Toshiba lance « Thermoflagger » comme alternative aux circuits intégrés de capteur de température

Sep 01, 2023

La gestion thermique est l’une des considérations les plus importantes en matière de conception électronique. L'objectif ici est principalement d'empêcher l'électronique de devenir trop chaude, et une grande partie de cela consiste à surveiller activement les températures et à étrangler le système en conséquence. La gestion thermique est particulièrement importante dans les applications industrielles, où les puissances élevées et les températures élevées sont la norme.

Dans cet esprit, Toshbia a publié cette semaine une nouvelle solution de circuit intégré baptisée « Thermoflagger » qui vise à permettre aux concepteurs de détecter une surchauffe dans leurs systèmes et de réagir en conséquence. Dans cet article, nous parlerons des principes de fonctionnement des thermistances et des détails de la nouvelle solution de Toshiba.

Lorsqu'il s'agit de détection de température dans les systèmes électroniques, l'un des composants les plus standards et les plus populaires est une thermistance.

Une thermistance est un dispositif de détection de température fabriqué à partir de matériaux semi-conducteurs. Ces appareils mesurent la température en exploitant le principe selon lequel la résistance d'un matériau semi-conducteur change avec la température. Par conséquent, une thermistance est essentiellement une résistance sensible à la température, dont la valeur change en fonction de la température à laquelle elle est exposée.

Il existe deux types de thermistances : une thermistance à coefficient de température négatif (NTC) et une thermistance à coefficient de température positif (PTC). Les thermistances NTC diminuent leur résistance à mesure que la température augmente, tandis que les thermistances PTC font le contraire.

Il est important de noter qu'une thermistance est un dispositif non linéaire, ce qui signifie que le tracé de la résistance en fonction de la température se présente sous la forme d'une courbe plutôt que d'une ligne droite. Pour cette raison, dans la pratique, les fiches techniques des thermistances fournissent souvent un tableau qui fournit des relations température-résistance déterminées de manière empirique.

La nouvelle famille de produits Toshiba est conçue pour faciliter la détection de la température dans les systèmes électroniques pour les concepteurs.

La nouvelle famille s'appelle la famille Thermoflagger et comprend des circuits intégrés de détection de surchauffe qui fonctionnent en conjonction avec des thermistances PTC afin de suivre les températures du système. Au sein de cette famille, les deux premiers produits sont le TCTH021BE et le TCTH022BE.

Les produits fonctionnent en fournissant une sortie de source de courant constant au niveau de la broche PTCO, qui est ensuite transmise à une chaîne d'une ou plusieurs thermistances PTC externes. À mesure que la température de ces thermistances augmente, la tension au niveau de la broche PTCO augmente et ce changement de tension est transmis à un comparateur interne du circuit intégré. De cette manière, le Thermoflagger IC peut détecter le dépassement d'une limite de température et réagir en conséquence.

Si une limite de température est dépassée, les circuits intégrés Thermoflagger produiront un signal FLAG qui indique la surchauffe à un MCU en aval. Dans le TCTH021BE, le FLAG n'est pas verrouillé, mais dans le TCTH022BE, le FLAG est verrouillé. Plus d’informations peuvent être trouvées dans la fiche technique de la série TCTH0xxxE.

Dans certaines configurations de détection de température basées sur une thermistance, chaque thermistance individuelle nécessite son propre circuit intégré dédié pour lire la température. Avec la famille Thermoflagger, Toshiba permet aux concepteurs de connecter plusieurs thermocouples PTC en série avec un seul appareil Thermoflagger.

Selon la fiche technique de la pièce, la famille Thermoflagger peut prendre en charge jusqu'à 30 thermistances connectées à un seul appareil. Étant donné que ces pièces sont en série, si la température de l'une des thermistances dépasse un seuil donné, l'appareil pourra signaler au MCU qu'une surchauffe s'est produite.

L'un des avantages de cette approche est qu'elle réduit considérablement le nombre de circuits intégrés discrets requis pour une solution robuste de détection de température. De plus, le fait de disposer d'un seul circuit intégré de détection de température minimise également le nombre de connexions nécessaires à un MCU, ce qui réduit la complexité du système.