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通過溫度開關保護室外攝像頭免受極端天氣的影響

作者:TI(德州儀器)時間:2020-02-26來源:電子產品世界收藏

室外在安保應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運轉失常或發生故障。

本文引用地址:http://www.opuaih.live/article/202002/410271.htm

舊版室外只能在特定溫度范圍內可靠地運行。溫度較低時,鋰電池的內部電阻較大,使得電池容量迅速退化,甚至失效。溫度很高時,的圖像傳感器可能會產生“熱像素”,即會對整體圖像質量產生不利影響的明亮的單個像素。

設計一種可承受-30°C至+ 55°C的寬范圍環境溫度的室外攝像頭面臨兩個主要的設計挑戰。第一個挑戰是極高/低溫下的啟動能力。第二個挑戰是需要在寬溫度范圍內準確測量溫度,因為安裝在攝像頭內部的風扇或加熱器的運行基于溫度測量值。精確的溫度結果可最大化攝像頭的工作溫度范圍,并防止設備故障。

具有溫度開關的設計可以幫助解決這兩個挑戰。

風扇和加熱器如何實現高效運行

室外攝像頭,尤其是高清攝像頭,會產生較高能量。環境溫度較高時,風扇可以降低內部溫度,以保持攝像頭正常運行。極端寒冷條件下,盡管攝像頭會產生大量熱量,但這些熱量仍不足以使其在最低工作溫度之上工作。因此,當環境溫度低時,可使用加熱器來升高內部溫度。

圖1所示為傳統的溫度保護設計,其中微控制器()或首先啟動,并借助傳感器檢測溫度。但是,如果溫度太低或太高,嘗試啟動時可能會損壞或圖像傳感器。為避免這種情況,室外攝像頭設計應在嘗試啟動攝像頭之前將其恢復到最低工作溫度。

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圖1:傳統的溫度保護設計

TMP390雙通道溫度開關可在不使用的情況下提供獨立的過高和過低溫度檢測。由于溫度開關直接控制風扇和加熱器,因此可在MCU啟動之前為整個系統提供合適的溫度,從而防止MCU在極高或極低的溫度下運行。電阻器可編程的溫度跳閘點為各種應用提供了靈活性,而電阻器編程的5°C或10°C的熱滯選項可以防止不必要的數字輸出切換。

在極低溫度下的啟動過程中(參見圖2),接通電源后,溫度開關將首先啟動;MCU或其他組件保持關閉狀態。溫度超出安全范圍時,處于低電平有效狀態,同時,加熱器和風扇開始增加內部溫度。溫度達到預設值時,整個系統開始啟動。與圖1中的傳統溫度保護設計相比,TMP390溫度開關可在系統啟動之前調節溫度,從而解決了在極低或極高溫度下啟動的挑戰。

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圖2:TMP390在+ 60°C和-40°C閾值下具有10°C磁滯的示例電路

TMP390溫度開關在-55°C至+ 130°C范圍內具有3C精度(從0°C至+ 70°C為±1.5°C),可在較寬溫度范圍內提供足夠精度。通過精確的溫度測量,室外攝像頭不必再為溫度保護留余地,從而可使工作溫度范圍最大化,并有效地保護系統內的設備。由于TMP390溫度開關可精確控制風扇或加熱器,因此可省去室外攝像頭中不必要的耗能。

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關鍵詞: 攝像頭 MCU 處理器

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