دليل كامل لأنواع مقاومات NTC وPTC الحرارية، والمعلمات، ومبدأ العمل، والتطبيقات الدائرية. يشمل تصميم استشعار درجة الحرارة وتحديد التيار المبدئي. مثالية للاستخدام في مصادر الطاقة، التحكم في درجة الحرارة، الأجهزة المنزلية، والأنظمة الصناعية.
في مخططات الدوائر، يتم تمثيل المقاومات الحرارية الرمزية برموز معينة، ويظهر شكلها الفعلي كما هو موضح في الرسوم التوضيحية.
تصنيف المقاومات الحرارية
مقاوم حراري بمعامل درجة حرارة موجب (PTC): يزداد مقاوم المقاوم الحراري PTC بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة. بسبب هذه الخاصية، يتم استخدام المقاومات الحرارية PTC عادةً في التطبيقات مثل الفuses القابلة لإعادة الضبط والعناصر التدفئة.
مقاوم حراري بمعامل درجة حرارة سالب (NTC): تظهر هذه المقاومات الحرارية انخفاضًا سريعًا في المقاومة مع زيادة درجة الحرارة. وهي تُستخدم على نطاق واسع في دوائر تعويض درجة الحرارة، وأنظمة التحكم الحراري، وقمع التيار المفاجئ.
يقارن الرسم البياني أدناه منحنيات المقاومة-درجة الحرارة للمقاومات الحرارية NTC وPTC.
2. المعاملات الرئيسية للمقاومات الحرارية
المقاومة الصفرية المقدرة R<sub>25</sub> (Ω)
كما هو محدد وفقًا للمعايير الوطنية، هذه هي قيمة المقاومة التي يتم قياسها عند 25°C دون وجود أي طاقة مطبقة. يُعرف هذا القيمة أيضًا بالمقاومة الأسمية وهي تُستخدم عادةً عند تحديد مقاومة المقاومة الحرارية NTC.
الثابت الحراري B (K)
القيمة B تكمّن في تحديد حساسية المقاومة الحرارية (Thermistor) تجاه درجة الحرارة وهي تُحسب كنسبة بين اللوغاريتم الطبيعي للمقاومة عند درجتين حراريتين والفرق بين معكوس هاتين الدرجتين. بمجرد تعريفها، تبقى ثابتة. تتراوح القيم النموذجية لـ B للمقاومات الحرارية NTC بين 2000K و6000K. القيم الأعلى تشير إلى حساسية أكبر للمقاومة تجاه تغيرات درجة الحرارة.
عامل التبديد (δ)
هذا العامل يمثل نسبة التغيير في القوة المتبذولة إلى التغيير الناتج في درجة حرارة جسم المقاومة الحرارية تحت ظروف بيئية محددة.
الثابت الزمني الحراري (T)
تحت ظروف الطاقة الصفرية، هو الزمن المطلوب للمقاومة الحرارية للوصول إلى 63.2% من التغيير الكلي في درجة الحرارة بعد تغيير مفاجئ في درجة الحرارة. هذا الثابت يتناسب طرديًا مع سعة المقاومة الحرارية الحرارية وعكسياً مع عامل التبديدها.
القدرة الموصوفة (P)
هذه هي القدرة المستمرة القصوى التي يمكن للثيرمستور تبديدها تحت الشروط المحددة دون أن يتجاوز درجة حرارة جسمه الحد الأقصى لدرجة الحرارة التشغيلية المحددة.
أقصى درجة حرارة تشغيل (Tmax)
أعلى درجة حرارة يمكن للثيرمستور العمل بها بشكل مستمر دون تدهور الأداء تحت المواصفات الفنية المحددة.
٣. التطبيقات العملية للدوائر
تُستخدم مقاومات NTC عادةً في فئتين رئيسيتين من التطبيقات: استشعار درجة الحرارة وحماية الطاقة.
المثال 1: دارة أخذ عينة درجة الحرارة
المثال 2: كبح التيار المبدئي
غالبًا ما يتم وضع مقاومات NTC عند مرحلة إدخال الطاقة، كما هو موضح في المواقع RT1 إلى RT4 في مخطط الدارة. بالنسبة للأجهزة التي تدعم مدخلات 110Vac و220Vac، يجب وضع مقاومين من نوع NTC في مواقع R1 وR2 لضمان حماية ثابتة من السحوبات الكهربائية. أما في الأنظمة ذات الجهد الواحد (220Vac)، فإن وضع مقاومة واحدة من نوع NTC في موقع R3 أو R1 يكون كافيًا.
مبدأ التشغيل:
عند تشغيل الجهاز، يتسبب المكثفات الكبيرة في مصدر الطاقة في حدوث تيار بدء كبير. يمكن لمقاومة NTC ذات المقاومة الأولية العالية (عند درجة حرارة الغرفة) أن تحد بفعالية من هذا التيار. مع تدفق التيار، تسخن المقاومة بسرعة وتتناقص مقاومتها إلى بضع أوهام أو أقل خلال ملي ثانية، مما يقلل من تأثيرها على التيار التشغيلي ويكون استهلاكها للطاقة ضئيلًا.
مقارنةً بالممانع الثابتة، يقلل هذا النهج من استهلاك الطاقة بمقدار عشرات إلى مئات المرات، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الموفرة للطاقة والفعالة عالي الأداء مثل مصادر الطاقة المبادلة.
بعد إطفاء الطاقة، يبرد المقاوم الحراري تدريجيًا وتعود مقاومته إلى القيمة الأولية عند عدم وجود طاقة. عندما يتم تطبيق الطاقة مرة أخرى، يتكرر نفس دورة القمع.
EN
