四温控点可编程温度监控器ADT14及其应用

如果4个温控点设置完成后不需要改变，可以选择串联式电路，如图3（b）所示。各电阻的阻值为：

□R1=（VREF-V（SET4））/IL

□R2=(V(SET4)-V(SET1))/IL

□R3=(V(SET1)-V(SET3))/IL

□R4=(V(SET3)-V(SET2))/IL

□R5=V(SET2)/IL

2.温度迟滞

在图3中示出了迟滞效应的“电压—温度”关系图。迟滞的大小是可以由用户按需要设置的，其方法是用外接短路线或外接电阻把HYS端接参考电压VREF或接地GND或悬空。当11脚连接VREF、悬空或接地时，迟滞温度分别为0.65℃、1.5℃和5℃。而且各个温控点迟滞大小一致。

迟滞量的在小也是连续可调的。如图4所示，如果在HYS端和VREF端之间跨接一只可变电阻，迟滞就可以在0.65～1.5℃选择，阻值计算公式为：R1（kΩ）=[57.5/(1.5-TH)]-57.5,其中TH为迟滞温度；如果在HYS端和GND端之间跨接一只可变电阻，迟滞就可以在1.5

5～5℃之间选择，阻值计算公式为：R2（kΩ）=[57.5/(TH-1.5)]-57.5。

3.自加热效应

在一些应用中，用户应该考虑输出级功耗引起的自加热效应，每个集电极开路输出管能够连续吸入5mA的负载电流。在满负荷情况下，ADT14输出级的功耗为：

PD=0.6V×5mA×4=12mW

对于贴片式封装SOIC的ADT14，由自加热引起的温度增加量为：ΔT=PD×θJA=0.012W×81℃/W=0.97℃

自加热效应会直接影响ADT14的精确度，并且自加热效应将会抬高温控点温度。如果利用安装散热器的方法，可使热阻显降（对于SOIC封装的热阻θJC分别为27℃/W），从而可使自加热效应大幅度降低。

后面给出的几种电路，多数增加了外部驱动管或其它缓冲级。这些缓冲级将会减少自加热效应和改善精确度。

应用

1.用作温度控制器

当ADT14作为一只温度控制器使用时，就是利用其集电极开路输出管的逻辑电平信号，而不考虑模拟电压输出VPTAT信号。

①温度超限报警器

ADT14很简单的一种应用就是温度超限报警器，电路如图5所示。将ADT14内部一只比较器的输出端外接一只起反相作用的三极管，用该管的集电极与另一只比较器的输出端构成“线与”逻辑关系，以便在温度超出预定范围时产生视觉报警信号。该电路可以用在那些对于温度敏感的设备中起校准作用。为了保护ADT14的输出管和LED，串联一只200Ω的电阻是必要的。另外，如果用蜂鸣器取代LED，则可以产生听觉报警信号；如果给LED串联一只蜂鸣器，则可以同时产生视觉和听觉报警信号。

②温度过高启动控制

在一些温度监控应用中，总是用到某种类型的开关部件。对于大多数的应用，所用开关部件需要控制1A以上的电流。由于ADT14的负载电流会产生自加热现象而影响监控精度，因此应尽量减小该电流。显然，不应该由ADT14直接驱动大电流开关部件，而应该加外加驱动级，比如：继电器、大功率MOSFET、可控制、IGBT以及达林顿管等。

在图6电路中直接用ADT14驱动小功率继电器。但应注意两点：①继电器线圈电流（可以直接由线圈的分压和直流电阻算出）不应超过5mA；②在线圈上会产生很大感应电压，并会损坏ADT14的输出级，应跨接续流保护二极管。

在该电路中仅用到了一个温控点。可以用该电路监视一部装有冷却风扇的机器，当机器温度过高并超出设定点时，驱动继电器吸合作为风扇电源开关的缺点，启动风扇开始排热。

除此之外，还可用作温度过低启动控制（N-MOSFET驱动）、温度过低启动控制（IGBT驱动）、温度过低启动控制（光电隔离、可控硅驱动）等。

2.用作温度传感器

当ADT14作为一只温度传感器使用时，就是利用其模拟电压输出VPTAT，而不考虑逻辑电平输出信号。

①对温度输出脚信号作缓冲处理

VPTA输出端是一个低阻抗直流电压输出端，其温度系数为5mV/K，该脚提供的电压信号对于一些测量和控制场合是很有用的。在许多应用中需要将该电压信号传送到控制中心进行处理。经ADT14片内缓冲器的VPTAT电压输出端具有500μA和50pF的负载驱动能力。为了减小负载电流引起的温度测量误差、确保检测精度、提供带负载能力，增加外部缓冲电路是很有必要的。在图7中给出了一种用性能优良的通用运放OP177构成的缓冲级，其负载驱动能力高于10mA，并且对于高达0.1μF的电容性负载能够保持稳定的输出。

    ②差动输出

在干扰很强的工业环境中，将模拟信号精确地进行长距离的传送是很困难的。然而，通过一对双绞线传送差分信号，可使传输误差显著减小。由于在两根线上感受到的噪声信号是等量的，在接收端采用的具有很强的共模抑制能力的接收器可以有效地抵消噪声。在图8示出的电路中，在发送端采用一片双运放OP297构成差动输出级，在接收端采用一片性能优良的运放AMP03（或SSM2141或SSM2143）构成差动接收级，AMP03具有95dB的共模抑制比。

除此之外，还可用作（4～20）mA电流环、温度/频率转换、光电隔离传递、转换5mV/K为10mV/℃、转换5mV/K为10mV/°F等。