世界各地的汽车制造商都专注于汽车电气化。有必要使汽车一次充电就更快，充电范围更广。这意味着，车辆内的电气和电子电路应能够处理极高的功率并有效地管理损耗。需要可靠的热管理解决方案，以确保对安全性要求很高的应用程序保持运行。
除了车辆自身产生的热量外，请考虑一下您的汽车及其电子设备必须具备的所有耐热性，才能应对宽广的环境温度范围。例如，在印度，最寒冷的地区在冬季面临的温度远低于0°C，而在其他一些地区，夏季则可能超过45°C。
电动汽车（EV）中的每个子系统都需要温度监控。车载充电器，DC / DC转换器和逆变器/电动机控制需要安全有效的控制，以保护电源开关（MOSFET / IGBT / SiC）。电池管理系统（BMS）还要求在电池单元级别进行温度测量的高分辨率。为了保护系统，在极端温度下必须准确的一个组件无疑是温度传感器。准确的温度信息使处理器能够对系统进行温度补偿，从而无论驱动条件如何，电子模块都可以优化其性能并最大化其可靠性。这包括功率开关，功率磁性元件，散热器，PCB等的温度感测。温度数据还有助于以受控方式运行冷却系统。
负温度系数（NTC）和PTC（正温度系数）热敏电阻是用于监视温度的最常见设备。NTC是无源电阻，NTC的电阻会随温度变化。更具体地，随着NTC周围的环境温度升高，NTC的电阻减小。工程师会将NTC放入分压器中，并将分压器的输出信号读入微控制器（MCU）的模数转换器（ADC）通道。
但是，有一些NTC特性会使其难以在汽车环境中使用。如前所述，NTC的电阻与温度成反比，但关系是非线性的。下图显示了典型的基于NTC的分压器的示例。
当您考虑到电动汽车内各个子系统产生的热量以及世界不同地区存在的气候时，很明显，车辆的半导体组件将暴露在很宽的温度范围内（-40°C至150°C）。在很宽的温度范围内，将电压读数转换为实际温度测量值时，NTC的非线性行为将难以减少误差。 NTC的非线性曲线引入的误差会降低任何基于NTC的温度读数的准确性。
如上图所示，与NTC相比，模拟输出IC温度传感器的线性响应更高。而且，MCU可以轻松地将电压转换为温度数据，并且具有更高的准确性和速度。最后，与NTC相比，模拟温度传感器IC在高温下通常具有出色的温度灵敏度。 IC温度传感器与热敏电阻，电阻温度检测器（RTD）和热电偶之类的其他传感技术共享市场类别，但是当需要在AEC-Q100零级范围（-40°C）的宽温度范围内要求较高的精度时，IC具有一些重要的优势至150°C）。首先，在整个工作范围内的数据手册中，IC温度传感器的精度极限以摄氏度为单位；反过来，典型的负温度系数（NTC）热敏电阻只能指定单个温度点的电阻精度，单位为百分比。然后，使用热敏电阻时，您需要仔细计算整个温度范围内的总系统精度。实际上，请仔细检查指定传感器精度的操作条件。
选择IC时，请记住有几种类型-针对不同的汽车应用具有各种优点。
- 模拟输出：LMT87-Q1（在AEC-Q100等级0中可用）这类设备是简单的三针解决方案，提供多种增益选项，可与您选择的模数转换器（ADC）最佳匹配。确定整体分辨率。您还可以获得低工作功耗的好处，与热敏电阻相比，它在温度范围内相对稳定。这意味着您不必为了降低噪声性能而牺牲功率。
- 数字输出：为了进一步简化您的热管理实施，TI提供了数字温度传感器，它们可以通过I²C或串行外围接口（SPI）等接口直接传递温度。例如，TMP102-Q1可以在-40°C至+ 125°C范围内以±3.0°C的精度监视温度，并将温度通过I²C直接传递给MCU。这完全消除了对基于多项式函数的任何形式的查找表或计算的需求。此外，LMT01-Q1器件是一种高精度2引脚温度传感器，具有易于使用的脉冲计数电流环路接口，使其适用于汽车上的车载和非车载应用。
- 温度开关：许多TI的汽车级开关提供简单，可靠的过热警告，例如TMP302-Q1。但是具有模拟温度值可以为您的系统提供一个早期指标，您可以在达到临界温度之前将其缩减到有限的操作范围。由于恶劣的工作环境（这两个IC均提供AEC-Q100 Grade 0），因此EV子系统还可以受益于可编程阈值，超宽工作温度范围和LM57-Q1的在线工作验证的高可靠性。有关基于IC的温度传感器零件的完整产品组合，请访问：http://www.ti.com/sensors/temperature-sensors/products.html
在大多数EV子系统中，MCU与电源开关以及要感测温度的其他组件隔离。可以使用简单的数字隔离器（例如TI的ISO77xx-Q1系列设备）轻松隔离来自数字输出温度传感器的数据。基于所需的隔离数字通信线路的数量和隔离，可以从此处选择合适的部分：http://www.ti.com/isolation/digital-isolators/products.html。
以下是TIDA-00752参考设计的框图，该参考设计在隔离栅上提供数字脉冲输出。
总而言之，NTC热敏电阻通常用于监视温度，但是其非线性温度响应可能会给汽车解决方案带来问题。TI的模拟和数字温度传感器解决方案使您能够准确，轻松地监视许多汽车系统的温度。
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