TMP6131QDECRQ1 [TI]
采用 0402、0603/0805 和通孔封装的汽车类、1%、10kΩ 线性热敏电阻 | DEC | 2 | -40 to 125;
| 型号： | TMP6131QDECRQ1 |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 采用 0402、0603/0805 和通孔封装的汽车类、1%、10kΩ 线性热敏电阻 | DEC | 2 | -40 to 125 |
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TMP61-Q1
ZHCSJM0E –APRIL 2019–REVISED MARCH 2020
具有 0402 和 0603 封装选项的 TMP61-Q1 汽车级、±1% 10kΩ 线性热敏
电阻
1 特性
3 说明
1
•
具有符合 AEC-Q100 标准的下列特性：
立即开始使用热敏电阻设计工具，它提供了完整的电阻
与温度关系表（R-T 表）的计算以及用于推导温度和示
例 C 代码的有用方法。
–
–
–
–
温度等级 1：-40°C ≤ TA ≤ 125°C
温度等级 0：-40°C ≤ TA ≤ 170°C
HBM ESD 分类等级 H2
TMP61-Q1 线性热敏电阻可在整个温度范围内提供线
性度和始终如一的灵敏度，支持使用简单而准确的方法
进行温度转换。器件的低功耗和较小的热质量可最大限
度地减小自发热的影响。
CDM ESD 分类等级 C6
•
•
•
具有正温度系数 (PTC) 的硅基热敏电阻
线性电阻随温度变化
在 25°C 下具有 10kΩ 标称电阻 (R25)
这些器件具有内置的高温失效防护性能以及对环境变化
的强大抵抗力，设计用于长寿命的高性能应用。TMP6
系列器件的小巧外形还允许靠近热源放置，并具有快速
响应时间。
–
±1% 最大值（0°C 至 70°C）
•
在整个温度范围内具有稳定的灵敏度
–
–
6400ppm/°C TCR (25°C)
在整个温度范围内具有 0.2% 的典型 TCR 容差
•
•
快速热响应时间为 0.6s (DEC)
与 NTC 热敏电阻相比，它具有以下优点：无需额外的
线性化电路、校准最小化、电阻容差变化更小、高温下
灵敏度更高，以及可节省处理器时间和内存的简化转换
方法。
长寿命和稳健性能
–
–
内置失效防护，能够在发生短路故障时提供保护
传感器长期温漂典型值为 0.5%
TMP61-Q1 目前采用与 0402 封装兼容的 X1SON 封
装、与 0603 封装兼容的 SOT-5X3 封装，以及 2 引脚
穿孔式 TO-92S 封装。
2 应用
•
热补偿
–
–
显示屏背光
电池管理系统
器件信息(1)
器件型号
封装
封装尺寸（标称值）
0.60mm x 1.00mm
4.00mm × 3.15mm
0.80mm × 1.20mm
•
热阈值检测
X1SON (2)
TO-92S (2)
SOT-5X3 (2)
–
–
电机控制
TMP61-Q1
车载充电器和直流/直流转换器
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
典型实现
典型电阻与环境温度间的关系
25
VBias
RBias
20
15
10
5
IBias
RTMP61
RTMP61
VTemp
VTemp
-40
-15
10
35
60
85
110
135
160
Temperature (èC)
61_F
1
本文档旨在为方便起见，提供有关 TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。 有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问 www.ti.com，其内容始终优先。 TI 不保证翻译的准确
性和有效性。 在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。
English Data Sheet: SNIS210
TMP61-Q1
ZHCSJM0E –APRIL 2019–REVISED MARCH 2020
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目录
8.4 功能 说明................................................................. 12
8.5 器件功能模式........................................................... 12
应用和实现............................................................. 13
9.1 应用信息.................................................................. 13
9.2 典型应用.................................................................. 13
1
2
3
4
5
6
7
特性.......................................................................... 1
应用.......................................................................... 1
说明.......................................................................... 1
修订历史记录 ........................................................... 2
器件比较表............................................................... 4
引脚配置和功能........................................................ 5
规格.......................................................................... 6
7.1 绝对最大额定值......................................................... 6
7.2 ESD 额定值............................................................... 6
7.3 建议运行条件............................................................. 6
7.4 热性能信息 ................................................................ 6
7.5 电气特性.................................................................... 7
7.6 典型特性.................................................................... 8
详细 说明................................................................ 11
8.1 概述......................................................................... 11
8.2 功能方框图 .............................................................. 11
8.3 TMP61-Q1 R-T 表................................................... 12
9
10 电源建议................................................................ 18
11 布局 ....................................................................... 18
11.1 布局指南................................................................ 18
11.2 布局示例................................................................ 18
12 器件和文档支持 ..................................................... 19
12.1 文档支持................................................................ 19
12.2 接收文档更新通知 ................................................. 19
12.3 支持资源................................................................ 19
12.4 商标....................................................................... 19
12.5 静电放电警告......................................................... 19
12.6 Glossary................................................................ 19
13 机械、封装和可订购信息....................................... 19
8
4 修订历史记录
注：之前版本的页码可能与当前版本有所不同。
Changes from Revision D (February 2020) to Revision E
Page
•
从 SOT-5X3 封装中删除了预发布通知.................................................................................................................................... 1
Changes from Revision C (January 2020) to Revision D
Page
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
更新了 特性 列表 .................................................................................................................................................................... 1
更新了 应用 列表 .................................................................................................................................................................... 1
更新了 说明............................................................................................................................................................................. 1
将器件比较表中 ELPG 封装 TA 支持从 150°C 更新为 170°C................................................................................................ 4
向器件比较表添加了 DYA 封装............................................................................................................................................... 4
在“绝对最大额定值”中添加了对结温的说明............................................................................................................................. 6
在“绝对最大额定值”中添加了汽车类 0 级的 TJMAX 规格 .......................................................................................................... 6
向“建议运行条件”中添加了 TA = 150°C 至 170°C 下 ISNS 的规格 ........................................................................................... 6
将“建议运行条件”中将环境温度 说明 更改为汽车类 1 级........................................................................................................ 6
将“建议运行条件”中将环境温度 说明 更改为汽车类 0 级........................................................................................................ 6
将汽车类 0 级的环境温度支持从 150°C 更改为 170°C........................................................................................................... 6
添加了 TA = 150°C 至 170°C 条件下的“电阻容差”规格........................................................................................................... 7
将 RH = 86% 下“长期温漂”最小规格从 0.1% 更改为 -1% ...................................................................................................... 7
将 RH = 86% 下“长期温漂”最大规格从 0.8% 更改为 1%........................................................................................................ 7
将 DEC 封装下“长期温漂”最小规格从 0.1% 更改为 -1% ........................................................................................................ 7
添加了 DEC 封装下“长期温漂”典型规格 ................................................................................................................................. 7
将 RH = 86% 下“长期温漂”最大规格从 1% 更改为 1.8%........................................................................................................ 7
添加了 DYA 封装下“长期温漂”典型规格.................................................................................................................................. 7
将 LPG 封装下“长期温漂”最小规格从 0.1% 更改为 -0.5%...................................................................................................... 7
将 LPG 封装下“长期温漂”最小规格从 0.1% 更改为 -0.5%...................................................................................................... 7
添加了 LPG 封装下“长期温漂”典型规格.................................................................................................................................. 7
将 RH = 86% 下“长期温漂”最大规格从 1.1% 更改为 1.4%..................................................................................................... 7
2
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TMP61-Q1
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ZHCSJM0E –APRIL 2019–REVISED MARCH 2020
•
•
•
•
•
•
•
•
•
添加了 ELPG 封装下“长期温漂”规格....................................................................................................................................... 7
添加了汽车类 0 级典型特性曲线............................................................................................................................................. 8
更新了概述部分..................................................................................................................................................................... 11
添加了 TMP61-Q1 R-T 表部分 ............................................................................................................................................. 12
更新了特性 说明 部分 ........................................................................................................................................................... 12
删除了传输表 ........................................................................................................................................................................ 12
更新了“应用和实现”部分，以符合 TI 数据表标准.................................................................................................................. 13
添加了指向热敏电阻设计工具的链接 .................................................................................................................................... 14
删除了热补偿部分................................................................................................................................................................. 16
Changes from Revision B (September 2019) to Revision C
Page
•
•
•
添加了处于预发布状态的 DYA 封装........................................................................................................................................ 5
标准化的引脚图....................................................................................................................................................................... 5
阐明了公式 1......................................................................................................................................................................... 11
Changes from Revision A (June 2019) to Revision B
Page
•
•
•
•
•
将数据表状态从“混合生产”更改为“生产数据” .......................................................................................................................... 1
添加了预发布版 SOT-5X3 封装 ............................................................................................................................................. 1
添加了 LPG 封装的“长期温漂”规格......................................................................................................................................... 7
为 LPG 封装添加了热响应时间图形........................................................................................................................................ 8
添加了 LPG 封装的传输表 .................................................................................................................................................... 12
Changes from Original (April 2019) to Revision A
Page
•
将数据表状态从“预告信息”更改为“生产数据” .......................................................................................................................... 1
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5 器件比较表
器件型号
额定值
R25 典型值
10kΩ
R25 容差百分比
封装
TA
-40°C 至 125°C
TMP61QDEC
TMP61QLPG
TMP61ELPG
TMP61DYA
汽车类 1 级
汽车类 1 级
汽车类 0 级
汽车类 1 级
X1SON/DEC (0402)
TO92S/LPG
-40°C 至 125°C
–40°C 至 170°C
-40°C 至 125°C
1%
TO92S/LPG
SOT-5X3/DYA
4
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6 引脚配置和功能
DEC 封装
2 引脚 X1SON
（俯视图）
œ
1
2
+
LPG 封装
2 引脚 TO-92S
顶视图（斜置）
1
2
+
œ
DYA 封装
2 引脚 SOT-5X3
仰视图（斜置）
ID Area
œ
1
2
+
引脚功能
引脚
类型
说明
名称
NO.
1
-
热敏电阻 (–) 和 (+) 端子。为确保正常工作，在 + 端子电压电势高于 - 端子电压电势的情况下，确
—
保正偏压。
+
2
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7 规格
7.1 绝对最大额定值
在自然通风温度范围内测得（除非另有说明）
(1)
最小值
最大值
6
单位
V
器件两端的电压
结温 (TJ)
汽车类 1 级（DEC、DYA QLPG 封装）
汽车类 0 级（ELPG 封装）
-40
-65
150
175
450
150
°C
°C
µA
°C
结温 (TJ)
流经器件的电流
贮存温度 (Tstg
)
-65
(1) 应力超出绝对最大额定值下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些列出的值仅仅是极端条件下的应力额定值，这并不表示器件在这些
条件下以及在建议运行条件 以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
7.2 ESD 额定值
值
单位
人体放电模型 (HBM)，符合 AEC Q100-002(1)
HBM 分类等级 2
±2000
V
V(ESD)
静电放电
充电器件模型 (CDM)，符合 AEC Q100-011
CDM 分类等级 C6
±1000
V
(1) AEC Q100-002 指示应当按照 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 规范执行 HBM 应力测试。
7.3 建议运行条件
在自然通风温度范围内测得（除非另有说明）
最小值 标称值 最大值
单位
VSns
ISns
引脚 2 (+) 和引脚 1 (–) 两端的电压
0
0
5.5
400
250
125
170
V
流经器件的电流 TA = -40°C 至 150°C
µA
µA
°C
°C
流经器件的电流 TA = 150°C 至 170°C
50
自然通风工作温度范围（额定性能）（汽车类 1 级）
自然通风工作温度范围（额定性能）（汽车类 0 级）
-40
–40
TA
7.4 热性能信息
TMP61-Q1
LPG (TO-92S)
2 个引脚
215
热指标(1)(2)
DEC (X1SON)
2 个引脚
443.4
DYA (SOT-5X3)
2 个引脚
742.9
单位
RθJA
结至环境热阻(3)(4)
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
RθJC(top)
RθJB
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
195.7
99.9
315.8
254.6
191.7
506.2
ΨJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
19.9
35.1
109.3
ΨJB
254.5
191.7
500.4
RθJC(bot)
-
-
-
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅《半导体和 IC 封装热指标》应用报告。
(2) 有关自发热和热响应时间的信息，请参见“布局指南”部分。
(3) 在 JESD51-2 描述的环境中，按照 JESD51-7 的规定，在一个符合 JEDEC 标准的 High-K 电路板上进行仿真，获得自然对流条件下的结
至环境热阻抗(RθJA)。根据 JESD 51-5，假设暴露焊盘封装的散热孔包含在 PCB 中。
(4) 由自发热引起的输出变化可以通过内部耗散乘以热阻来计算。
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7.5 电气特性
TA = -40°C 至 125°C (TMP61Q)，TA = -40°C 至 170°C (TMP61E)，ISns = 200μA（除非另有说明）
参数
测试条件
最小值 典型值 最大值
单位
R25
25°C 时热敏电阻的电阻(1)
TA = 25°C
9.9
-1
10
10.1
1
kΩ
TA=25°C
RTOL
电阻容差(1)
电阻容差(1)
电阻温度系数
TA = 0°C 至 70°C
TA = -40°C 至 150°C
TA = 150°C 至 170°C
-1
1
%
%
–1.5
-2.5
1.5
2.5
RTOL
TCR-35
TCR25
TCR85
TCR-35
TCR25
TCR85
T1 = -40°C，T2 = -30°C
T1 = 20°C，T2 = 30°C
T1 = 80°C，T2 = 90°C
T1 = -40°C，T2 = -30°C
T1 = 20°C，T2 = 30°C
T1 = 80°C，T2 = 90°C
+6220
+6400
+5910
±0.4
ppm/°C
%
%
电阻容差的温度系数
±0.2
%
%
%
±0.3
96 小时连续运行
RH = 85%，TA = 130°C，VBias = 5.5V
传感器长期温漂（可靠性）
传感器长期温漂（可靠性）
传感器长期温漂（可靠性）
传感器长期温漂（可靠性）
-1
-1
0.1
0.5
0.2
0.5
1
1.8
1.2
1.4
600 小时连续运行，TA = 150°C
VBias = 5.5V，DEC 封装
ΔR
ΔR
600 小时连续运行，TA = 150°C
VBias = 5.5V，DYA 封装
-1
%
%
1000 小时连续运行，TA = 150°C
VBias = 5.5V，QLPG 封装
-0.5
2300 小时连续运行，TA = 160°C
24 小时连续运行，TA = 175°C
VBias = 5.5V，ELPG 封装
传感器长期温漂（可靠性）
-2
1.1
4
%
tRES (stirred liquid) 热响应达 63% （DEC 封装）
tRES (stirred liquid) 热响应达 63% （LPG 封装）
从静止空气中 T1 = 25°C 到搅拌液体中 T2 = 125°C
从静止空气中 T1 = 25°C 到搅拌液体中 T2 = 125°C
从静止空气中 T1 = 25°C 到 T2 = 70°C
0.6
2.9
3.2
20
s
s
s
s
tRES (still air)
tRES (still air)
热响应达 63% （DEC 封装）
热响应达 63% （LPG 封装）
从静止空气中 T1 = 25°C 到 T2 = 70°C
(1) 根据四阶方程定义的限值，容差将随“传感器长期温漂”规格而变化。
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7.6 典型特性
测试条件为：TA = 25°C（除非另有说明）
22
20
18
16
14
12
10
8
20
18
16
14
12
10
8
6
IBIAS 10 mA
IBIAS 50 mA
IBIAS 100 mA
IBIAS 200 mA
IBIAS 400 mA
VBias 1.8 V
4
VBias 2.5 V
VBias 3.3 V
VBias 5 V
2
6
0
-40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140 160
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (èC)
Temperature (èC)
d002
d003
RBIAS = 10kΩ，容差为 ±0.01%
图 1. 多个偏置电流条件下电阻与环境温度间的关系
图 2. 多个偏置电压条件下电阻与环境温度间的关系
24
22
20
18
16
14
12
10
8
24
22
20
18
16
14
12
10
8
IBIAS = 50 mA
IBIAS = 75 mA
IBIAS = 100 mA
IBIAS = 125 mA
IBIAS = 150 mA
IBIAS = 175 mA
IBIAS = 200 mA
VBIAS = 1.8 V
VBIAS = 2.5 V
VBIAS = 3.3 V
VBIAS = 5 V
6
6
-40
-15
10
35
60
85
110 135 160 180
-40
-15
10
35
60
85
110 135 160 180
Temperature (èC)
Temperature (èC)
61_1
61_1
RBIAS = 10kΩ，容差为 ±0.01%
图 3. 多个偏置电流条件下汽车类 0 级电阻与环境温度间的关系
图 4. 多个偏置电压条件下汽车类 0 级电阻与环境温度间的关系
6510
6340
6480
6450
6420
6390
6360
6330
6300
6270
6240
6330
6320
6310
6300
6290
10
50
100
200
400
0.9
1.25 1.65
Voltage Across TMP61, VSns (V)
2.5
Current Through TMP61, ISns (mA)
d004
d005
VSns = 1.8V，2.5V，3.3V 和 5.0V，RBias = 10kΩ，容差为 ±0.01%
图 6. TCR 与感应电压 VSns 间的关系
图 5. TCR 与电流感应 (ISNS) 间的关系
8
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典型特性 (接下页)
测试条件为：TA = 25°C（除非另有说明）
20
19
18
17
16
15
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
-40 èC
-25 èC
50 èC
100 èC
125 èC
-40 èC
-25 èC
50 èC
100 èC
125 èC
14
13
12
11
10
9
8
8
7
7
6
6
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Bias Current (mA)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Bias Voltage (V)
3.5
4
4.5
5
d006
d007
RBias = 10kΩ（容差为 ±0.01%）
图 7. 电源相关电阻与偏置电流间的关系
图 8. 电源相关电阻与偏置电压间的关系
2.5
2
20
18
16
14
12
10
8
VBias
VSns
1.5
1
0.6s
0.5
0
6
0
1.6
3.2
Time (ms)
4.8
6.4
8
0
0.19 0.38 0.57 0.76 0.95 1.14 1.33 1.52 1.71
Time (s)
d008
d009
VSNS = 1V
环境材料：搅拌液体
图 9. 阶跃响应
图 10. 热响应时间
13
12
11.5
11
12.5
20s
12
11.5
11
10.5
10
10.5
10
3.2s
9.5
9.5
3.39 4.38 5.37 6.36 7.35 8.34 9.33 10.32 11.31
Time (s)
0
20
40
60
80
Time (s)
100
120
140
160
d010
D016
环境条件：静止空气
环境条件：静止空气
图 12. 热响应时间（LPG 封装）
图 11. 热响应时间
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9
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典型特性 (接下页)
测试条件为：TA = 25°C（除非另有说明）
20
18
16
14
12
10
8
2.9s
6
0
2
4
6
8 10
Time (s)
12
14
16
18
d015
环境材料：搅拌液体
图 13. 热响应时间（LPG 封装）
10
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8 详细 说明
8.1 概述
TMP61-Q1 硅线性热敏电阻具有线性正温度系数 (PTC)，可在宽工作温度范围内实现一致、稳定的温度系数电阻
(TCR)。TI 使用特殊的硅工艺，其中掺杂水平和有源区器件控制关键特性（温度系数电阻 (TCR) 和标称电阻
(R25)）。该器件具有有源区和由于极化端子而形成的衬底。将正极端子连接到最高电压电位。将负极端子连接到
最低电压电位。
与纯阻性器件 NTC 不同，TMP61-Q1 电阻受器件中电流的影响，并且电阻会随温度变化而变化。在分压器电路
中，TI 建议将顶部电阻值保持在 10kΩ。更改顶部电阻器值或 VBIAS 值会改变 TMP61-Q1 的电阻与温度表（R-T
表），并随后改变设计要求部分中所述的多项式。有关更多信息，请查阅TMP61-Q1 R-T 表部分。
公式 1 可以帮助用户估算 TCR。
R
-RT1
(
)
T2
TCR =
T2 - T1 ìR
(
)
T2-T1
(
)
2
其中
•
TCR 的单位为 ppm/°C
(1)
关键术语和定义：
•
•
•
•
•
I
V
I
V
SNS：流经 TMP61-Q1 器件的电流
SNS：两个 TMP61-Q1 端子之间的电压
BIAS：由偏置电路提供的电流。
BIAS：由偏置电路提供的电压。
V
TEMP：与测得温度对应的输出电压。请注意，它与 VSNS 不同。在使用分压电路，TMP61-Q1 处于高侧的情况
下，在 RBIAS 上测量 VTEMP
。
8.2 功能方框图
VBias
RBias
IBias
RTMP61
RTMP61
VTemp
VTemp
图 14. 典型实现电路
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8.3 TMP61-Q1 R-T 表
当偏置电压、偏置电阻或偏置电流发送任何变化时，必须重新计算 TMP61-Q1 R-T 表。TI 提供了一个热敏电阻设
计工具来计算 R-T 表。系统设计人员必须始终对提供的计算结果进行验证。
8.4 功能 说明
8.4.1 线性电阻曲线
TMP61-Q1 在整个温度范围内都具有良好的线性行为，如图 1 所示。该范围支持采用一种更简单的电阻-温度转换
方法，可减少查找表的存储需求。该器件不需要与传统 NTC 相关的线性化电路或中点校准。
整个温度范围内的线性电阻允许器件能够在较高的工作温度下保持灵敏度。
8.4.2 正温度系数 (PTC)
TMP61-Q1 具有正温度系数。随着温度的升高，器件电阻增大，从而导致偏置电路的功耗降低。相比之下，随着电
阻降低，负系数系统会随温度的升高而增加功耗。
TMP61-Q1 比典型的 NTC 系统具有更低的自发热，从而降低了偏置电路的功耗。
8.5 器件功能模式
在建议运行条件下操作时，器件仅以一种模式运行。
12
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9 应用和实现
NOTE
以下 应用 部分中的信息不属于 TI 器件规格的范围，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客
户应负责确定器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计，以确保系统功能。
9.1 应用信息
TMP61-Q1 是一种正温度系数 (PTC) 线性硅热敏电阻。该器件的性能类似于与温度相关的电阻，可根据系统级要
求以多种方式对其进行配置，从而监测温度。TMP61-Q1 在 25°C (R25) 时的标称电阻为 10kΩ，最大容差为 ±
1%，最大工作电压为 5.5V (VSNS)，最大电源电流为 400µA (ISNS)。该器件可用于在各种 应用 中监测接近热源处的
温度，它提供与典型 0402（英寸）封装兼容的极小型 DEC 封装选项。影响测量总误差的一些因素包括 ADC 分辨
率（如果适用）、偏置电流或电压的容差、分压器配置下的偏置电阻容差以及传感器相对于热源的位置。
9.2 典型应用
9.2.1 热敏电阻偏置电路
+
IBIAS
VBIAS
œ
RBIAS
RBIAS
+
VTEMP
œ
+
RT
RT
VTEMP
œ
Figure 15. 线性热敏电阻的电压偏置电路
Figure 16. 线性热敏电阻的电流偏置电路
+
IBIAS
VBIAS
œ
RBIAS
RBIAS
+
+
RT
RT
RP
VTEMP
RP
VTEMP
œ
œ
Figure 17. 非线性热敏电阻的电压偏置电路
9.2.1.1 设计要求
Figure 18. 非线性热敏电阻的电流偏置电路
一般来说，现有的热敏电阻具有非线性温度-电阻曲线。为了使热敏电阻响应线性化，工程师可以使用具有分压器配
置的电压线性化电路，或者通过在热敏电阻 RP 上并联一个电阻来使用电阻线性化电路。热敏电阻偏置电路部分重
点介绍了两种实现方式，其中 RT 是热敏电阻的电阻。为了在热敏电阻两端生成输出电压，工程师可以使用分压器
电路，根据所需的电压响应（负电压或正电压），将热敏电阻置于高侧（靠近电源）或低侧（靠近地）。或者，可
以使用精密电流源直接偏置电阻器（产生最高的精度和电压增益）。将分压器与热敏电阻一起使用是很常见的，因
为它的实现简单且成本较低。另一方面，TMP61-Q1 具有线性电阻正温度系数 (PTC)，在其两端测量的电压会随温
度线性增加。因此，不再需要线性化电路，并且可以使用简单的电流源或分压器电路来生成温度电压。
该输出电压可使用比较器针对某一电压基准进行解读，以触发温度跳变点，该温度跳变点直接连接至 ADC 以在更
宽范围内监测温度，或者用作有源反馈控制电路的反馈输入。
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典型应用 (continued)
如Equation 2 中所述，可以通过查找表方法 (LUT) 或使用拟合多项式 V(T) 将器件两端的电压转换为温度。必须使
用热敏电阻设计工具将 Vtemp 转换为温度。首先必须使用 ADC 将温度电压数字化。此 ADC 所需的分辨率要求取
决于所使用的偏置方法。此外，为了获得最佳精度，在进行测量时，请将偏置电压 (VBIAS) 连接到 ADC 的基准电
压，以消除偏置电压与基准电压之间的容差。该应用还可以包括一个用于抑制系统级噪声的低通滤波器。在使用低
通滤波器时，应将其尽可能靠近 ADC 输入放置。
9.2.1.2 详细设计过程
电阻分压器方法产生一个可根据偏置电压 (VBIAS) 进行调节的输出电压 (VTEMP)。当 VBIAS 也用作 ADC 的基准电压
时，电源引起的任何波动或容差误差将会被消除，并且不会影响温度精度（如Figure 19 所示）。Equation 2 描述
了输出电压 (VTEMP) 与 TMP61-Q1 的可变电阻 (RTMP61) 和偏置电阻 (RBIAS) 之间的关系。Equation 3 给出了与该输
出电压、ADC 满量程范围和 ADC 分辨率相对应的 ADC 代码。
Figure 19. 带 ADC 的 TMP61-Q1 分压器
≈
∆
«
’
÷
RTMP61
VTEMP = VBIAS
×
RTMP61+ RBIAS ◊
(2)
V
ADC Code = TEMP 2n
FSR
其中
•
•
FSR 是 ADC 的满量程范围，即参考接地电压 (VREF
)
n 是 ADC 的分辨率
(3)
(4)
Equation 4 显示了当 VREF = VBIAS 时，VBIAS 将会消除。
≈
∆
«
’
÷
RTMP61
VBIAS
ì
RTMP61+RBIAS ◊
VBIAS
≈
∆
«
’
2n
RTMP61
ADC Code =
2n =
÷
RTMP61+RBIAS ◊
根据微控制器中读取的 ADC 代码，使用多项式方程式或 LUT 提取温度读数。使用热敏电阻设计工具将 TMP61-Q1
电阻转换为温度。
取消 VBIAS 是使用分压器（比例法）的好处之一，但分压器电路输出电压的灵敏度不会提高很多。由于与 FSR 相
比，电压输出范围较小，因此本应用设计不使用所有 ADC 代码。但是，此应用非常常见，而且易于实现。
基于电流源的电路，例如Figure 20 所示的电路，可以更好地控制输出电压的灵敏度并实现更高的精度。在这种情
况下，输出电压的计算很简单，为 V = I × R。例如，如果器件使用 40µA 的电流源，则输出电压跨度约为 5.5V，
增益最高为 40mV/°C。通过控制电压范围和灵敏度，可以充分利用 ADC 代码和满量程范围。Figure 21 显示了各
种偏置电流条件下的温度电压。与比例法类似，如果 ADC 具有与 ADC 的基准电压共享同一偏置的内置电流源，
则电源电流的容差将会消除。在这种情况下，不需要精密 ADC。此方法虽然可以获得最佳精度，但会增加系统实
现成本。
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Figure 20. 带电流源的 TMP61-Q1 偏置电路
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
IBIAS = 50 mA
IBIAS = 100 mA
IBIAS = 200 mA
IBIAS = 300 mA
IBIAS = 400 mA
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140 160
Temperature (èC)
d013
Figure 21. 带不同电流源的 TMP61-Q1 温度电压
与分压器中的非线性 NTC 热敏电阻相比，TMP61-Q1 具有增强的线性输出特性。Figure 22 所示为一个带有和一个
不带线性化并联电阻 RP 的两个分压器电路。举例而言，如果 VBIAS = 5V，RBIAS = 100kΩ，NTC 热敏电阻 (RNTC
)
使用一个并联电阻 (RP)，以通过一个额外的 100kΩ 电阻线性化输出电压。分压器的输出特性如Figure 23 所示。该
器件可在整个温度范围内生成线性曲线，而 NTC 曲线仅在很小的温度区域内呈线性。将并联电阻 (RP) 添加到
NTC 电路时，增加的电阻会使曲线更加线性，但会对输出电压范围产生极大地影响。
Figure 22. TMP61-Q1 与带线性化电阻 (RP) 分压器电路的 NTC
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5
VNTC
VTMP61
VNTC with RP
4
3
2
1
0
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140 160
Temperature (èC)
d012
Figure 23. 带有和不带有线性电阻的 NTC 与TMP61-Q1 温度电压间的关系
9.2.1.2.1 带比较器的热保护
将 TMP61-Q1 器件与基准电压一起使用，并使用比较器对热保护进行编程。如Figure 24 所示，比较器的输出保持
低电平，直到带有 RBIAS 和 RTMP61 的热敏电阻分压器的电压上升到高于 R1 和 R2 设置的阈值电压为止。当输出变
高时，比较器发出过热警告信号。工程师还可以对迟滞进行编程，以防止输出变低时，输出在温度阈值附近连续切
换。可以使用具有内置迟滞或反馈电阻的比较器。
Figure 24. 使用 TMP61-Q1 分压器和比较器的温度开关
9.2.1.2.2 热折返
热折返是在有源控制电路中使用 TMP61-Q1 的输出电压的一种应用。例如，热折返可用于减少或折返驱动 LED 串
的电流。在高温下，由于环境条件和自发热，LED 温度将会升高。因此，在基于 LED 安全工作区域的特定温度阈
值下，必须降低驱动电流以冷却 LED 并防止热失控。当输出位于分压器的较低位置时，器件电压输出随温度升高
而增加，并可提供用于使电流折返的响应。通常，器件会将电流保持在指定水平，直到达到较高的温度（称为拐
点）为止，在该温度下电流必须迅速降低才能继续工作。为了更好地控制温度/电压灵敏度，该器件使用了一个轨至
轨运算放大器。Figure 25 显示了折返开始操作的温度拐点。由正输入端的基准电压 (2.5V) 设置，而反馈电阻设置
折返曲线的响应。折返拐点可以基于分压器的输出和Equation 5 中的相应温度（例如 110°C）进行选择。该器件在
带有 RTMP61 的分压器和运算放大器的输入之间使用了一个缓冲器，以防止 VTEMP 的加载和变化。
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Figure 25. 使用 TMP61-Q1 分压器和轨至轨运算放大器的热折返
只要电压输出低于 VREF，运算放大器就会保持高电平。当温度超过 110°C 时，输出降至运算放大器的 0V 轨。折
返发生的速率取决于反馈网络 RFB 和 R1，后者会改变运算放大器 G 的增益，如Equation 6 所示。折返行为控制电
路的电压和温度灵敏度。器件将该电压输出馈入 LED 驱动器电路，从而相应地调节输出电流。VOUT 是热折返的最
终输出电压，可通过Equation 7 计算得出。Figure 26 描述了此示例中的输出电压曲线，在该示例中拐点设置为
110°C。
≈
∆
«
’
÷
RTMP61
VTEMP = VBIAS
×
RTMP61+ RBIAS ◊
(5)
RFB
G =
R1
(6)
(7)
VOUT = -G× VTEMP+ (1+ G)× VREF
6
5
4
3
2
1
0
0
25
50
75
100
125
150
Temperature (èC)
D014
Figure 26. 热折返电压输出曲线
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9.2.1.3 应用曲线
TMP61-Q1 的精度取决于所选的偏置电路。此变化可以在Figure 27 中看到。在电阻分压电路 (RBIAS = 10kΩ ±1%)
中，VTEMP 显示为 2V 电压下的 VBIAS 或 200µA 电流下的 IBIAS。假定使用的电源是理想的。使用直流偏置方法可获
得最佳精度。
7
6
5
4
3
2
1
0
5.6
4.8
4
VTemp (IBIAS= 200 mA)
VTemp (VBIAS = 2 V)
Error (èC) (IBIAS = 200 mA)
Error (èC) (VBIAS = 2 V)
3.2
2.4
1.6
0.8
0
-60 -40 -20
0
20 40 60 80 100 120 140 160
Temperature (èC)
d011
Figure 27. 基于偏置方法的 TMP61-Q1 电压输出和温度误差
10 电源建议
TMP61-Q1 的最大建议工作电压为 5.5V (VSNS)，流经器件的最大电流为 400µA (ISNS)。
11 布局
11.1 布局指南
TMP61-Q1 的布局与无源组件的布局类似。如果器件通过电流源偏置，则正极引脚 2 连接到电源，而负极引脚 1
连接到地。如果电路通过电压源偏置，并且器件放置在电阻分压器的下侧，则 V– 接地，V+ 连接到输出 VTEMP。如
果器件放置在分压器的上侧，则 V+ 连接到电压源，而 V– 连接到输出电压 VTEMP。Figure 28 显示了该器件布局。
11.2 布局示例
Figure 28. 建议布局：DEC 封装
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12 器件和文档支持
12.1 文档支持
12.1.1 相关文档
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MSL 等级和回流焊曲线 (SPRABY1)
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12.3 支持资源
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not necessarily reflect TI's views; see TI's Terms of Use.
12.4 商标
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All other trademarks are the property of their respective owners.
12.5 静电放电警告
ESD 可能会损坏该集成电路。德州仪器 (TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理措施和安装程序 , 可
能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级 , 大至整个器件故障。 精密的集成电路可能更容易受到损坏 , 这是因为非常细微的参数更改都可
能会导致器件与其发布的规格不相符。
12.6 Glossary
SLYZ022 — TI Glossary.
This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.
13 机械、封装和可订购信息
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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19
PACKAGE OPTION ADDENDUM
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29-Dec-2020
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
TMP6131ELPGMQ1
TMP6131QDECRQ1
TMP6131QDECTQ1
TMP6131QDYARQ1
TMP6131QDYATQ1
TMP6131QLPGMQ1
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
TO-92
X1SON
X1SON
SOT-5X3
SOT-5X3
TO-92
LPG
DEC
DEC
DYA
DYA
LPG
2
2
2
2
2
2
3000 RoHS & Green
10000 RoHS & Green
SN
N / A for Pkg Type
Level-1-260C-UNLIM
Level-1-260C-UNLIM
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
N / A for Pkg Type
-40 to 170
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 150
-40 to 150
-40 to 125
TMP61
NIPDAU
NIPDAU
SN
EL
250
3000 RoHS & Green
250 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
RoHS & Green
EL
1GK
1GK
TMP61
SN
SN
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Addendum-Page 1
PACKAGE OPTION ADDENDUM
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29-Dec-2020
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 2
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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15-Jul-2023
TAPE AND REEL INFORMATION
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
TMP6131QDECRQ1
X1SON
DEC
2
10000
178.0
8.4
0.7
1.15
0.47
2.0
8.0
Q1
Pack Materials-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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15-Jul-2023
TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
*All dimensions are nominal
Device
Package Type Package Drawing Pins
X1SON DEC
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
205.0 200.0 33.0
TMP6131QDECRQ1
2
10000
Pack Materials-Page 2
PACKAGE OUTLINE
LPG0002A
TO-92 - 5.05 mm max height
S
C
A
L
E
1
.
3
0
0
TRANSISTOR OUTLINE
4.1
3.9
3.25
3.05
0.51
0.40
3X
5.05
MAX
2
1
2.3
2.0
2 MAX
6X 0.076 MAX
15.5
15.1
2X
0.48
0.33
0.51
0.33
3X
3X
2X 1.27 0.05
2.64
2.44
2.68
2.28
1.62
1.42
2X (45 )
(0.55)
1
2
0.86
0.66
4221971/B 06/2022
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
LPG0002A
TO-92 - 5.05 mm max height
TRANSISTOR OUTLINE
0.05 MAX
ALL AROUND
TYP
(1.07)
METAL
TYP
3X (R0.38) VIA
(1.7)
(1.7)
1
2
(1.07)
(R0.05) TYP
(1.27)
SOLDER MASK
OPENING
(2.54)
LAND PATTERN EXAMPLE
NON-SOLDER MASK DEFINED
SCALE:20X
4221971/B 06/2022
www.ti.com
TAPE SPECIFICATIONS
LPG0002A
TO-92 - 5.05 mm max height
TRANSISTOR OUTLINE
0
1
13.0
12.4
0
1
1 MAX
21
18
2.5 MIN
6.5
5.5
9.5
8.5
0.25
0.15
19.0
17.5
3.8-4.2 TYP
0.45
0.35
6.55
6.15
12.9
12.5
4221971/B 06/2022
www.ti.com
PACKAGE OUTLINE
DEC0002A
X1SON - 0.5 mm max height
S
C
A
L
E
1
1
.
0
0
0
PLASTIC SMALL OUTLINE - NO LEAD
1.05
0.95
B
A
PIN 1 INDEX AREA
0.65
0.55
0.50
0.41
C
SEATING PLANE
0.05
0.00
0.03 C
0.65
1
2
SYMM
0.55
0.45
2X
0.1
C A B
PIN 1 ID
(45 X0.125)
SYMM
0.3
0.2
2X
0.1
C A B
4224506/A 08/2018
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
DEC0002A
X1SON - 0.5 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE - NO LEAD
2X (0.25)
SYMM
1
2
SYMM
2X (0.5)
(R0.05) TYP
(0.65)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:60X
0.07 MIN
ALL AROUND
0.07 MAX
ALL AROUND
METAL EDGE
METAL UNDER
SOLDER MASK
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4224506/A 08/2018
NOTES: (continued)
3. For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
4. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown on this view.
It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
DEC0002A
X1SON - 0.5 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE - NO LEAD
(0.05)
2X (0.3)
2X (0.5)
SYMM
PCB PAD METAL
UNDER SOLDER PASTE
SYMM
2
1
(R0.05) TYP
(0.7)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL
SCALE:60X
4224506/A 08/2018
NOTES: (continued)
5. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
www.ti.com
PACKAGE OUTLINE
DYA0002A
SOT (SOD-523) - 0.77 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
1.7
1.5
PIN 1
ID AREA
A
0.85
0.75
NOTE 3
2
1
1.3
1.1
0.3
0.1
0.7
0.5
B
2X
TYP
0.77 MAX
C
SEATING PLANE
0.05 C
0.15
2X
0.08
SYMM
SYMM
0.35
0.25
2X
0.1
0.05
C A B
0.4
0.2
2X
4224978/B 09/2021
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not
exceed 0.15 mm per side.
4. Reference JEITA SC-79 registration except for package height
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
DYA0002A
SOT (SOD-523) - 0.77 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
SYMM
2X (0.67)
(R0.05) TYP
SYMM
2
1
2X (0.4)
(1.48)
LAND PATTERN EXAMPLE
SCALE:40X
0.05 MIN
AROUND
0.05 MAX
AROUND
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDERMASK DETAILS
4224978/B 09/2021
NOTES: (continued)
5. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
6. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
DYA0002A
SOT (SOD-523) - 0.77 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
SYMM
2X (0.67)
(R0.05) TYP
SYMM
2
1
2X (0.4)
(1.48)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL
SCALE:40X
4224978/B 09/2021
NOTES: (continued)
7. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
8. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
www.ti.com
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The TMP62681 dual universal asynchronous receiver/transmitter is part of the TLCS-68000 Familly
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