摘　要：介紹集成溫度傳感器MAX6610/6611的主要特點、特性以及在鎳鉻電池快速充電器中的應用。


關鍵詞：集成溫度傳感器；MAX6611；充電器；電壓比較器

1引言

　　MAX6610/6611是美信公司2002年推出的一款新型模擬溫度傳感器。該傳感器內部集成了精密的參考電壓源(VREF=4.096V/MAX6611，VREF=2.560V/MAX6610)，其溫度系數小，典型值為10ppm/℃；工作電壓范圍4.5V～5.5V(MAX6611)、3.0V～5.5V(MAX6610)；靜態(tài)電流小，典型值為150μA，并且自效應小，且有省電關閉控制，在關閉狀態(tài)時耗電典型值為0.2μA；測溫范圍-40℃～+125℃；測溫精度與測溫范圍有關：25℃時±1.2℃，-10℃～+55℃時±2.4℃，-20℃～+85℃時±3.7℃(保證在4σ范圍內)；靈敏度16mV/℃；非線性誤差1℃。

　　由于該傳感器具有上述特點，適用于系統(tǒng)的溫度監(jiān)控、溫度補償、通風系統(tǒng)、家用電器等領域。

2典型應用電路及溫度特性

　　MAX6611為6管腳SOT-23封裝，如圖1所示。管腳功能為：腳1(VCC)電源正端，接0.1μF旁路電容；腳2、腳6(GND)電源負端，接地；腳3()關閉控制端，低電平(≤0.5V)有效，高電平(≥0.5V)時正常工作，不用時接VCC；腳4(TEMP)輸出與溫度成正比的模擬電壓；腳5(REF)為4.096V基準電壓輸出端，其驅動電流可達1mA，接1nF～1μF的旁路電容

MAX6611輸出電壓UTEMP與測量溫度T的關系為：UTEMP=U0+S?T；

　　式中U0?D?D0℃時的輸出電壓，S?D?D傳感器的靈敏度，T?D?D測量溫度。

　　對應芯片的靈敏席分別為：S=10mV/℃(MAX6610)；S=16mV/℃(MAX6611)。

　　該芯片輸出電壓UTEMP與溫度T的關系如圖3。




　在MAX6611的典型應用電路中(圖2)，它是由MAX6611及微控制器μC組成，μC芯片內帶有ADC，將MAX6611輸出的模擬電壓轉換為相應的數字電壓，TEMP端直接接μC的ADC IN接口，并將MAX6611的REF端輸出的4.096V基準電壓輸入μC的REF IN端，提供ADC所需的基準電壓。分辨率的高低與ADC的位數有關，若采用8位ADC，分辨率可達1℃，采用10位時分辨率則為0.25℃。

3MAX6611在鎳鎘電池快速充電器中的應用

　　由MAX6611型溫度傳感器IC1、電壓比較器IC2、和LM317型三端可調集成穩(wěn)壓器構成的鎳鎘電池快速充電器，電路如圖4所示。該電路對3V～4.5V的鎳鎘電池組進行快速、安全地充電。通常認為，當被充電電池的溫度升高5℃時就充到額定容量的80％；此時充電器就改用40mA的小電流繼續(xù)給電池充電，這種自動切換方式不僅能節(jié)省充電時間，還不會造成過充電現象。

　　(1)溫度傳感器MAX6611的4管腳(TEMP)輸出與溫度成正比的電壓信號，與比較器的反相端相連接，MAX6611的5管腳(REF)輸出的基準電壓經100kΩ電位器分壓后與比較器的同相端相連，UTEMP=1.2V+S?T。


(2)三端穩(wěn)壓集成電路LM317引腳見圖4，該芯片的特性為：由Vin端給它提供工作電壓以后，便可以保持其+Vout端(2腳)比ADJ端(1腳)的電壓高1.25V。因此，只需用極小的電流來調整ADJ端的電壓，便可在+Vout端得到比較大的電流輸出，并且電壓比ADJ端高出恒定的1.25V。

　　(3)電壓比較器IC2，兩路電壓UTEMP與U2輸入比較器得到輸出電壓U0，其表達式為：

圖4中當電壓比較器IC2輸出的電壓U0為高電平時，VD截止，因為LM317的Vout-ADJ端的內部基準電壓E0=1.25V，所以該恒流源的輸出電流


I1，所以快速充電時的總充電電流近似等于I1=1A。


　　當溫度升高時(約5℃)，傳感器輸出電壓UTEMP變大，使得電壓比較器輸出低電平，此時VD導通，LM317的調整端電位UADJ≈0.7V，進而使+Vout=E0+UADJ=1.25+0.7≈2V，由于R3的下端接電池的正極，因此LM317處于反向偏置狀態(tài)而不工作。此時靠流經電阻R4上的電流I2給電池充電。

　　例如：R1=100k，RF=10M時，在室溫T=25℃時，UTEMP=1.6V，調節(jié)100k電位計使U2=1.65V，
　　則U0=6.65V為高電平，VD截止；
　　在充電過程中溫度升高（T=30℃時），UTEMP=1.68V，則U0=-1.35V為低電平，VD導通。則電路用弱電流給電池充電。??


參考文獻

［1］美國MAXIM公司產品資料［Z］.2003.
［2］沙占友，等.LM135系列精密集成溫度傳感器的應用［J］.儀表技術，2002，(4).??
［3］關德新，馮文全.單片機外圍器件實用手冊?D?D電源器件分冊［M］.北京航空航天大學出版社，2002.
［4］方佩敏.集成溫度傳感器MAX6611［J］.傳感器世界，2003，(2).


作者：劉國強1，劉　旭2，安　鋼1
(1.裝甲兵工程學院機械工程系，北京100072；
2.裝甲兵工程學 院圖書館，北京100072)