Полное руководство по типам термисторов NTC и PTC, их параметрам, принципу работы и применению в цепях. Охватывает измерение температуры и ограничение пускового тока. Идеально подходят для использования в источниках питания, системах контроля температуры, бытовой технике и промышленных системах.
В схемах термисторы обозначаются специальными символами, а их физический вид выглядит так, как показано на иллюстрациях.
1. Классификация термисторов
Термистор с положительным температурным коэффициентом (PTC): сопротивление PTC-термистора значительно возрастает при повышении температуры. Благодаря этому свойству PTC-термисторы часто используются в таких применениях, как самовосстанавливающиеся предохранители и нагревательные элементы.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC): эти термисторы демонстрируют резкое снижение сопротивления с увеличением температуры. Они широко применяются в цепях температурной компенсации, системах теплового контроля и подавления пусковых токов.
График ниже сравнивает зависимости сопротивления от температуры для NTC и PTC термисторов.
2. Основные параметры термисторов
Номинальное сопротивление при нулевой мощности R<sub>25</sub> (Ω)
Согласно национальным стандартам, это значение сопротивления, измеренное при 25°C без подводимой мощности. Это значение также известно как номинальное сопротивление и обычно используется при указании сопротивления NTC термистора.
Термический коэффициент B (K)
Значение B определяет чувствительность термистора к температуре и рассчитывается как отношение натурального логарифма сопротивления при двух температурах к разнице обратных величин этих температур. После определения оно остается постоянным. Типичные значения B для НТЦ термисторов находятся в диапазоне от 2000K до 6000K. Высокие значения указывают на большую чувствительность сопротивления к изменениям температуры.
Коэффициент диссипации (δ)
Этот коэффициент представляет собой соотношение между изменением рассеиваемой мощности и соответствующим изменением температуры корпуса термистора при указанных условиях окружающей среды.
Термическая временная константа (T)
При нулевых условиях мощности это время, необходимое термистору для достижения 63,2% общей величины изменения температуры после внезапного изменения температуры. Эта константа прямо пропорциональна тепловой емкости термистора и обратно пропорциональна его коэффициенту диссипации.
Номинальная мощность (P)
Это максимальная непрерывная мощность, которую термистор может рассеивать при определенных условиях без превышения температурой корпуса заданного максимального предельного значения.
Максимальная рабочая температура (Tmax)
Наивысшая температура, при которой термистор может функционировать непрерывно без ухудшения характеристик при определенных технических параметрах.
3. Практические схемные применения
Датчики температуры NTC обычно используются в двух основных категориях приложений: измерение температуры и защита мощности.
Пример 1: Цепь выборки температуры
Пример 2: Подавление пускового тока
Датчики температуры NTC часто устанавливаются на стадии входного напряжения, как показано в положениях RT1 до RT4 на схеме. Для устройств, поддерживающих входные напряжения как 110Vac, так и 220Vac, два датчика NTC должны быть установлены в положениях R1 и R2 для обеспечения последовательной защиты от перенапряжений. В системах с однонаправленным напряжением (220Vac) одного датчика NTC в положении R3 или R1 достаточно.
Принцип работы:
При включении конденсаторы большой емкости в блоке питания вызывают большой пусковой ток. Датчик NTC с высоким начальным сопротивлением (при комнатной температуре) может эффективно ограничивать этот ток. По мере протекания тока датчик быстро нагревается, и его сопротивление падает до нескольких ом или менее за миллисекунды. Это падение имеет минимальное влияние на рабочий ток, а его потребление мощности незначительно.
По сравнению с постоянными резисторами, этот подход уменьшает рассеиваемую мощность в десятки или сотни раз, что делает его особенно подходящим для энергоэффективных и высокопроизводительных приложений, таких как импульсные источники питания.
После отключения питания термистор постепенно остывает, и его сопротивление возвращается к начальному значению при нулевой мощности. При повторном включении питание повторяет тот же цикл подавления.
EN
