Контроль перегрева ИП. Детектирование двух и более зон перегрева

Опубликовано 01.12.2010 Ведущий Антон Панкратов

Предотвращение перегрева отдельных частей является общей проблемой современных источников питания. Использование позисторных чипов компании Murata позволяет детектировать повышенное тепловыделение отдельных компонентов электронной схемы. В современных цифровых схемах используется распределенная архитектура питания, при которой каждый из источников питания располагается рядом с соответствующим потребителем. При этом практически все полевые транзисторы, применяемые в выходных каскадах импульсных DC/DC-преобразователей, выделяют тепло. Для источников с распределенной архитектурой, расположенных на большой печатной плате, очень важно иметь возможность выявлять перегрев в двух и более областях платы. Компания Murata предлагает экономичный метод, основанный на использовании чип-позисторов и позволяющий быстро провести анализ тепловых режимов. В приведенной схеме 4 позисторных датчика включены последовательно с резистором на выходе источника питания 3,3 В таким образом, чтобы номинальное выходное напряжение измерителя температуры составляло 0,5 В. Если температура одного из четырех чипов достигнет предельного значения, выходное напряжение
увеличится до 1,25 В. При использовании новых позисторов Murata, имеющих 100-кратный диапазон изменения сопротивления возможно осуществлять мониторинг 10 и более точек возможного локального перегрева. В случае, когда для контроля температуры применяются датчики другого типа, к каждому из них должно быть подключено электронное устройство (например, компаратор). При использовании позисторов для мониторинга перегрева достаточно разместить на плате два или более чипов и только одну электронную схему. Более того, в случае если позисторы применяются совместно с основной схемой, выходное напряжение которой не зависит от температурных характеристик, пороговое значение температуры может быть независимо задано для различных режимов работы. В тех случаях, когда уровень рассеиваемой мощности оказывается ниже расчетного значения, следует проверить места установки датчиков и оптимизировать их количество. Если необходимо уменьшить количество контрольных точек мониторинга перегрева с 10 до 7, то избыточные сенсоры можно просто закоротить. При последовательном соединении десяти чипов номинальное значение выходного напряжения составляет 1,05 В. Когда температура одного из позисторов достигает порогового значения, выходное напряжение возрастает до 2,76 В. Если в той же схеме зашунтировать 3 датчика, номинальное напряжение уменьшится до 0,82 В, а пороговое в случае перегрева составит 2,75 В. Столь незначительным изменением уровня сигнала при детектировании температуры перегрева можно пренебречь. Данный пример показывает, насколько просто - без изменения структуры схемы и топологии печатной платы - может быть произведена настройка системы.