Úplný príručka k typom NTC a PTC termistorov, ich parametrom, pracovnému princípu a aplikáciám v obvode. Zahrnuje meranie teploty a návrhy na obmedzenie prerušovacej sily prúdu. Ideálne použiteľné v zdrojoch napájania, riadení teploty, domácich spotrebičoch a priemyselných systémoch.
V schématách obvodov sú termistory reprezentované špecifickými symbolmi a ich fyzická forma vyzerá tak, ako je znázornené na ilustráciách.
1. Klasifikácia termistorov
Termistor s Pozitívnym Teplotným Koeficientom (PTC): Odpor PTC termistora sa významne zvyšuje s nárastom teploty. Vďaka tejto vlastnosti sa PTC termistory často používajú v aplikáciách ako resetovateľné prevky a ohrevové prvky.
Termistor s Negatívnym Teplotným Koeficientom (NTC): Tieto termistory ukazujú rýchly pokles odporu s narastajúcou teplotou. Ďalej sú široko uplatňované v obvodoch na kompenzáciu teploty, systémoch termostatickej regulácie a tlmení prechodových prúdov.
Graf nižšie porovnáva krivky odpor-temperatúra NTC a PTC termistorov.
2. Klúčové parametre termistorov
Nominálny nulový-odpor R<sub>25</sub> (Ω)
Podľa národných štandardov je to hodnota odporu mera na 25°C bez aplikovanej elektrickej spotreby. Táto hodnota sa tiež nazýva nominálny odpor a je bežne používaná pri špecifikácii odporu NTC termistora.
Termická konštanta B (K)
Hodnota B kvantifikuje citlivosť termistora na temperatúru a vypočíta sa ako pomer prirodzeného logaritmu odporu v dvoch teplotách ku rozdielu inverzných hodnôt týchto teplot. Po definovaní zostáva nezmenená. Typické hodnoty B pre NTC termistory sa pohybujú od 2000K do 6000K. Vyššie hodnoty označujú väčšiu citlivosť odporu na zmeny teploty.
Dissipácia (δ)
Tento faktor predstavuje pomer zmeny vydievaného výkonu ku výslednej zmene teploty tela termistora za určitých environmentálnych podmienok.
Teplová časová konštanta (T)
V podmienkach nulového výkonu je to čas, ktorý potrebuje termistor na dosiahnutie 63,2 % celkovej zmeny teploty po náhlej zmene teploty. Táto konštanta je priamo úmerná tepelnej kapacite termistora a nepriamo úmerná jeho faktoru dissipácie.
Nomínalná výkonovosť (P)
Toto je maximálny spojité výkon, ktorý termistor môže dissipovať za stanovených podmienok bez toho, aby jeho teplota telieska prekročila stanovenú maximálnu operačnú hranicu.
Maximálna prevádzková teplota (Tmax)
Najvyššia teplota, pri ktorej môže termistor prevádzať spojite bez úbytku výkonu za stanovených technických parametrov.
3. Praktické aplikácie obvodu
NTC termistory sa bežne používajú v dvoch hlavných aplikáciách: meranie teploty a ochrana pred prekorenením.
Príklad 1: Vzorkovacia sieť teploty
Príklad 2: Tlmenie príchodového prúdu
NTC termistory sú často umiestnené na vstupnej strane napájania, ako je znázornené na pozíciách RT1 až RT4 v schéme obvodu. Pre zariadenia, ktoré podporujú oboje vstupy 110Vac a 220Vac, by malo byť umiestnených dva NTC termistory na pozíciách R1 a R2, aby sa zabezpečila konzistentná ochrana pred prekorenením. V systémoch s jednou namiernou (220Vac) je jedného NTC termistora na pozícii R3 alebo R1 dostatočné.
Spôsob fungovania:
Keď je zapnuté, kondenzátory v zdroji prúdu spôsobujú veľký vstupný prúd. NTC termistor s vysokou počiatočnou odporom (pri miestnej teplote) môže účinne obmedziť tento prúd. Keď tekú prúd, termistor sa rýchlo zahrije a jeho odpor klesne za milisekundy na pár ôhmov alebo menej. Tento pokles má minimálny vplyv na operačný prúd a jeho spotreba energie je zanedbateľná.
V porovnaní s pevnými rezistormi tento prístup zníži spotrebu elektrickej energie o desiatky až stovky krát, čo ho robí špeciálne vhodným pre energeticky úsporné a vysoko výkonné aplikácie ako napríklad premenné zdroje prúdu.
Po vypnutí sa termistor postupne ochladí a jeho odpor sa vráti na počiatočnú hodnotu bez prúdu. Keď je opätovne zapnuté napätie, opakuje sa rovnaký cyklus tlmenia.
EN
