概述
ADN8833是一款集成1 A功率MOSFET的單芯片H橋TEC驅(qū)動器。它包括提供線性驅(qū)動器(LDR)輸出的線性功率級，以及提供SW輸出的脈沖寬度調(diào)制(PWM)功率級。根據(jù)CONT輸入的控制電壓，ADN8833通過TEC驅(qū)動電流，將連接至TEC模塊的激光二極管或無源組件的溫度建立至可編程的目標(biāo)溫度。

CONT輸入所施加的控制電壓由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)產(chǎn)生，后者靠近溫度控制系統(tǒng)的數(shù)字比例-積分-微分(PID)環(huán)路。

內(nèi)部2.5 V基準(zhǔn)電壓提供精確的1%輸出，用于分壓器網(wǎng)絡(luò)偏置，從而在加熱和冷卻模式下對最大TEC電流和電壓限值進(jìn)行編程。該基準(zhǔn)電壓也可用于DAC和溫度檢測電路，包括熱敏電阻電橋和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADN8833用于數(shù)字控制系統(tǒng)的超緊湊、1A熱電冷卻器(TEC)驅(qū)動器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• TEC溫度控制
• 光學(xué)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

• 獲得專利的高效率單電感架構(gòu)
• 用于TEC驅(qū)動器的集成式低RDSON MOSFET
• TEC電壓和電流工作監(jiān)控
• 無需外部檢測電阻
• 獨立的TEC加熱和冷卻限流設(shè)置
• 可編程最大TEC電壓
• 2 MHz PWM開關(guān)頻率
• 外部同步
• 兼容數(shù)字熱控環(huán)路
• 2.50 V、1%精度基準(zhǔn)電壓輸出
• 采用25引腳、2.5 mm x 2.5 mm WLCSP或24引腳、4 mm x 4 mm LFCSP封裝

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

詳細(xì)功能框圖

工作原理

ADN8833是一款單芯片TEC（熱電致冷器）驅(qū)動器，用于設(shè)定和穩(wěn)定TEC的溫度。從數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）輸出的控制電壓施加到ADN8833的CONT輸入引腳，該電壓對應(yīng)連接到TEC的目標(biāo)物體的溫度設(shè)定點。ADN8833控制內(nèi)部場效應(yīng)管（FET）H橋，通過該H橋，電流流向TEC，其方向可以是正向（冷卻模式），將熱量從連接TEC的物體帶走，也可以是負(fù)向（加熱模式），向連接TEC的物體輸入熱量。

目標(biāo)物體的溫度由連接到TEC的熱傳感器測量，感測到的溫度（電壓）反饋到ADN8833，以閉合熱控制回路。為實現(xiàn)最佳的整體穩(wěn)定性，需將熱傳感器緊密耦合到TEC。在大多數(shù)激光模塊中，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)激光二極管的溫度。

TEC采用H橋配置進(jìn)行差分驅(qū)動。ADN8833驅(qū)動其內(nèi)部的金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET），為TEC提供電流。為提高系統(tǒng)效率，H橋的一側(cè)使用脈寬調(diào)制（PWM）驅(qū)動器，僅需一個電感和一個電容構(gòu)成的濾波器即可濾除開關(guān)頻率。H橋的另一側(cè)使用線性輸出，無需額外電路。這種配置使ADN8833的效率超過90%。對于大多數(shù)應(yīng)用，使用1 μH電感、10 μF電容和2 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1%以下。

通過TEC和ILIM引腳設(shè)置流過TEC的最大電壓。可以獨立設(shè)置最大制冷和制熱電流，且不受最大TEC電壓限制。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參見“最大TEC電壓限制”部分和“最大TEC電流限制”部分。

數(shù)字PID控制

ADN8833用于軟件控制的PID（比例 - 積分 - 微分）回路。放大器對來自熱敏電阻的信號進(jìn)行調(diào)理，并連接到外部溫度測量ADC。

控制溫度設(shè)定點的外部DAC信號施加到CONT輸入引腳。

為驅(qū)動器供電

ADN8833的工作輸入電壓范圍為2.7 V至5.5 V，該電壓施加到VDD引腳，對于WLCSP封裝是PVIN引腳（對于LFCSP封裝是PVINS引腳和PVINL引腳）。VDD引腳是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源的輸入電源引腳。PVIN引腳（對于LFCSP封裝，PVINS引腳和PVINL引腳合并）為線性驅(qū)動器和開關(guān)驅(qū)動器提供輸入電源。兩種封裝的輸入電源引腳（VDD和PVIN）的輸入電壓相同。在某些情況下，可以在PVIN引腳（對于LFCSP封裝是PVINS引腳和PVINL引腳）與VDD引腳之間選擇性地添加一個RC低通濾波器，以防止高頻噪聲進(jìn)入VDD，如圖24所示。電容和電阻值通常分別為10 nF和100 Ω。

在為ADN8833配置電源時，請記住，在高電流負(fù)載下，由于電源線上的電壓降，輸入電壓可能會大幅下降。對于WLCSP封裝（PVINS引腳和PVINL引腳）以及LFCSP封裝的前端電源，在設(shè)計電源時請?zhí)峁┻m當(dāng)?shù)碾妷涸Ａ浚员３中阅堋１M量縮短從電源到PVIN引腳（對于LFCSP封裝是PVINS引腳和PVINL引腳）的走線長度，以幫助緩解電壓降。