一、引言

　　利用半导体二极管作温度传感器是最简单的，并且也是最便宜的。但是它的温度特性一致性差（互换性差），并且要标定，使生产复杂化。集成温度传感器将测温二极管及调理电路集成在一起，使温度特性一致，无需标定；输出灵敏度高，无需放大器；并且它内部集成了基准电压源ｖｒｅｆ，使应用更灵活、方便。本文主要介绍美国美信公司的ｍａｘ６６１１集成温度传感器的特点、特性及应用电路。

　　二、特点、特性及应用领域

　　ｍａｘ６６１１是ｍａｘｉｍ公司２００２年８月推出的一款新型模拟温度传感器。该传感器在内部集成了精密基准电压源（ｖｒｅｆ＝４．０９５ｖ），其温度系数小，典型值为１０ｐｐｍ／°ｃ；工作电压范围４．５ｖ￣５．５ｖ（典型工作电压为５ｖ）；静态电流小，典型值为１５０？ａ，并且自热效应小；有省电关闭控制，在关闭状态时耗电典型值为０．２？ａ；测温范围－４０°ｃ￣＋１２５°ｃ；测温精度与测温范围有关：２５°ｃ时±１．２°ｃ，－１０°ｃ￣＋５５°ｃ　时±２．４°ｃ　，－２０°ｃ￣＋８５°ｃ　时±３．７°ｃ　（保证在４ｓ范围内）；灵敏度１６ｍｖ／°ｃ；非线性误差１°ｃ；无需标定，可以互换；小尺寸薄型ｓｔｏ－２３封装。

　　由于该传感器具有上述特点，适用于作系统的温度监控、温度补偿、采暖及通风系统、家用电器等领域。

　　三、管脚功能及温度特性

　　ｍａｘ６６１１为６管脚ｓｏｔ－２３封装，其管脚排列如图１所示。各管脚功能如下：管脚１（ｖｃｃ）电源正端，此端接一个０．１？ｆ旁路电容到地；管脚２（ｇｎｄ）电源负端，地；管脚３（　）关闭控制端，低电平（≤０．５ｖ）有效。高电平（≥０．５ｖｃｃ）时器件正常工作。不用此功能时，　与ｖｃｃ连接；管脚４（ｔｅｍｐ）输出与温度成正比的模拟电压；管脚５（ｒｅｆ）为４．０９５ｖ基准电压输出端，其驱动电流可达１ｍａ。此端接一个１ｎｆ￣１？ｆ的旁路电容；管脚６（ｇｎｄ）应与管脚２连接在一起。

　　ｍａｘ６６１１输出电压ｖｔｅｍｐ与测量温度ｔ的关系为：ｖｔｅｍｐ＝ｖ０＋ｓ×ｔ

　　式中，ｖ０—０°ｃ时的输出电压；ｓ—传感器的灵敏度，ｓ＝１６ｍｖ／°ｃ；ｔ—测量温度。

　　图１　ｍａｘ６６１１管脚功能

　　四、典型应用电路

　　图２　ｍａｘ６６１１的典型应用电路

　　ｍａｘ６６１１的典型应用电路如图２所示。它是由ｍａｘ６６１１及微控制器（？ｃ）组成电路的主要部分，虚线框内的电路是可根据需要来选择的。这里的？ｃ是带有ａｄｃ的，它将ｍａｘ６６１１输出的模拟电压转换成相应的数字信号。ｍａｘ６６１１的ｔｅｍｐ端直接与？ｃ的ａｄｃ　ｉｎ接口，并将ｍａｘ６６１１的ｒｅｆ端输出的４．０９５ｖ基准电压输入？ｃ的ｒｅｆ　ｉｎ端，提供ａｄｃ所需的基准电压。分辨率的高低与ａｄｃ的位数有关。若采用８位ａｄｃ，则分辨率可达１°ｃ；采用１０位时则为０．２５°ｃ。

　　图３　　大功率器件的散热风扇控制电路

　　图３是一个控制大功率器件的散热风扇控制电路。当大功率器件的工作温度超过设定的温度阈值ｔｔｈ时，接通风扇进行散热，保证温度处于一定范围内，使器件能安全工作。

　　该电路由ｍａｘ６６１１、带滞后电压的比较器及风扇驱动三极管组成。ｍａｘ６６１１的４管脚（ｔｅｍｐ）输出与温度成正比的电压信号，与比较器的同相端连接，ｍａｘ６６１１的５管脚（ｒｅｆ）输出的基准电压经１００ｋω电位器分压后与比较器反相端连接。要控制的阈值温度ｔｔｈ与阈值电压ｖｔｈ的关系式为：

　　ｖｔｈ＝１．２ｖ＋１６ｍｖ／°ｃ？ｔｔｈ°ｃ－　ｖｈｙｓ　（ｖ）

　　式中，ｖｈｙｓ—滞后电压。ｖｈｙｓ和ｒｆ／ｒ２的值有关。

　　例如，ｒｆ＝３ｍω，ｒ２＝１００ｋω时，ｖｈｙｓ约为０．１ｖ。若ｔｔｈ设定为７０°ｃ，则ｖｔｈ＝２．２７ｖ。则调节１００ｋω电位器使输入到比较器反相端的电压为２．２７ｖ即可。当测量温度低于７０°ｃ时，比较器输出低电平，三极管截止，风扇不工作；当测量温度高于７０°ｃ，比较器输出高电平，三极管导通，风扇工作，大功率器件开始散热降温，当温度下降到７０°ｃ时，风扇仍工作，这是由于比较器有０．１ｖ滞后电压（相当于６．２°ｃ的滞后温度），即温度要降到６３．８°ｃ时风扇才停止工作。其特性如图４所示。