Toshiba 用于检测电子设备温升的简单解决方案( TCTH021BE )

『东芝扩展Thermoflagger过温检测IC "TCTH0xxxE系列"。该系列可用于具有正温度系数（PTC）热敏电阻的简单电路中，用来检测电子设备中的温度升高，为了使电子设备按规定运行，半导体和其他电子元件必须在设计参数范围内工作。内部温度是一个关键参数，特别是当它高于设计流程中的假设温度时，它就可能成为安全性和可靠性方面的一个主要问题，因此需要过温监测解决方案来检测任何温度升高。

当配置在具有PTC热敏电阻（其电阻值随温度变化而变化）的简单电路中时，ThermoflaggerTM过温检测IC不仅可以检测温度升高，还可以检测置于热源附近的PTC热敏电阻的电阻变化，并在温度过高时输出FLAG信号。例如，当ThermoflaggerTM检测到异常发热情况并向MCU发送FLAG信号时，MCU将关闭设备或改变正在产热的设备或半导体的运行方式。通过串联PTC热敏电阻可同时在多个点进行过温检测。』

（作者：东芝；出处：https://toshiba-semicon-storage.com/cn/company/news/news-topics/2023/09/linear-20230914-1.html )



本文以TCTH021BE為例
下图显示了Thermoflagger TCTH021BE在分别为常温和過温下，内部电路部分

（1） Open Drain 输出
（2） 比较器
（3） 参考电压（0.5 V）
（4） 恒流源（10μA）

Internal Circuit Diagram (during Normal Temperature)


当PTC热敏电阻在常温下的电阻为1 kΩ时，PTCO引脚电压约为10mV，FLAG信号变为“高

Internal Circuit Diagram (during Over Temperature)

资料来源: 东芝( https://toshiba-semicon-storage.com/cn/company/news/news-topics/2023/09/linear-20230914-1.html )

当温度升高，PTC热敏电阻的电阻变为100 kΩ时，PTCO引脚处的电压变为1V，FLAG信号变为“低”

TCTH021BE过热检测通过将PTC热敏电阻连接到PTCO引脚来使用，IPTCO恒流10μA从PTCO引脚到PTC热敏电阻

PTCO引脚电压=（PTC热敏电阻电阻）x 10μA

因为流经热敏电阻的电流始终为10μA（IPTCO )，当过温時，PTC热敏电阻的电阻变为50 kΩ或更大，PTCO引脚出现等于或大于检测电压VDET(内部比较器电压0.5V)

PTCOGOOD引脚输出FLAG信号會产生“低”输出，(正常狀況下PTCO电压低于VDET时FLAG信号為“高”输出)。

Thermoflagger与PTC热敏电阻相结合。这个解决方案简单易做。PTC热敏电阻的电阻在接近室温时几乎是恒定的。然而，当温度上升时，电阻会迅速上升高于检测温度，用于防止过热。Thermoflagger检测PTC热敏电阻的电阻值发生变化，通过提供低恒定电流来检测连接到PTC热敏电阻的变化。此外，几个PTC热敏电阻可以串联连接。因此，它可以检测电子电路中任何位置的温度。如果要更改检测到的触发位置的温度，可以通过更换PTC热敏电阻轻松做到这一点。

TCTH021BE 规格书
SSM3J35AMFV 规格书
SSM3K35MFV 规格书

资料来源: 东芝( https://toshiba-semicon-storage.com/cn/company/news/news-topics/2023/09/linear-20230914-1.html )

当使用多个PTC热敏电阻时，选择在25°C时电阻值相同的热敏电阻。如果使用同一系统中的不同热敏电阻，IC可能无法正确检测何时发生超温。可连接的PTC热敏电阻的最大数量约为30个。

PTC热敏电阻可参考如下公式来选择，以便检测电阻值。



N： PTC热敏电阻数量
α： PTC热敏电阻电阻的变化率（α=超温运行时的电阻/正常运行时的电阻 )，建议将α设置为至少（4+N/2）×β或更大。
β： VDET裕度系数，建议将β设置为N+10。