Схема защиты системы от перегрева

Состоящая из двух микросхем схема на Рисунке 1 обеспечивает управление вентилятором, предупреждение о перегреве и формирование сигналов отключения для защиты системы от чрезмерного повышения температуры. Схема контролирует температуру печатной платы, а также температуру кристалла процессора, ПЛИС или другой микросхемы. IC₁ – это датчик температуры и драйвер вентилятора охлаждения с номинальным рабочим током 250 мА. При низкой температуре вентилятор охлаждения выключен, чтобы минимизировать шум и износ. Когда температура системы повышается более чем до 45 °C, запрограммированный на заводе компаратор температуры микросхемы IC₁ активирует выход управления вентилятором /FANOUT, подключая нижнюю клемму вентилятора к земле. Вентилятор может работать при напряжениях до 24 В. После включения вентилятора температура системы обычно либо продолжает повышаться с меньшей скоростью, либо несколько падает. Если температура падает достаточно сильно, вентилятор выключается. Чтобы избежать постоянного включения и выключения вентилятора, IC₁ обеспечивает гистерезис 1, 4 или 8 °C, который можно выбрать с помощью входа HYST.

Рисунок 1.	Эта схема обеспечивает управление вентилятором и защиту от перегрева систем и цифровых микросхем, потребляющих большую мощность.

При наличии проблем охлаждения, таких как чрезмерное рассеивание мощности или заблокированные пути вентиляции, рост температуры системы может продолжаться. IC₁ имеет два выхода, предупреждающих о таком состоянии. Выход /WARN становится активным, когда температура превышает 60 °C, а /OT сообщает о том, что температура поднялась выше 75 °C. /OT можно использовать в качестве сигнала выключения системы. Если IC₁ контролирует температуру платы, то IC₂ контролирует температуру кристалла другой микросхемы – обычно процессора, ПЛИС или специализированной микросхемы. В качестве датчика температуры к ней, как правило, подключается p-n переход внешнего малосигнального p-n-p транзистора. IC₂ пропускает ток через этот p-n переход, измеряет результирующее напряжение и вычисляет температуру перехода. Затем IC₂ сравнивает вычисленную температуру с предустановленным порогом. Когда температура перехода превысит порог, в данном случае – 125 °C, микросхема IC₂ активирует выход /TOVER, который можно использовать для отключения системы.

Выходы с открытыми стоками /OT и /TOVER микросхем IC₁ и IC₂ подключены к общему нагрузочному резистору и к клемме отключения питания. Если температура платы или микросхемы превышает максимально допустимый безопасный уровень, система отключается до того, как может произойти ее повреждение. IC₁ следует разместить в том месте, температуру которого необходимо измерять. В зависимости от системы, это место может быть рядом с «горячей точкой» или на пути воздушного потока вентилятора охлаждения. Печатные проводники между IC₂ и выносным датчиком температуры должны быть достаточно короткими и отделенными от высокоскоростных линий данных.

Материалы по теме

1. Datasheet Maxim MAX6512UT125
2. Datasheet Maxim MAX6665ASA45