通過(guò)溫度開(kāi)關(guān)保護室外攝像頭免受極端天氣的影響

室外攝像頭在安保應用中扮演者重要角色，因此，無(wú)論處于熱帶、寒帶，還是日溫差極大的氣候，都需要確保它們不會(huì )運轉失?；虬l(fā)生故障。

舊版室外攝像頭只能在特定溫度范圍內可靠地運行。溫度較低時(shí)，鋰電池的內部電阻較大，使得電池容量迅速退化，甚至失效。溫度很高時(shí)，攝像頭的圖像傳感器可能會(huì )產(chǎn)生“熱像素”，即會(huì )對整體圖像質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的明亮的單個(gè)像素。

設計一種可承受-30°C至+ 55°C的寬范圍環(huán)境溫度的室外攝像頭面臨兩個(gè)主要的設計挑戰。第一個(gè)挑戰是極高/低溫下的啟動(dòng)能力。第二個(gè)挑戰是需要在寬溫度范圍內準確測量溫度，因為安裝在攝像頭內部的風(fēng)扇或加熱器的運行基于溫度測量值。精確的溫度結果可最大化攝像頭的工作溫度范圍，并防止設備故障。

具有溫度開(kāi)關(guān)的設計可以幫助解決這兩個(gè)挑戰。

風(fēng)扇和加熱器如何實(shí)現高效運行

室外攝像頭，尤其是高清攝像頭，會(huì )產(chǎn)生較高能量。環(huán)境溫度較高時(shí)，風(fēng)扇可以降低內部溫度，以保持攝像頭正常運行。極端寒冷條件下，盡管攝像頭會(huì )產(chǎn)生大量熱量，但這些熱量仍不足以使其在最低工作溫度之上工作。因此，當環(huán)境溫度低時(shí)，可使用加熱器來(lái)升高內部溫度。

圖1所示為傳統的溫度保護設計，其中微控制器（MCU）或處理器首先啟動(dòng)，并借助傳感器檢測溫度。但是，如果溫度太低或太高，嘗試啟動(dòng)時(shí)可能會(huì )損壞MCU或圖像傳感器。為避免這種情況，室外攝像頭設計應在嘗試啟動(dòng)攝像頭之前將其恢復到最低工作溫度。

圖1：傳統的溫度保護設計

TMP390雙通道溫度開(kāi)關(guān)可在不使用MCU的情況下提供獨立的過(guò)高和過(guò)低溫度檢測。由于溫度開(kāi)關(guān)直接控制風(fēng)扇和加熱器，因此可在MCU啟動(dòng)之前為整個(gè)系統提供合適的溫度，從而防止MCU在極高或極低的溫度下運行。電阻器可編程的溫度跳閘點(diǎn)為各種應用提供了靈活性，而電阻器編程的5°C或10°C的熱滯選項可以防止不必要的數字輸出切換。

在極低溫度下的啟動(dòng)過(guò)程中（參見(jiàn)圖2），接通電源后，溫度開(kāi)關(guān)將首先啟動(dòng)；MCU或其他組件保持關(guān)閉狀態(tài)。溫度超出安全范圍時(shí)，處于低電平有效狀態(tài)，同時(shí)，加熱器和風(fēng)扇開(kāi)始增加內部溫度。溫度達到預設值時(shí)，整個(gè)系統開(kāi)始啟動(dòng)。與圖1中的傳統溫度保護設計相比，TMP390溫度開(kāi)關(guān)可在系統啟動(dòng)之前調節溫度，從而解決了在極低或極高溫度下啟動(dòng)的挑戰。

圖2：TMP390在+ 60°C和-40°C閾值下具有10°C磁滯的示例電路

TMP390溫度開(kāi)關(guān)在-55°C至+ 130°C范圍內具有3C精度（從0°C至+ 70°C為±1.5°C），可在較寬溫度范圍內提供足夠精度。通過(guò)精確的溫度測量，室外攝像頭不必再為溫度保護留余地，從而可使工作溫度范圍最大化，并有效地保護系統內的設備。由于TMP390溫度開(kāi)關(guān)可精確控制風(fēng)扇或加熱器，因此可省去室外攝像頭中不必要的耗能。