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[参考译文] UCC21732:使用 AIN 和 APWM 监控温度

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21732
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1403091/ucc21732-monitor-the-temperature-using-ain-and-apwm

器件型号:UCC21732

工具与软件:

专家们、您好!


我正在使用 UCC21732中的10K 热敏电阻来测量温度。 我的电路中错过了什么?

如何关联 AIN 和 APWM? 如何使用 APWM 和微控制器来监测温度?
是否应该使用 ADC 引脚或微控制器上的任何 GPIO 引脚来读取 APWM?



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    尊敬的 Biruk:  

    您可以参阅 UCC21732数据表的这一页。 电路看起来可以、只需确保 AIN 电压在所有工作条件下保持在0.6V 和4.5V 之间即可。

    您可以使用微控制器来测量 APWM 引脚的占空比、也可以使用 RC 电路来过滤 APWM 信号、以便微控制器只读取电压。  

    谢谢!  

    Vivian

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    你(们)好、Vivian

    借助上述电路、我尝试通过将栅极驱动器的 APWM 与微控制器的 ADC 引脚连接来使用微控制器监测温度。 但微控制器不读取 APWM 引脚上的任何内容。 在数据表中、APWM 将 AIN 的模拟输入转换为 PWM、因此微控制器应连接到 DAC 引脚、对吗? 如果是、如何将该 PWM 转换为温度?


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    尊敬的 Biruk:  

    微控制器的采样频率是多少? APWM 引脚的输出频率为400kHz、因此微控制器可能没有足够快的采样速度来读取 PWM 占空比。 您是否直接在 APWM 引脚上看到具有相应占空比的 PWM?  

    要将 PWM 占空比转换为温度、您需要某种类型的公式或查找表。 它需要首先将温度转换为热敏电阻电阻、根据该热敏电阻电阻计算 AIN 电压、然后将 AIN 电压转换为 APWM 占空比。  

    谢谢!  

    Vivian

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    尊敬的 Vivian:

    很抱歉这么晚才回复。 我正在使用 ESP32 WROOM 微控制器、我不知道它的 采样频率是否准确。 我没有直接在 APWM 引脚上看到。
    您能否分享用于将 PWM 占空比转换为温度的公式?  AIN 电压似乎正常。  
    APWM 是一种数字输出、所以为什么我们要使用 微控制器的 ADC 引脚呢?ADC 接受模拟输入?

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    尊敬的 Biruk:  

    如上所述、您需要根据热敏电阻属性计算 AIN 电压。 有一个500uA 的内部电流源、因此 AIN 电压将是无效的= 500uA*(10kOhm+Rthermistor)。 然后、APWM 占空比可通过计算得出  

    您的仿真可以运行多长时间? 我曾尝试运行 UCC21732模型、发现存在错误:AIN 变为高电平而 APWM 开始输出信号之间存在延迟。 请参阅下面的波形屏幕截图。  

    可能 运行仿真更长时间 会生成 APWM 输出。  

    此外、  

    您可以使用微控制器测量 APWM 引脚的占空比、或使用 RC 电路过滤 APWM 信号、以便微控制器只读取电压。  [报价]

    如果使用 RC 电路将 PWM 占空比转换为电压、则可以使用常规 GPIO 读取模拟电压。 如果您想直接读取占空比、您可以在 Google 上搜索如何使用 ESP32读取 PWM -我找到了大量资源、但不是微控制器专家、因此您可以对这些资源进行实验。  

    谢谢!  

    Vivian

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    尊敬的 Vivian:

    感谢您的答复。

    我​×了10k 热敏电阻、因此 Vain =500^−10^6×(10 ×10 × 3 * 10^10 3)= 10V

    但数据表中的 AIN 电压输入范围为0.6V 至4.5V。  

    您能给我分享一下您尝试过的电路吗、您只是为了查看 APWM 和 AIN 连接?



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    尊敬的 Biruk:  

    我刚使用 TI.com 上提供的加密 UCC21732 PSpice 模型。  

    为确保 AIN-APWM 功能正常工作、您可以尝试暂时将 AIN 引脚与热敏电阻网络断开、并直接将电压馈入 AIN (例如2.5V)。 请参阅下面随附的原理图。  

    您还可以选择较小的 R1和/或将电阻器并联到热敏电阻、以确保 AIN 引脚电压保持在工作范围内。  

    谢谢!  

    Vivian

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    尊敬的 Vivian:

    感谢您的分享。

    在连接到 V_Pulse 之前、您是否为 APWM 引脚使用了简单的低通滤波器?

    对于 AIN 引脚、我是否可以使用齐纳二极管对超过 AIN 电压输入范围的过压进行钳制?  

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    尊敬的 Biruk:  

    否、在仿真中、我直接探测了 APWM 输出。 没有与 APWM 连接的 RC 网络。 您可以看到输出确实是一个占空比为50%的 PWM (我使用2.5V 的测试是徒劳的)。  

    您可以使用齐纳二极管、但检测 AIN 4.5V 以上温度变化的能力将丧失。 例如、无论热敏电阻是10千欧还是8千欧、AIN 电压始终等于齐纳二极管反向击穿电压、这可能会导致较大的温度变化。  

    Vivian

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    尊敬的 Vivian:  

    在 APWM 引脚(绿色)和 AIN (黄色)上得到以下波形。 宽度会随 AIN 电压而变化。 我使用了50%的占空比;为什么波形中有大的间隙和小的间隙?  



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    尊敬的 Biruk:  

    我不确定-对于未加密 PSpice 模型、我不会看到此行为。 占空比是恒定的。 我想说短脉冲对应于~400kHz APWM 频率、但我不知道智能脉冲来自哪里。  

    你是否正在使用 Sean 提供的模型? 如果是这样、我会让他闭上眼睛、这样他就可以看看。  

    Vivian

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    尊敬的 Vivian:

    我使用的是 PSpice for TI (这是加密的 默认工具)、我没有使用 Sean 或任何可定制的模型或文件。

    我还注意到、APWM 电压为5V;这是 APWM 的固定值吗? 如果我没记错、我在数据表中没有看到 APWM 电压电平。

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    尊敬的 Biruk:  

    APWM 输出电压与 VCC 相同;如果 APWM = 5V、则 VCC 电压高电平将为5V。  

    我未修改任何未加密模型中的内容、并获得了我与您共享的波形。 下载到名为"slum663"的 zip 文件夹中的未加密模型、然后解压缩、打开.opj 文件和原理图。 然后、我将两个探针放在 AIN 和 APWM 上。 请参阅下面的原理图和波形。  

    此外、我意识到~40us 延迟是正常的、这就是 VCC UVLO 延迟。  

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    尊敬的 Vivian:

    现在、我已经清楚地了解了。  

    我只是想了解占空比、以便测量温度。 我需要在 APWM 脉冲信号下使用占空比。 我怎么能做到这一点?  
    我知道、APWM 输出相应的占空比范围为88%至10%、具体取决于 AIN 电压。 是否有用于查找温度的数学方程? 或编码?  

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    尊敬的 Biruk:  

    这里没有用于查找温度的设置公式。 这一切都取决于您的电路和热敏电阻。  

    例如、热敏电阻在25C 下为1kOhm。 您将一个4k Ω 的电阻器串联在一起。 因此、在25°C 时、AIN 电压为500uA*(1k Ω+4k Ω)= 2.5V。 这对应于50%的占空比。 这就是我们知道50%占空比->25°C 的方法。  

    在50C 时、热敏电阻将是另一个电阻、对应于另一个占空比。  

    您需要检查什么温度对应于什么热敏电阻值。 然后通过此值计算 AIN 电压和占空比。  

    当然、您可以推导自己的方程或代码。