Einführung in den NTC-Thermistor

Thermistoren werden hauptsächlich zur Temperaturüberwachung, zum Überhitzungsschutz usw. verwendet. Es handelt sich um einen temperaturempfindlichen Halbleiterwiderstand, dessen Widerstand sich bei Temperaturänderungen erheblich ändert. Es nutzt die wärmeempfindliche Wirkung von Halbleitermaterialien zur Messung und Steuerung der Temperatur und wird häufig in verschiedenen elektronischen Geräten und Systemen eingesetzt. Thermistoren zeichnen sich durch geringe Größe, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und hohe Messgenauigkeit aus. Daher werden sie häufig in der Temperaturmessung, Temperaturregelung, beim Überstromschutz und in anderen Bereichen eingesetzt. Textsymbole werden im Allgemeinen durch „RT“ dargestellt.

Das Funktionsprinzip des Thermistors basiert auf der wärmeempfindlichen Wirkung von Halbleitermaterialien. Wenn sich die Temperatur ändert, ändern sich die Konzentration und der Bewegungszustand der Ladungsträger (Elektronen und Löcher) im Halbleitermaterial, was zu einer Änderung des Widerstandswerts führt. Zu den gängigen Klassifizierungen gehören PTC und NTC, außerdem gibt es noch CTR:

Positiver Temperaturkoeffizient – ​​PTC-Thermistor (Positiver Temperaturkoeffizient), der Widerstand des Thermistors steigt mit steigender Temperatur. Es wird häufig im Überspannungsschutz, Überstromschutz (z. B. rücksetzbare Sicherungen) und Übertemperaturschutz eingesetzt. Es eignet sich besonders für Anwendungen, die eine automatische Leistungsanpassung und Beseitigung von Temperaturschwankungen erfordern.

Negativer Temperaturkoeffizient – ​​NTC-Thermistor (Negativer Temperaturkoeffizient), der Widerstand des Thermistors nimmt mit steigender Temperatur ab. Es wird häufig in Szenarien wie Überspannungsschutz, Temperaturkompensation, Temperaturmessung und Temperaturregelung eingesetzt und eignet sich besonders für Situationen, in denen eine genaue Temperaturmessung erforderlich ist.

Kritischer Temperatur-CTR-Thermistor (Criti Cal Temperature Resistor) weist negative Widerstandsmutationseigenschaften auf. Bei einer bestimmten Temperatur nimmt der Widerstandswert mit steigender Temperatur ab und weist einen großen negativen Temperaturkoeffizienten auf. Das Grundmaterial ist ein gemischter Sinterkörper aus Oxiden von Elementen wie Vanadium, Barium, Strontium und Phosphor. Da es sich um einen halbglasartigen Halbleiter handelt, wird er auch als Glasthermistor bezeichnet. CTR wird häufig für Temperaturkontrollalarme und andere Anwendungen verwendet.

Der Unterschied zwischen PTC-Thermistor und NTC-Thermistor:

PTC-Thermistoren bestehen normalerweise aus Platin, Oxid, Polymer und anderen Materialien. Merkmale:

1. Widerstandseigenschaften: Diese Materialien unterliegen innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs (Curie-Temperatur) Phasenänderungen, was zu einer starken Änderung des Widerstandswerts führt.

2. Überstrom- und Überhitzungsschutz: Es weist die Eigenschaften eines positiven Temperaturkoeffizienten auf, d. h. sein Widerstand steigt mit steigender Temperatur. Diese Eigenschaft ermöglicht es dem PTC-Material, den Stromfluss zu begrenzen und eine Schutzfunktion zu übernehmen, wenn die Temperatur auf ein bestimmtes Niveau ansteigt.

3. Selbsterholung: Bei Abkühlung unter eine bestimmte Temperatur sinkt der Widerstand auf ein niedrigeres Niveau, sodass es mehrfach verwendet werden kann.

4. Hoher Betriebsstrom: Der maximale Betriebsstrom kann mehrere zehn Ampere erreichen.

Zu den Materialien von NTC-Thermistoren gehören hauptsächlich zwei oder mehr Metalloxide wie Mangan, Kupfer, Silizium, Kobalt, Eisen, Nickel und Zink. Merkmale:

1. Hohe Temperaturempfindlichkeit: Der spezifische Widerstand und die Materialkonstanten dieser Materialien variieren je nach Zusammensetzungsverhältnis, Sinteratmosphäre, Sintertemperatur und Strukturzustand. Dieses Material weist eine hohe Empfindlichkeit und Stabilität auf und sein Widerstandswert ändert sich kontinuierlicher mit der Temperatur.

2. Gute Stabilität: Der Bereich der Widerstandswertänderung ist relativ klein und der Änderungstrend ist relativ stabil. Dies bedeutet, dass die Leistung über längere Zeiträume hinweg genauer aufrechterhalten werden kann.

3. Schnelle thermische Reaktion: Es verfügt über eine schnelle thermische Reaktionsgeschwindigkeit und kann Temperaturänderungen in kurzer Zeit erfassen und diese schnell im Widerstandswert widerspiegeln.

NTC-Thermistoren werden hauptsächlich für Leistungs- und Temperaturmessungen verwendet.

Der Widerstandswert des Leistungstyp-NTC-Thermistors bei normaler Temperatur und der durch thermische Trägheit verursachte thermische Verzögerungseffekt können den Spitzenstoßstrom (bis zu mehreren Dutzend) im Stromkreis (insbesondere im Hochspannungsfilterkreis mit großer Kapazität) wirksam unterdrücken. während des Startvorgangs. das fache oder sogar das Hundertfache des normalen Betriebsstroms) und nach Abschluss der Funktion der Unterdrückung des Stoßstroms aufgrund des Selbsterwärmungseffekts des durch ihn fließenden Stroms (einschließlich des Stoßstroms und des normalen Betriebsstroms des Stromkreises) , die Temperatur des Widerstands steigt und der Leistungstyp NTC Der Widerstandswert des Thermistors sinkt auf ein sehr kleines Niveau, der resultierende Spannungsabfall verbraucht sehr wenig Strom und hat keinen Einfluss auf den normalen Betriebsstrom. Zu den häufig verwendeten Modellen gehört die MF72-Serie.

Der temperaturmessende NTC-Thermistor ist einer der am häufigsten verwendeten Temperatursensoren, da der Zusammenhang zwischen seinem Widerstand und der Temperatur näherungsweise dem Gesetz einer Exponentialfunktion entspricht und eine Widerstands-Temperatur-Kennlinie erzeugen kann. Andere Temperatursensoren umfassen RTD-Widerstandstemperaturdetektoren, Thermoelementsensoren, Infrarotsensoren, integrierte digitale/analoge IC-Temperatursensoren usw.