Что такое термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)?

Что такое термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)?

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) — это электронные компоненты, сопротивление которых уменьшается с ростом температуры.

NTC означает отрицательный температурный коэффициент, что означает, что между температурой и сопротивлением существует отрицательная корреляция. Термистор происходит от «термочувствительный резистор». Термистор — это компонент, который может измерять температуру по разнице электрического сопротивления, когда резистивный элемент приводится в контакт с измеряемым объектом. Он характеризуется использованием металлооксидного полупроводника в качестве резистивного элемента.

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) являются наиболее универсальными из всех термисторов, поскольку материал недорогой и простой в обработке. Это высокоточные термисторы, поскольку их значение сопротивления изменяется даже при незначительных изменениях температуры. Они широко используются в обычных бытовых приборах и промышленном оборудовании.

Они используются в качестве датчиков температуры путем обнаружения разницы в сопротивлении. Доступны свинцового типа, чипового типа, дискового типа и тонкопленочного типа.

Применение термисторов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) используются в широком спектре приложений, от промышленных приложений до бытовых приборов, благодаря своим недорогим характеристикам. Они в основном используются в качестве датчиков температуры.

• Внутреннее определение температуры в смартфонах
• Уменьшение пускового тока в электронных платах
• Измерение температуры в электронных термометрах
• Контроль температуры двигателя в пылесосах
• Определение температуры в холодильниках

1. Применение к смартфонам

Смартфоны используют термочувствительные компоненты и компоненты, которые теряют точность из-за тепла, поэтому важно предотвратить накопление тепла. Поэтому термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) обнаруживает внутренние изменения температуры и передает информацию в ИС. Помимо измерения комнатной температуры, термисторы NTC также используются в качестве элементов температурной защиты для защиты цепей от перегрева с целью стабилизации цепей и предотвращения сбоев.

2. Снижение пускового тока

В электрическом и электронном оборудовании большой ток, превышающий значение установившегося тока, может временно протекать при включении питания. Этот ток называется пусковым током. Причиной пускового тока может быть начальная зарядка конденсатора большой емкости.

Иногда для подавления пускового тока при включении питания используются термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) за счет их высокого значения сопротивления при низких температурах. По мере того как температура термистора повышается из-за токовой нагрузки, значение сопротивления уменьшается, а также уменьшается мощность.

Поскольку значение сопротивления уменьшается с ростом температуры из-за подачи питания, потери мощности могут быть уменьшены по сравнению с использованием постоянных резисторов. Поэтому термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) используются в качестве ICL (ограничителей пускового тока) для защиты цепей электрического и электронного оборудования путем простого и эффективного ограничения пусковых токов.

3. Схемы измерения температуры

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) широко используются в цепях измерения температуры. Поскольку этот компонент обнаруживает изменение температуры по изменению сопротивления, его часто используют в сочетании с другими резисторами. Наиболее часто используемая конфигурация схемы — это использование термистора, подключенного к источнику постоянного напряжения через подтягивающий или понижающий резистор.

Принцип работы термисторов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Основным компонентом термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) является керамика, представляющая собой полупроводниковую керамику, изготовленную путем смешивания и спекания оксидов марганца, никеля, кобальта и т. д. с прикрепленными электродами. В зависимости от легирующего вещества существуют полупроводники N-типа и P-типа.

Обычно скорость переноса свободных электронов и дырок уменьшается с ростом температуры. Однако в термисторах с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) электроны в валентной зоне переносятся в проводник за счет тепловой энергии, а скорость увеличения свободных электронов и дырок в проводнике больше, чем скорость увеличения свободных электронов и дырок, что приводит к более низкому сопротивлению. Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) характеризуются постепенным уменьшением сопротивления.

Для изготовления термисторов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) сырые оксиды смешивают до получения однородной смеси и временно запекают при температуре от 800 °C до 1000 °C. Затем их измельчают и сортируют по размеру зерна. После дробления размер зерна увеличивают до размера, подходящего для формования, а затем придают им окончательную форму и обжигают при температуре от 1300 до 1500 °C. Наконец, формируют электроды, а изделие покрывают эпоксидной смолой.

Как выбрать термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) выбираются в соответствии с областью применения, размерами, константой B и значением сопротивления. Область применения — это область применения, для которой используются термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). К ним относятся автомобильные и электронные монтажные платы. Выберите термистор в соответствии с его размерами и ситуацией, в которой он будет установлен.

Чем больше константа B, тем больше будет изменяться сопротивление с температурой. Поэтому продукты с большой константой B имеют высокую чувствительность, а продукты с малой константой B имеют низкую чувствительность.

Значение сопротивления — это нормальное значение сопротивления при комнатной температуре (25 °C). Как правило, продукт с малым значением сопротивления следует выбирать для низкотемпературных сред, в то время как продукт с большим значением сопротивления следует выбирать для высокотемпературных сред.