低成本远程温度控制开关MAX6513及其应用

低成本远程温度控制开关MAX6513及其应用

  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。

      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。

      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
      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。

      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。

    本文可能所用到的IC型号：