過溫保護(hù)（Over Temperature Protection，OTP）是一種常見的電子保護(hù)功能，通常用于保護(hù)電路和電子設(shè)備不受高溫的損害。當(dāng)電路或設(shè)備的溫度升高到超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，過溫保護(hù)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)，以便通過斷開電源或限制電流來控制溫度下降并防止進(jìn)一步的加熱。
過溫保護(hù)功能
當(dāng)管芯溫度超過160℃時(shí)，過溫保護(hù)電路輸出控制信號OUTPUT輸出為高電平；直到溫度降至140℃時(shí)，過溫保護(hù)電路輸出控制信號OUTPUT才重新變?yōu)榈碗娖健?/div>
過溫保護(hù)電路
過溫保護(hù)電路通常由溫度傳感器、比較器、觸發(fā)器和開關(guān)管等部分組成。溫度傳感器通常是一種熱敏電阻器，其電阻值隨著溫度的變化而變化。比較器則用來比較傳感器輸出的電壓信號和一個(gè)預(yù)設(shè)的閾值電壓信號，當(dāng)傳感器輸出的電壓信號超過閾值電壓信號時(shí)，比較器輸出一個(gè)高電平信號，觸發(fā)保護(hù)電路切斷電源，以保護(hù)設(shè)備。
熱敏電阻器：溫度傳感器通常使用熱敏電阻器，它的電阻值與溫度成反比例關(guān)系。當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值減??；當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻值增加。
比較器：比較器是一種電路，用于比較兩個(gè)電壓信號的大小。在過溫保護(hù)電路中，比較器通常將熱敏電阻器輸出的電壓信號與一個(gè)預(yù)設(shè)的閾值電壓信號進(jìn)行比較。當(dāng)熱敏電阻器輸出的電壓信號超過預(yù)設(shè)的閾值電壓信號時(shí)，比較器輸出高電平信號。
觸發(fā)器：觸發(fā)器是一種電路，用于在特定條件下切換輸出狀態(tài)。在過溫保護(hù)電路中，觸發(fā)器通常用來控制開關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)切斷電源的功能。
開關(guān)管：開關(guān)管是一種電子元件，可以控制電路的通斷。在過溫保護(hù)電路中，開關(guān)管通常被用來切斷設(shè)備的電源，以保護(hù)設(shè)備。
過溫保護(hù)電路工作流程：
溫度傳感器檢測設(shè)備內(nèi)部的溫度，并將溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。
比較器將溫度傳感器輸出的電壓信號與預(yù)設(shè)的閾值電壓信號進(jìn)行比較。
如果溫度傳感器輸出的電壓信號超過預(yù)設(shè)的閾值電壓信號，比較器輸出高電平信號。
高電平信號觸發(fā)觸發(fā)器，使其輸出一個(gè)信號控制開關(guān)管切斷設(shè)備的電源。
設(shè)備的電源被切斷，設(shè)備停止工作，直到溫度降低到安全范圍內(nèi)，保護(hù)電路才會(huì)自動(dòng)重置，設(shè)備才能重新啟動(dòng)。
過溫保護(hù)電路設(shè)計(jì)實(shí)例
1、確定要放置傳感器的熱點(diǎn)區(qū)域
這里最重要的是你可以識別到這些熱點(diǎn)位置，這樣保護(hù)才能達(dá)到目的。
2、設(shè)置OTP目標(biāo)的觸發(fā)點(diǎn)
當(dāng)達(dá)到這個(gè)跳變點(diǎn)的時(shí)候，不會(huì)損壞設(shè)備。
3、選擇你想要用的傳感器類型
對于PCB板，成本比較低的選擇是NTC熱敏電阻。貼片或者插件都可以。
4、選擇關(guān)聯(lián)部件
與選擇比較器、偏置電阻或者添加延遲/旁路電容一樣，你可以添加遲滯。遲滯是一種防止2種狀態(tài)持續(xù)變化的電阻。
5、進(jìn)行計(jì)算和模擬
在設(shè)計(jì)實(shí)際電路之前，建議先進(jìn)行模擬和計(jì)算。
6、搭建實(shí)際電路進(jìn)行測試
如果要構(gòu)建實(shí)際電路的話，就可能需要反復(fù)的去改進(jìn)你的設(shè)計(jì)，為了減少迭代，建議在計(jì)算和模擬的時(shí)候下點(diǎn)功夫。
假設(shè)已經(jīng)確定了系統(tǒng)的熱點(diǎn)（步驟1），并且想要的是OTP觸發(fā)點(diǎn)是80℃（步驟2）。這里使用的是NTC熱敏電阻，然后使用帶有參考和偏置電阻以及遲滯電路的比較器，同時(shí)添加了去耦電容。
過溫保護(hù)電路圖
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