Úvod do NTC termistoru

Termistory se používají především pro hlídání teploty, ochranu proti přehřátí apod. Jedná se o teplotně citlivý polovodičový rezistor, jehož odpor se výrazně mění se změnami teploty. Využívá tepelně citlivý účinek polovodičových materiálů k měření a řízení teploty a je široce používán v různých elektronických zařízeních a systémech. Termistory mají výhody malých rozměrů, rychlé odezvy a vysoké přesnosti měření. Proto byly široce používány při měření teploty, řízení teploty, nadproudové ochraně a dalších oblastech. Textové symboly jsou obecně reprezentovány "RT".

Princip činnosti termistoru je založen na tepelně citlivém účinku polovodičových materiálů. Při změně teploty se změní koncentrace a pohybový stav nosičů (elektronů a děr) uvnitř polovodičového materiálu, což má za následek změnu hodnoty odporu. Běžné klasifikace zahrnují PTC a NTC a existuje také CTR:

Positive Temperature Coefficient - PTC termistor (Positive Temperature Coefficient), odpor termistoru se zvyšuje s rostoucí teplotou. Často se používá v ochraně proti přepětí, nadproudové ochraně (jako jsou resetovatelné pojistky) a ochraně proti nadměrné teplotě. Je vhodný zejména pro aplikace, které vyžadují automatické nastavení výkonu a eliminaci teplotních výkyvů.

Negative Temperature Coefficient-NTC termistor (Negative Temperature Coefficient), odpor termistoru klesá s rostoucí teplotou. Často se používá ve scénářích, jako je přepěťová ochrana, teplotní kompenzace, měření teploty a řízení teploty, a je zvláště vhodný pro případy, kdy je vyžadováno přesné měření teploty.

Termistor kritické teploty-CTR (Criti Cal Temperature Resistor) má vlastnosti negativní odporové mutace. Při určité teplotě se hodnota odporu s rostoucí teplotou snižuje a má velký záporný teplotní koeficient. Základním materiálem je smíšené slinuté těleso oxidů prvků, jako je vanad, baryum, stroncium a fosfor. Je to poloskelný polovodič, proto se mu také říká skleněný termistor. CTR se často používá pro alarmy řízení teploty a další aplikace.

Rozdíl mezi PTC termistorem a NTC termistorem:

PTC termistory jsou obvykle vyrobeny z platiny, oxidu, polymeru a dalších materiálů. Funkce:

1. Charakteristiky odporu: Tyto materiály podléhají fázovým změnám ve specifickém teplotním rozsahu (Curieova teplota), což vede k prudké změně hodnoty odporu.

2. Ochrana proti nadproudu a přehřátí: Má vlastnosti kladného teplotního součinitele, to znamená, že její odpor roste s rostoucí teplotou. Tato vlastnost umožňuje materiálu PTC omezovat tok proudu a hrát ochrannou roli, když teplota stoupne na určitou úroveň.

3. Samoobnovení: Po ochlazení pod určitou teplotu se odpor vrátí na nižší úroveň, což umožňuje vícenásobné použití.

4. Vysoký provozní proud: Maximální provozní proud může dosahovat desítek ampérů.

Materiály NTC termistorů zahrnují hlavně dva nebo více oxidů kovů, jako je mangan, měď, křemík, kobalt, železo, nikl a zinek. Funkce:

1. Citlivost na vysokou teplotu: Měrný odpor a materiálové konstanty těchto materiálů se mění v závislosti na poměru jejich složení, slinovací atmosféře, teplotě slinování a strukturálním stavu. Tento materiál má vysokou citlivost a stabilitu a jeho hodnota odporu se mění plynule s teplotou.

2. Dobrá stabilita: rozsah změny hodnoty odporu je relativně malý a trend změny je relativně stabilní. To znamená, že dokáže udržet přesnější výkon po dlouhou dobu používání.

3. Rychlá tepelná odezva: Má vysokou rychlost tepelné odezvy a dokáže snímat změny teploty v krátkém čase a rychle je promítnout do hodnoty odporu.

NTC termistory se používají hlavně v typu výkonu a typu měření teploty.

Hodnota odporu výkonového termistoru NTC při normální teplotě a efekt tepelného zpoždění způsobený tepelnou setrvačností dokáže účinně potlačit špičkový rázový proud (až desítky desítek) ve výkonovém obvodu (zejména vysokonapěťový velkokapacitní filtrační obvod) během spouštění. násobek nebo dokonce stonásobek normálního provozního proudu) a po dokončení funkce potlačení rázového proudu v důsledku samozahřívacího účinku procházejícího proudu (včetně rázového proudu a normálního provozního proudu obvodu) , teplota rezistoru se zvyšuje a typ výkonu NTC Hodnota odporu termistoru klesne na velmi malou úroveň, výsledný pokles napětí spotřebuje velmi málo energie a neovlivní normální provozní proud. Mezi běžně používané modely patří řada MF72.

NTC termistor pro měření teploty je jedním z nejběžněji používaných teplotních senzorů, protože vztah mezi jeho odporem a teplotou je přibližně v souladu se zákonem exponenciální funkce a může vytvářet charakteristiku odpor-teplota. Mezi další teplotní senzory patří odporové teplotní snímače RTD, termočlánkové senzory, infračervené senzory, integrované digitální/analogové IC teplotní senzory atd.