Kas yra termistorius ir pozistorius ir kur jie naudojami

Termistorius yra puslaidininkinis komponentas, kurio elektrinė varža priklauso nuo temperatūros. Šis komponentas, kurį 1930 m. išrado mokslininkas Samuelis Reubenas, iki šiol plačiai naudojamas technologijose.

Termistoriai yra pagaminti iš įvairių medžiagų, atsparumo temperatūros koeficientas (TCR) kuris yra gana aukštas - žymiai pranašesnis už metalų lydinius ir grynus metalus, tai yra iš specialių, specifinių puslaidininkių.

Tiesiogiai pagrindinis varžinis elementas gaunamas miltelių metalurgijos būdu, apdorojant kai kurių metalų chalkogenidus, halogenidus ir oksidus, suteikiant jiems skirtingas formas, pavyzdžiui, įvairių dydžių diskų ar strypų, didelių poveržlių, vidutinių vamzdžių, plonų plokščių pavidalu, maži karoliukai, kurių dydis nuo kelių mikronų iki dešimčių milimetrų...

Pagal koreliacijos tarp elemento varžos ir jo temperatūros pobūdį jie padalija termistorius į dvi dideles grupes - pozistorius ir termistorius.Pozistoriai turi teigiamą TCS (dėl šios priežasties jie taip pat vadinami PTC termistoriais), o termistoriai turi neigiamą TCS (todėl jie vadinami NTC termistoriais).

Termistorius - nuo temperatūros priklausomas rezistorius, pagamintas iš puslaidininkinės medžiagos su neigiamu temperatūros koeficientu ir dideliu jautrumu, pozistorius - nuo temperatūros priklausomas rezistorius su teigiamu koeficientu. Taigi, didėjant pozistoriaus korpuso temperatūrai, jo varža mažėja, o kylant termistoriaus temperatūrai atitinkamai mažėja.

Medžiagos termistoriams šiandien yra: pereinamųjų metalų, tokių kaip kobaltas, manganas, varis ir nikelis, polikristalinių oksidų mišiniai, IIIIBV tipo junginiai, taip pat legiruoti stikliniai puslaidininkiai, tokie kaip silicis ir germanis bei kai kurios kitos medžiagos. Pažymėtini bario titanato kieto tirpalo pozistoriai.

Termistoriai gali būti klasifikuojami kaip:

• Žemos temperatūros klasė (darbo temperatūra žemesnė nei 170 K);

• Vidutinės temperatūros klasė (darbo temperatūra nuo 170 K iki 510 K);

• Aukštos temperatūros klasė (darbo temperatūra 570 K ir aukštesnė);

• Atskira aukštos temperatūros klasė (darbo temperatūra nuo 900 K iki 1300 K).

Visi šie elementai, tiek termistoriai, tiek posistoriai, gali veikti skirtingomis išorinėmis klimato sąlygomis ir esant didelėms fizinėms išorinėms ir srovės apkrovoms. Tačiau esant dideliam termociklui, jų pradinės termoelektrinės charakteristikos, tokios kaip vardinis kambario temperatūros atsparumas ir atsparumo temperatūros koeficientas, laikui bėgant keičiasi.

Yra ir kombinuotų komponentų, pavyzdžiui, netiesiogiai šildomi termistoriai... Tokių prietaisų korpusuose yra pats termistorius ir galvaniškai izoliuotas kaitinimo elementas, kuris nustato pradinę termistoriaus temperatūrą ir atitinkamai jo pradinę elektrinę varžą.

Šie įtaisai naudojami kaip kintamieji rezistoriai, valdomi įtampa, tiekiama į termistoriaus kaitinimo elementą.

Priklausomai nuo to, kaip parenkamas tam tikros sudedamosios dalies I — V charakteristikos veikimo taškas, taip pat nustatomas termistoriaus veikimo režimas grandinėje. O pati I — V charakteristika yra susijusi su projektinėmis charakteristikomis ir taikoma temperatūra. komponento korpusas.

Norint kontroliuoti temperatūros svyravimus ir kompensuoti dinamiškai besikeičiančius parametrus, tokius kaip tekanti srovė ir įtampa elektros grandinėse, kurie keičiasi pasikeitus temperatūros sąlygoms, naudojami termistoriai, kurių veikimo taškas nustatytas tiesinėje I–V sekcijoje. charakteristika .

Tačiau veikimo taškas tradiciškai nustatomas krentančioje I–V charakteristikos dalyje (NTC termistoriai), jei termistorius naudojamas, pavyzdžiui, kaip starteris, laiko relė, mikrobangų spinduliuotės intensyvumo sekimo ir matavimo sistemoje, priešgaisrinės signalizacijos sistemose, šiluminė kontrolė, birių medžiagų ir skysčių srauto valdymo įrenginiuose.

Šiandien populiariausi vidutinės temperatūros termistoriai ir posistoriai su TCS nuo -2,4 iki -8,4% esant 1 K... Jie veikia įvairiais varžos diapazonais nuo omų iki megaomų.

Yra silicio pagrindu pagamintų pozistorių, kurių TCR yra santykinai žemas nuo 0,5% iki 0,7% esant 1 K temperatūrai. Jų pasipriešinimas kinta beveik tiesiškai.Tokie posistoriai plačiai naudojami temperatūros stabilizavimo sistemose ir galios puslaidininkinių jungiklių aktyvaus aušinimo sistemose įvairiuose šiuolaikiniuose elektroniniuose įrenginiuose, ypač galinguose. Šie komponentai lengvai telpa į schemas ir neužima daug vietos lentoje.

Tipiškas pozistorius yra keraminio disko formos, kartais vienu atveju nuosekliai montuojami keli elementai, o dažniau vienu variantu – apsauginėje emalio dangoje. Pozistoriai dėl savo nepretenzingumo ir fizinio stabilumo dažnai naudojami kaip saugikliai, apsaugantys elektros grandines nuo viršįtampių ir srovės, taip pat temperatūros jutiklius ir savaime stabilizuojančius elementus.

Termistoriai plačiai naudojami daugelyje elektronikos sričių, ypač ten, kur svarbu tiksliai valdyti temperatūros procesą. Tai taikoma duomenų perdavimo įrangai, kompiuterinėms technologijoms, didelio našumo procesoriams ir didelio tikslumo pramoninei įrangai.

Vienas iš paprasčiausių ir populiariausių termistorių taikymo pavyzdžių yra efektyvus įsijungimo srovės ribojimas. Šiuo metu įtampa į maitinimą tiekiama iš tinklo, itin aštri kondensatoriaus įkrova pirminėje grandinėje teka didelė talpa ir didelė įkrovimo srovė, kuri gali sudeginti diodinį tiltelį.

Ši srovė yra čia ir ją riboja termistorius, tai yra šis grandinės komponentas keičia savo varžą priklausomai nuo per ją einančios srovės, nes pagal Ohmo dėsnį ji įkaista. Po kelių minučių termistorius atkuria pradinę varžą, kai tik atvės iki kambario temperatūros.