LM75 数字温度传感器和热监视器 二线制接口

一般说明

LM75是一种温度传感器、增量-西格玛模数转换器和数字过温探测器I2C®接口。主机可以随时查询LM75读取温度。输出温度变为开启时关闭温度超出可编程限制。此引脚可在任何一种情况下工作“比较器”或“中断”模式。主机可以对两个温度警报阈值进行编程

（TOS）和报警状态的温度离开（THYST）。此外，主机可以读回LM75的TOS和THYST寄存器的内容。三个销（A0，A1、A2）可用于地址选择。传感器在比较器模式下通电，默认阈值为80摄氏度TOS和75摄氏度THYST。LM75的3.0V至5.5V电源电压范围，低电源电流和I2C接口使其成为广泛应用于应用。其中包括个人电脑的热管理和防护应用、电子测试设备和办公电子设备。

特征

SOP-8和Mini SOP-8（MSOP）包装可节省空间氮气2

C总线接口

单独的开路漏极输出引脚作为中断或比较器/恒温器输出

寄存器回读功能

通电默认允许独立操作

恒温器

关机模式，最大限度地降低功耗

一条总线最多可连接8个LM75

UL识别组件

主要规格

电源电压3.0伏至5.5伏

工作电源电流250μA（典型值）

1毫安（最大）

关闭4μA（典型）

j温度精度−25˚C至100˚C±2˚C（最大）

−55˚C至125˚C±3˚C（最高）

应用

系统热管理

个人计算机

办公电子设备

电子测试设备

绝对最大额定值（注1）

电源电压−0.3V至6.5V

任何针脚的电压−0.3V到+VS+0.3V

任何引脚的输入电流（注2）5 mA

组件输入电流（注2）20 mA

O、 S.输出漏电流10毫安

O、 S.输出电压6.5V

储存温度−65˚C至+150˚C

焊接信息，铅温度

SOP和MSOP包（注3）

气相（60秒）

红外线（15秒）

215摄氏度

220摄氏度

ESD敏感度（注4）LM75B LM75C

人体模型2500V 1500V

机型250V 100V

运行额定值

规定温度范围TMIN至TMAX（注5）−55˚C至+125˚C

电源电压范围（+VS）+3.0V至+5.5V

温度-数字转换器特性

除非另有说明，这些规范适用于LM75BIM-5、LM75BIM-5、LM75CIM-5和对于LM75BIM-3、LM75BIM-3、LM75CIM-3和LM75CIM-3，LM75CIM-5和+VS=+3.3 Vdc（注6）。粗体限制适用于TA=TJ=TMIN至TMAX；所有其他限值TA=TJ=+25˚C，除非另有说明。

逻辑电气特性

数字直流特性除非另有说明，否则这些规范适用于LM75BIM-5的+VS=+5 Vdc，LM75BIM-5、LM75CIM-5和LM75CIM-5，对于LM75BIM-3、LM75BIMM-3、LM75CIM-3和LM75CIMM-3（注6）。黑体限值适用于TA=TJ=TMIN至TMAX；所有其他限值TA=TJ=+25˚C，除非另有规定注意。

C数字开关特性除非另有说明，否则这些规范适用于+VS=+5 Vdc

LM75BIM-5、LM75BIM-5、LM75CIM-5和LM75CIM-5，对于LM75BIM-3、LM75BIMM-3、LM75CIM-3，+VS=+3.3 Vdc，

和LM75CIMM-3。除非另有规定，否则输出线上的CL（负载电容）为80 pF。黑体限值适用于TA=TJ=TMIN至TMAX；所有其他限值TA=TJ=+25˚C，除非另有说明。LM75的开关特性达到或超过I2发布的规格C总线。以下参数是SCL之间的时序关系以及与LM75相关的SDA信号。他们不是I2C总线规格。

注1：绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。操作时，直流和交流电气规格不适用装置超出其额定工作条件。

注2：当任何引脚的输入电压（VI）超过电源（VI<GND或VI>+VS）时，该引脚的电流应限制在5 mA。20毫安最大封装输入电流额定值将输入电流为5 mA时可安全超过电源的引脚数限制为4个。

注3：见AN-450“表面安装方法及其对产品可靠性的影响”或“表面安装”一节其他半导体表面贴装的线性焊接方法。

注4：人体模型，100 pF通过1.5 kΩ电阻器放电。机器型号，200 pF直接排放到每个引脚

注5:LM75θJA（热电阻，与环境的连接）当连接到带有2盎司箔的印刷电路板时，总结如图3所示的箔下表：

注6:LM75的所有零件号将在3V到5.5V的+VS电源电压范围内正常工作。对设备进行测试并规定其额定精度在其标称电源电压下。准确度通常会降低+VS变化的1˚C/V，因为它与标称值不同。

注7：限值保证为国家AOQL（平均出厂质量水平）。

注8：本规范仅用于说明温度数据的更新频率。LM75可以在任何时候读取而不考虑转换状态（并将生成最后的转换结果）。如果正在进行转换，则会在读取结束后中断并重新启动。

注9：为了获得最佳精度，尽量减少输出负载。较高的吸收电流会影响内部加热的传感器精度。这可能导致满负荷时的误差为0.64˚C基于结-环境热阻的额定漏电流和饱和电压。

注10:O.S.延迟是用户可编程的，在设置O.S.之前，最多可进行6次“超限”转换，以尽量减少噪声环境中的误跳闸。

注11：通电时设置的默认值。

注12：典型值为TA=25°C，代表最有可能的参数标准。

注13：将SDA线路保持在低位超过tTIMEOUT的时间将导致LM75B将SDA重置为串行总线通信的空闲状态（SDA设置高）。

Sub-3 GHz频谱或成欧洲5G市场发展的1.0功能描述LM75温度传感器采用带隙型温度传感器和9位ADC（Delta-Sigma模数转换器）。LM75的温度数据输出通过I2随时可用C总线。如果转换在进程，它将在读取后停止并重新启动。A数字比较器也包括在内，它将一系列的读数（用户可选择的读数）与用户可编程设定值和滞后值。这个比较器使O.S.输出线跳闸，这是可编程的模式和极性。

LM75B包含LM75C的所有功能，以及两个附加功能：1LM75B在SDA和SCL线。这些滤波器提高了噪声环境中通信的可靠性。2LM75B还具有总线故障超时功能。如果SDA线路保持在低位的时间超过tTIMEOUT（75 msLM75B将重置为空闲状态（SDA设置为高阻抗）并等待新的启动条件。

输出、TOS和THYST限制

在比较器模式下，O.S.输出的行为类似于THERMOSTAT。当温度超过TOS限制时，输出变为激活状态，当温度下降到极限以下。在这种模式下O、 输出可用于打开冷却风扇，启动紧急关闭系统，或缩短系统时钟速度。关机模式不会在通讯模式下重置O.S.状态。在中断模式下，超过TOS也会使O.S.激活，但是O、 在通过读取任何通过I2注册C接口。一旦启动O.S助推器

功能描述（续）

通过交叉TOS，然后重置，它只能通过温度低于温度。再次，它将保持活动状态无限期直到被读取重置。将LM75放入关机模式也会重置O.S.输出。

上电和断电

LM75总是在已知状态下通电。加电默认条件为：

1.比较器模式

2.TOS=80摄氏度

3.THYST=75摄氏度

4.O、 S.低激活

5.指针=“00”如果LM75未连接到I2C总线通电了，是吗将作为独立的恒温器，具有上述温度设置。当电源电压低于约1.7V时，LM75被认为是断电了。当电源电压升高时高于额定阈值1.7V寄存器重置为所列的加电默认值以上。

C总线接口

LM75作为I2上的从机运行C总线，所以SCL线路是一个输入（LM75不产生时钟）和SDA线是一种双向串行数据路径。根据I2C总线规格，LM75有一个7位从机地址。这个从机地址的四个最高有效位是硬连线的在LM75内部，是“1001”。最不重要的三个地址的位被分配给引脚A2–A0，并被设置通过将这些引脚连接到接地（0）或+VS为了达到高潮，（1）。因此，完整的从机地址为：

功能描述（续）

温度数据格式

温度数据可以从温度TOS中读取设定点和THYST设定点寄存器；并写入TOS设定点，THYST设定点寄存器。温度数据用一个9位的2的补码来表示LSB（最低有效位）等于0.5˚C：

关机模式

通过在中设置关机位来启用关机模式通过I2配置寄存器C总线。关机模式可将电源电流降至4μA（典型值）。在中断模式下O、 如果之前设置了S，则重置，并且在比较器中未定义停机时的模式。I2C接口保持活动状态。I2时钟和数据线的活动C总线可能稍微增加停机模式静态电流。可以从和读取TOS、THYST和配置寄存器以关机模式写入。

故障队列

提供最多6个故障队列以防止故障当LM75在噪声环境中使用时，O.S.跳闸。必须出现队列中设置的故障数连续设置O.S.输出。

比较器/中断模式

如图4 O.S.输出温度响应图所示，触发O.S.的事件与比较器或中断模式。最重要的不同的是，在中断模式下，O.S.将保持设置一旦设置好就无限期。进入时重置O.S中断模式下，从LM75。

O.S.输出

O.S.输出是开漏输出，没有一种内在的上拉。在这方面不会观察到“高”水平固定，直到外部提供上拉电流电源，通常为上拉电阻器。电阻值选择取决于许多系统因素，但一般来说，上拉电阻器应尽可能大。这将最小化LM75内部加热引起的任何错误。拉起的最大电阻，基于LM75规格对于高电平输出电流，提供2V高电平，是30千欧。

O.S.极性

O.S.输出可通过配置进行编程寄存器设置为低电平（默认模式）或高电平。在低激活模式下，触发时O.S.输出变低完全如O.S.输出温度响应所示图4。活跃的高只是颠倒极性O.S.输出。

功能描述（续）

内部寄存器结构

LM75中有四个数据寄存器，由指针寄存器。通电时，指针设为“00”温度寄存器的位置。指针寄存器锁定上次设置的位置。中断模式，从LM75读取，或将设备置于关机模式，重置O.S.输出。读取所有寄存器并写入，但读取的温度寄存器除外只有。对LM75的写入总是包含地址字节和指针字节。对配置寄存器的写入需要一个数据字节，以及TOS和THYST寄存器需要两个数据字节。阅读LM75有两种方式：如果锁定在指针中的位置是正确的（大多数情况下是正确的预期指针将指向温度寄存器，因为它将是从LM75），那么读取可以简单地由一个地址字节组成，然后检索相应数量的数据字节。如果需要设置指针，则地址字节，指针字节，重复开始，另一个地址字节将完成阅读。

第一个数据字节是有效位优先，只允许读取所需的尽可能多的数据以确定温度条件。为例如，如果温度数据的前四位表示温度过高，则主处理器可以立即采取措施补救过度的温度。在读取结束时，LM75可以接受来自主设备的确认或不确认（没有Ac 知识通常用作从设备的信号主机已读取其最后一个字节）。用D7从16位寄存器无意中读取的8位数据位低，可导致LM75停止在SDA线保持低位，如图5所示。这可以防止进一步的总线通信直到至少9个额外的时钟周期已经发生。或者，主机可以发出时钟循环直到SDA变高，此时发出“停止”条件将重置LM75。

应用提示

测量温度时得到预期结果集成电路温度传感器，如LM75，了解传感器测量其自己的模具温度。对于LM75，最佳热路径在死亡和外界之间是通过LM75的别针。在MSOP-8封装中，GND引脚直接连接到模具上，因此GND引脚提供了最好的散热效果路径。如果其他针脚的温度不同（不太可能，但可能），它们会影响模具温度，但不会像GND引脚一样强烈。在SO-8方案中引脚直接连接到模具上，所以它们都会起作用与模具温度相似。因为针脚代表一个好的热路径到LM75模具，LM75将提供印刷品温度的精确测量安装它的电路板。有一个效率较低的塑料包装和LM75模具之间的热路径。如果环境空气温度与印刷电路板的温度，它会有一个小的对测量温度的影响。在探头型应用中，LM75可安装在内部一种端部密封的金属管，然后可以浸入浴缸中或者拧进油箱的螺纹孔里。和任何IC一样必须保留线路和LM75绝缘干燥，防止泄漏和腐蚀。这是尤其是在电路可能在低温下工作时可能发生冷凝的地方。印刷电路涂层和诸如Humseal和环氧树脂漆或浸渍剂的清漆通常用于确保湿气不会腐蚀LM75。

数字噪声问题

LM75B具有集成的低通滤波器SCL和SDA数字线路减轻总线的影响噪音。尽管这种滤波使LM75B通信在噪声环境中具有鲁棒性，但良好的布局实践始终推荐。通过保持远离开关电源的数字跟踪。也，确保包含高速数据通信的数字线路与SDA和SCL线路成直角交叉。上的SDA和SCL线路耦合噪音过大LM75C-特别是振幅大于400的噪声mVpp（LM75的典型滞后），过冲大于300毫伏以上+V，欠冲超过300毫伏低于GND-可能会阻止串行通信成功对于LM75C，串行总线无应答是最重要的常见症状，造成不必要的车流量。上述布局程序也适用于LM75C。尽管串行总线通信的最大频率只有100 kHz，但必须小心确保长印刷电路系统中的正确终端总线上的电路板痕迹或多个部件。阻力可以是与SDA和SCL行串联添加以进一步帮助过滤噪音和铃声。应在与SCL线串联，尽可能靠近LM75C上的SCL引脚。这个5KΩ电阻器，5 pF到10LM75的pF杂散电容提供6mhz到12mhz兆赫低通滤波器，在大多数情况下是足够的滤波。