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

Sep 01, 2023

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 grande parte disso é monitorar ativamente as temperaturas e regular o sistema de acordo. O gerenciamento térmico é particularmente importante em aplicações industriais, 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 chamada “Thermoflagger”, que visa permitir que os projetistas 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 padrão 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 muda com a temperatura. Conseqüentemente, um termistor é essencialmente um resistor sensível à temperatura, cujo valor muda 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 aparece como uma curva em vez de uma linha reta. Por esse motivo, na prática, as folhas de dados dos termistores geralmente fornecem uma tabela que fornece relações temperatura-resistência determinadas empiricamente.

A nova família de produtos da Toshiba foi projetada para facilitar a detecção de temperatura em sistemas eletrônicos para os projetistas.

A nova família é chamada de família Thermoflagger, que consiste em ICs com detecção de temperatura excessiva que funcionam 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 para 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 mudança 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.

Caso um limite de temperatura seja excedido, os CIs Thermoflagger produzirão um sinal FLAG que indica a sobretemperatura para um MCU a jusante. No TCTH021BE a FLAG não está travada, mas no TCTH022BE a FLAG está travada. Mais informações podem ser encontradas na folha de dados 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 a ficha técnica da peça, a família Thermoflagger pode suportar até 30 termistores conectados a um dispositivo. Como essas peças estão em série, se a temperatura de qualquer um dos termistores exceder um determinado limite, o dispositivo poderá informar ao MCU que ocorreu um superaquecimento.

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