Hvad er en termistor og en posistor, og hvor bruges de

En termistor er en halvlederkomponent med en temperaturafhængig elektrisk modstand. Opfundet i 1930 af videnskabsmanden Samuel Reuben, er denne komponent stadig meget brugt i teknologi.

Termistorer er lavet af forskellige materialer, temperaturmodstandskoefficient (TCR) hvilket er ret højt — væsentligt bedre end metallegeringer og rene metaller, det vil sige fra specielle, specifikke halvledere.

Direkte opnås det vigtigste resistive element ved pulvermetallurgi, behandling af chalcogenider, halogenider og oxider af nogle metaller, hvilket giver dem forskellige former, for eksempel i form af skiver eller stænger af forskellige størrelser, store skiver, mellemstore rør, tynde plader, små perler, med størrelser fra et par mikrometer til titusinder af millimeter...

Af arten af ​​korrelationen mellem elementets modstand og dets temperatur opdeler de termistorerne i to store grupper - posistorer og termistorer.Posistorer har en positiv TCS (af denne grund kaldes posistorer også PTC-termistorer) og termistorer har en negativ TCS (det er derfor, de kaldes NTC-termistorer).

Termistor — temperaturafhængig modstand lavet af halvledermateriale med en negativ temperaturkoefficient og høj følsomhed, posistor — temperaturafhængig modstand med en positiv koefficient. Når temperaturen i posistorens krop stiger, falder dens modstand, og når temperaturen på termistoren stiger, falder dens modstand tilsvarende.

Materialer til termistorer i dag er: blandinger af polykrystallinske oxider af overgangsmetaller som kobolt, mangan, kobber og nikkel, type IIIIBV forbindelser samt doterede, glasagtige halvledere som silicium og germanium og nogle andre stoffer. Bemærkelsesværdige er bariumtitanat fast opløsning posistorer.

Termistorer kan klassificeres som:

• Lav temperaturklasse (driftstemperatur under 170 K);

• Middel temperaturklasse (driftstemperatur fra 170 K til 510 K);

• Højtemperaturklasse (driftstemperatur på 570 K og derover);

• En separat højtemperaturklasse (driftstemperatur fra 900 K til 1300 K).

Alle disse elementer, både termistorer og posistorer, kan arbejde under forskellige klimatiske ydre forhold og under betydelige fysiske ydre og aktuelle belastninger. Men under alvorlig termocykling ændres deres oprindelige termoelektriske egenskaber, såsom nominel rumtemperaturmodstand og temperaturmodstandskoefficient, over tid.

Der er også kombinerede komponenter, for eksempel indirekte opvarmede termistorer... Husene til sådanne enheder indeholder selve termistoren og et galvanisk isoleret varmeelement, der indstiller termistorens begyndelsestemperatur og følgelig dens indledende elektriske modstand.

Disse enheder bruges som variable modstande styret af den spænding, der påføres termistorens varmeelement.

Afhængigt af hvordan driftspunktet for I — V-karakteristikken for en given komponent vælges, bestemmes også driftstilstanden for termistoren i kredsløbet. Og I — V-karakteristikken i sig selv er relateret til designegenskaberne og temperaturen påført til komponentens hus.

For at kontrollere temperatursvingninger og kompensere for dynamisk skiftende parametre, såsom strømstrømmen og den påførte spænding i elektriske kredsløb, som ændrer sig efter en ændring i temperaturforhold, anvendes termistorer med et driftspunkt indstillet på den lineære sektion af I - V karakteristisk.

Men driftspunktet er traditionelt indstillet på den faldende sektion af I-V-karakteristikken (NTC-termistorer), hvis termistoren for eksempel bruges som starter, tidsrelæ, i et system til sporing og måling af intensiteten af ​​mikrobølgestråling, i brandalarmanlæg, termisk kontrol, i installationer til styring af strømmen af ​​bulkstoffer og væsker.

Nutidens mest populære mellemtemperatur termistorer og posistorer med TCS fra -2,4 til -8,4% ved 1 K... De fungerer over en lang række modstande fra ohm til megohm.

Der er posistorer med en relativt lav TCR på 0,5 % til 0,7 % ved 1 K lavet på siliciumbasis. Deres modstand ændres næsten lineært.Sådanne posistorer er meget udbredt i temperaturstabiliseringssystemer og i aktive kølesystemer af effekthalvlederkontakter i forskellige moderne elektroniske enheder, især i kraftige. Disse komponenter passer nemt ind i skemaer og optager ikke meget bordplads.

En typisk posistor er i form af en keramisk skive, nogle gange er flere elementer installeret i serie i et tilfælde, men oftere i en variant i en beskyttende emaljebelægning. Posistorer bruges ofte som sikringer til at beskytte elektriske kredsløb mod overspænding og strøm, samt temperatursensorer og selvstabiliserende elementer på grund af deres uhøjtidelighed og fysiske stabilitet.

Termistorer er meget udbredt inden for mange områder af elektronik, især hvor præcis styring af temperaturprocessen er vigtig. Det gælder datatransmissionsudstyr, computerteknologi, højtydende processorer og industrielt udstyr med høj præcision.

Et af de enkleste og mest populære eksempler på termistorapplikationer er effektiv startstrømbegrænsning. I øjeblikket leveres spændingen til strømforsyningen fra lysnettet, ekstremt skarp kondensator ladning betydelig kapacitans og en stor ladestrøm løber i primærkredsløbet, som kan brænde diodebroen.

Denne strøm er her, og den er begrænset af termistoren, det vil sige, at denne kredsløbskomponent ændrer sin modstand afhængigt af strømmen, der passerer gennem den, fordi den ifølge Ohms lov opvarmes. Termistoren genvinder derefter sin oprindelige modstand efter et par minutter, så snart den afkøles til stuetemperatur.