一、引言

　　利用半導體二極管作溫度傳感器是最簡單的，并且也是最便宜的。但是它的溫度特性一致性差（互換性差），并且要標定，使生產復雜化。集成溫度傳感器將測溫二極管及調理電路集成在一起，使溫度特性一致，無需標定；輸出靈敏度高，無需放大器；并且它內部集成了基準電壓源ｖｒｅｆ，使應用更靈活、方便。本文主要介紹美國美信公司的ｍａｘ６６１１集成溫度傳感器的特點、特性及應用電路。

　　二、特點、特性及應用領域

　　ｍａｘ６６１１是ｍａｘｉｍ公司２００２年８月推出的一款新型模擬溫度傳感器。該傳感器在內部集成了精密基準電壓源（ｖｒｅｆ＝４．０９５ｖ），其溫度系數小，典型值為１０ｐｐｍ／°ｃ；工作電壓范圍４．５ｖ￣５．５ｖ（典型工作電壓為５ｖ）；靜態電流小，典型值為１５０？ａ，并且自熱效應小；有省電關閉控制，在關閉狀態時耗電典型值為０．２？ａ；測溫范圍－４０°ｃ￣＋１２５°ｃ；測溫精度與測溫范圍有關：２５°ｃ時±１．２°ｃ，－１０°ｃ￣＋５５°ｃ　時±２．４°ｃ　，－２０°ｃ￣＋８５°ｃ　時±３．７°ｃ　（保證在４ｓ范圍內）；靈敏度１６ｍｖ／°ｃ；非線性誤差１°ｃ；無需標定，可以互換；小尺寸薄型ｓｔｏ－２３封裝。

　　由于該傳感器具有上述特點，適用于作系統的溫度監控、溫度補償、采暖及通風系統、家用電器等領域。

　　三、管腳功能及溫度特性

　　ｍａｘ６６１１為６管腳ｓｏｔ－２３封裝，其管腳排列如圖１所示。各管腳功能如下：管腳１（ｖｃｃ）電源正端，此端接一個０．１？ｆ旁路電容到地；管腳２（ｇｎｄ）電源負端，地；管腳３（　）關閉控制端，低電平（≤０．５ｖ）有效。高電平（≥０．５ｖｃｃ）時器件正常工作。不用此功能時，　與ｖｃｃ連接；管腳４（ｔｅｍｐ）輸出與溫度成正比的模擬電壓；管腳５（ｒｅｆ）為４．０９５ｖ基準電壓輸出端，其驅動電流可達１ｍａ。此端接一個１ｎｆ￣１？ｆ的旁路電容；管腳６（ｇｎｄ）應與管腳２連接在一起。

　　ｍａｘ６６１１輸出電壓ｖｔｅｍｐ與測量溫度ｔ的關系為：ｖｔｅｍｐ＝ｖ０＋ｓ×ｔ

　　式中，ｖ０—０°ｃ時的輸出電壓；ｓ—傳感器的靈敏度，ｓ＝１６ｍｖ／°ｃ；ｔ—測量溫度。

　　圖１　ｍａｘ６６１１管腳功能

　　四、典型應用電路

　　圖２　ｍａｘ６６１１的典型應用電路

　　ｍａｘ６６１１的典型應用電路如圖２所示。它是由ｍａｘ６６１１及微控制器（？ｃ）組成電路的主要部分，虛線框內的電路是可根據需要來選擇的。這里的？ｃ是帶有ａｄｃ的，它將ｍａｘ６６１１輸出的模擬電壓轉換成相應的數字信號。ｍａｘ６６１１的ｔｅｍｐ端直接與？ｃ的ａｄｃ　ｉｎ接口，并將ｍａｘ６６１１的ｒｅｆ端輸出的４．０９５ｖ基準電壓輸入？ｃ的ｒｅｆ　ｉｎ端，提供ａｄｃ所需的基準電壓。分辨率的高低與ａｄｃ的位數有關。若采用８位ａｄｃ，則分辨率可達１°ｃ；采用１０位時則為０．２５°ｃ。

　　圖３　　大功率器件的散熱風扇控制電路

　　圖３是一個控制大功率器件的散熱風扇控制電路。當大功率器件的工作溫度超過設定的溫度閾值ｔｔｈ時，接通風扇進行散熱，保證溫度處于一定范圍內，使器件能安全工作。

　　該電路由ｍａｘ６６１１、帶滯后電壓的比較器及風扇驅動三極管組成。ｍａｘ６６１１的４管腳（ｔｅｍｐ）輸出與溫度成正比的電壓信號，與比較器的同相端連接，ｍａｘ６６１１的５管腳（ｒｅｆ）輸出的基準電壓經１００ｋω電位器分壓后與比較器反相端連接。要控制的閾值溫度ｔｔｈ與閾值電壓ｖｔｈ的關系式為：

　　ｖｔｈ＝１．２ｖ＋１６ｍｖ／°ｃ？ｔｔｈ°ｃ－　ｖｈｙｓ　（ｖ）

　　式中，ｖｈｙｓ—滯后電壓。ｖｈｙｓ和ｒｆ／ｒ２的值有關。

　　例如，ｒｆ＝３ｍω，ｒ２＝１００ｋω時，ｖｈｙｓ約為０．１ｖ。若ｔｔｈ設定為７０°ｃ，則ｖｔｈ＝２．２７ｖ。則調節１００ｋω電位器使輸入到比較器反相端的電壓為２．２７ｖ即可。當測量溫度低于７０°ｃ時，比較器輸出低電平，三極管截止，風扇不工作；當測量溫度高于７０°ｃ，比較器輸出高電平，三極管導通，風扇工作，大功率器件開始散熱降溫，當溫度下降到７０°ｃ時，風扇仍工作，這是由于比較器有０．１ｖ滯后電壓（相當于６．２°ｃ的滯后溫度），即溫度要降到６３．８°ｃ時風扇才停止工作。其特性如圖４所示。