作者：德州儀器（TI）
室外攝像頭在安保應(yīng)用中扮演者重要角色，因此，無論處于熱帶、寒帶，還是日溫差極大的氣候，都需要確保它們不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)失常或發(fā)生故障。 舊版室外攝像頭只能在特定溫度范圍內(nèi)可靠地運(yùn)行。溫度較低時(shí)，鋰電池的內(nèi)部電阻較大，使得電池容量迅速退化，甚至失效。溫度很高時(shí)，攝像頭的圖像傳感器可能會(huì)產(chǎn)生“熱像素”，即會(huì)對(duì)整體圖像質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的明亮的單個(gè)像素。 設(shè)計(jì)一種可承受-30°C至+ 55°C的寬范圍環(huán)境溫度的室外攝像頭面臨兩個(gè)主要的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)是極高/低溫下的啟動(dòng)能力。第二個(gè)挑戰(zhàn)是需要在寬溫度范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)量溫度，因?yàn)榘惭b在攝像頭內(nèi)部的風(fēng)扇或加熱器的運(yùn)行基于溫度測(cè)量值。精確的溫度結(jié)果可最大化攝像頭的工作溫度范圍，并防止設(shè)備故障。 具有溫度開關(guān)的設(shè)計(jì)可以幫助解決這兩個(gè)挑戰(zhàn)。 風(fēng)扇和加熱器如何實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行 室外攝像頭，尤其是高清攝像頭，會(huì)產(chǎn)生較高能量。環(huán)境溫度較高時(shí)，風(fēng)扇可以降低內(nèi)部溫度，以保持?jǐn)z像頭正常運(yùn)行。極端寒冷條件下，盡管攝像頭會(huì)產(chǎn)生大量熱量，但這些熱量仍不足以使其在最低工作溫度之上工作。因此，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，可使用加熱器來升高內(nèi)部溫度。 圖1所示為傳統(tǒng)的溫度保護(hù)設(shè)計(jì)，其中微控制器（MCU）或處理器首先啟動(dòng)，并借助傳感器檢測(cè)溫度。但是，如果溫度太低或太高，嘗試啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)損壞MCU或圖像傳感器。為避免這種情況，室外攝像頭設(shè)計(jì)應(yīng)在嘗試啟動(dòng)攝像頭之前將其恢復(fù)到最低工作溫度。
圖1：傳統(tǒng)的溫度保護(hù)設(shè)計(jì) TMP390雙通道溫度開關(guān)可在不使用MCU的情況下提供獨(dú)立的過高和過低溫度檢測(cè)。由于溫度開關(guān)直接控制風(fēng)扇和加熱器，因此可在MCU啟動(dòng)之前為整個(gè)系統(tǒng)提供合適的溫度，從而防止MCU在極高或極低的溫度下運(yùn)行。電阻器可編程的溫度跳閘點(diǎn)為各種應(yīng)用提供了靈活性，而電阻器編程的5°C或10°C的熱滯選項(xiàng)可以防止不必要的數(shù)字輸出切換。 在極低溫度下的啟動(dòng)過程中（參見圖2），接通電源后，溫度開關(guān)將首先啟動(dòng)；MCU或其他組件保持關(guān)閉狀態(tài)。溫度超出安全范圍時(shí)，處于低電平有效狀態(tài)，同時(shí)，加熱器和風(fēng)扇開始增加內(nèi)部溫度。溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開始啟動(dòng)。與圖1中的傳統(tǒng)溫度保護(hù)設(shè)計(jì)相比，TMP390溫度開關(guān)可在系統(tǒng)啟動(dòng)之前調(diào)節(jié)溫度，從而解決了在極低或極高溫度下啟動(dòng)的挑戰(zhàn)。
圖2：TMP390在+ 60°C和-40°C閾值下具有10°C磁滯的示例電路 TMP390溫度開關(guān)在-55°C至+ 130°C范圍內(nèi)具有3C精度（從0°C至+ 70°C為±1.5°C），可在較寬溫度范圍內(nèi)提供足夠精度。通過精確的溫度測(cè)量，室外攝像頭不必再為溫度保護(hù)留余地，從而可使工作溫度范圍最大化，并有效地保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備。由于TMP390溫度開關(guān)可精確控制風(fēng)扇或加熱器，因此可省去室外攝像頭中不必要的耗能。 |
