【应用】0402小型封装安费诺NTC热敏电阻NHQT473B400T5用于超薄型家用KTV CPU的温度测量

时间： 2020-10-01 来源：世强

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一款超薄型家用KTV单屏产品，可通过手机或者遥控器就能实现点歌等控制功能；产品因为做得比较薄，无法使用常规的散热器，增加了鼓风机风扇来实现降温，产品一上电风扇就马上全速运行。产品上市一段时间之后，有部分用户反馈风扇的噪音偏大，尤其是在初始上电阶段，希望能做一些改善。

这款产品使用的CPU本身没有带温度传感器，当时的设计就是让风扇全速运行，快速降低温度；但是从实际的测试数据来看，环境温度在25℃情况下，即使风扇不转，CPU的温升和降频也都还在合理的范围内，是没有必要一上电就让风扇全速运行。而且，产品上电阶段，音频还没输出，风扇的转动噪声就会更突出。在产品升级的时候，考虑在CPU下方的印制板上增加一个NTC热敏电阻来采集温度，同时风扇的电源增加PWM控制电路；当温度超过设定的阈值时才开启风扇，而且定时的去查看温度值来调节风扇的转速。

NTC热敏电阻主要是用来采集CPU的温度，因此是越靠近CPU本体越好，经过代理商的推荐，使用安费诺的0402封装的NTC能较好的满足产品设计要求；该品牌在公司的口碑很好，产品质量有保证，同时使用0402小型封装能够更靠近热源，该部分的原理图如下图1。

图1. NTC热敏电阻使用原理图

图中使用安费诺的NHQT473B400T5来间接采集CPU温度，25℃的电阻值为47KΩ±5%，通过和其他电阻分压得到一个模拟电压值输入到CPU的AD口进行转换，最终得到温度值。NTC是放置在CPU下方的印制板的另外一面上，因此采集得到的温度值和实际的CPU温度值是有差异的，在研发阶段就要去做好这个换算关系表。

该NTC热敏电阻的B(25/85)为4000K±200k，B值比较大，NTC的电阻值随温度变化越敏感；同时它的热时间常数最大值为4S，反应时间也比较快。在我们的产品应用中，暂时不需要精确控制温度，为了简化控制逻辑，我们设定五档控制方式，当温度没达到阈值时，风扇不转，当温度达到阈值时，PWM控制信号占空比设定为25%，温度继续升高，PWM控制信号的占空比会陆续增加到50%/75%/100%。通过在不同温度范围下，调节PWM的占空比，实现对风扇的转速控制。

该NTC热敏电阻的工作温度范围为-40℃~+125℃，采用0402封装，很适合用来采集密集板的局部温度，如下是它的一个产品图。

图2. NTC产品实物图

一款超薄型家用KTV单屏产品通过使用安费诺的NTC热敏电阻NHQT473B400T5来间接测量CPU的温度值，从而控制PWM的占空比，实现了对风扇的转速控制，解决了部分温度范围内的风扇工作噪音问题。该NTC热敏电阻体积小、对温度变化敏感度高、反应时间快、工作温度范围宽，提高了对待测物的温度测量精度。

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