Apakah termistor dan posistor dan di mana ia digunakan

Termistor ialah komponen semikonduktor dengan rintangan elektrik yang bergantung kepada suhu. Dicipta pada tahun 1930 oleh saintis Samuel Reuben, komponen ini masih digunakan secara meluas dalam teknologi.

Termistor diperbuat daripada bahan yang berbeza, pekali rintangan suhu (TCR) yang agak tinggi — jauh lebih unggul daripada aloi logam dan logam tulen, iaitu daripada semikonduktor khusus dan khusus.

Secara langsung, unsur rintangan utama diperolehi oleh metalurgi serbuk, pemprosesan chalcogenides, halida dan oksida beberapa logam, memberikan mereka bentuk yang berbeza, contohnya, dalam bentuk cakera atau rod dengan saiz yang berbeza, pencuci besar, tiub sederhana, plat nipis, manik kecil, dengan saiz dari beberapa mikron hingga berpuluh-puluh milimeter...

Dengan sifat korelasi antara rintangan unsur dan suhunya, mereka membahagikan termistor kepada dua kumpulan besar - posistor dan termistor.Posistor mempunyai TCS positif (atas sebab ini, posistor juga dipanggil termistor PTC) dan termistor mempunyai TCS negatif (sebab itu ia dipanggil termistor NTC).

Termistor — perintang bergantung kepada suhu yang diperbuat daripada bahan semikonduktor dengan pekali suhu negatif dan kepekaan tinggi, posistor — perintang bergantung suhu dengan pekali positif. Oleh itu, apabila suhu badan posistor meningkat, rintangannya berkurangan, dan apabila suhu termistor meningkat, rintangannya berkurangan dengan sewajarnya.

Bahan untuk termistor hari ini ialah: campuran oksida polihabluran logam peralihan seperti kobalt, mangan, kuprum dan nikel, sebatian jenis IIIIBV, serta doped, semikonduktor berkaca seperti silikon dan germanium dan beberapa bahan lain. Yang ketara ialah posistor larutan pepejal barium titanat.

Termistor boleh dikelaskan sebagai:

• Kelas suhu rendah (suhu operasi di bawah 170 K);

• Kelas suhu sederhana (suhu operasi dari 170 K hingga 510 K);

• Kelas suhu tinggi (suhu operasi 570 K dan ke atas);

• Kelas suhu tinggi yang berasingan (suhu operasi dari 900 K hingga 1300 K).

Semua elemen ini, kedua-dua termistor dan posistor, boleh berfungsi dalam keadaan luaran iklim yang berbeza dan di bawah beban luaran dan arus fizikal yang ketara. Walau bagaimanapun, di bawah kitar termos yang teruk, ciri termoelektrik awal mereka, seperti rintangan suhu bilik nominal dan pekali rintangan suhu, berubah dari semasa ke semasa.

Terdapat juga komponen gabungan, sebagai contoh, termistor yang dipanaskan secara tidak langsung... Perumah peranti sedemikian mengandungi termistor itu sendiri dan elemen pemanasan terpencil secara galvani yang menetapkan suhu awal termistor dan, dengan itu, rintangan elektrik awalnya.

Peranti ini digunakan sebagai perintang boleh ubah dikawal oleh voltan yang digunakan pada elemen pemanasan termistor.

Bergantung pada cara titik kendalian ciri I — V bagi komponen tertentu dipilih, mod pengendalian termistor dalam litar juga ditentukan. Dan ciri I — V itu sendiri berkaitan dengan ciri reka bentuk dan suhu yang digunakan untuk perumahan komponen.

Untuk mengawal turun naik suhu dan mengimbangi parameter yang berubah secara dinamik, seperti arus yang mengalir dan voltan yang digunakan dalam litar elektrik, yang berubah selepas perubahan dalam keadaan suhu, termistor digunakan dengan set titik operasi pada bahagian linear I — V ciri .

Tetapi titik operasi secara tradisinya ditetapkan pada bahagian jatuh ciri I — V (thermistor NTC) jika termistor digunakan, sebagai contoh, sebagai pemula, geganti masa, dalam sistem untuk menjejak dan mengukur keamatan sinaran gelombang mikro, dalam sistem penggera kebakaran, kawalan haba, dalam pemasangan untuk mengawal aliran bahan pukal dan cecair.

Termistor dan posistor suhu pertengahan yang paling popular hari ini dengan TCS dari -2.4 hingga -8.4% pada 1 K... Mereka beroperasi pada julat rintangan yang luas dari ohm hingga megohm.

Terdapat posistor dengan TCR yang agak rendah iaitu 0.5% hingga 0.7% pada 1 K dibuat berdasarkan silikon. Rintangan mereka berubah hampir secara linear.Posistor sedemikian digunakan secara meluas dalam sistem penstabilan suhu dan dalam sistem penyejukan aktif suis semikonduktor kuasa dalam pelbagai peranti elektronik moden, terutamanya dalam peranti berkuasa. Komponen ini sesuai dengan mudah ke dalam skema dan tidak mengambil banyak ruang papan.

Posistor biasa adalah dalam bentuk cakera seramik, kadangkala beberapa elemen dipasang secara bersiri dalam satu kes, tetapi lebih kerap dalam satu varian dalam salutan enamel pelindung. Posistor sering digunakan sebagai fius untuk melindungi litar elektrik daripada voltan lampau dan arus, serta penderia suhu dan elemen penstabilan diri, kerana sifatnya yang bersahaja dan kestabilan fizikal.

Termistor digunakan secara meluas dalam banyak bidang elektronik, terutamanya di mana kawalan tepat proses suhu adalah penting. Ini terpakai kepada peralatan penghantaran data, teknologi komputer, pemproses prestasi tinggi dan peralatan industri berketepatan tinggi.

Salah satu contoh paling mudah dan paling popular bagi aplikasi termistor ialah pengehadan arus masuk yang berkesan. Pada masa ini, voltan dibekalkan kepada bekalan kuasa dari sesalur kuasa, sangat tajam cas kapasitor kemuatan ketara dan arus pengecasan yang besar mengalir dalam litar utama, yang boleh membakar jambatan diod.

Arus ini ada di sini dan ia dihadkan oleh termistor, iaitu komponen litar ini menukar rintangannya bergantung kepada arus yang melaluinya, kerana mengikut hukum Ohm, ia menjadi panas. Termistor kemudian memulihkan rintangan asalnya, selepas beberapa minit, sebaik sahaja ia menyejuk ke suhu bilik.