Texas Instruments TMP126-Q1 SPI温度传感器深度解析

描述

Texas Instruments TMP126-Q1 SPI温度传感器的数字温度精度为0.25°C,支持–55°C至175°C环境温度范围。TMP126-Q1具有14位签名温度分辨率(每LSB 0.03125°C),工作电源电压范围为1.62V至5.5V。TMP126-Q1具有快速转换速率、低电源电流和简单的3线SPI兼容接口,设计用于各种应用。

数据手册;*附件:Texas Instruments TMP126-Q1 SPI温度传感器数据手册.pdf

Texas Instruments TMP126-Q1还具有其他高级特性,可在恶劣环境中提高可靠性,例如用于数据完整性的可选CRC校验和、可编程警报限制、温度转换率警告和增强的工作温度范围。该器件采用NIST可追溯工厂校准,可确保高精度,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
  • 支持功能安全
    • 来辅助功能安全系统设计的文档
  • 高精度
    • ±0.25°C(最大值),20°C至30°C
    • ±0.3°C(最大值),–20°C至85°C
    • ±0.4°C(最大值),–40°C至125°C
    • ±0.5°C(最大值),-55°C至150°C
    • ±0.75°C(最大值),150°C至175°C
  • 快速测量间隔,无自发热问题
  • 电源范围:1.62V至5.5V
  • 出厂已校准
    • NIST可追溯性
  • 低功耗
  • 可编程温度警报限值
  • 温度转换率警告
  • 可选的循环冗余校验 (CRC)
  • 3线SPI接口

简化应用

SPI

Texas Instruments TMP126-Q1 SPI温度传感器深度解析

一、产品概述与核心特性

TMP126-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‌:
    • ±0.25°C(最大值)@20°C至30°C
    • ±0.3°C(最大值)@-20°C至85°C
    • ±0.4°C(最大值)@-40°C至125°C
    • ±0.5°C(最大值)@-55°C至150°C
    • ±0.75°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
  • 创新功能‌:
    • 温度变化率警告(Slew Rate Alert)
    • 可选循环冗余校验(CRC)
    • NIST可追溯工厂校准

二、关键技术与架构分析

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. 工作模式对比

模式电流消耗转换周期特点
连续转换模式77μA(典型)可配置自动周期性温度转换
关断模式0.35μA-最低功耗状态
单次转换模式77μA按需触发转换完成后自动进入关断

3. 温度数据格式

  • 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、创新功能详解

1. 温度变化率警告(Slew Rate Alert)

  • 实时监测温度变化速度
  • 可编程阈值(0-256°C/s)
  • 防止温度骤升导致的系统损坏
  • 应用场景:电机过热保护、功率器件监控

2. CRC数据校验

  • 16位CRC校验(多项式0x1021)
  • 支持读写双向校验
  • 提高通信可靠性

四、性能参数详解

1. 电气特性(典型值)

参数条件
转换时间VDD=3.3V4.5-7.5ms
静态电流关断模式0.35μA
输入逻辑高电平VDD=3.3V>2.31V
ALERT输出低电平IOL=3mA<0.4V

2. 热响应时间

测试条件DBV封装DCK封装
单层柔性PCB(τ=63%)0.8s0.6s
双层FR4 PCB(τ=63%)1.8s1.3s

五、设计注意事项

  1. PCB布局指南‌:
    • 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. 热管理建议‌:
    • 热阻参数:
      • θJA=168.2°C/W(DBV)
      • θJB=48.1°C/W(DBV)
    • 大功率器件布局距离>20mm
  3. SPI通信优化‌:
    • 最大SCLK频率:10MHz
    • CS下降沿到SCLK上升沿:最小20ns
    • 数据建立时间:最小20ns

六、市场定位与选型指导

1. TI温度传感器系列对比

型号精度温度范围封装选项
TMP126-Q1±0.25°C-55~175°CSOT-23, SC70
TMP117±0.1°C-40~125°CWSON
TMP102±1°C-40~125°CSOT-563

2. 适用场景推荐

  1. 汽车电子‌:变速箱控制单元、车载充电器
  2. 工业自动化‌:电机温度监控、现场变送器
  3. 能源系统‌:光伏逆变器、电池管理系统
  4. 消费电子‌:智能家电热管理
打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分