来源：《电子技术应用》

摘要：利用tc652和tc653型专用集成电路检测微处理器芯片温度及微处理器散热保护电路的设计，从而确保了微处理长期安全可靠地工作。 关键词：微处理器 集成温度传感器 检测 散热保护 电路设计 tc652和tc653是美国telcom公司生产的专用集成电路。它通过检测微机系统中微处理器（μp）的温度，控制无刷直流风扇的转速，来改善μp的散热条件，确保μp能长期安全可靠地工作。tc652和tc653可广泛用于pc机和笔记本电脑中的散热保护电路，还适用于机顶盒（set-top box）、数字通信设备、微机外设、仪器仪表及测控系统中。二者的区别是tc653增加了自动关闭模式，低于下限温度时能自动关闭风扇，以节省电能。

1 tc652/653的性能特点及工作原理 1.1 性能特点 （1）tc652/653内含集成温度传感器和a/d转换器，是一种能同时检测μp温度和风扇运行状况的温度控制专用ic。 （2）测温范围为-40～+125℃。在+25～+70℃范围内测温精度可达±1%（典型值）。 （3）采用脉宽调制（pwm）方式，利用一个分级的转速控制器对风扇进行多级调速。输出脉冲的占空比与μp的温度成正比。利用上述控制方式不仅能延长风扇的使用寿命，节省电能，还可降低风扇噪声。 （4）全部程序已固化在芯片内部，不需要上层软件支持，也不受微机控制。控温范围（即下限温度tl与上限温度th的间隔）依型号中的尾缀而定，共有10种规格。 （5）电源电压范围宽（+28～+5.5v），微功耗（静态工作电流仅为50μa）。 1.2 工作原理 tc652/653的内部框图如图1所示。它们均采用8脚msop封装。udd、gnd分别为正电源端和公共地。fault为风扇故障报警输出端，输出低电平时表示风扇发生了故障。有故障时，tc652/653被锁定在关闭模式，pwm输出端保持低电平。若将shdn端接上高电平或者给udd重新上电，即可使芯片和风扇从关断状态恢复到正常工作状态。shdn为关闭风扇的输入控制端，输入为低电平时强迫风扇关闭。在关闭模式期间，tc652/653仍能监视μp的温度，若t>th,tover端就输出低电平。sense为检测风扇脉冲的输入端，可通过一只电阻rs来检测风扇脉冲。如检测不到脉冲信号，就说明风扇出现了故障。tover为超温报警端。当μp温度超过th时，该端输出低电平。pwm为风扇驱动脉冲的输出端，脉宽调制频率约为15hz。 tc652/653的内部主要包括温度传感器、a/d转换器、振荡器、温度设定及微调电路、占空比逻辑控制电路、输出级、比较器和风扇检测逻辑电路。温度信号经过a/d转换后变成温度数据，存储到内部寄存器中。该寄存器有一个预先定义好的起点温度，还有6个初始温度（tl、t1、t2、t3、t4、th），t1～t4被平均分布在所规定的控温度范围（tl～th），详见表1。其中,t<tl代表起点温度，此时，tc652的最小占空比dmin=40%；而tc653处于自动关闭模式，tc653的dmin改为50%。tc652/653的上、下限温度值由型号中的尾缀决定。例如，tc652ae的温度控制范围为+25～+45℃。当温度为+25℃的开启风扇（低速运行），到+45℃的风扇全速运行。

表1 tc652/653定义的温度范围及输出占空比 温度t t<tl t1≤t<t1 t2≤t<t2 t2≤t<t3 t3≤t<t4 t4≤t<th th≤t<tov tov≤t 占空比d