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May 10, 2023

Toshiba lança “Thermoflagger” como alternativa de sensor de temperatura IC

Entre as considerações mais importantes no projeto eletrônico está a temperatura

Entre as considerações mais importantes no projeto eletrônico está o gerenciamento térmico. O objetivo aqui é principalmente evitar que os componentes eletrônicos fiquem muito quentes, e uma grande parte disso é monitorar ativamente as temperaturas e regular o sistema de acordo. O gerenciamento térmico é particularmente importante em aplicações como a industrial, onde alta potência e altas temperaturas são a norma.

Com tudo isso em mente, esta semana, a Toshbia lançou uma nova solução de circuito integrado apelidada de "Thermoflagger" que visa permitir que os designers detectem superaquecimento em seus sistemas e respondam de acordo. Neste artigo, falaremos sobre os princípios de funcionamento dos termistores e os detalhes da nova solução da Toshiba.

Quando se trata de detecção de temperatura em sistemas eletrônicos, um dos componentes mais comuns e populares é o termistor.

Um termistor é um dispositivo sensor de temperatura feito de materiais semicondutores. Esses dispositivos medem a temperatura explorando o princípio de que a resistência de um material semicondutor mudará com a temperatura. Portanto, um termistor é essencialmente um resistor sensível à temperatura, que muda de valor dependendo da temperatura à qual está exposto.

Existem dois tipos de termistores: um termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) e um termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Os termistores NTC diminuem sua resistência à medida que a temperatura aumenta, enquanto os termistores PTC fazem o oposto.

É importante ressaltar que um termistor é um dispositivo não linear - o que significa que o gráfico de resistência versus temperatura sai como uma curva em vez de uma linha reta. Por esta razão, na prática, as folhas de dados do termistor geralmente fornecem uma tabela que fornece relações de resistência à temperatura determinadas empiricamente.

A nova família de produtos da Toshiba foi projetada para tornar a detecção de temperatura em sistemas eletrônicos mais fácil para os designers.

A nova família é chamada de família Thermoflagger, que são ICs de detecção de temperatura excessiva que trabalham em conjunto com termistores PTC para rastrear as temperaturas do sistema. Dentro desta família, os dois primeiros produtos são o TCTH021BE e o TCTH022BE.

Os produtos funcionam fornecendo uma saída de fonte de corrente constante no pino PTCO, que é então alimentada a uma cadeia de um ou mais termistores PTC externos. À medida que a temperatura desses termistores aumenta, a tensão no pino PTCO aumenta e essa alteração na tensão é alimentada para um comparador interno no IC. Desta forma, o Thermoflagger IC pode detectar quando um limite de temperatura é excedido e reagir de acordo.

Se um limite de temperatura for excedido, os ICs do Thermoflagger produzirão um sinal FLAG que indica o excesso de temperatura para um MCU a jusante. No TCTH021BE, o FLAG não é travado, mas no TCTH022BE, o FLAG é travado. Mais informações podem ser encontradas na ficha técnica da série TCTH0xxxE.

Em algumas configurações de detecção de temperatura baseadas em termistor, cada termistor individual requer seu próprio IC dedicado para ler a temperatura. Com a família Thermoflagger, a Toshiba permite que os projetistas conectem vários termopares PTC em série com um dispositivo Thermoflagger.

De acordo com o datasheet da peça, a família Thermoflagger pode suportar até 30 termistores conectados a um dispositivo. Como essas partes estão em série, se a temperatura de qualquer um dos termistores exceder um determinado limite, o dispositivo poderá relatar ao MCU que ocorreu um superaquecimento.

Um benefício dessa abordagem é que ela reduz significativamente a quantidade de ICs discretos necessários para uma solução robusta de detecção de temperatura. Além disso, ter um único IC de detecção de temperatura também minimiza o número de conexões necessárias para um MCU, o que, por sua vez, reduz a complexidade do sistema.