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May 10, 2023

Toshiba presenta "Thermoflagger" como alternativa de circuito integrado de sensor de temperatura

Entre las consideraciones más importantes en el diseño electrónico está la térmica.

Entre las consideraciones más importantes en el diseño electrónico se encuentra la gestión térmica. El objetivo aquí es principalmente evitar que los componentes electrónicos se calienten demasiado, y una gran parte de esto es monitorear activamente las temperaturas y acelerar el sistema en consecuencia. La gestión térmica es particularmente importante en aplicaciones como la industrial, donde la alta potencia y las altas temperaturas son la norma.

Con todo eso en mente, esta semana, Toshbia lanzó una nueva solución de circuito integrado denominada "Thermoflagger" que tiene como objetivo permitir a los diseñadores detectar el exceso de temperatura en sus sistemas y responder en consecuencia. En este artículo, hablaremos sobre los principios de funcionamiento de los termistores y los detalles de la nueva solución de Toshiba.

Cuando se trata de detección de temperatura en sistemas electrónicos, uno de los componentes más estándar y populares es un termistor.

Un termistor es un dispositivo sensor de temperatura que está hecho de materiales semiconductores. Estos dispositivos miden la temperatura aprovechando el principio de que la resistencia de un material semiconductor cambiará con la temperatura. Por lo tanto, un termistor es esencialmente una resistencia sensible a la temperatura, cuyo valor cambia según la temperatura a la que está expuesto.

Hay dos tipos de termistores: un termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y un termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Los termistores NTC disminuyen su resistencia a medida que aumenta la temperatura, mientras que los termistores PTC hacen lo contrario.

Es importante destacar que un termistor es un dispositivo no lineal, lo que significa que la gráfica de resistencia frente a temperatura aparece como una curva en lugar de una línea recta. Por esta razón, en la práctica, las hojas de datos de termistores a menudo proporcionan una tabla que proporciona relaciones temperatura-resistencia determinadas empíricamente.

La nueva familia de productos de Toshiba está diseñada para facilitar a los diseñadores la detección de temperatura en sistemas electrónicos.

La nueva familia se llama familia Thermoflagger, que son circuitos integrados de detección de sobretemperatura que funcionan junto con termistores PTC para realizar un seguimiento de las temperaturas del sistema. Dentro de esta familia, los dos primeros productos son el TCTH021BE y el TCTH022BE.

Los productos funcionan proporcionando una salida de fuente de corriente constante en el pin PTCO, que luego se alimenta a una cadena de uno o más termistores PTC externos. A medida que aumenta la temperatura de estos termistores, aumentará el voltaje en el pin PTCO, y ese cambio de voltaje se envía a un comparador interno en el IC. De esta manera, el Thermoflagger IC puede detectar cuando se excede un límite de temperatura y reaccionar en consecuencia.

Si se excede un límite de temperatura, los circuitos integrados de termomarcadores producirán una señal de BANDERA que indica el exceso de temperatura a una MCU aguas abajo. En el TCTH021BE, la BANDERA no está bloqueada, pero en el TCTH022BE, la BANDERA está bloqueada. Puede encontrar más información en la hoja de datos de la serie TCTH0xxxE.

En algunas configuraciones de detección de temperatura basadas en termistores, cada termistor individual requiere su propio IC dedicado para leer la temperatura. Con la familia Thermoflagger, Toshiba permite a los diseñadores conectar varios termopares PTC en serie con un dispositivo Thermoflagger.

De acuerdo con la hoja de datos de la pieza, la familia Thermoflagger puede admitir hasta 30 termistores conectados a un dispositivo. Dado que estas partes están en serie, si la temperatura de cualquiera de los termistores supera un umbral determinado, el dispositivo podrá informar a la MCU que se ha producido una sobretemperatura.

Una ventaja de este enfoque es que reduce significativamente la cantidad de circuitos integrados discretos necesarios para una solución robusta de detección de temperatura. Además, tener un solo IC de detección de temperatura también minimiza la cantidad de conexiones que se requieren para una MCU, lo que a su vez reduce la complejidad del sistema.