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ADN8831 高效率TEC控制器解决方案

2023/2/1 16:11:54
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ADN8831是一款单芯片TEC控制器。它集成了两个零漂移、轨到轨比较器和一个PWM驱动器。独特的PWM驱动器采用模拟驱动器工作,在H桥模式下控制外部选择的MOSFET。通过检测来自TEC的温度检测器反馈,ADN8831可以驱动TEC以建立连接至TEC模块的激光二极管或无源组件的可编程温度。


ADN8831 高效率TEC控制器解决方案


ADN8831支持NTC热敏电阻或正温度系数(PTC) RTD。目标温度设置为由基准电压源驱动的DAC或外部电阻分压器的模拟电压输入。


比例-积分-微分(PID)补偿网络有助于快速、准确地稳定ADN8831热控制环路。可调PID补偿网络示例参见AN-695应用笔记“使用ADN8831 TEC控制器评估板”。在冷却和加热模式下,ADN8831提供2.5 V(典型值)基准电压,适用于热敏电阻温度检测或TEC电压/电流测量和限制。


应用


热电冷却器(TEC)温度控制

DWDM光收发器模块

光纤放大器

光纤网络系统

需要TEC温度控制的仪器仪表

*产品受美国专利第6,486,643号保护


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    2026-02-05
    一、概述ADN88341 是一款集成TEC控制器的单芯片TEC控制器。它包括线性功率级、脉冲宽度调制(PWM)功率级和两个零点漂移、轨到轨运算放大器。线性控制器采用PWM驱动器工作,在H桥配置下控制内部功率MOSFET。通过测量热传感器反馈电压,并使用集成运算放大器作为比例-积分-微分(PID)补偿器来调理信号,ADN8834通过TEC驱动电流,将连接至TEC模块的激光二极管或无源组件的温度建立至可编程的目标温度。ADN8834支持负温度系数(NTC)热敏电阻以及正温度系数(PTC)电阻温度检测器(RTD)。目标温度设置为数模转换器(DAC)或外部电阻分压器的模拟电压输入。ADN8834温度控制环路利用内置零漂移斩波放大器通过PID补偿方式实现稳定。内部2.50 V基准电压提供精确的1%输出,用于热敏电阻温度检测电桥和分压器网络偏置,从而在加热和冷却模式下对最大TEC电流和电压限值进行编程。它利用零点漂移斩波放大器,通过自动模拟温度控制环路可维持极佳的长期温度稳定性。二、特征用于TEC控制器的集成低RDSON MOSFETTEC电压和电流运行监测无需外部感测电阻器独立的TEC加热和冷却电流限制设置可编程的最大TEC电压2.0 MHz PWM驱动器开关频率外部同步两个集成的零漂移轨到轨斩波放大器能够使用NTC或RTD热传感器2.50 V参考输出,精度为1%温度锁定指示灯提供25球、2.5毫米×2.5毫米WLCSP或24导联、4毫米×4毫米LFCSPAEC-Q100符合汽车应用标准三、应用TEC温度控制光学模块光纤放大器光网络系统需要TEC温度控制的仪器
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    2026-02-05
    自动增益控制(AGC)没有 AGC 的器件在输入增益过大时,输出会出现削波失真。AGC 能够在输入增益过大时防止输出削波,消除输出失真。上图展示了过增益麦克风输入在有 AGC 和没有 AGC 时的对比。MAX9814 的 AGC 通过首先检测输出电压是否超过预设限值来控制增益。然后,以可选的时间常数降低麦克风放大器增益,以校正过量的输出电压幅度。这个过程称为启动时间(attack time)。当输出信号幅度随后降低时,增益会在短时间内保持在降低后的状态,然后缓慢增加至正常值。这个过程称为保持和释放时间(hold and release time)。放大器调整以适应输入信号变化的速度由以下因素决定:外部定时电容 CCT施加到 A/R 引脚的电压AGC 阈值可通过调整 VTH 来设置。增益衰减是输入信号幅度的函数,最大 AGC 衰减为 20 dB。上图展示了输入突发信号超过预设限值时的效果,包括输出启动、保持和释放时间。时间常数配置建议如果启动和释放时间配置得响应过快,随着增益快速调整以跟随信号动态变化,可能会出现可闻的"抽吸(pumping)"或"喘息(breathing)"等声音伪迹。为获得最佳效果,应调整 AGC 的时间常数以适应音源材料:应用场景推荐参数以音乐 CD 为主要音源启动时间 160 µs,释放时间 80 ms音乐应用通常需要比语音或电影内容更短的释放时间。
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    2026-02-05
    限流保护与热过载保护ADP151 内置限流保护电路和热过载保护电路,以防止因功耗过大而损坏器件。限流保护ADP151 设计为当输出负载达到 300 mA(典型值) 时进行限流。当输出负载超过 300 mA 时,输出电压会降低,以保持恒定的限流值。热过载保护ADP151 还包含热过载保护功能,将结温限制在最高 150°C(典型值)。在极端条件下(即高环境温度和大功耗),当结温开始升至 150°C 以上时:输出被关闭,输出电流降至 0当结温降至 135°C 以下时:输出重新开启,输出电流恢复到额定值硬短路情况分析考虑 VOUT 对地硬短路的情况:阶段状态结果初始电流限流启动仅 300 mA 电流流入短路点升温结温自热升至 150°C 以上热关断激活,输出关闭,电流降至 0降温结温冷却至 135°C 以下输出重新开启,再次导通 300 mA循环结温再次升至 150°C 以上热关断再次激活...这种在 135°C 至 150°C 之间的热振荡会导致输出电流在 300 mA 和 0 mA 之间振荡,只要短路持续存在,该振荡就会继续下去。设计注意事项限流保护和热限流保护可在意外过载条件下保护器件。为确保可靠运行,必须在外部限制器件功耗,使结温不超过 125°C。
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    2026-02-05
    ADP151 是一款超低噪声、低静态电流的 LDO(低压差)线性稳压器,工作电压范围为 2.2 V 至 5.5 V,可提供高达 200 mA 的输出电流。其满载时仅消耗 265 µA 的典型工作电源电流,非常适合电池供电的便携式设备。关断电流消耗通常仅为 0.2 µA。ADP151 采用专有架构,为噪声敏感的模拟和射频应用提供卓越的噪声性能,且无需噪声旁路电容。该器件还经过优化,可与小型 1 µF 陶瓷电容配合使用。内部结构ADP151 内部由以下部分组成:基准电压源(Reference)误差放大器(Error Amplifier)反馈分压器(Feedback Voltage Divider)PMOS 导通晶体管(PMOS Pass Transistor)输出电流通过 PMOS 导通器件输送,该器件由误差放大器控制。误差放大器将基准电压与来自输出的反馈电压进行比较,并放大其差值:EN 输入端有一个内部下拉电阻,当该引脚悬空时可将输入保持为低电平。输出电压选项与使能控制ADP151 提供 16 种输出电压选项,范围从 1.1 V 至 3.3 V。该器件使用 EN 引脚在正常操作条件下使能和禁用 VOUT 引脚:EN 为高电平 → VOUT 开启EN 为低电平 → VOUT 关闭如需自动启动,可将 EN 连接至 VIN。
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    2026-02-04
    保护特性LT3042 集成了多项针对电池供电应用的保护特性。精密电流限制和热过载保护可防止 LT3042 在输出端发生过载和故障条件时损坏。正常工作时,结温不得超过 125°C(E-级、I-级)或 150°C(H-级、MP-级)。为保护 LT3042 的低噪声误差放大器,SET-TO-OUTS 保护钳位将 SET 与 OUTS 之间的最大电压限制在一定值,通过钳位的最大直流电流为 20mA。因此,对于 SET 由电压源主动驱动的应用,电压源必须限制在 20mA 或更小。此外,为限制瞬态故障条件下流过这些钳位的瞬态电流,SET 引脚电容(CSET)的最大值应限制为 22μF。LT3042 还集成了反向输入保护,IN 引脚可承受高达 -20V 的反向电压,而不会产生任何输入电流,也不会在 OUT 引脚产生负电压。该稳压器可保护自身和负载免受反向接入电池的影响。在需要备用电池的电路中,可能出现几种不同的输入/输出条件。当输入端被拉至 GND、某个中间电压或开路时,输出电压可能保持。在所有这些情况下,反向电流保护电路可防止电流从输出端流向输入端。然而,由于 OUTS-TO-SET 钳位的存在,除非 SET 引脚悬空,否则电流可以流过 SET 引脚电阻到 GND,以及通过输出过冲恢复电路流过高达 15mA 到 GND。通过在 OUTS 和 SET 引脚之间放置一个肖特基二极管(阳极在 OUTS 引脚),可以显著减小通过输出过冲恢复电路的电流。
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