來源：《電子技術應用》

摘要：利用tc652和tc653型專用集成電路檢測微處理器芯片溫度及微處理器散熱保護電路的設計，從而確保了微處理長期安全可靠地工作。 關鍵詞：微處理器 集成溫度傳感器 檢測 散熱保護 電路設計 tc652和tc653是美國telcom公司生產(chǎn)的專用集成電路。它通過檢測微機系統(tǒng)中微處理器（μp）的溫度，控制無刷直流風扇的轉速，來改善μp的散熱條件，確保μp能長期安全可靠地工作。tc652和tc653可廣泛用于pc機和筆記本電腦中的散熱保護電路，還適用于機頂盒（set-top box）、數(shù)字通信設備、微機外設、儀器儀表及測控系統(tǒng)中。二者的區(qū)別是tc653增加了自動關閉模式，低于下限溫度時能自動關閉風扇，以節(jié)省電能。

1 tc652/653的性能特點及工作原理 1.1 性能特點 （1）tc652/653內(nèi)含集成溫度傳感器和a/d轉換器，是一種能同時檢測μp溫度和風扇運行狀況的溫度控制專用ic。 （2）測溫范圍為-40～+125℃。在+25～+70℃范圍內(nèi)測溫精度可達±1%（典型值）。 （3）采用脈寬調制（pwm）方式，利用一個分級的轉速控制器對風扇進行多級調速。輸出脈沖的占空比與μp的溫度成正比。利用上述控制方式不僅能延長風扇的使用壽命，節(jié)省電能，還可降低風扇噪聲。 （4）全部程序已固化在芯片內(nèi)部，不需要上層軟件支持，也不受微機控制�？販胤秶聪孪逌囟萾l與上限溫度th的間隔）依型號中的尾綴而定，共有10種規(guī)格。 （5）電源電壓范圍寬（+28～+5.5v），微功耗（靜態(tài)工作電流僅為50μa）。 1.2 工作原理 tc652/653的內(nèi)部框圖如圖1所示。它們均采用8腳msop封裝。udd、gnd分別為正電源端和公共地。fault為風扇故障報警輸出端，輸出低電平時表示風扇發(fā)生了故障。有故障時，tc652/653被鎖定在關閉模式，pwm輸出端保持低電平。若將shdn端接上高電平或者給udd重新上電，即可使芯片和風扇從關斷狀態(tài)恢復到正常工作狀態(tài)。shdn為關閉風扇的輸入控制端，輸入為低電平時強迫風扇關閉。在關閉模式期間，tc652/653仍能監(jiān)視μp的溫度，若t>th,tover端就輸出低電平。sense為檢測風扇脈沖的輸入端，可通過一只電阻rs來檢測風扇脈沖。如檢測不到脈沖信號，就說明風扇出現(xiàn)了故障。tover為超溫報警端。當μp溫度超過th時，該端輸出低電平。pwm為風扇驅動脈沖的輸出端，脈寬調制頻率約為15hz。 tc652/653的內(nèi)部主要包括溫度傳感器、a/d轉換器、振蕩器、溫度設定及微調電路、占空比邏輯控制電路、輸出級、比較器和風扇檢測邏輯電路。溫度信號經(jīng)過a/d轉換后變成溫度數(shù)據(jù)，存儲到內(nèi)部寄存器中。該寄存器有一個預先定義好的起點溫度，還有6個初始溫度（tl、t1、t2、t3、t4、th），t1～t4被平均分布在所規(guī)定的控溫度范圍（tl～th），詳見表1。其中,t<tl代表起點溫度，此時，tc652的最小占空比dmin=40%；而tc653處于自動關閉模式，tc653的dmin改為50%。tc652/653的上、下限溫度值由型號中的尾綴決定。例如，tc652ae的溫度控制范圍為+25～+45℃。當溫度為+25℃的開啟風扇（低速運行），到+45℃的風扇全速運行。

表1 tc652/653定義的溫度范圍及輸出占空比 溫度t t<tl t1≤t<t1 t2≤t<t2 t2≤t<t3 t3≤t<t4 t4≤t<th th≤t<tov tov≤t 占空比d