Терморезистор это: Термометры сопротивления принцип работы

Содержание

Терморезистор Википедия

Условно-графическое обозначение терморезистора

Терморези́стор (термистор, термосопротивление) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры[1].

Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году[2].

Терморезисторы изготавливаются из материалов с высоким температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), который обычно на порядки выше, чем ТКС металлов и металлических сплавов.

Конструкция и разновидности терморезисторов

Термисторы с аксиальными выводами

Резистивный элемент терморезистора изготавливают методом порошковой металлургии из оксидов, галогенидов, халькогенидов некоторых металлов, в различном конструктивном исполнении, например в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок, тонких пластинок, и размерами от 1—10 микрометров до нескольких сантиметров.

По типу зависимости сопротивления от температуры различают терморезисторы с отрицательным (NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient») и положительным (PTC-термисторы, от слов «

Positive Temperature Coefficient» или позисторы) температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС). Для позисторов — с ростом температуры растёт их сопротивление; для NTC-термисторов увеличение температуры приводит к падению их сопротивления.

Терморезисторы с отрицательным ТКС (NTC-термисторы) изготовляют из смеси поликристаллических оксидов переходных металлов (например, MnO, СoOx, NiO и CuO), полупроводников типа AIII BV, стеклообразных, легированных полупроводников (Ge и Si), и других материалов. PTC-термисторы изготовляют из твёрдых растворов на основе BaTiO3, что даёт положительный ТКС.

Условно терморезисторы классифицируют как низкотемпературные (предназначенные для работы при температуpax ниже 170 К), среднетемпературные (от 170 до 510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Выпускаются терморезисторы, предназначенные для работы при температурах от 900 до 1300 К.

Терморезисторы способны работать в различных климатических условиях и при значительных механических нагрузках. Однако, с течением времени, при жёстких условиях его эксплуатации, например, термоциклировании, происходит изменение его исходных термоэлектрических характеристик, таких как:

  • номинального (при 25 °C) электрического сопротивления;
  • температурного коэффициента сопротивления. {-7}}.

    Режим работы терморезисторов и их применение

    Зависимость сопротивления терморезистора от температуры: 1 — ТКС < 0; 2 — ТКС > 0

    Режим работы терморезисторов зависит от выбранной рабочей точки на вольт-амперной характеристике (или ВАХ) такого прибора. В свою очередь ВАХ зависит от приложенной к прибору температуры и конструктивных особенностей терморезистора.

    Терморезисторы с рабочей точкой, выставленной на линейном участке ВАХ, используются для контроля за изменением температуры и компенсации параметров (электрическое напряжение или электрический ток) электрических цепей, возникших вследствие изменения температуры. Терморезисторы с рабочей точкой выставленной на нисходящем участке ВАХ (с «отрицательным сопротивлением») применяются в качестве пусковых реле, реле времени, в системах измерения и контроля мощности электромагнитного излучения на сверхвысоких частотах (или СВЧ), системах теплового контроля и пожарной сигнализации, в установках регулирования расхода жидких и сыпучих сред.

    Наиболее распространены среднетемпературные терморезисторы (с температурным ТКС от −2,4 до −8,4 %/К), имеющие широкий диапазон сопротивлений (от 1 до 106Ом).

    Также существуют терморезисторы с небольшим положительным температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС) (от 0,5 до 0,7 %/К) выполненные на основе кремния, сопротивление которых изменяется по закону близкому к линейному. Такие терморезисторы находят применение в системах охлаждения и температурной стабилизации режимов работы транзисторов в различных радиоэлектронных системах.

    Так же терморезисторы с положительным ТКС применяются в качестве саморегулирующихся нагревательных элементов, сопротивление которых растет по мере роста собственной температуры (PTC нагреватель). Такой нагревательный элемент никогда не перегреется и будет выдавать примерно одинаковую тепловую мощность в широком диапазоне напряжений.

    См. также

    Примечания

    Литература

    • Шефтель И. Т. Терморезисторы.
    • Мэклин Э. Д. Терморезисторы.
    • Шашков А. Г. Терморезисторы и их применение.
    • Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. — 4-е перераб. и доп. изд. — М.: Высшая школа, 1987. — С. 401—407. — 479 с. — 50 000 экз.

    1. Назначение. Типы терморезисторов

    Терморезисторы относятся к параметрическим датчикам температуры, поскольку их активное сопротивление зависит от температуры. Терморезисторы называют также термометрами сопротивления или термосопротивлениями. Они применяются для измерения температуры в широком диапазоне от -270 до 1600 °С.

    Если терморезистор нагревать проходящим через него электрическим током, то его температура будет зависеть от интенсивности теплообмена с окружающей средой. Так как интенсивность теплообмена зависит от физических свойств газовой или жидкой среды (например, от теплопроводности, плотности, вязкости), в которой находится терморезистор, от скорости перемещения терморезистора относительно газовой или жидкой среды, то терморезисторы используются и в приборах для измерения таких неэлектрических величин, как скорость, расход, плотность и др.

    Различают металлические и полупроводниковые терморезисторы. Металлические терморезисторы изготовляют из чистых металлов: меди, платины, никеля, железа, реже из молибдена и вольфрама. Для большинства чистых металлов температурный коэффициент электрического сопротивления составляет примерно (4—6,5) 10-3 1/°С, т. е. при увеличении температуры на 1 °С сопротивление металлического терморезистора увеличивается на 0,4—0,65 %. Наибольшее распространение получили медные и платиновые терморезисторы. Хотя железные и никелевые терморезисторы имеют примерно в полтора раза больший температурный коэффициент сопротивления, чем медные и платиновые, однако применяются они реже. Дело в том, что железо и никель сильно окисляются и при этом меняют свои характеристики. Вообще добавление в металл незначительного количества примесей уменьшает температурный коэффициент сопротивления. Сплавы металлов и окисляющиеся металлы имеют низкую стабильность характеристик. Однако при необходимости измерять высокие температуры приходится применять такие жаропрочные металлы, как вольфрам и молибден, хотя терморезисторы из них имеют характеристики, несколько отличающиеся от образца к образцу.

    Широкое применение в автоматике получили полупроводниковые терморезисторы, которые для краткости называют термисторами. Материалом для их изготовления служат смеси оксидов марганца, никеля и кобальта; германий и кремний с различными примесями и др.

    По сравнению с металлическими терморезисторами полупроводниковые имеют меньшие размеры в большие значения номинальных сопротивлений. Термисторы имеют на порядок больший температурный коэффициент сопротивления (до -6 10-2 1/ºС). Но этот коэффициент — отрицательный, т. е. при увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается. Существенный недостаток полупроводниковых терморезисторов по сравнению с металлическими — непостоянство температурного коэффициента сопротивления. С ростом температуры он сильно падает, т. е. термистор имеет нелинейную характеристику. При массовом производстве термисторы дешевле металлических терморезисторов, но имеют больший разброс характеристик.

    2. Металлические терморезисторы

    Сопротивление металлического проводника R зависит от температуры:

    (1)

    где С — постоянный коэффициент, зависящий от материала и конструктивных размеров проводника; α температурный коэффициент сопротивления; е — основание натуральных логарифмов.

    Абсолютная температура (К) связана с температурой в градусах Цельсия соотношением Т К= 273 + Т°С.

    Определим относительное изменение сопротивления проводника при его нагреве. Пусть сначала проводник находился при начальной температуре

    Т0 и имел сопротивление . При нагреве до температурыT его сопротивление . Возьмем отношение RT и R0:

    (2)

    Известно, что функцию вида ex можно разложить в степенной ряд:

    Для нашего случая . Так как величина α для меди сравнительно мала и в диапазоне температур до +150 °С может быть принята постоянной α = 4,3 10-3 1/ºС, то и произведение в этом диапазоне температур меньше единицы. Поэтому не будет большой ошибкой пренебречь при разложении членами ряда второй степени и выше:

    (3)

    Выразим сопротивление при температуре T через начальное сопротивление при T0

    (4)

    Медные терморезисторы выпускаются серийно и обозначаются ТСМ (термосопротивления медные) с соответствующей градуировкой: гр. 23 имеет сопротивление 53,00 Ом при 0 ºC; гр. 24 имеет сопротивление 100,00 Ом при 0 ºC. Медные терморезисторы выполняются из проволоки диаметром не менее 0,1 мм, покрытой для изоляции эмалью.

    Для платиновых терморезисторов, которые применяются в более широком диапазоне температур, чем медные, следует учитывать зависимость температурного коэффициента сопротивления от температуры. Для этого берется не два, а три члена разложения в степенной ряд функции ex.

    В диапазоне температур от -50 до 700 °С достаточно точной является формула

    (5)

    где для платины α = 3,94 10-3 1/ºС, β = 5,8 10-7 (1/ºС)2.

    Платиновые терморезисторы выпускаются серийно и обозначаются ТСП (термосопротивления платиновые) с соответствующей градуировкой; гр. 20 имеет сопротивление 10,00 Ом при 0 °С, гр. 21 — 46,00 Ом; гр. 22 — 100,00 Ом. Платина применяется в виде неизолированной проволоки диаметром 0,05—0,07 мм.

    В табл. 1 приведены зависимости сопротивления металлических терморезисторов от температуры; они называются стандартными градуировочными таблицами.

    Таблица 1. Зависимость сопротивления терморезисторов от температуры

    Температура, °С

    Сопротивление, Ом

    Платиновые термометры сопротивления

    Медные термометры сопротивления

    гр. 20

    гр. 21

    гр. 22

    гр. 23

    гр. 24

    -200

    1,73

    7,95

    17,28

    -

    -

    -150

    3,88

    17,85

    38,80

    -

    -

    -100

    5,97

    27,44

    59,65

    -

    -

    -50

    8,00

    36,80

    80,00

    41,71

    78,70

    -30

    8,80

    40,50

    88,04

    46,23

    87,22

    -10

    9,60

    44,17

    96,03

    50,74

    95,74

    0

    10,00

    46,00

    100,00

    53,00

    100,00

    20

    10,79

    46,94

    107,91

    57,52

    108,52

    40

    11,58

    53,26

    115,78

    62,03

    117,04

    60

    12,36

    56,86

    123,60

    66,55

    125,56

    80

    13,14

    60,43

    131,37

    71,06

    1 34,08

    100

    13,91

    63,99

    139,10

    75,58

    142,60

    120

    14,68

    67,52

    146,78

    80,09

    151,12

    140

    15,44

    71,03

    154,41

    84,61

    159,64

    160

    16,20

    74,52

    162,00

    89,13

    168,16

    180

    16,95

    77,99

    169,54

    93,64

    176,68

    300

    21,38

    98,34

    213,79

    -

    -

    400

    24,94

    114,72

    249,38

    -

    -

    500

    28,38

    130,55

    283,80

    -

    -

    600

    21,70

    145,85

    317,06

    -

    -

    650

    33,33

    153,30

    333,25

    -

    -

    На рис. 1 показано устройство платинового термометра сопротивления. Сам терморезистор выполнен из платиновой проволоки 1, намотанной на слюдяную пластину 2 с нарезкой. Слюдяные накладки 3 защищают обмотку и крепятся серебряной лентой 4. Серебряные выводы 5 пропущены через фарфоровые изоляторы 6. Термосопротивление помещается в металлический защитный чехол 7.

    Рис. 1. Платиновый термометр сопротивления

    Терморезистор для измерения температуры. Использование термисторов для ограничения бросков тока в источниках питания. Выбор правильного приближения

    И относятся к категории приборов на основе полупроводников. Данные устройства получили широкое применение в электротехнике. Они изготавливаются из специальных полупроводниковых материалов с высоким отрицательным температурным коэффициентом. Во многих приборах используется термистор принцип работы которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры. Качество любого прибора, прежде всего, зависит от физических свойств полупроводника, а также от форм и размеров самого терморезистор а.

    Термисторы: устройство и принцип работы

    Термистор представляет собой терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Эти устройства изготавливаются в виде полупроводниковых стержней и покрываются защитным слоем эмалевой краски.

    Соединение с другими деталями осуществляется с помощью контактных колпачков и выводов, для которых подходит только сухая среда. Для размещения некоторых моделей термисторов используется металлический герметичный корпус. В этом случае они становятся устойчивыми к любым агрессивным воздействиям и могут эксплуатироваться даже при высокой влажности в помещении.

    Для того чтобы конструкция устройства была герметичной, применяется стекло и олово. Рабочие качества термисторов улучшаются, когда для оборачивания стержней применяется металлическая фольга. Токоотводы изготавливаются из никелевой проволоки. Номинальные значения сопротивления в различных устройствах находятся в пределах 1-200 кОм, а диапазон температур составляет от -100 до +1290С.

    Работа термисторов основана на свойствах отдельных видов проводников, изменять показатели сопротивления под действием различных температур. Основными проводниками, используемыми в этих приборах, является медь и платина в чистом виде. Следует отметить, что значение отрицательного температурного коэффициента термисторов значительно превышает такие же параметры, свойственные обычным металлам.

    Применение термисторов

    Терморезистор ы применяемые в качестве датчиков, могут работать в двух режимах. В первом случае температурный режим зависит лишь от температуры окружающей среды. Значение тока, проходящего через термистор, очень мало и нагревания устройства практически не происходит. Второй режим предполагает нагревание термистора электрическим током, проходящим внутри него. В данном случае значение температуры будет зависеть от различных изменяющихся условий тепловой отдачи. Это может быть плотность газовой среды, окружающей прибор, интенсивность обдува и другие факторы.

    Каждый термистор, принцип работы которого основан на снижении сопротивления при повышении температуры, используется в определенных сферах электротехники. Они применяются для измерения и компенсации температуры, в крупных бытовых электроприборах - холодильниках и морозильных камерах, посудомоечных машинах и другой технике. Эти устройства нашли широкое применение в автомобильной электронике. С их помощью измеряется температура охлаждающей жидкости или масла, а также температурные показатели других элементов автомобиля.

    В кондиционере термисторы устанавливаются в тепловом распределителе. Кроме того, они используются в качестве датчика слежения за температурой в комнате. С помощью термисторов осуществляется блокировка дверей нагревательных приборов, они устанавливаются в нагреватели теплых полов и в газовые котлы. Терморезисторы применяются, когда нужно определить уровень нестандартных жидкостей, например, жидкого азота. В целом, они получили самое широкое распространение в промышленной электронике.

    Терморезистор (или термистор) — это такой резистор, который меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры.

    Существует два вида термисторов: PTC — с положительным температурным коэффициентом, и NTC — с отрицательным. Положительный коэффициент означает, что с повышением температуры сопротивление термистора растёт. NTC-термистор ведет себя противоположным способом.

    Также термисторы отличаются номинальным сопротивлением, которое соответствует комнатной температуре — 25 C°. Например, популярными являются термисторы с номиналом 100 кОм и 10 кОм. Такие термисторы часто используют в 3D-принтерах.

    В этом уроке мы будет использовать термистор NTC 100K в стеклянном корпусе. Вот такой:

    Подключение термистора к Ардуино

    Чтобы измерить сопротивление термистора, подключим его в качестве нижнего плеча делителя напряжения. Среднюю же точку делителя подключим к аналоговому входу Ардуино — A0. Подобный способ использовался в .

    Подробно об аналоговых входах Ардуино мы говорили на уроке:

    Принципиальная схема

    Внешний вид макета

    Какое сопротивление должен иметь резистор в верхнем плече делителя? Как правило, используют рез

    Принципы построения систем температурного контроля на NTC-термисторах компании Epcos - Компоненты и технологии

    Статья посвящена исследованию работы терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, рассмотрению преимуществ и недостатков применения термисторов, принципам построения систем измерения и контроля температуры, а также факторам, влияющим на работу термисторов в качестве датчиков температуры, и снижению погрешности измерительной системы.

    Потребность измерения температуры и управления ей возникает во многих сферах деятельности человека. А основными требованиями к результатам измерения и управления, как всегда, оказываются скорость и точность, независимо от того, где используется прибор — в быту или в промышленности. В основе любого измерения, в том числе и температуры, положен датчик, и как первостепенный элемент он определяет технико-экономические показатели системы контроля в целом. Применение того или иного вида термочувствительного элемента опять же зависит от требований, предъявляемых к системе в целом, и не говорит о полном преимуществе одного датчика над другими. Для промышленного применения, как правило, используются термопары или резистивные термопреобразователи, выполненные в виде законченных устройств. Непригодность этих термочувствитеьных элементов для повсеместного использования объясняется высокой ценой применяемых материалов и невозможностью удаленного контроля из-за сравнительно маленьких величин выходных параметров, которые сильно подвержены влиянию внешних факторов. Все большее применение находят датчики интегрального исполнения, имеющие низкую нелинейность выходной характеристики от температуры и достаточно малую стоимость, но именно интегральное исполнение является «ахиллесовой пятой» этих элементов ввиду ограниченности рабочего температурного диапазона. Другое дело — терморезисторы с отрицательным ТКС (отрицательный температурный коэффициент сопротивления, или NTC — Negative Temperature Coefficient) — они имеют достаточно большой диапазон рабочих температур, возможность удаленного мониторинга, действуют в сильных магнитных полях. Но есть недостатки, такие как сложная повторяемость экземпляров и сильная нелинейность температурной характеристики, что в свою очередь усложняет и повышает стоимость всего изделия. Так было до прихода микроконтроллеров, на «плечи» которых и будет возложена конечная задача по линеаризации и математической обработке температурной характеристики.

    Основные параметры и характеристика NTC-термисторов

    В рабочем диапазоне температур зависимость сопротивления терморезистора от температуры достаточно точно описывается выражением [1]:

    где R — сопротивление рабочего тела терморезистора при данной температуре Т, Ом; RN — номинальное сопротивление терморезистора при температуре ТN, Ом; Т, ТN — температура, К; В — коэффициент, постоянный для данного экземпляра терморезистора (паспортные данные).

    Любой NTC-терморезистор кроме температурной характеристики описывается рядом параметров, без которых невозможно полное представление о работе данного типа термодатчиков. Далее приводятся определения основных параметров.

    Материал, из которого изготовлен термистор, сохраняет свои свойства при температурах, не выходящих за рамки определенного диапазона, который называют допустимой температурой. При температурах, выходящих за эти пределы, в сенсоре могут произойти необратимые изменения, и он выйдет из строя.

    Значение коэффициента В определяется материалом датчика и представляет собой наклон характеристики R/T. В уравнении (1) значение коэффициента В определено двумя точками характеристики R/T (RT, T) и (RN, TN), исходя из этого:

    Терморезистор, имея номинальное значение сопротивления при определенной температуре, как и любой резистор, может иметь отклонение ΔR/RN (допуск), обусловленное технологией изготовления. Этот параметр дается производителем на одну точку (обычно 25 °С). Однако когда требуется высокая точность измерений в широком диапазоне температур, допуск может быть указан производителем не на сопротивление, а на температуру в гарантированном диапазоне ΔT. Соответственно, такой термистор будет измерять другие значения температур с тем же самым отклонением (точностью).

    Температурный коэффициент α выражает в процентах изменение абсолютной величины сопротивления при изменении температуры на 1°. Вследствие нелинейности температурной характеристики значение температурного коэффициента зависит от величины температуры, поэтому его записывают обычно с индексом, указывающим температуру, при которой имеет место данное значение. Например, α293 — температурный коэффициент термистора при температуре 293. Вычисляют температурный коэффициент по формуле, вытекающей из его определения и выражения температурной характеристики:

    Сопротивление при нулевой мощности измерения — это значение сопротивления термистора, измеренное при определенной температуре под электрической нагрузкой, настолько маленькой, что она практически не оказывает влияния на результат измерения. Если же измерительный ток будет высоким или же сопротивление термистора будет иметь низкое значение, результат измерений будет искажен из явления саморазогрева, что должно быть принято во внимание. Явление саморазогрева зависит не только от электрической нагрузки, но и от теплового коэффициента рассеяния δth и геометрических размеров датчика. Оно описывается следующим выражением:

    где P — приложенная электрическая мощность, мВт; U — мгновенное значение напряжения на терморезисторе, В; I — мгновенное значение тока, протекающего через терморезистор, мА; Т — мгновенная температура терморезистора, К; ТА — температура окружающей среды, К; Сth — теплоемкость терморезистора, мДж/К; dT/dt — изменение температуры во времени, К/с.

    Если постоянная электрическая мощность будет приложена к терморезистору, то его температура сначала незначительно увеличится, но это изменение со временем будет снижаться. А после некоторого временного промежутка будет достигнуто устойчивое состояние, при котором приложенная мощность рассеется за счет эффекта теплопроводности или конвекции. Если принять dT/dt равным нулю, а U = R×I, где R — сопротивление терморезистора, соответствующее его температуре, то получим:

    Полученные формулы являются параметрическим представлением вольт-амперной характеристики с зависимостью сопротивления терморезистора от температуры R(T). Очевидным является и то, что вольт-амперная характеристика зависит от коэффициента рассеяния, который, в свою очередь, зависит от геометрических размеров датчика и среды, в которую он помещен.

    Максимально допустимый ток — ток, при протекании которого через терморезистор температура последнего равна максимально допустимой. Величина допустимого тока зависит от температуры среды и ее характера. При одинаковой температуре двух сред допустимый ток будет больше в той среде, которая обладает большей теплопроводностью. Соответственно, коэффициент рассеяния, зависящий от параметров среды, определяет максимально допустимую мощность, рассеиваемую датчиком, помещенным в такую среду:

    Коэффициент рассеяния определяется как отношение изменения в рассеиваемой энергии к изменению температуры терморезистора. В численном виде выражается в мВт/К и служит мерой нагрузки, которая вызывает изменение температуры терморезистора на 1 К в установившемся состоянии окружающей среды:

    Для определения коэффициента рассеяния к терморезистору прикладывают нагрузку, при которой соотношение U/I соответствует значению сопротивления, измеренному при температуре Т = 85 °С:

    где Т — температура тела терморезистора, °С; ТА — температура окружающей среды, °С.

    Теплоемкость Сth — количество тепла, которое надо сообщить терморезистору, чтобы повысить температуру рабочего тела на один градус. Величина теплоемкости является функцией температуры, однако при температурах, не превышающих допустимой, можно принять ее постоянной и вычислять по формуле:

    где τС — тепловая постоянная времени охлаждения, с.

    Постоянная времени τС — время, в течение которого температура рабочего тела при его свободном охлаждении понижается на 63,2% от первоначальной разности температур рабочего тела и окружающей среды. Как правило, температура, до которой нагревают терморезистор, равна 85 °С, а температура среды, в которую помещают терморезистор для охлаждения, берется равной 25 °С. Соответственно, охлаждение рабочего тела терморезистора происходит тем быстрее, чем меньше его геометрические размеры.

    Как и у любого радиоэлемента, материал, из которого изготовлен терморезистор, подвержен необратимому изменению характеристик (у терморезисторов это увеличение сопротивления и изменение коэффициента В). Это происходит из-за теплового перенапряжения, приводящего к дефектам кристаллической решетки, окисления незащищенных частей терморезистора, связанного с повреждением корпуса датчика, или из-за диффузии в контактных поверхностях металлизированного покрытия электродов. При низких температурах эти процессы происходят медленно, но на высоких температурах ускоряются, а со временем снижаются. Поэтому для увеличения временной стабильности параметров и уменьшения влияния изменения характеристик многие производители умышленно подвергают терморезисторы процессу старения непосредственно после изготовления.

    Обзор NTC-термисторов компании Epcos

    Термисторы компании Epcos изготавливаются из тщательного отобранного и протестированного сырья. Основой для изготовления служат оксиды металлов, таких как марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк. Оксиды первоначально измельчаются до порошкообразной массы, смешиваются с пластиковыми связующими элементами и сжимаются до нужной формы. Затем их плавят для получения поликристаллического корпуса термистора. После определенного этапа тестирования термисторы подвергаются старению для получения необходимой стабильности параметров.

    Компания Epcos выпускает достаточно большой ряд терморезисторов, с которым можно ознакомиться в специальном документе по выбору Selector Guide [2]. В рамках же данной статьи мы рассмотрим лишь прецизионные малогабаритные датчики (табл. 1).

    Таблица 1. Основные характеристики NTC-термисторов Epcos

    Как говорилось ранее, выбор того или иного термопреобразователя чаще всего обусловлен требованиями к разрабатываемой системе контроля, поэтому основными параметрами, на которые опирается разработчик, оказываются рабочий температурный диапазон, массо-габаритные показатели, допуск на номинальное сопротивление, постоянная времени и стоимость элемента.

    Нестандартный подход к стандартной характеристике NTC-термисторов

    В начале статьи говорилось, что температурная зависимость сопротивления термистора точно описывается выражением (1), однако опытным путем было установлено, что эта же характеристика может быть не менее точно воспроизведена следующим полиномом:

    где r(T) — сопротивление терморезистора при температуре Т; А0, А1, А2Аn — некие коэффициенты, зависящие лишь от свойств материалов, которые используются при в изготовлении термистора.

    Казалось бы, это нисколько не упрощает представление о поведении температурной характеристики термистора, а наоборот — ведет к усложнению из-за переноса температуры в знаменатель и бесконечного числа возможных коэффициентов. Но как показала обработка этой математической модели на «живых» образцах, практически любой термистор можно описать с помощью семи первых членов полинома, так как вклад последующих составляющих в конечное значение сопротивления незначителен:

    Тогда, переходя к термопроводимости, мы получим:

    где r(T) — сопротивление, кОм; g(T) — проводимость, мСм.

    Такая зависимость имеет ряд преимуществ перед экспоненциальной при ее использовании в целях линеаризации характеристики с помощью математического моделирования. Для наглядного представления рассмотрим применение этой зависимости на стандартной R(T) характеристике терморезистора В57861 (S861) с номинальным сопротивлением 10 кОм.

    Из представленных данных (табл. 2, рис. 1) видно, что разница между значениями сопротивлений, которые предоставляет производителем в виде табличной характеристики № 8016 [3], и значениями термосопротивлений, полученными с помощью математической модели, не значительна и не превышает 0,1%, что позволяет в дальнейших математических расчетах пренебречь этими отклонениями. Коэффициенты математической модели, с помощью которых получены расчетные данные, равны:

    Рис. 1. Температурная зависимость терморезистора B57861 (S861)

    Таблица 2. Характеристика терморезистора В57861 (S861)

    Сразу же оговоримся, что представленные коэффициенты подходят только для указанного температурного диапазона и табличной характеристики 8016 NTC-термисторов компании Epcos. Номинальное сопротивление терморезистора в этом случае не имеет значения. Кроме того, ограниченность температурного диапазона не обусловлена невозможностью описания с помощью математической модели, а связана с конкретным применением, для которого проводились эти расчеты.

    Последующим этапом реализации практического применения полиноминального представления характеристики термосопротивления является воспроизведение зависимости (12), для чего оказалось достаточным и удобным использование операционного усилителя (ОУ) в неинвертирующей схеме включения (рис. 2).

    Рис. 2. Преобразователь R(T) U(T)

    Указанная схема будет иметь следующую выходную характеристику:

    графическое построение которой представлено на рис. 3.

    Рис. 3. Графическое представление линеаризации температурной характеристики

    Масштаб координатной сетки температурной зависимости U(T) можно легко менять с помощью резистора обратной связи ROC и резистивного делителя опорного напряжения UREF, состоящего из резисторов R1 и R2. Соответственно, преобразователь R(Т)

    U(T) с поставленной задачей справляется.

    Линеаризация температурной характеристики NTC-термисторов

    Вопрос линеаризации выходной характеристики термопреобразователя остается до сих пор открытым. Существуют методы частичной или же мнимой линеаризации, которые предлагают даже сами производители нелинейных элементов, но они не дают полного решения этой задачи.

    Предлагаемый в рамках данной статьи метод, основанный на математическом моделировании, заключается в построении искусственной линейной температурной зависимости (a×T+b) и последующем построении дополнительной характеристики Y(Т), позволяющих с помощью простых вычислений определять температуру с высокой точностью. Но из этих математических построений вытекает ряд условий, которые необходимо соблюсти для получения данных высокой точности:

    1. Температурный диапазон, в котором предполагается использование датчика, должен быть четко определен.
    2. Использование микроконтроллера, так как воспроизведение искусственно созданных зависимостей с помощью аналоговой электроники не возможно.
    3. Использование прецизионных радиоэлементов для точного представления поведения датчика в рассматриваемом применении.

    Процесс построения искусственной линейной зависимости в известном температурном диапазоне при наличии математической модели поведения терморезистора не составляет большого труда. Для этого достаточно взять две крайние точки характеристики U(T) (рис. 3) и провести между ними линейный отрезок (a×T+b). Получить значение коэффициентов a и b в системе уравнений:

    где Т0 и ТN — соответственно начальная и конечная температуры контролируемого диапазона, также не вызовет затруднений. Вспомогательную характеристику Y(T) (рис. 3) получаем по следующей формуле:

    Зависимость Y(T) имеет вид отрицательной параболы, исходя из этого, зависимость Y(T) можно представить следующим образом:

    где PT, QT и RT — постоянные коэффициенты, которые не зависят от температуры, а определяются свойствами термистора.

    Приравнивая выражения 15 и 16, получаем квадратное уравнение, где неизвестной величиной является температура:

    Корни этого квадратного уравнения находятся известным путем:

    Для нашего применения подходит только один из них, поэтому вычисление конечного значения температуры можно осуществлять по формуле:

    Если температурный диапазон большой, а контроль температуры необходимо осуществлять с высокой точностью, то можно пойти по пути кусочной аппроксимации, и тогда коэффициенты PT , QT и RT для каждого температурного поддиапазона будут свои.

    Практическое применение

    Для рассмотрения представленного метода линеаризации на практике вернемся к уже известному терморезистору В57861 (S861) с номинальным сопротивлением 10 кОм ±1%. Использование термистора предполагается в температурном диапазоне от 0 до 155 °С. Исходя из этого, номиналы резисторов для преобразователя R(Т)

    U(T) были взяты следующие: ROC = 1,62 кОм ±0,1%, R1 = 10 кОм ±0,1%, R2 = 1 кОм ±0,1%, а опорное напряжение UREF = (2,5 ±0,002) В.

    Представленные данные (табл. 3) получены путем разбиения всего температурного диапазона на 8 поддиапазонов, для которых были вычислены соответствующие коэффициенты PT, QT и RT (табл. 4).

    Таблица 3. Пример использования метода линеаризации

    Таблица 4. Расчетные значения коэффициентов PT, QT и RT

    Но даже применяя микроконтроллер, неудобно и программно неоправдано держать такое большое количество нецелочисленных коэффициентов. А переходя к аналого-цифровому преобразованию, для исключения дополнительной погрешности будет правильным в любую формулу подставлять дискреты, полученные от АЦП, а не пересчитанное значение напряжения. Поэтому конечная формула вычисления температуры для 12-битного АЦП будет выглядеть следующим образом:

    где TU — вычисляемое значение температуры, iƒ (на английском «если») — условие использования одной из формул, ΔU — полученные дискреты от АЦП.

    Соответственно, если ΔU < 391, то значение температуры ниже 0 °С, а если ΔU > 4022, то значение температуры выше 155 °С. Ну и, рассматривая каждый поддиапазон температур в отдельности, можно получить для него следующие точностные характеристики (табл. 5).

    Таблица 5. Точностные характеристики поддиапазонов

    Такая низкая разрешающая способность, а также ее неравномерность в интервале температур от 0 до 60 °С связана с нелинейностью выходной характеристики преобразователя R(Т)

    U(T).

    Указанная в таблице 5 погрешность не является полной, так как она не учитывает отклонение сопротивления резисторов и опорного напряжения от номинальных значений. В таблице 6 представлены возможное отклонение истинной вычисленной температуры от истинного значения и погрешность системы без учета допустимого отклонения термосопротивлений от величин, предоставленных производителем в качестве стандартной температурной характеристики № 8016.

    Таблица 6. Погрешность системы для каждой контрольной точки

    В начале статьи говорилось, что терморезистор, как и любой резистор, имеет отклонение ΔR/RN от номинального значения сопротивления, обусловленное технологией изготовления, и что этот параметр дается производителем на точку 25 °С. Однако, в отличие от простых резисторов, эта величина у терморезистора во всем температурном диапазоне не одинакова, и что еще важней — она увеличивается. Компания Epcos для упрощения вычислений и исключения необходимости самостоятельного определения отклонений в нужном температурном диапазоне предоставляет программу “NTC R/T Calculation” [4], которая позволяет в автоматическом режиме проводить все необходимые расчеты по определению отклонений сопротивления и температуры.

    Исходя из данных таблицы 7, можно посчитать тотальную погрешность рассмотренной измерительной системы с учетом всех отклонений и допусков от соответствующих номинальных значений, ошибки АЦП и расчетов математической модели (табл. 8).

    Таблица 7. Отклонения для терморезистора В57861S0103F040

    Таблица 8. Абсолютная погрешность измерительной системы для каждой контрольной точки

    Поправка на саморазогрев термистора

    При работе в любой электрической схеме через терморезистор протекает измерительный ток, если его величина будет более 100 мкА или же сопротивление термистора будет иметь небольшую величину, то результат измерений искажается. Это явление называется саморазогревом и, как было сказано ранее, зависит не только от нагрузки, но и от применяемых материалов и конструкции датчика. Говоря другими словами, на полученный результат измерений необходимо делать поправку, вычисление которой можно проводить по следующей формуле:

    где TA — действительно значение контролируемой температуры; Т — измеренное значение температуры; U — мгновенное значение напряжения на терморезисторе, I — мгновенное значение тока, протекающего через терморезистор; R(T) — значение сопротивления терморезистора, соответствующее температуре Т; δth — коэффициент теплового рассеяния.

    Применительно к используемой схеме и при условии использования микроконтроллера с 12-битным АЦП выражение (20) будет выглядеть следующим образом:

    В примененной схеме включения (рис. 2) величина поправки будет тем меньше, чем больше значение резистора в обратной связи операционного усилителя RОС. Следует отметить, что полученные значения поправки для температуры (табл. 9) справедливы только для указанных термисторов, преобразователя R(Т)

    U(T), а также для значения коэффициента рассеяния в воздухе, равного 1,5 мВт/К. При применении термистора в любой другой среде необходимо определять значение этого коэффициента опытным путем.

    Таблица 9. Поправка на саморазогрев для терморезистора В57861S0103F040

    Заключение

    Применение термисторов с отрицательным ТКС в качестве датчиков температуры имеет определенные ограничения, связанные с точностью и погрешностью измерений, но при использовании предложенного в рамках данной статьи метода такое применение возможно. Полученные на конкретном примере значения не являются обобщающими для всех терморезисторов, а введение небольших доработок в преобразователь позволяет увеличить точностные показатели измерительной системы в целом в 2–3 раза.

    Литература

    1. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/PDF/PDF__General__technical__information,property=Data__en.pdf;/PDF_General_technical_information.pdf
    2. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/ PDF/PDF__SelectorGuide,property=Data__en.pdf;/PDF_SelectorGuide.pdf
    3. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/NTCThermistors/PDF/PDF__Standardized,property=Data__en.pdf;/PDF_Standardized.pdf
    4. http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sections/DesignTools/NTCThermistors/Page__License2,locale=en.html
    Терминология термистора

    | Ametherm

    Вольт-амперная характеристика
    При указанной температуре окружающей среды эта характеристика представляет собой соотношение между термистором, проходящим через ток, и временем, когда напряжение подается или прерывается. Константа рассеяния

    Это отношение изменения рассеиваемой мощности термистора к изменению температуры его тела при определенной температуре окружающей среды. Это соотношение обычно выражается в милливаттах на градус Цельсия.

    Максимальная рабочая температура
    Это максимальная температура корпуса термистора, при которой он будет продолжать работать в течение длительного периода без ухудшения характеристик стабильности. Внутреннее или внешнее тепло или и то, и другое может вызвать эту температуру, но температура тела не должна выходить за пределы указанного максимального значения.

    Максимальный установившийся ток
    Этот термин используется в случае силовых термисторов. Это постоянный и стабильный ток, через который термистор может проходить.Сила тока может быть постоянным или среднеквадратичным переменным. Максимальный установившийся ток для некоторых термисторов предполагается при максимальной рабочей температуре окружающей среды 65 градусов Цельсия. Возможна температура выше 65 градусов, и в этом случае термисторы могут быть спроектированы «по спецификации».

    NTC
    Эта аббревиатура означает «отрицательный температурный коэффициент». Это тип термистора, который демонстрирует снижение сопротивления при нулевой мощности при повышении температуры термистора.

    PTC
    Этот акроним означает «положительный температурный коэффициент», а термистор PTC является противоположностью термистора NTC в том смысле, что его сопротивление при нулевой мощности увеличивается с ростом температуры его тела.

    Стабильность
    Термисторы обычно подвергаются различным испытаниям. Когда они могут сохранять определенные характеристики или качества после применения методов тестирования, они считаются стабильными.

    Стандартная эталонная температура
    Двадцать пять градусов по Цельсию (или 77 градусов по Фаренгейту) - это температура термистора при номинальном сопротивлении нулевой мощности. Это одна из наиболее часто упоминаемых электрических характеристик.

    Характеристика температуры-мощности
    Эта характеристика относится к соотношению между температурой термистора и его устойчивой мощностью при заданной температуре окружающей среды.

    Тепловая постоянная времени
    Когда термистор изменяет 63,2% разницы между его начальной и конечной температурой тела из-за ступенчатого изменения температуры в ситуации нулевого энергопотребления, требуется тепловая постоянная времени.

    Сопротивление нулевой мощности
    Это относится к значению сопротивления термистора (постоянному току). Он измеряется при определенной температуре, когда рассеиваемая мощность термистора достаточно мала. Дополнительное снижение мощности будет равно не более 0,1% изменения сопротивления (или 1/10 допуска, в зависимости от того, что меньше).

    Termistör Nedir | Электрикпорт Академи

    06. 01.2015 tarihli yazı 71863 kez okunmuştur.

    Direnç, en temel elektronik elemanımızdır.Devrelerde kullanılmasındaki amaç, devreden akan akıma direnç göstererek akımı azaltmasıdır. Böylelikle gerilim düşümüne de neden olur.

    Termistörler, bir çeşit direnç ve sensördür. En önemli özelliği ise ısı etkisi ile direncinin değişmesidir. Sabit değerli direnç olmayıp değişken değerli direnç grubuna girer. Termistörler, yarı iletken malzemeden yapılırlar. Диск, çubuk, boncuk şeklinde olabilir.

    * İngilizce kelime anlamını ifade eder.



    Termistör, Therm ısıl anlamında ve Resistor direnç anlamından türetilerek elde edilmiştir. Sıcaklıkta meydana gelen değişime göre ayar gereken devrelerde kullanılır.

    Ayrıca termistörler sıcaklık ölçen veya sıcaklığa başka şekillerde tepki veren devrelerde de kullanılmaktadır. Termistörler sıcaklık değişiminin etkilerini kendiliğinden telafi ederler.

    Termistörün sembölü;


    Sıcaklık ve direnç arasındaki ilişki bazı denklemler ile verilmektedir. Hassas yapılacak çalışmalarda bu denklemler veya o denklemlerle elde edilmiş grafiklerden yararlanılır.

    Termistörlerin iki tipte çeşidi vardır;

    1) PTC Termistör
    2) NTC Termistör


    PTC termistör İngilizce « P ositive T em temperature C oefficient» ifadesinin baş harflerinden oluşur.Anlamı ise «Pozitif ısıl katsayısı» яни sıcaklıkla doğru orantılı olarak dirençleri artan elemanlardır. Bu çeşit termistörde bulunduğu yerin sıcaklığı artıkça direnç değeri de orantıda artmaktadır.


    PTC termistörünün bir önemli özelliği de aşağıdaki grafikten göreceğimiz gibi belirli bir sıcaklıktan sonra direnç değeri çok artar ve böylelikle akıma karşynaçıışııı



    NTC termistör İngilizce « N egative T em temperature C oefficient» ifadesinin baş harflerinde oluşur. Anlamı ise «Negatif ısıl katsayısı» яни sıcaklıkla doğru orantılı olarak dirençleri azalan elemanlardır. PTC termistörünün tersidir. Бу termistörde ise bulunduğu yerin sıcaklığı artıkça direncide o orantıda azalmaktadır.


    Termistörlerin çoğunun direnci sıcaklık artıkça azalır. Яни çounlukla NTC tipi termistörlerle karşılaşırız. NTC’ninde sıcaklıkla değişen direnci aşağıdaki grafikten görebiliriz;


    Сын оларак НТЦ ве ПТК термистёрлеринин арасиндаки фарки гёзюмюзде даха ий канланмаси ачисиндан ашагидаки графиже бакабилириз;


    Kaynak
    ►Electronics-Оуэн Бишоп

    Термисторы

    NTC | Термисторы NTC

    - Что такое термистор NTC?
    Термистор с отрицательным температурным коэффициентом -

    Термисторы NTC - это электронные компоненты, которые уменьшают сопротивление при повышении температуры.Термисторы NTC используются в различных продуктах.

    Feauture


    В качестве материала термисторов NTC используется спеченная неоксидная керамика из марганца (Mn), никеля (Ni), кобальта (Co) и других элементов. В этой керамике сформирован электрод. Тип вывода и тип микросхемы являются общими формами внешнего вида.

    Температурная характеристика сопротивления
    Сопротивление термисторов NTC экспоненциально уменьшается с увеличением температуры, как показано на следующем рисунке.
    Поскольку сопротивление термистора NTC можно выразить следующей формулой, он широко используется в качестве датчика температуры.
    RT = R0expB (1 / T-1 / T0)

    В этой формуле RT - это сопротивление при температуре окружающей среды T (K), R0 - сопротивление при температуре окружающей среды T0 (K), а B - постоянная, называемая константой B.

    Кроме того, константа B указывает наклон изменения сопротивления термистора из-за изменения температуры и является основной характеристикой термистора NTC.

    Обратите внимание, что, поскольку константа B незначительно изменяется с температурой, значение константы B изменяется на определенную температуру.


    Приложение

    Сопротивление термисторов NTC изменяется от 3 до 5% / ° C к изменению температуры. Он используется во многих электронных устройствах как общий датчик температуры!

    Пример, Смартфоны;
    Испытывали ли вы когда-нибудь, что при использовании смартфона "корпус телефона нагревается"?
    Можно сказать, что тонкие и высокоэффективные смартфоны - это небольшие ПК.Корпус имеет тенденцию нагреваться, потому что, в отличие от ПК, здесь нет вентилятора и т. Д. Для отвода тепла. Следовательно, существует риск повреждения прецизионных компонентов, чувствительных к нагреванию.

    Термисторы NTC пригодятся в таких условиях! !

    Термисторы NTC измеряют температуру внутри смартфонов и выполняют различные операции с использованием информации о температуре.

    Демонстрационный видеоролик о термисторах NTC

    Термистор

    - Wiki

    Термистор - это тип резистора, сопротивление которого сильно зависит от температуры, в большей степени, чем у стандартных резисторов. Слово представляет собой комбинацию терморезистора и резистора . Термисторы широко используются в качестве ограничителей пускового тока, датчиков температуры (обычно с отрицательным температурным коэффициентом или типа NTC ), самовосстанавливающихся устройств защиты от перегрузки по току и саморегулирующихся нагревательных элементов (обычно с положительным температурным коэффициентом или типа PTC ).

    Термисторы

    бывают двух противоположных основных типов:

    • С термисторами NTC сопротивление уменьшается при повышении температуры , как правило, из-за увеличения количества электронов проводимости, вытесняемых тепловым возбуждением из валентной зоны.NTC обычно используется в качестве датчика температуры или последовательно со схемой в качестве ограничителя пускового тока.
    • У термисторов PTC сопротивление увеличивается при повышении температуры, как правило, из-за повышенного теплового возмущения решетки, особенно из-за примесей и дефектов. Термисторы PTC обычно устанавливаются последовательно со схемой и используются для защиты от перегрузки по току и условий в качестве самовосстанавливающихся предохранителей.

    Термисторы обычно производятся из порошковых оксидов металлов. [1] Со значительно улучшенными формулами и методами за последние 20 лет [ когда? ] , термисторы NTC теперь могут достигать точности в широком диапазоне температур, таких как ± 0,1 ° C или ± 0,2 ° C от 0 ° C до 70 ° C, с превосходной долговременной стабильностью. Терморезисторные элементы NTC бывают разных типов [2] , например, с осевыми выводами в стеклянной капсуле (диоды DO-35, DO-34 и DO-41), микросхемы со стеклянным покрытием, с эпоксидным покрытием, неизолированным или изолированным выводным проводом и поверхностный монтаж, а также штанги и диски.Типичный диапазон рабочих температур термистора составляет от -55 ° C до +150 ° C, хотя некоторые термисторы в стеклянном корпусе имеют максимальную рабочую температуру +300 ° C.

    Термисторы отличаются от резистивных датчиков температуры (RTD) тем, что в термисторе обычно используется керамика или полимер, а в RTD используются чистые металлы. Температурный отклик также отличается; ТС полезны в более широких диапазонах температур, тогда как термисторы обычно обеспечивают большую точность в ограниченном диапазоне температур, обычно от -90 ° C до 130 ° C. [3]

    Как использовать термисторы NTC для ограничения пускового тока - Блог пассивных компонентов

    Источник: TDK Tech Notes, статья

    .

    Во время включения электронного устройства, такого как импульсный источник питания (SMPS) или инвертор, устройство заряжается мгновенным аномальным током с высоким пиком. Это называется пусковым током, и без защиты он может вывести из строя полупроводниковое устройство или оказать вредное влияние на срок службы сглаживающего конденсатора.Термисторы NTC используются как ICL (ограничители пускового тока) для простой и эффективной защиты цепей электрических и электронных устройств от пусковых токов.

    Преимущества термисторов NTC Термисторы

    NTC - это терморезисторы, в которых используется специальная полупроводниковая керамика с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Они обладают высоким сопротивлением при комнатной температуре, и когда они находятся под напряжением, они выделяют тепло сами по себе, и сопротивление падает с повышением их температуры.Благодаря этому свойству они используются в качестве устройств защиты по току для электрических и электронных устройств, которые легко и эффективно ограничивают аномальные токи, в том числе пусковой ток во время включения. Термисторы NTC, используемые в качестве устройств защиты по току, также называют силовыми термисторами.

    Для ограничения пусковых токов можно использовать фиксированное сопротивление или термистор NTC.
    Однако постоянный резистор всегда вызывает потерю мощности и снижение производительности. Термистор NTC ограничивает пусковой ток своим высоким начальным сопротивлением, а затем его температура повышается из-за подачи питания, а его сопротивление падает до нескольких процентов от его уровня при комнатной температуре, таким образом достигая потерь мощности, которые ниже, чем при использовании постоянного резистора. используемый.Другими словами, эффект ограничения пусковых токов, полученный при использовании термистора NTC, больше, чем эффект, полученный при использовании постоянного резистора с сопоставимыми начальными потерями мощности.
    Ниже приведены подробные сведения о примерах применения термисторов NTC для ограничения пускового тока.

    Примеры применения термисторов NTC для ограничения пускового тока

    • Ограничение пускового тока в импульсном источнике питания (ИИП)
    • Ограничение пускового тока в модуле питания AC-DC
    • Ограничение пускового тока в преобразователе постоянного тока
    • Ограничение пускового тока в промышленном инверторе

    Применение: ограничение пускового тока в импульсном источнике питания

    Различные импульсные источники питания (SMPS) - небольшие, легкие и высокопроизводительные - часто используются в качестве источников питания электронных устройств.Во время включения SMPS устройство заряжается пусковым током с высоким пиком для зарядки сглаживающего конденсатора. Поскольку этот бросок тока может отрицательно сказаться на сроке службы конденсатора, повредить контакты переключателя питания или разрушить выпрямительный диод, необходимо принять меры противодействия.

    Как показано на рисунке ниже, ограничение пускового тока SMPS путем установки термистора NTC широко используется как способ создания недорогой и простой схемы для ограничения пусковых токов в источниках питания.Тот же результат может быть достигнут, даже если термистор NTC подключен после выпрямительной цепи.

    Рисунок 1 Ограничение пускового тока в импульсном источнике питания

    Применение: ограничение пускового тока в модуле питания AC-DC

    Встроенный блок питания с компактно интегрированными различными цепями питания и периферийными цепями называется модулем питания. Модуль питания AC-DC - это источник питания, созданный путем объединения схемы выпрямителя AC-DC и преобразователя DC-DC, и с небольшим количеством внешних частей он может реализовать компактную оптимизированную систему питания. Пусковой ток, подаваемый на входные и выходные конденсаторы во время включения, можно эффективно ограничить, вставив термистор NTC (термистор питания).

    Рисунок 2 Ограничение пускового тока в модуле питания AC-DC

    Применение: ограничение пускового тока в преобразователе постоянного тока

    В цепи питания постоянного тока преобразователя постоянного тока и т.п. термистор NTC используется в качестве термистора мощности и эффективно ограничивает пусковой ток, которым заряжаются входные и выходные конденсаторы во время включения.Сопротивление термистора NTC становится очень низким после подачи питания на него, что приводит к снижению потерь мощности по сравнению с использованием фиксированного сопротивления.

    Рисунок 3 Ограничение пускового тока в преобразователе постоянного тока

    Применение: ограничение пускового тока в промышленном инверторе

    Асинхронные двигатели

    часто используются для вентиляторов, насосов, кондиционеров и прочего оборудования на заводах, крупных объектах, офисных зданиях и т. п. Асинхронный двигатель прост по конструкции и стабилен, однако его скорость вращения зависит от частоты.Инверторы нужны для управления скоростью вращения. Двигатели, оснащенные инверторами, известны как приводы с регулируемой скоростью (VSD), которые могут значительно снизить энергопотребление.
    Система инвертора состоит из части преобразователя, части инвертора и конденсатора промежуточного контура (сглаживающего конденсатора), который размещается после части преобразователя. Во время включения устройство заряжается пусковым током, пик которого в несколько раз больше, чем у установившегося тока, для зарядки конденсатора промежуточного контура.Этот бросок тока может отрицательно сказаться на сроке службы конденсатора постоянного тока или разрушить полупроводниковое устройство. Для защиты от пускового тока подключаются термисторы NTC (силовые термисторы).

    Рисунок 4 Ограничение пускового тока в промышленном инверторе (трехфазный)

    Рисунок 5 Ограничение пускового тока в промышленном инверторе (однофазный)

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *