分別對(duì)應(yīng)SETA和SETB的溫度閾值檢測(cè)結(jié)果。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意使用兩個(gè)電阻設(shè)置高低跳閘點(diǎn)和遲滯，以及兩個(gè)上拉電阻。同時(shí)，建議在VDD引腳附近放置一個(gè)0.1μF的電源旁路電容，上拉電阻應(yīng)大于1kΩ以減少內(nèi)部功耗。

（2）10°C遲滯應(yīng)用

以一個(gè)過溫與欠溫保護(hù)電路為例，將跳閘點(diǎn)設(shè)置在 - 25°C和+90°C，遲滯為10°C。SETA使用78.7kΩ電阻設(shè)置+90°C閾值，SETB使用215kΩ電阻設(shè)置 - 25°C跳閘點(diǎn)和10°C遲滯。輸出引腳可連接到開關(guān)以控制風(fēng)扇或其他模擬電路。

（3）單通道操作

TMP390還支持單通道操作。例如，對(duì)于熱跳閘點(diǎn)的單通道操作，可使用單個(gè)電阻設(shè)置跳閘點(diǎn)和遲滯；對(duì)于冷跳閘點(diǎn)的單通道操作同理。

五、電源與布局建議

1. 電源供應(yīng)

TMP390的低供應(yīng)電流和寬電源范圍使其可以由多種電源供電。VDDIO必須小于或等于VDD + 0.3V。強(qiáng)烈建議在VDD和GND之間添加一個(gè)0.1μF的電容進(jìn)行電源旁路。在嘈雜環(huán)境中，可在外部電源和VDD之間添加一個(gè)0.1μF電容和100Ω電阻組成的濾波器來限制電源噪聲。

2. 布局設(shè)計(jì)

TMP390的布局相對(duì)簡(jiǎn)單。應(yīng)將電源旁路電容盡可能靠近設(shè)備放置，并按推薦方式連接。RSETA和RSETB電阻也應(yīng)盡量靠近設(shè)備，以避免額外的泄漏或寄生電容影響跳閘閾值和遲滯的實(shí)際電阻感測(cè)值。如果SETA和SETB電路可能出現(xiàn)濕氣凝結(jié)導(dǎo)致額外泄漏電流，可考慮對(duì)電路添加 conformal coating。

六、總結(jié)

TMP390作為一款超小型、低功耗、雙通道的溫度開關(guān)，憑借其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在溫度監(jiān)測(cè)與控制方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇電阻值來設(shè)置跳閘溫度和遲滯，同時(shí)注意電源供應(yīng)和布局設(shè)計(jì)，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用TMP390或類似溫度開關(guān)時(shí)，遇到過哪些有趣的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。