Vad är en termistor och en posistor och var används de

En termistor är en halvledarkomponent med ett temperaturberoende elektriskt motstånd. Denna komponent uppfanns 1930 av vetenskapsmannen Samuel Reuben och används fortfarande i stor utsträckning inom tekniken.

Termistorer är gjorda av olika material, temperaturkoefficient för motstånd (TCR) vilket är ganska högt — betydligt överlägsen metallegeringar och rena metaller, det vill säga från speciella, specifika halvledare.

Direkt erhålls det huvudsakliga resistiva elementet genom pulvermetallurgi, bearbetning av kalkogenider, halogenider och oxider av vissa metaller, vilket ger dem olika former, till exempel i form av skivor eller stavar av olika storlekar, stora brickor, medelstora rör, tunna plattor, små pärlor, med storlekar från några mikrometer till tiotals millimeter...

Genom arten av korrelationen mellan elementets motstånd och dess temperatur delar de termistorerna i två stora grupper - posistorer och termistorer.Posistorer har en positiv TCS (av denna anledning kallas posistorer även PTC-termistorer) och termistorer har en negativ TCS (det är därför de kallas NTC-termistorer).

Termistor — temperaturberoende resistor gjord av halvledarmaterial med negativ temperaturkoefficient och hög känslighet, posistor — temperaturberoende resistor med positiv koefficient. Sålunda, när temperaturen hos posistorkroppen ökar, minskar dess motstånd, och när temperaturen hos termistorn ökar, minskar dess motstånd i enlighet därmed.

Material för termistorer idag är: blandningar av polykristallina oxider av övergångsmetaller som kobolt, mangan, koppar och nickel, föreningar av typ IIIIBV, samt dopade, glasartade halvledare som kisel och germanium och några andra ämnen. Anmärkningsvärda är bariumtitanat fast lösning posistorer.

Termistorer kan klassificeras som:

• Lågtemperaturklass (driftstemperatur under 170 K);

• Medeltemperaturklass (driftstemperatur från 170 K till 510 K);

• Hög temperaturklass (driftstemperatur på 570 K och högre);

• En separat högtemperaturklass (driftstemperatur från 900 K till 1300 K).

Alla dessa element, både termistorer och posistorer, kan arbeta under olika klimatförhållanden och under betydande fysiska yttre och strömbelastningar. Under svår termocykling förändras emellertid deras initiala termoelektriska egenskaper, såsom nominell rumstemperaturresistans och temperaturresistanskoefficient, över tiden.

Det finns också kombinerade komponenter, till exempel indirekt uppvärmda termistorer... Husen till sådana enheter innehåller själva termistorn och ett galvaniskt isolerat värmeelement som ställer in termistorns initiala temperatur och följaktligen dess initiala elektriska motstånd.

Dessa enheter används som variabla motstånd som styrs av spänningen som appliceras på termistorns värmeelement.

Beroende på hur arbetspunkten för I — V-karakteristiken för en given komponent väljs, bestäms även driftsättet för termistorn i kretsen. Och I — V-karakteristiken i sig är relaterad till designegenskaperna och den temperatur som appliceras på komponentens hölje.

För att kontrollera temperaturfluktuationer och kompensera för dynamiskt förändrade parametrar, såsom strömmen som flyter och den pålagda spänningen i elektriska kretsar, som ändras efter en förändring av temperaturförhållandena, används termistorer med en arbetspunkt inställd på den linjära sektionen av I - V karaktäristisk .

Men driftpunkten är traditionellt inställd på den fallande sektionen av I - V-karakteristiken (NTC-termistorer) om termistorn används, till exempel som en startmotor, tidrelä, i ett system för att spåra och mäta intensiteten av mikrovågsstrålning, i brandlarmsystem, termisk kontroll, i installationer för styrning av flödet av bulkämnen och vätskor.

Dagens mest populära mellantemperatur-termistorer och posistorer med TCS från -2,4 till -8,4% vid 1 K... De fungerar över ett brett spektrum av motstånd från ohm till megohm.

Det finns posistorer med en relativt låg TCR på 0,5 % till 0,7 % vid 1 K gjorda på kiselbasis. Deras motstånd förändras nästan linjärt.Sådana posistorer används ofta i temperaturstabiliseringssystem och i aktiva kylsystem av krafthalvledaromkopplare i olika moderna elektroniska enheter, särskilt i kraftfulla. Dessa komponenter passar lätt in i schemat och tar inte upp mycket kortutrymme.

En typisk posistor är i form av en keramisk skiva, ibland installeras flera element i serie i ett fall, men oftare i en variant i en skyddande emaljbeläggning. Posistorer används ofta som säkringar för att skydda elektriska kretsar från överspänning och ström, såväl som temperatursensorer och självstabiliserande element, på grund av deras anspråkslöshet och fysiska stabilitet.

Termistorer används i stor utsträckning inom många områden inom elektronik, särskilt där exakt kontroll av temperaturprocessen är viktig. Detta gäller dataöverföringsutrustning, datateknik, högpresterande processorer och högprecisionsindustriutrustning.

Ett av de enklaste och mest populära exemplen på termistortillämpningar är effektiv inkopplingsströmbegränsning. För tillfället tillförs spänningen till strömförsörjningen från elnätet, extremt skarp kondensatorladdning betydande kapacitans och en stor laddningsström flyter i primärkretsen, vilket kan bränna diodbryggan.

Denna ström är här och den begränsas av termistorn, det vill säga denna kretskomponent ändrar sitt motstånd beroende på strömmen som passerar genom den, eftersom den enligt Ohms lag värms upp. Termistorn återställer sedan sitt ursprungliga motstånd, efter några minuter, så snart den svalnat till rumstemperatur.