概述
ADN8831是一款單芯片TEC控制器。它集成了兩個(gè)零漂移、軌到軌比較器和一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)器。獨(dú)特的PWM驅(qū)動(dòng)器采用模擬驅(qū)動(dòng)器工作，在H橋模式下控制外部選擇的MOSFET。通過(guò)檢測(cè)來(lái)自TEC的溫度檢測(cè)器反饋，ADN8831可以驅(qū)動(dòng)TEC以建立連接至TEC模塊的激光二極管或無(wú)源組件的可編程溫度。

ADN8831支持NTC熱敏電阻或正溫度系數(shù)(PTC) RTD。目標(biāo)溫度設(shè)置為由基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動(dòng)的DAC或外部電阻分壓器的模擬電壓輸入。

比例-積分-微分(PID)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)有助于快速、準(zhǔn)確地穩(wěn)定ADN8831熱控制環(huán)路。可調(diào)PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)示例參見AN-695應(yīng)用筆記“使用ADN8831 TEC控制器評(píng)估板”。在冷卻和加熱模式下，ADN8831提供2.5 V（典型值）基準(zhǔn)電壓，適用于熱敏電阻溫度檢測(cè)或TEC電壓/電流測(cè)量和限制。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADN8831高效率TEC控制器解決方案.pdf

應(yīng)用

• 熱電冷卻器(TEC)溫度控制
• DWDM光收發(fā)器模塊
• 光纖放大器
• 光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
• 需要TEC溫度控制的儀器儀表

特性

• 集成兩個(gè)零偏移、軌到軌、斬波放大器
• TEC電壓和電流工作監(jiān)控
• 可編程TEC最大電壓和電流
• 可編程TEC電流加熱和冷卻限值
• 可配置PWM開關(guān)頻率：高達(dá)1 MHz
• 電源效率：> 90%
• 溫度鎖定指示
• 可選內(nèi)部或外部時(shí)鐘源
• 針對(duì)多個(gè)壓降操作的時(shí)鐘相位調(diào)整功能
• 支持負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻或正溫度系數(shù)(PTC)電阻溫度檢測(cè)器(RTD)
• 5 V（典型值）和可選3 V電源
• 提供待機(jī)和關(guān)斷模式
• 可調(diào)軟啟動(dòng)特性
• 5 mm × 5 mm 32引腳LFCSP封裝

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADN8831是一款單芯片TEC（熱電致冷器）控制器，用于設(shè)定和穩(wěn)定TEC的溫度。施加到ADN8831輸入端的電壓對(duì)應(yīng)目標(biāo)TEC的溫度設(shè)定點(diǎn)（TEMPESET）。通過(guò)控制外部FET H橋，施加適當(dāng)?shù)碾娏鱽?lái)將熱量從連接TEC的物體帶走或輸入熱量。

目標(biāo)物體的溫度由連接到TEC的熱傳感器測(cè)量，感測(cè)到的溫度（電壓）反饋到ADN8831，以完成TEC的閉合熱控制回路。為實(shí)現(xiàn)最佳穩(wěn)定性，需將熱傳感器緊密耦合到TEC。在大多數(shù)激光二極管模塊中，TEC和負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻集成在同一封裝內(nèi)，用于調(diào)節(jié)激光二極管溫度。

ADN8831集成了兩個(gè)自校正、自動(dòng)調(diào)零放大器（Chop1和Chop2）。Chop1放大器通常接收熱傳感器輸入，并將其轉(zhuǎn)換為電壓輸出。OUT1（引腳4）的電壓與目標(biāo)物體溫度成正比。該OUT1（引腳4）電壓反饋到補(bǔ)償放大器（Chop2），并與溫度設(shè)定點(diǎn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生與電壓差成正比的誤差電壓。

使用圖12所示的PID補(bǔ)償放大器（CHOP2）網(wǎng)絡(luò)調(diào)整PID網(wǎng)絡(luò)，可優(yōu)化TEC控制回路的階躍響應(yīng)。在實(shí)現(xiàn)最短穩(wěn)定時(shí)間和最大電流過(guò)沖振鈴之間需要進(jìn)行權(quán)衡。有關(guān)如何調(diào)整PID補(bǔ)償放大器（CHOP2）網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)信息在相關(guān)部分中介紹。

TEC采用H橋配置進(jìn)行差分驅(qū)動(dòng)。ADN8831驅(qū)動(dòng)外部MOSFET晶體管為TEC提供電流。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的功率效率，H橋的一側(cè)使用脈寬調(diào)制（PWM）驅(qū)動(dòng)器，僅需一個(gè)電感和一個(gè)電容即可濾除開關(guān)頻率。H橋的另一側(cè)使用線性輸出，無(wú)需額外電路。這種獨(dú)特的配置使ADN8831的效率超過(guò)90%。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，使用1.47 μH電感、22 μF電容和1 MHz的開關(guān)頻率，可使TEC兩端的最壞情況下輸出電壓紋波保持在0.5%以下。

通過(guò)VLIM（引腳31）和ILIMC（引腳1）/ILIMH（引腳32）引腳設(shè)置流過(guò)TEC的最大電壓和電流。更多詳細(xì)信息請(qǐng)參見“最大TEC電壓限制”部分和“最大TEC電流限制”部分。