实现设计精确温度控制器的方法

大多数行业，如制药、医疗、生物医学和工业行业，都需要在其大部分过程中进行精确的温度控制。这是出于三个主要原因：1） 正确制造或加工他们正在制造的材料，2） 最大限度地降低其工艺的能源成本，以及 3） 确保安全并最大限度地延长其设备的使用寿命。瑞萨电子正在提供一个成功组合（参见图 1 - US085 框图）参考设计，为工程师提供一种设计，帮助他们以两种基本方式实现所有这些要求。通过最大限度地减少组件数量，它可以帮助工程师降低成本并实现更简单的电路板布局。

让我们看看这个设计的核心，RX23E-A微控制器（MCU）。该 MCU 配备 RXv2 32 位内核，在 DSP/FPU 操作方面表现出色，可使用单芯片实现高精度测量、数字滤波、控制和通信。RX23E-A MCU的主要优点是配备模拟前端，无需校准即可以小于0.1%的精度测量温度、压力、流量和重量，是高精度传感的理想选择。另一个关键特性是具有高达 23 位有效分辨率的双 24 位 delta sigma A/D 转换器（无需任何外部模拟组件）。它还具有 7.6sps 至 15，625ksps 的可编程数据速率、低 RMS 噪声、低温漂和集成轨到轨 PGA。这使得 RX23E-A 成为温度控制器应用的理想选择。

现在让我们看看这个精密工业温度控制参考设计的功率元件。ISL85415是一款500mA 同步降压稳压器，输入范围为 3V 至 36V。该器件为各种应用提供了一种易于使用、效率高且 BOM 数量少的解决方案。它集成了高侧和低侧 MOSFET，并具有 PFM 模式，可提高轻负载时的效率。

如果需要强制 PWM 模式，可以禁用此功能。凭借宽 VIN 范围和减少 BOM 数量的特性，该部件提供了一种简单的设计解决方案，同时提供了卓越的性能。另一个功率组件是ISL9007，它是一种高性能 LDO，可提供连续 400mA 的负载电流。它具有低待机电流和高 PSRR，并在 1µF 至 10µF 的输出电容下稳定。它还具有出色的负载调节能力，在整个负载电流范围内电压变化 《0.1%。这两种产品协同工作为工程师提供了非常稳定和高效的动力。

该参考设计还提供模拟组件，例如ISL3172E，这是一款具有 ±15kV ESD 保护的 RS-485/RS-422 收发器，具有 Tx/Rx。这种高 ESD 保护使其成为稳健工业接口的理想选择。该设计还包括ISL21090，这是一款具有宽输入电压范围的超低噪声、高精度直流电压基准。它能够支持 0.02% 的电压精度（2.5V 选项）。

借助这些产品选项，瑞萨电子向工程师展示了一种紧凑型、低组件数设计的选项，用于高精度温度控制器，既坚固又具有成本效益。它也可以用于大多数工业应用。

审核编辑：郭婷