ลักษณะของเทอร์มิสเตอร์และแอปพลิเคชันวงจร

ในแผนภาพวงจร เทอร์มิสเตอร์จะแสดงด้วยสัญลักษณ์เฉพาะ และรูปลักษณ์ทางกายภาพจะปรากฏตามที่แสดงในภาพประกอบ

1. การจัดหมวดหมู่ของเทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์ชนิดความต้านทานบวก (PTC) เทอร์มิสเตอร์: ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ PTC จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โดยเหตุนี้เทอร์มิสเตอร์ PTC จึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชัน เช่น ฟิวส์ที่สามารถรีเซ็ตได้และองค์ประกอบการให้ความร้อน

เทอร์มิสเตอร์ชนิดความต้านทานลบ (NTC) เทอร์มิสเตอร์: เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างรวดเร็วของความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พวกมันถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในวงจรชดเชยอุณหภูมิ ระบบควบคุมความร้อน และการกดกระแสกระชาก

กราฟด้านล่างเปรียบเทียบเส้นโค้งความต้านทาน-อุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ประเภท NTC และ PTC

2. ค่าพารามิเตอร์สำคัญของเทอร์มิสเตอร์

ค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ไม่มีพลังงาน R₂₅ (Ω)
ตามที่กำหนดโดยมาตรฐานแห่งชาติ นี่คือค่าความต้านทานที่วัดได้ที่อุณหภูมิ 25°C โดยไม่มีการใช้พลังงานใดๆ ค่านี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อความต้านทานนามธรรม และมักถูกอ้างถึงเมื่อกำหนดค่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ประเภท NTC

ค่าคงที่ทางความร้อน B (K)
ค่า B ช่วยวัดความไวของเทอร์มิสเตอร์ต่ออุณหภูมิ และคำนวณได้จากอัตราส่วนของลอการิทึมธรรมชาติของความต้านทานที่อุณหภูมิสองระดับ ต่อผลต่างของค่าผกผันของอุณหภูมินั้น เมื่อกำหนดแล้ว ค่า B จะคงที่อยู่เสมอ ค่า B ทั่วไปสำหรับเทอร์มิสเตอร์ประเภท NTC มีช่วงตั้งแต่ 2000K ถึง 6000K ค่าที่สูงกว่าแสดงถึงความไวของความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่มากขึ้น

ปัจจัยการกระจายพลังงาน (δ)
ปัจจัยนี้แสดงถึงอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟฟ้าที่ถูกกระจายออกไป ต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตัวกลางของเทอร์มิสเตอร์ภายใต้เงื่อนไขสภาพแวดล้อมที่กำหนด

ค่าคงที่เวลาความร้อน (T)
ภายใต้เงื่อนไขของศูนย์กำลัง เป็นเวลาที่ใช้สำหรับเทอร์มิสเตอร์ในการเข้าถึง 63.2% ของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทั้งหมดหลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน ค่าคงที่นี้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความจุความร้อนของเทอร์มิสเตอร์และผกผันกับปัจจัยการกระจายพลังงาน

กำลังไฟฟ้าที่กำหนด (P)
นี่คือกำลังไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่เทอร์มิสเตอร์สามารถกระจายได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด โดยไม่ให้อุณหภูมิของตัวเครื่องเกินขีดจำกัดการใช้งานสูงสุดที่กำหนด

อุณหภูมิการทำงานสูงสุด (Tmax)
อุณหภูมิสูงสุดที่เทอร์มิสเตอร์สามารถทำงานต่อเนื่องได้โดยไม่มีการเสื่อมสภาพของสมรรถนะภายใต้พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่กำหนด

3. แอปพลิเคชันวงจรปฏิบัติการ

เซนเซอร์ความต้านทาน NTC ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในสองหมวดหมู่หลักของการประยุกต์ใช้งาน: การตรวจจับอุณหภูมิและการป้องกันพลังงาน

ตัวอย่างที่ 1: วงจรการเก็บตัวอย่างอุณหภูมิ

ตัวอย่างที่ 2: การกดกระแสชั่วขณะตอนเปิดเครื่อง

เซนเซอร์ความต้านทาน NTC มักจะถูกติดตั้งในขั้นตอนการป้อนกำลังไฟฟ้า เช่นเดียวกับตำแหน่ง RT1 ถึง RT4 ในแผนภาพวงจร สำหรับอุปกรณ์ที่รองรับการป้อนแรงดันไฟฟ้าทั้ง 110Vac และ 220Vac ควรติดตั้งเซนเซอร์ความต้านทาน NTC สองตัวในตำแหน่ง R1 และ R2 เพื่อให้มีการป้องกันกระแสชั่วขณะอย่างสม่ำเสมอ ในระบบแรงดันไฟฟ้าแบบเดี่ยว (220Vac) การติดตั้งเซนเซอร์ความต้านทาน NTC หนึ่งตัวในตำแหน่ง R3 หรือ R1 ก็เพียงพอแล้ว

หลักการทำงาน:

เมื่อเปิดใช้งาน kondensator จำนวนมากในวงจรจ่ายไฟจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นอย่างมาก NTC thermistor ที่มีความต้านทานเริ่มต้นสูง (ที่อุณหภูมิห้อง) สามารถจำกัดกระแสไฟฟ้านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อมีการไหลของกระแสไฟฟ้า thermistor จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและค่าความต้านทานจะลดลงภายในไม่กี่มิลลิวินาทีไปที่ไม่กี่โอห์มหรือน้อยกว่า การลดลงนี้มีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อกระแสไฟฟ้าในการทำงาน และการบริโภคพลังงานของมันก็น้อยมาก

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวต้านทานแบบคงที่ วิธีนี้ลดการสลายพลังงานลงได้หลายสิบถึงร้อยเท่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพสูง เช่น เครื่องจ่ายไฟแบบสลับ

หลังจากปิดพลังงาน thermistor จะเย็นลงค่อยๆ และค่าความต้านทานจะกลับไปสู่ค่าเริ่มต้นเมื่อไม่มีพลังงาน เมื่อเปิดพลังงานใหม่ กระบวนการยับยั้งเดิมจะเกิดซ้ำ