深入解析LM26：一款高精度工厂预设恒温器

在电子设备的设计中，温度控制是一个至关重要的环节。今天，我们就来深入探讨一款性能卓越的温度控制芯片——LM26，它是一款工厂预设恒温器，在众多领域有着广泛的应用。

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一、LM26的主要特性

（一）内部比较器与迟滞功能

LM26内部的比较器具有引脚可编程的2°C或10°C迟滞功能。这种设计可以有效防止温度在设定点附近波动时，输出信号出现频繁跳变，提高了系统的稳定性。通过将HYST引脚连接到GND或V+，可以轻松选择10°C或2°C的迟滞温度。例如，当HYST引脚连接到GND时，典型的迟滞温度为11°C；连接到V+时，典型迟滞温度为2°C。

（二）无需外部组件

该芯片无需外部组件即可正常工作，这大大简化了电路设计，降低了成本和电路板空间。对于一些对空间和成本要求较高的应用场景，如便携式电池供电系统，LM26的这一特性尤为重要。

（三）多种输出类型

LM26提供开漏或推挽数字输出，并且支持CMOS逻辑电平。其数字输出阶段可以预设为开漏或推挽，还能在工厂编程为高电平有效或低电平有效，同时可以指示过温关机事件（OS）或欠温关机事件（US）。这种灵活的输出配置使得LM26能够适应不同的系统需求。

（四）内部温度传感器与电压输出

芯片内部集成了温度传感器，并通过VTEMP输出引脚提供与温度成比例的电压。这个输出电压可以用于确定LM26所读取的温度，其输出斜率约为 -10.82 mV/°C。此外，VTEMP输出还允许在组装后进行系统测试，方便工程师进行质量检测和故障排查。

（五）电源噪声抑制与UL认证

LM26具有出色的电源噪声抑制能力，在测试中，当将各种信号（如400 kHz、1 Vp-p的方波，2 kHz、200 mVp-p的方波，100 Hz至1 MHz、200 mVp-p的正弦波）耦合到V+引脚时，未观察到输出的误触发。同时，该芯片是UL认可的组件，这为其在一些对安全性要求较高的应用中提供了保障。

二、LM26的关键规格参数

（一）电源电压与电流

LM26的电源电压范围为2.7 V至5.5 V，典型电源电流为16 μA，最大为40 μA。这种低功耗的设计使得LM26在电池供电的设备中表现出色，能够有效延长电池的使用寿命。

（二）温度精度与迟滞

在 -55°C至 +110°C的温度范围内，跳闸点精度为 ±3°C；在 +120°C时，精度为 ±4°C。迟滞温度典型值为2°C或10°C，可通过HYST引脚进行选择。

（三）ESD额定值

该芯片的人体模型（HBM）静电放电额定值为 ±2500 V，机器模型为 ±250 V，具有一定的静电防护能力。

三、LM26的应用领域

（一）微处理器热管理

在微处理器运行过程中，温度过高会影响其性能和稳定性。LM26可以实时监测微处理器的温度，当温度超过预设值时，及时发出信号，触发散热措施，确保微处理器在安全的温度范围内工作。

（二）家电设备

在家电设备中，如冰箱、空调等，LM26可以用于温度控制，保证设备的正常运行和节能效果。例如，在冰箱中，通过精确控制温度，可以保持食物的新鲜度。

（三）便携式电池供电系统

由于LM26的低功耗特性，非常适合应用于便携式电池供电系统，如智能手机、平板电脑等。它可以监测电池的温度，防止电池过热，提高电池的安全性和使用寿命。

（四）风扇控制

在电子设备的散热系统中，LM26可以根据设备的温度自动调节风扇的转速。当温度升高时，风扇转速加快；温度降低时，风扇转速减慢，实现节能和高效散热的目的。

（五）工业过程控制

在工业生产中，许多过程需要精确的温度控制。LM26可以用于监测和控制工业设备的温度，确保生产过程的稳定性和产品质量。

（六）HVAC系统

在暖通空调（HVAC）系统中，LM26可以精确控制室内温度，提供舒适的环境。通过与其他控制设备配合，可以实现智能化的温度调节。

（七）远程温度传感

在一些需要远程监测温度的场景中，LM26可以将温度信号传输到远程监控中心，方便工作人员实时了解温度变化情况。

（八）电子系统保护

当电子系统中的温度超过安全范围时，LM26可以触发保护机制，如关闭电源或发出警报，保护系统免受损坏。

四、LM26的详细描述

（一）功能概述

LM26是一款集成了温度传感器、参考电压、DAC和比较器的工厂预设恒温器。它可以在工厂编程，将跳闸点设置在 -55°C至 +120°C的任何温度，并且可以改变输出功能。其内部温度传感器通过VTEMP引脚输出，具有负温度系数（NTC），可用于温度监测和组装后测试。

（二）功能框图

文档中提供了多种输出引脚的功能框图，包括LM26A、LM26B、LM26C和LM26D。这些框图清晰地展示了芯片内部的信号流程和各部分之间的连接关系，有助于工程师理解和设计电路。

（三）特性描述

1. 迟滞功能：HYST引脚用于设置比较器的迟滞。当HYST引脚连接到GND时，选择10°C迟滞；连接到V+时，选择2°C迟滞。为了保护引脚，可使用串联电阻，其电阻值取决于V+的值和引脚的泄漏电流。
2. VTEMP输出：VTEMP输出提供与温度成比例的电压，可以通过特定的公式计算出LM26所读取的温度。由于VTEMP输出的驱动能力较弱，在连接电路时需要注意避免电容性负载导致的振荡。文档中提供了不同电容负载下的电阻补偿值，以确保电路的稳定性。

（四）设备功能模式

LM26在工厂编程后有两种功能模式，分别对应2°C和10°C的迟滞，通过HYST引脚的电平进行选择。选择哪种模式取决于系统噪声和温度变化率。

（五）组装后PCB测试

LM26的VTEMP输出允许在组装后进行PCB测试。通过测量VTEMP输出电压，可以验证LM26的组装是否正确以及温度传感电路是否正常工作。文档中提供了详细的测试步骤，包括测量VTEMP电压、验证温度测量结果、观察数字输出状态等。

五、LM26的应用与实现

（一）应用信息

LM26可用于多种应用场景，如微处理器热管理、家电、风扇控制、工业过程控制等。在实际应用中，工程师需要根据具体需求选择合适的型号和配置。

（二）典型应用——两速风扇速度控制

以两速风扇速度控制为例，设计要求是在45°C时将风扇速度切换到最大值，精度为 ±3°C。通过选择合适的风扇和NTC热敏电阻，利用LM26的温度控制功能，可以实现风扇速度的精确调节。当温度达到45°C时，LM26的OS输出变低，模拟热敏电阻在高温下的低电阻，从而将风扇设置为最大速度。

（三）系统示例

文档中还提供了多种系统示例，包括风扇高侧驱动、风扇低侧驱动、音频功率放大器热保护和简单恒温器等。这些示例展示了LM26在不同电路中的应用方式，为工程师提供了参考。

六、电源供应建议

LM26具有出色的电源噪声抑制能力，在测试中使用多种信号耦合到V+引脚时，未观察到输出的误触发。在实际应用中，为了确保芯片的稳定运行，建议使用稳定的电源，并在V+引脚连接0.1 μF的旁路电容。

七、布局设计

（一）布局指南

LM26的布局设计相对简单，可以像其他集成电路温度传感器一样应用。它可以粘贴或固定在表面，其感测的温度与所连接表面的温度相差约 +0.06°C。为了确保良好的热导率，芯片的背面直接连接到GND引脚。同时，需要注意避免电路受潮和漏电，可使用印刷电路板涂层和清漆进行防护。

（二）布局示例

文档中提供了LM26的典型布局示例，包括VIA到接地平面和电源平面的连接，以及电阻的使用。这些示例有助于工程师进行实际的电路板设计。

（三）热考虑

在设计中，需要考虑芯片的热性能。通过计算结到环境的热阻（RθJA），可以确定芯片的结温上升。为了减少芯片的负载电流，应尽量降低VTEMP输出和数字输出的负载。文档中提供了不同条件下的热阻和温度上升数据，供工程师参考。

（四）部件编号模板

LM26的部件编号模板包含了设定点值和输出功能的信息。通过解析部件编号中的xyz部分，可以了解芯片的设定温度和输出类型。例如，LM26CIM5-TPA的跳闸点为85°C，输出为低电平有效、开漏过温关机输出。

八、设备与文档支持

（一）社区资源

德州仪器提供了丰富的社区资源，如TI E2E™在线社区和设计支持。工程师可以在这些社区中与其他工程师交流经验、分享知识和解决问题。

（二）商标信息

E2E是德州仪器的商标，其他商标归各自所有者所有。

（三）静电放电注意事项

由于LM26的ESD保护能力有限，在存储和处理时，应将引脚短路或放置在导电泡沫中，以防止静电损坏MOS栅极。

（四）术语表

文档中提供了术语表，解释了相关的术语、首字母缩写和定义，方便工程师理解文档内容。

九、机械、包装和可订购信息

文档提供了LM26的机械、包装和可订购信息，包括不同型号的状态、材料类型、封装、引脚数量、包装数量、载体、RoHS合规性、引脚镀层/球材料、MSL评级/峰值回流温度、工作温度和部件标记等。这些信息对于工程师选择合适的型号和进行采购非常重要。

综上所述，LM26是一款功能强大、性能稳定的温度控制芯片，具有多种特性和应用场景。在电子设备的设计中，合理应用LM26可以提高系统的温度控制精度和稳定性，为设备的正常运行提供保障。你在使用LM26的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。