Texas Instruments TMP127-Q1 SPI温度传感器是一款高精度0.8°C数字温度传感器，支持-55°C至175°C环境温度范围。TMP127-Q1具有14位签名温度分辨率（每个LSB 0.03125°C），工作电源电压范围为1.62V至5.5V。该器件具有出色的PSR，能够在整个电源范围内保持精度。它具有快速转换速率、低电源电流、简单SPI兼容接口和增强型工作温度范围，非常适合用于各种应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMP127-Q1 SPI温度传感器数据手册.pdf

Texas Instruments TMP127-Q1 SPI接口采用简化的无寄存器映射协议，具有只读3线配置和可选的读写4线配置。TMP127-Q1是LM71的即用型软件兼容替代产品，采用小型SOT封装，可紧密贴装到热源上，实现快速响应。

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准
  • 器件温度0级：-55°C至+175°C环境工作温度范围
  • 器件人体模型 (HBM) 分类等级2
  • 器件CDM分类等级C2b
• 确保功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 高精度
  • ±0.8°C（最大值），-55°C至+150°C
  • ±1°C（最大值），150°C至175°C
• 电源范围：1.62V至5.5V
• 自动连续转换模式
• 关断模式
• 低功耗
  • 典型待机电流：0.5µA
  • 典型关断电流：0.35µA
• 出厂已校准
• 3线SPI接口

简化应用

Texas Instruments TMP127-Q1 SPI温度传感器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TMP127-Q1是德州仪器(TI)推出的汽车级高精度数字温度传感器，具有以下突出特性：

• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 0标准(-55°C至175°C工作温度)
• ‌超高精度‌：
  • ±0.8°C(最大值)@-55°C至150°C
  • ±1°C(最大值)@150°C至175°C
• ‌宽电压支持‌：1.62V至5.5V工作电压范围
• ‌低功耗设计‌：
  • 典型待机电流0.5μA
  • 典型关断电流0.35μA
• ‌14位分辨率‌：0.03125°C/LSB
• ‌3线SPI接口‌：兼容标准SPI和MICROWIRE协议
• ‌集成热管理‌：自动连续转换模式与关断模式

二、关键技术与工作原理

1. 温度传感架构

• ‌内部BJT传感器‌：基于半导体结温特性测量
• ‌14位Σ-Δ ADC‌：提供高分辨率温度转换
• ‌数字校准‌：出厂校准确保全温度范围精度

2. 工作模式

模式	电流消耗	转换周期	特点
连续转换	77μA(典型)	200ms	自动周期性温度转换
关断	0.35μA(典型)	-	最低功耗状态

3. 数据格式

• ‌14位二进制补码‌：包含符号位
• ‌LSB值‌：0.03125°C
• ‌示例编码‌：
  • 25°C → 0x3E83
  • -40°C → 0xE483

三、接口与时序特性

1. SPI通信协议

• ‌时钟速率‌：最高10MHz
• ‌传输格式‌：16位温度数据+16位配置数据
• ‌时序参数‌：| 参数 | 最小值 | 最大值 |
  | -------- | -------- | -------- |
  | tCLK | 100ns | - |
  | tLEAD | 20ns | - |
  | tVALID | - | 70ns |

2. 温度转换时序

• ‌启动时间‌：上电后0.5ms复位
• ‌首次转换‌：200ms后完成
• ‌持续转换‌：每200ms更新一次

四、PCB设计指南

1. 布局建议

• VDD引脚放置0.1μF去耦电容(<5mm)
• 避免高速信号线与温度传感器走线平行
• SOT-23封装底部使用散热焊盘

2. 热管理

• ‌热阻参数‌：
  • θJA=168.2°C/W
  • θJB=48.1°C/W
• 大功率器件布局距离>20mm

五、选型与故障处理

1. 系列对比

型号	精度	温度范围	封装
TMP127-Q1	±0.8°C	-55~175°C	SOT-23
TMP117	±0.1°C	-40~125°C	WSON

2. 常见故障诊断

• ‌SPI通信失败‌：检查CPOL/CPHA模式设置
• ‌温度读数异常‌：验证电源电压>1.62V
• ‌高功耗问题‌：确认未意外进入连续模式

六、应用场景推荐

1. ‌汽车电子‌：变速箱控制单元、电动助力转向
2. ‌工业自动化‌：现场变送器、电机温度监控
3. ‌消费电子‌：智能家电热管理
4. ‌医疗设备‌：便携式设备温度监测