iPhone 11 kontrola temperatury to niezwykle prosty mechanizm. Zaprojektowany już całe lata temu dla płyt głównych mac’a znalazł zastosowanie w całej gamie produktów. Mechanizm kontroli temperatury, wbrew pozorom niewiele ma wspólnego z tym, co w pierwszym skojarzeniu przychodzi do głowy – ale o tym, za moment.
w iPhone 11 kontrola temperatury realizowana jest przez wyspecjalizowane urządzenie pasywne – termistor
Termistor, to urządzenie pasywne, przypominające zwykły rezystor. Charakteryzuje się zależnością od temperatury, co ma związek bezpośredni z jego budową (z materiałem konstrukcyjnym, którym są, zależnie od potrzeb stopy tleneków niklu, wanadu, kobaltu itd). Znane mi są przynajmniej trzy rodzaje termistorów, konstruowane zależnie od wymagań środowiskowych: NTC, PTC i CTR. W iPhone 11 wykorzystuje się typ NTC (ang. Negative Temperature Coefficient) co w tłumaczeniu znaczy Ujemny Współczynnik Temperaturowy.
Ujemny, w tym wyrażeniu oznacza „mniejszy od zera” czyli wzrost temperatury powoduje zmniejszanie rezystancji elementu, tym samym zwiększenie przepływu (zwiększenie wartości przepływającego prądu przez element). Reakcją na taki stan będzie odpowiednie działania ośrodka nadzorującego, w tym przypadku drivera lub procesora (z odpowiednią warstwą oprogramowania).
Nie można pominąć całej obsługi takiego rozwiązania. Sam, jeden termistor „wiosny nie czyni”. Wymagane jest podtrzymanie prądowe, dlatego zawsze obsługuje go kondensator podtrzymujący.
Ich wzajemna relacja pokazana jest na rysunku obok. Pomiar termistora polega na sprawdzeniu wartości rezystancji obwodowej w warunkach laboratoryjnych – normalnych (dla przypomnienia – warunki normalne: 1013,25 hPa w temp. 0oC). Oczywiście, w naszym przypadku, pomiar w temperaturze pokojowej nie będzie miał znaczenia na wynik, należy jednak pamietać, że w mikroelektronice nie mierzy się elementów wyczuwalnie ciepłych. Te, wcześniej należy wystudzić albo wziąć poprawkę na temperaturę środowiska.
.
.
Tu, aż prosi się o wspomnienie o równaniach oporu NTC, Szerokościach Pasma Zabronionego w półprzewodniku, Stałych Plancka i Boltzmanna i zależności w funkcjach Stopnia Swobody i temperatury bezwzględnej.
Jednak… nikt przecież tego nie czyta, więc ograniczę się do stwierdzenia ( 🙂 stała.harmidomska = ~0.700) że badany obwód powinien, po stronie czynnej posiadać wartość 0.700 w pomiarze diodowym (obliczony spadek napięcia elementu spolaryzowanego, w kierunku przewodzenia).
W praktyce
iPhone 11, jak każdy iPhone, mierzy swoją temperaturę na dwa sposoby. Pierwszy sposób, kontrolujący temperaturę zewnętrzną, za pomocą dwóch (potrzebne źródło) czujników umieszczonych w listwie ładującej taśmy DOCK i listwie STOBE, na taśmie zestawu latarka/flash/mikrofon#2 (jeden z nich jest prawdopodobnie typu CTR). Nieprawidłowości, zwłaszcza brak odczytu z urządzenia będzie skutkowało cyklicznym resetem, w interwale 170 sekundowym i odnotowaniem faktu w logu zewnętrznym. Drugi, wewnętrzny – za pomocą czujników NTC, mierzy temperaturę środowiska płyty głównej. Rozmieszczenie zestawów znajduje się na załączonych schematach graficznych. Efektem działania czujników będzie stabilny odczyt temperaturowy. Problemy będą (póki co) objawiały się wyświetlaniem komunikatu „należy schłodzić iPhone’a przed użyciem go”
