Uvod v NTC termistor

Termistorji se uporabljajo predvsem za nadzor temperature, zaščito pred pregrevanjem itd. Je temperaturno občutljiv polprevodniški upor, katerega upor se močno spreminja s spremembami temperature. Za merjenje in nadzor temperature uporablja toplotno občutljiv učinek polprevodniških materialov in se pogosto uporablja v različnih elektronskih napravah in sistemih. Prednosti termistorjev so majhna velikost, hitra odzivnost in visoka merilna natančnost. Zato se pogosto uporabljajo pri merjenju temperature, nadzoru temperature, pretokovni zaščiti in na drugih področjih. Besedilni simboli so na splošno predstavljeni z "RT".

Načelo delovanja termistorja temelji na toplotno občutljivem učinku polprevodniških materialov. Ko se temperatura spremeni, se koncentracija in stanje gibanja nosilcev (elektronov in lukenj) znotraj polprevodniškega materiala spremenita, kar povzroči spremembo vrednosti upora. Skupne klasifikacije vključujejo PTC in NTC, obstaja pa tudi CTR:

Pozitiven temperaturni koeficient - PTC termistor (Positive Temperature Coefficient), upornost termistorja narašča z naraščanjem temperature. Pogosto se uporablja za zaščito pred prenapetostjo, zaščito pred previsokim tokom (kot so ponastavljive varovalke) in zaščito pred previsoko temperaturo. Posebej primeren je za aplikacije, ki zahtevajo samodejno prilagajanje moči in odpravo temperaturnih nihanj.

Negativni temperaturni koeficient-NTC termistor (negativni temperaturni koeficient), upornost termistorja se z naraščanjem temperature zmanjšuje. Pogosto se uporablja v scenarijih, kot so prenapetostna zaščita, temperaturna kompenzacija, merjenje temperature in nadzor temperature, in je še posebej primeren za priložnosti, kjer je potrebno natančno merjenje temperature.

Termistor za kritično temperaturo CTR (Criti Cal Temperature Resistor) ima značilnosti mutacije negativne odpornosti. Pri določeni temperaturi se vrednost upora zmanjšuje z naraščanjem temperature in ima velik negativni temperaturni koeficient. Sestavni material je mešano sintrano telo oksidov elementov, kot so vanadij, barij, stroncij in fosfor. Je polsteklast polprevodnik, zato ga imenujemo tudi stekleni termistor. CTR se pogosto uporablja za alarme za nadzor temperature in druge aplikacije.

Razlika med PTC termistorjem in NTC termistorjem:

PTC termistorji so običajno izdelani iz platine, oksida, polimera in drugih materialov. Lastnosti:

1. Značilnosti odpornosti: Ti materiali so podvrženi faznim spremembam v določenem temperaturnem območju (Curiejeva temperatura), kar povzroči močno spremembo vrednosti odpornosti.

2. Prenapetostna zaščita in zaščita pred pregrevanjem: ima značilnosti pozitivnega temperaturnega koeficienta, kar pomeni, da se njegova odpornost povečuje s povišanjem temperature. Ta lastnost omogoča materialu PTC, da omeji pretok toka in igra zaščitno vlogo, ko se temperatura dvigne na določeno raven.

3. Samoobnovitev: Ko se ohladi pod določeno temperaturo, se upor vrne na nižjo raven, kar omogoča večkratno uporabo.

4. Visok delovni tok: Največji delovni tok lahko doseže več deset amperov.

Materiali termistorjev NTC vključujejo predvsem dva ali več kovinskih oksidov, kot so mangan, baker, silicij, kobalt, železo, nikelj in cink. Lastnosti:

1. Visokotemperaturna občutljivost: upornost in materialne konstante teh materialov se razlikujejo glede na razmerje njihove sestave, atmosfero sintranja, temperaturo sintranja in strukturno stanje. Ta material ima visoko občutljivost in stabilnost, njegova vrednost odpornosti pa se bolj nenehno spreminja s temperaturo.

2. Dobra stabilnost: obseg spremembe vrednosti odpornosti je razmeroma majhen, trend spremembe pa relativno stabilen. To pomeni, da lahko ohranja natančnejše delovanje v daljših obdobjih uporabe.

3. Hiter toplotni odziv: ima hitro toplotno odzivno hitrost in lahko zazna spremembe temperature v kratkem času ter jih hitro odraža v vrednosti upora.

NTC termistorji se večinoma uporabljajo pri tipu napajanja in merjenju temperature.

Vrednost upora močnostnega termistorja NTC pri normalni temperaturi in učinek toplotne zakasnitve, ki ga povzroča toplotna vztrajnost, lahko učinkovito zavirata najvišji udarni tok (do deset desetin) v napajalnem tokokrogu (zlasti visokonapetostnem filtrskem vezju z veliko kapacitivnostjo) med zagonom. krat ali celo stokratnik običajnega obratovalnega toka) in po zaključku funkcije dušenja udarnega toka zaradi učinka samosegrevanja toka, ki teče skozenj (vključno z udarnim tokom in normalnim obratovalnim tokom vezja) , temperatura upora se dvigne in tip moči NTC. Vrednost upora termistorja bo padla na zelo majhno raven, posledični padec napetosti bo porabil zelo malo energije in ne bo vplival na običajni delovni tok. Pogosto uporabljeni modeli vključujejo serijo MF72.

NTC termistor za merjenje temperature je eden najpogosteje uporabljenih temperaturnih senzorjev, ker je razmerje med njegovim uporom in temperaturo približno v skladu z zakonom eksponentne funkcije in lahko ustvari karakteristično krivuljo upor-temperatura. Drugi temperaturni senzorji vključujejo uporovne temperaturne detektorje RTD, termočlenske senzorje, infrardeče senzorje, integrirane digitalne/analogne IC temperaturne senzorje itd.