Kaj je termistor in posistor in kje se uporabljata

Termistor je polprevodniška komponenta z električnim uporom, odvisnim od temperature. Ta komponenta, ki jo je leta 1930 izumil znanstvenik Samuel Reuben, se še vedno pogosto uporablja v tehnologiji.

Termistorji so izdelani iz različnih materialov, temperaturni koeficient upora (TCR) kar je precej visoko - bistveno boljše od kovinskih zlitin in čistih kovin, to je iz posebnih, specifičnih polprevodnikov.

Neposredno se glavni uporovni element pridobiva s prašno metalurgijo, obdelavo halkogenidov, halogenidov in oksidov nekaterih kovin, ki jim dajejo različne oblike, na primer v obliki diskov ali palic različnih velikosti, velikih podložk, srednjih cevi, tankih plošč, itd. majhne kroglice, velikosti od nekaj mikronov do deset milimetrov...

Glede na naravo korelacije med uporom elementa in njegovo temperaturo delijo termistorje v dve veliki skupini - pozistorje in termistorje.Pozistorji imajo pozitivno TCS (zato jih imenujemo tudi PTC termistorji), termistorji pa negativno TCS (zato se imenujejo NTC termistorji).

Termistor - temperaturno odvisen upor iz polprevodniškega materiala z negativnim temperaturnim koeficientom in visoko občutljivostjo, posistor - temperaturno odvisen upor s pozitivnim koeficientom. Torej, ko se temperatura telesa posistorja poveča, se njegova upornost zmanjša, in ko se temperatura termistorja poveča, se njegova upornost ustrezno zmanjša.

Materiali za termistorje so danes: mešanice polikristalnih oksidov prehodnih kovin, kot so kobalt, mangan, baker in nikelj, spojine tipa IIIIBV, pa tudi dopirani, steklasti polprevodniki, kot sta silicij in germanij ter nekatere druge snovi. Pomembni so pozistorji v trdni raztopini barijevega titanata.

Termistorje lahko razvrstimo kot:

• Nizkotemperaturni razred (delovna temperatura pod 170 K);

• Srednjetemperaturni razred (delovna temperatura od 170 K do 510 K);

• Visokotemperaturni razred (delovna temperatura 570 K in več);

• Ločen visokotemperaturni razred (delovna temperatura od 900 K do 1300 K).

Vsi ti elementi, tako termistorji kot pozistorji, lahko delujejo v različnih klimatskih zunanjih pogojih in pri znatnih fizičnih zunanjih in tokovnih obremenitvah. Vendar pa se pri močnem termocikliranju njihove začetne termoelektrične lastnosti, kot sta nazivna upornost pri sobni temperaturi in temperaturni koeficient upora, sčasoma spremenijo.

Obstajajo tudi kombinirane komponente, na primer posredno ogrevani termistorji... Ohišja takšnih naprav vsebujejo sam termistor in galvansko ločen grelni element, ki nastavi začetno temperaturo termistorja in s tem njegov začetni električni upor.

Te naprave se uporabljajo kot spremenljivi upori, ki jih krmili napetost, ki se uporablja za grelni element termistorja.

Odvisno od tega, kako je izbrana delovna točka I-V karakteristike dane komponente, se določi tudi način delovanja termistorja v vezju.In sama I-V karakteristika je povezana z konstrukcijskimi značilnostmi in temperaturo, ki se uporablja za ohišje komponente.

Za nadzor temperaturnih nihanj in kompenzacijo dinamično spreminjajočih se parametrov, kot sta pretok toka in uporabljena napetost v električnih tokokrogih, ki se spreminjajo po spremembi temperaturnih pogojev, se uporabljajo termistorji z delovno točko, nastavljeno na linearnem odseku I—V značilnost .

Toda delovna točka je tradicionalno nastavljena na padajočem odseku I-V karakteristike (NTC termistorji), če se termistor uporablja na primer kot zaganjalnik, časovni rele, v sistemu za sledenje in merjenje intenzivnosti mikrovalovnega sevanja, v požarnih alarmnih sistemih, termični nadzor, v napravah za nadzor pretoka razsutih snovi in ​​tekočin.

Današnji najbolj priljubljeni srednjetemperaturni termistorji in pozistorji s TCS od -2,4 do -8,4 % pri 1 K ... Delujejo v širokem razponu upornosti od ohmov do megohmov.

Obstajajo pozistorji z relativno nizkim TCR od 0,5 % do 0,7 % pri 1 K, narejeni na osnovi silicija. Njihov upor se spreminja skoraj linearno.Takšni pozistorji se pogosto uporabljajo v sistemih za stabilizacijo temperature in v sistemih aktivnega hlajenja močnostnih polprevodniških stikal v različnih sodobnih elektronskih napravah, zlasti v močnih. Te komponente se zlahka prilegajo shemam in ne zavzamejo veliko prostora na plošči.

Tipičen posistor je v obliki keramičnega diska, včasih je več elementov nameščenih zaporedno v enem ohišju, pogosteje pa v eni različici v zaščitni emajlirani prevleki. Pozistorji se zaradi svoje nezahtevnosti in fizične stabilnosti pogosto uporabljajo kot varovalke za zaščito električnih tokokrogov pred prenapetostjo in tokom, kot tudi temperaturni senzorji in samostabilizacijski elementi.

Termistorji se pogosto uporabljajo na številnih področjih elektronike, še posebej tam, kjer je pomembna natančna kontrola temperaturnega procesa. To velja za opremo za prenos podatkov, računalniško tehnologijo, visoko zmogljive procesorje in visoko natančno industrijsko opremo.

Eden najpreprostejših in najbolj priljubljenih primerov uporabe termistorjev je učinkovito omejevanje zagonskega toka. Trenutno se napetost napaja iz omrežja, izjemno ostra naboj kondenzatorja v primarnem vezju teče znatna kapacitivnost in velik polnilni tok, ki lahko zažge diodni most.

Ta tok je tukaj in ga omejuje termistor, to pomeni, da ta komponenta vezja spreminja svoj upor glede na tok, ki teče skozi njo, ker se po Ohmovem zakonu segreje. Termistor nato po nekaj minutah obnovi svoj prvotni upor, takoj ko se ohladi na sobno temperaturo.