Что такое терморезистор с отрицательным ТКС. Как работает NTC-термистор. Какие существуют типы и конструкции терморезисторов с отрицательным ТКС. Где применяются NTC-термисторы. Как выбрать подходящий терморезистор для конкретной задачи.
Принцип работы терморезистора с отрицательным ТКС
Терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) — это полупроводниковый резистор, сопротивление которого уменьшается при повышении температуры. Такие терморезисторы также называют NTC-термисторами (Negative Temperature Coefficient).
Принцип работы NTC-термистора основан на свойствах полупроводниковых материалов. При нагревании в полупроводнике увеличивается концентрация свободных носителей заряда, что приводит к уменьшению электрического сопротивления.
Основные характеристики NTC-термисторов:
- Номинальное сопротивление R25 при 25°C
- Температурный коэффициент сопротивления α (обычно от -3% до -6% на 1°C при 25°C)
- Постоянная B, характеризующая чувствительность в определенном диапазоне температур
- Максимальная рассеиваемая мощность
- Диапазон рабочих температур
Типы и конструкции NTC-терморезисторов
Терморезисторы с отрицательным ТКС выпускаются в различных конструктивных исполнениях:
- Бусинковые — миниатюрные термисторы в виде бусинки с выводами
- Дисковые — плоские термисторы круглой формы
- Стержневые — цилиндрические термисторы
- Чип-термисторы для поверхностного монтажа
- Многослойные термисторы
По материалу изготовления различают:
- Термисторы на основе оксидов металлов (марганца, никеля, кобальта, меди и др.)
- Кремниевые термисторы
- Германиевые термисторы для криогенных температур
Области применения терморезисторов с отрицательным ТКС
NTC-термисторы широко используются в различных областях электроники и промышленности:
Измерение и контроль температуры
Благодаря высокой чувствительности, NTC-термисторы применяются в качестве датчиков температуры в термометрах, термостатах, системах климат-контроля и других устройствах.
Температурная компенсация
Терморезисторы используются для компенсации температурной зависимости параметров электронных схем, например, в измерительных приборах и усилителях.
Ограничение пусковых токов
NTC-термисторы эффективно ограничивают большие пусковые токи в блоках питания, электродвигателях и других устройствах с емкостной нагрузкой.
Преимущества и недостатки NTC-термисторов
Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют ряд достоинств и ограничений:
Преимущества:
- Высокая чувствительность к изменению температуры
- Широкий диапазон номинальных сопротивлений
- Компактные размеры
- Низкая стоимость
Недостатки:
- Нелинейная характеристика
- Ограниченный диапазон рабочих температур
- Саморазогрев при прохождении тока
Выбор NTC-термистора для конкретного применения
При выборе терморезистора с отрицательным ТКС необходимо учитывать следующие факторы:
- Диапазон измеряемых температур
- Требуемую точность измерений
- Быстродействие (тепловую инерционность)
- Максимально допустимую рассеиваемую мощность
- Условия эксплуатации (влажность, вибрации и т.д.)
Важно правильно рассчитать схему включения термистора и учесть эффект саморазогрева при прохождении измерительного тока.
Особенности производства NTC-термисторов
Производство терморезисторов с отрицательным ТКС включает несколько основных этапов:
- Приготовление полупроводниковой керамики на основе оксидов металлов
- Формование заготовок требуемой формы
- Спекание при высокой температуре
- Нанесение контактов и присоединение выводов
- Герметизация и маркировка
Ключевую роль играет состав керамики и режимы термообработки, определяющие электрические характеристики термисторов.
Тенденции развития технологии NTC-термисторов
Основные направления совершенствования терморезисторов с отрицательным ТКС:
- Улучшение стабильности характеристик
- Расширение диапазона рабочих температур
- Миниатюризация и создание многослойных конструкций
- Разработка новых составов керамики с оптимизированными свойствами
- Совершенствование технологии производства для повышения воспроизводимости параметров
Развитие технологии NTC-термисторов позволяет создавать более точные и надежные датчики температуры для различных применений.
Терморезисторы с отрицательным ТКС / Нелинейные полупроводниковые резисторы / Продукция / Гириконд
|
АО «НИИ «Гириконд» разрабатывает и производит терморезисторы в различном конструктивном исполнении, ведутся разработки терморезисторов в чип исполнении. |
| ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ТКС | ||||||
| Номинальное сопротивление (Т=25°С) | ТКС % на 1°С, (Т=25°С) |
Постоянная «В», К |
Макс. мощность рассеяния, Вт |
Максимальный ток, А (Т=25°С) |
Конструкция | |
|
ТР-2 |
1,0 кОм…1 МОм |
-(2,9±0,35) … -(4,8±0,35) |
3200…3600 (-60…0)°С 2270…4580 (0…+155)°С |
0,02 |
– |
Бусинковые |
|
ТР-15 |
1,0…2200 Ом |
-3,27…-4,50 |
3000…4000 (-25…+155)°С |
0,5…4,0 |
0,15…11 |
Дисковые, выводные |
|
ТР-16 |
1,0…330 Ом |
-3,37…-4,39 |
2650…4000 (-60…0)°С 2900…3900 (0…+155)°С |
0,8…5,4 |
0,5…17 |
Дисковые, выводные |
|
ТР-19 |
47. |
-2,81…-5,62 |
2500…5000 (-60 … +125)°С |
0,3; 0,8 |
— |
Многослойные терморезисторы в ЧИП-исполнении |
|
ТР-20 |
1…68 Ом |
-3,0…-4,4 |
2650…3900 (-60 … +85)°С |
1,6…5,4 |
1,7…17 |
Дисковые,выводные |
|
ТР-21 |
0,015…470 кОм |
-3,4…-5,2 |
3000…4600 (-60 …+85)°С |
0,3…0,4 |
— |
Дисковые, выводные |
|
ТР-22 Новая разработка! |
10 кОм |
-4,33 |
3850 (-60 . |
0,04 |
|
чип-исполнение |
.. +125)°С
Терморезисторы с отрицательным ТКС / Нелинейные полупроводниковые резисторы / Продукция / АО «НИИ Гириконд»
Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ОТКС) имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, при этом значения номинального сопротивления можно изменять в очень широких пределах (от единиц Ом до единиц МОм). ток 0,2 …15 А.  АО «НИИ «Гириконд» разрабатывает и производит терморезисторы в различном конструктивном исполнении, ведутся разработки терморезисторов в чип исполнении. Основные параметры и характеристики
НОВАЯ РАЗРАБОТКА МНОГОСЛОЙНЫЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ В ЧИП-ИСПОЛНЕНИИ ТР-19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.. 1000000 ОмОтрицательный температурный коэффициент » Заметки по электронике
Термистор NTC с отрицательным температурным коэффициентом используется для многих целей, от измерения температуры до управления.
Учебное пособие по резисторам Включает:
Обзор резисторов
Углеродный состав
Карбоновая пленка
Пленка оксида металла
Металлическая пленка
Проволочный
SMD-резистор
МЭЛФ резистор
Переменные резисторы
Светозависимый резистор
Термистор
варистор
Цветовая маркировка резисторов
Маркировка и коды резисторов SMD
Характеристики резистора
Где и как купить резисторы
Стандартные номиналы резисторов и серия E
Термистор NTC широко используется во многих приложениях для различных целей, где требуется отрицательный температурный коэффициент.
Будучи термистором NTC, сопротивление падает с повышением температуры, что делает его особенно полезным в ряде различных областей.
Основы термистора NTC
Как видно из названия, термистор NTC обеспечивает снижение сопротивления при повышении температуры тела термистора.
Изменение температуры тела термистора NTC может быть вызвано двумя основными способами:
- Повышение внешней температуры: Повышение температуры внешней жидкости, возможно, воздуха, в котором находится термистор NTC, приведет к изменению температуры корпуса устройства и, следовательно, к изменению его сопротивления. Чтобы термисторы реагировали при таком использовании, они должны находиться в таком положении, чтобы можно было как можно лучше определить температуру окружающей среды. Необходима хорошая теплопроводность к термистору, либо путем помещения его в поток жидкости, т.е. воздуха или обеспечив его термическое соединение с шасси или другим механическим элементом, на котором необходимо измерять температуру.
- Прохождение тока через устройство: Прохождение тока через любой резистор, включая термистор NTC, приведет к рассеиванию тепла (Ватт = Вольт x Ампер). Это приведет к повышению температуры.
Обычно термисторы NTC демонстрируют изменение сопротивления примерно от -3%/°C до -6%°C при 25°C. Фактическое соотношение следует кривой, которая является приблизительно экспоненциальной, с гораздо более высокими изменениями сопротивления при более низких температурах и значительно снижающимися при более высоких температурах. График температуры сопротивления термистора NTC
Тип используемого материала будет определять многие свойства, но при температурах около -40°C изменение сопротивления может составлять до -8%/°C, но в более плоской части кривой термистора NTC оно может быть до -1%/°C при температурах выше 200°C или около того.
Структура термистора NTC и материалы
Термисторы могут физически принимать различные формы. Термисторы NTC могут быть изготовлены в виде прессованных дисков, стержней, пластин, шариков или даже полупроводниковых чипов, например, с использованием спеченного оксида металла.
Часто термисторы NTC из оксида металла изготавливаются из тонких материалов, которые сжимаются и спекаются при высокой температуре. Используемые материалы включают Mn2O3, NiO, Co2O3, Cu2O, Fe2O3, TiO2 и т.п. Они также могут быть изготовлены из кристаллов кремния или германия, легированных для обеспечения требуемого уровня проводимости.
ТермисторыNTC работают, потому что повышение температуры приводит к увеличению количества активных носителей заряда, поскольку они освобождаются от кристаллической решетки.
Способ проведения зависит от типа материала. В случае оксида железа Fe2O3, легированный титаном, дает полупроводник N-типа, и в этом случае основными носителями заряда являются электроны. В других материалах, таких как оксид никеля, NiO, легированный литием, Li образуют полупроводник p-типа, в котором основными носителями заряда являются дырки. В любом случае проявляются те же основные характеристики термистора NTC.
Выбор материала для термистора NTC зависит от многих факторов, хотя одним из основных является требуемый диапазон температур.
обычно используются для температур в диапазоне 1–100 ° K (т. е. абсолютных градусов). Кремниевые для температур до 250°К — их нельзя использовать выше этой температуры, т.к. выше этой температуры вступает в силу положительный температурный коэффициент. Металлооксидные термисторы NTC используются для диапазона 200–700°K. Для еще более высоких температур требуются очень стабильные соединения, и термисторы NTC для этих температур могут быть изготовлены из материалов, включая: Al2O3, BeO, MgO, ZrO2, Y2O3 и Dy2O3.
ТермисторыNTC широко используются в электронной промышленности для многих основных целей измерения температуры. Сами термисторы могут быть очень маленькими, часто размером с небольшую бусину, но с двумя отходящими от них выводами. Существуют другие типы и размеры, которые обеспечивают множество характеристик.
Другие электронные компоненты:
Батарейки
конденсаторы
Соединители
Диоды
полевой транзистор
Индукторы
Типы памяти
Фототранзистор
Кристаллы кварца
Реле
Резисторы
ВЧ-разъемы
Переключатели
Технология поверхностного монтажа
Тиристор
Трансформеры
Транзистор
Клапаны/трубки
Вернуться в меню «Компоненты».
. .
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Это видео Molex представляет собой введение в термисторы и то, как выбрать правильный для ваших приложений на основе 4 ключевых элементов: значение бета, тепловая постоянная времени, постоянная теплового рассеяния и сопротивление.
19.10.2020 20:48:31
5 75MM 30K
38601635
