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用于Peltier模块的集成温度控制器概论MAX1978/MAX1979是用于Peltier热电冷却器（TEC）模块的最小，最安全，最精确完整的单芯片温度控制器。片上功率FET和热控制环路电路可最大限度地减少外部元件，同时保持高效率。可选择的500kHz/1MHz开关频率和独特的纹波消除方案可优化元件尺寸和效率，同时降低噪声。内部MOSFET的开关速度经过优化，可降低噪声和EMI。超低漂移斩波放大器可保持±0.001°C的温度稳定性。直接控制输出电流而不是电压，以消除电流浪涌。独立的加热和冷却电流和电压限制提供最高水平的TEC保护。MAX1978采用单电源供电，通过在两个同步降压调节器的输出之间偏置TEC，提供双极性±3A输出。真正的双极性操作控制温度，在低负载电流下没有“死区”或其他非线性。当设定点非常接近自然操作点时，控制系统不会捕获，其中仅需要少量的加热或冷却。模拟控制信号精确设置TEC电流。MAX1979提供高达6A的单极性输出。提供斩波稳定的仪表放大器和高精度积分放大器，以创建比例积分（PI）或比例积分微分（PID）控制器。仪表放大器可以连接外部NTC或PTC热敏电阻，热电偶或半导体温度传感器。提供模拟输出以监控TEC温度和电流。此外，单独的过热和欠温输出表明当TEC温度超出范围时。片上电压基准为热敏电阻桥提供偏置。MAX1978/MAX1979采用薄型48引脚薄型QFN-EP封装，工作在-40°C至+85°C温度范围。采用外露金属焊盘的耐热增强型QFN-EP封装可最大限度地降低工作结温。评估套件可用于加速设计。应用光纤激光模块典型工作电路出现在数据手册的最后。WDM，DWDM激光二极管温度控制光纤网络设备EDFA光放大器电信光纤接口ATE特征♦尺寸最小，最安全，最精确完整的单芯片控制器♦片上功率MOSFET-无外部FET♦电路占用面积0.93in2♦回路高度3mm♦温度稳定性为0.001°C♦集成精密积分器和斩波稳定运算放大器♦精确，独立的加热和冷却电流限制♦通过直接控制TEC电流消除浪涌♦可调节差分TEC电压限制♦低纹波和低噪声设计♦TEC电流监视器♦温度监控器♦过温和欠温警报♦双极性±3A输出电流（MAX1978）♦单极性+6A输出电流（MAX1979）订购信息部件温度范围引脚封装MAX1978ETM-40°Cto+85°C48ThinQFN-EP*MAX1979ETM-40°Cto+85°C48ThinQFN-EP*EP=裸焊盘。引脚配置绝对最大额定值VDDtoGND..............................................................-0.3Vto+6VSHDN,MAXV,MAXIP,MAXIN,CTLI,OT,UTtoGND............................................-0.3Vto+6VFREQ,COMP,OS1,OS2,CS,REF,ITEC,AIN+,AIN-,AOUT,INT-,INTOUT,BFB+,BFB-,FB+,FB-,DIFOUTtoGND......................................-0.3Vto(VDD+0.3V)PVDD1,PVDD2toVDD...........................................-0.3Vto+0.3VPVDD1,PVDD2toGND...............................-0.3Vto(VDD+0.3V)PGND1,PGND2toGND.......................................-0.3Vto+0.3VCOMP,REF,ITEC,OT,UT,INTOUT,DIFOUT,BFB-,BFB+,AOUTShorttoGND.............................IndefinitePeakLXCurrent(MAX1978)(Note1).................................±4.5APeakLXCurrent(MAX1979)(Note1)....................................+9AContinuousPowerDissipation(TA=+70°C)48-LeadThinQFN-EP(derate26.3mW/°Cabove+70°C)(Note2).................2.105WOperatingTemperatureRangesMAX1978ETM..................................................-40°Cto+85°CMAX1979ETM..................................................-40°Cto+85°CMaximumJunctionTemperature.....................................+150°CStorageTemperatureRange.............................-65°Cto+150°CLeadTemperature(soldering,10s).................................+300°C注1：LX具有PGND和PVDD的内部钳位二极管。正向偏置这些二极管的应用不应超过IC的封装功耗限制。注2：焊接下侧金属块到PC板接地层。超出“绝对最大额定值”下列出的应力可能会对器件造成永久性损坏。这些仅是应力额定值，并不暗示器件在这些或任何其他条件下的功能操作超出规范的操作部分中指出的条件。长时间暴露在绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。管脚描述引脚名称功能1OS2输出检测2.OS2检测差分TEC电压的一侧。OS2是一个感知点，而不是功率输出。2,8,29,35NC没有内部连接3，5PGND电源地2.内部同步整流器接地连接。在电源接地层将所有PGND引脚连接在一起。4,6,9LX2电感2连接。将所有LX2引脚连接在一起。使用MAX1979时，将LX2连接到LX1。7,10PVDD2电源2输入。必须与VDD的电压相同。在VDD电源层连接所有PVDD2输入。用10μF陶瓷电容旁路至PGND2。11SHDN关机控制输入。低电平有效关断控制12OT低温报警。如果温度反馈低于设定点电压20mV（通常为+1.5°C），则漏极开路输出拉低。13UT低温报警。如果温度反馈低于设定点电压20mV（通常为+1.5°C），则漏极开路输出拉低。14INOUT积分器放大器输出。通常连接到CTLI。15INT-积分器放大器反相输入。通常通过热补偿网络连接到DIFOUT。16,25,26,42,43GND模拟地。将所有GND引脚连接到模拟地平面。17DIFOUT斩波稳定仪表放大器输出。差分增益为50✕（FB+-FB-）。18FB-斩波稳定仪表放大器反相输入端。连接热敏电阻桥。19FB+斩波稳定仪表放大器同相输入端。连接热敏电阻桥。20BFB-斩波稳定缓冲FB-输出。用于监控热敏电阻桥电压。21BFB+斩波稳定缓冲FB+输出。用于监控热敏电阻桥电压。22AIN+非专用斩波稳定放大器同相输入23AIN-非专用斩波稳定放大器反相输入24AOUT非专用斩波稳定放大器输出27,30PVDD1电源1输入。必须与VDD的电压相同。在VDD电源层连接所有PVDD1输入。用10μF陶瓷电容旁路至PGND1。28,31,33LX1电感1连接。将所有LX1引脚连接在一起。使用MAX1979时，将LX1连接到LX2。32,34PGND电源地1.内部同步整流器接地连接。在电源接地层将所有PGND引脚连接在一起。36FREQ开关频率选择。低=500kHz，高=1MHz。37ITECTEC电流监视器输出。ITEC输出电压是TEC电流电阻器两端电压的函数。VITEC=1.50V+（VOS1-VCS）✕8。38CMOP电流控制环路补偿。对于大多数设计，请在COMP和GND之间连接一个10nF电容。39MAXIP最大正TEC电流。将MAXIP连接到REF以设置默认正电流限制+𝟏𝟓𝟎𝒎𝑽𝑹𝑺𝑬𝑵𝑺𝑬⁄。40MAXIN最大负TEC电流。将MAXIN连接到REF以设置默认负电流限制−𝟏𝟓𝟎𝒎𝑽𝑹𝑺𝑬𝑵𝑺𝑬⁄。使用MAX1979时，将MAXIN连接到GND。41MAXV最大双极TEC电压。连接REF和GND之间的外部电阻分压器，以设置TEC上的最大电压。最大TEC电压为4✕VMAXV。44VDD模拟电源电压输入。用10μF陶瓷电容旁路至GND。45CTLITEC电流控制输入。设置进入TEC的差分电流。中心点为1.50V（无TEC电流）。使用热控制回路时连接到INTOUT。ITEC=（VOS1-VCS）/RSENSE=（VCTLI-1.50）/（10✕RSENSE）。当（VCLTI-VREF）0时，VOS2VOS1VCS。46REF1.5V参考电压输出。用1μF陶瓷电容将REF旁路至GND。47CS电流检测输入。在CS和OS1之间监视通过TEC的电流。最大TEC电流为150mV/RSENSE，MAX1978为双极性。MAX1979TEC电流为单极性。48OS1输出检测1.OS1检测差分TEC电压的一侧。OS1是感测点，而不是功率输出。功能框图详细说明功率级MAX1978/MAX1979热电冷却器（TEC）温度控制器的功率级由两个开关降压调节器组成，它们共同工作以直接控制TEC电流。这种配置在TEC上产生差分电压，允许双向TEC电流用于控制冷却和加热。可控制的冷却和加热使精确的TEC温度控制在激光驱动器规格的严格公差范围内。CTLI的电压直接设定TEC电流。内部热控制回路驱动CTLI以调节TEC温度。片上热控制电路可配置为实现0.001°C的温度控制稳定性。图1显示了典型的TEC热控制电路。纹波消除MAX1978/MAX1979中使用的开关稳压器固有地在每个共模输出上产生纹波电压。MAX1978中的稳压器同相切换并提供互补的同相占空比，因此差分TEC输出的纹波波形会大大降低。此功能可抑制TEC处的纹波电流和电噪声，以防止干扰激光二极管，同时最大限度地减小输出电容滤波器的尺寸。开关频率FREQ设置内部振荡器的开关频率。当FREQ=GND时，振荡器频率为500kHz。当FREQ=VDD时，振荡器频率为1MHz。1MHz设置允许最小电感和滤波电容值。500kHz设置可优化效率。图1MAX1978典型应用电路电压和电流限制设置MAX1978和MAX1979提供设置以限制最大差分TEC电压。向MAXV施加电压会将TEC上的最大电压限制为±（4✕VMAXV）。MAX1978还限制了最大的正和负TEC电流。施加到MAXIP和MAXIN的电压独立设置最大正负输出电流限制。MAX1979仅在一个方向上控制TEC电流，因此最大电流仅通过MAXIP设置。使用MAX1979时，MAXIN必须连接到GND。斩波稳定仪表放大器MAX1978和MAX1979包括一个斩波输入仪表放大器，其固定增益为50.外部热传感器（通常为热敏电阻）连接到其中一个放大器输入。另一个输入连接到表示温度设定点的电压。该设定点可以从抗分辨器网络或DAC导出。随附的仪表放大器提供低失调漂移，以防止温度设定点随环境温度变化而漂移。通过使用如图1所示的放大器，可以在0°C至+50°C的环境温度范围内实现0.001°C的温度稳定性.DIFOUT是仪表放大器输出，与设定点之差的50倍成比例温度和TEC温度。这种差异通常被称为“误差信号”。为获得最佳温度稳定性，请从驱动热敏电阻的相同参考电压（通常为MAX1978/MAX1979REF输出）获得设定点电压。这称为“比例”或“桥接”连接。桥接连接通过消除REF漂移