8.2.1.      Принцип действия позисторов | Электротехника

Позистор – это полупроводниковый терморезистор с положительным темпера­турным коэффициентом сопротивления.

В массовом производстве позисторы делают на основе кера­мики из титаната бария. Титанат бария BaTiO₃ – диэлектрик с удельным сопротивлением при комнатной температуре 10¹⁰…10¹² Ом^.см, что значительно превышает удельное сопротивление полупровод­ников. Если же в состав керамики из титаната бария ввести примеси редкоземельных элементов (лантана, церия или др.) либо других элементов (ниобия, тантала, сурьмы, висмута и т.п.), имеющих валентность, большую, чем у титана, и ионный радиус, близкий к радиусу иона титана, то это приведет к уменьшению удельного сопротивления до 10…10² Ом^.см, что соответствует удельному сопротивлению полупроводниковых материалов.

Полупроводниковый титанат бария об­ладает аномальной температурной зависимостью удельного со­противления: в узком диапазоне температур при нагреве выше точки Кюри удельное сопротивление полупроводникового титаната бария увеличивается на несколько порядков.

Механизм электропроводности по­лупроводникового титаната бария при наличии примесей можно представить следующим образом. Примесь редко­земельного элемента (например, лан­тана) замещает в узле кристалличе­ской решетки барий. Часть атомов ти­тана, поддерживая электрическую нейтральность всего кристалла, захва­тывает лишние валентные электроны лантана, имеющего большую валент­ность, чем валентность бария. Захва­тываемые электроны, находясь в ква­зиустойчивом состоянии, легко переме­щаются под действием электрического поля и обусловливают электропроводность материала.

В полупроводниковом тита­нате бария существуют четырехвалентные и трехвалентные ионы титана. Между разновалентными ионами титана может происхо­дить обмен электронами. При этом каждый ион титана стано­вится то трех-, то четырехвалентным. Этот процесс является причиной электропроводности титаната бария.

Появление полупроводниковых свойств в ионных кристаллах под влиянием примесей наблюдается так­же и для оксида никеля. Полупро­водники, изготовляемые подобным методом, иногда называют полупро­водниками с управляемой валент­ностью.

Технология изготовления позисторов аналогична технологии изготовления изделий из других керамических материалов. После смешивания исходных компонен­тов и веществ, содержащих примесные элементы, проводят первич­ный обжиг этой смеси при температуре около 1000 °С. Полученную твердую массу измельчают, а затем формуют заготовки. Вторичный обжиг производят при тем­пературе 1300…1400 °С.

В результате, резистивный слой позистора состоит из большого числа контактирующих между

собой зерен или крис­таллитов полупроводникового титаната бария. Сопротивление позистора зависит от сопротивлений обедненных поверхностных слоев на зернах. Высота поверх­ностных потенциальных барьеров оказывается малой при темпе­ратурах ниже точки Кюри, когда в зернах существует спонтанная поляризация и материал обладает очень большой диэлектрической   проницаемостью.

При температурах, больших точки Кюри, титанат бария претерпевает фазовое превращение из сегнетоэлектрического в параэлектрическое со­стояние. При этом пропадает спон­танная поляризация, резко умень­шается диэлектрическая проницае­мость, растет высота поверхностных потенциальных барьеров на зернах и увеличивается со­противление позистора (рис. 8.3).

Участок роста сопротивления зависит от точки Кюри керамики.  Точка Кюри титаната ба­рия может быть смещена в сторону низких температур путем частичного замещения бария стронцием. И на­оборот, точка Кюри может быть сме­щена в сторону больших температур частичной заменой бария свинцом.

Уменьшает точку Кюри и частичная замена титана цирконием, оловом или самарием. Такое регулирование позволяет создавать позисторы, у которых положительный температурный коэффи­циент сопротивления наблюдается в разных диапазонах темпе­ратур.

Иногда для создания позисторов используют монокристаллические кремний, германий и другие полупроводниковые материалы. Принцип действия таких позисторов основан на уменьшении подвижности носителей заряда с увеличением температуры

PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор

 

Термисторы PTC-типа

Термистор относится к термочувствительным защитным устройства встраиваемой тепловой защите электродвигателя. Располагаются в специально предусмотренных для этой цели гнездах в лобовых частях электродвигателя (защита от заклинивания ротора) или в обмотках электродвигателя (защита от теплового перегруза).

Термистор — полупроводниковый резистор, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.
Термисторы в основном делятся на два класса:
PTC-типа — полупроводниковые резисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления;
NTC-типа — полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.
Для защиты электродвигателей используются в основном PTC-термисторы (позисторы Positive Temperature Coefficient), обладающие свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута некоторая характеристическая температура (см рис. 1). Применительно к двигателю это максимально допустимая температура нагрева обмоток статора для данного класса изоляции. Три (для двухобмоточных двигателей — шесть) PTC-термистора соединены последовательно и подключены к входу электронного блока защиты. Блок настроен таким образом, что при превышении суммарного сопротивления цепочки срабатывает контакт выходного реле, управляющий расцепителем автомата или катушкой магнитного пускателя. Термисторная защита предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру двигателя. Это касается прежде всего двигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременным режимом) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.

 

Рис.1 Зависимость сопротивления термистора PTC-типа от температуры	PTC — полупроводниковый резистор

 

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются далеко не все типы двигателей. Это особенно касается двигателей отечественного производства. Датчики могут устанавливаться только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого двигателя. Они требуют наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты двигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

 

Характеристики термистора PTC-типа по DIN44081/44082

  

 

Внешний вид термисторов

 

 

Диаграмма РТС термисторов	Вариант применения РТС термисторов

 

Пример цветовой кодировки РТС термисторов в зависимости от температуры

Термистор . NTC термистор. Позисторы PTC

Измеритель с отрицательным ТКС называют NTC-термистор, где NTC – Negative Temperature Coefficient. При нагревании R полупроводника уменьшается. Это популярный узел среди радиолюбителей, который всегда применяется в создании каких-либо электронных аппаратов. Поэтому его будет полезно рассмотреть подробнее.

Принцип работы и все характеристики берут отсчет от свойств при комнатной температуре. Обычно за точку отсчета берется +25 С. При ней у резистора заявленные показатели. Чаще всего используют NTC 10 Ком и 100 Ком. Номинальное R при подогреве может изменяться в тысячу раз. Это касается термодатчиков, произведенных из проводников с плохой проводимостью. Если берут с хорошей, то отношение измеряется в пределах 10.

Зависимость электросопротивления для большинства таких устройств имеет нелинейную прогрессию. Поэтому необходимо иметь таблицу с расписанными данными по взаимосвязи этих показателей. Такие таблицы должны прилагаться к каждому виду терморезисторов. Параметры сопротивления полупроводников со временем практически не изменяются, поэтому их срок службы достаточно велик. Это при условии соблюдения температурного режима, который варьируется от -55 С до +300 С.

NTC-прибор используется в двух случаях: для стабилизации пускового напряжения, точнее для его сглаживания. И в качестве датчика температур, для ее измерения как внутри, так и замер внешних данных. Схема использования при запуске достаточна простая. При скачке пускового напряжения, электроток нагрузки проходит через NTC, который обладает определенным R при +25 С и он не дает большому скачку испортить весь электроприбор. При постепенном подогреве сопротивляемость падает, и оно выравнивается. Это свойство помогает запускать приборы плавно, не боясь перегорания диодных мостов и предохранителей.

Второй вариант использования – это датчик температуры. На основании показаний градуса разогревания можно настроить включение тех или иных элементов, например, электродвигателя, кулера, вентилятора. Также использовать для сигнализирования о перегреве системы или ее компонента. При небольшом значении проходящего электричества, терморезистор не будет нагреваться, а будет показывать градусы окружающей среды. Эта же функция используется в аккумуляторах для ноутбука. К элементу питания примотан такой элемент и при перегреве он подает сигнал, который сразу уменьшает подачу питания.

Полезное применение при конструировании 3D-принтеров, в частности подогреваемых столов к ним и экструдерах (Hot End) оценили все радиолюбители. В таких приборах используют приспособление на 100 Ком. Маленькие размеры позволяют крепить и размещать электродатчик на небольших площадях. Работа при высоких температурах имеет большое значение при выборе узла для данных аппаратов.

Для надежной и правильной работы термистора NTC уделите особое внимание калибровке, вне зависимости от назначения. Это важный этап в настройке всего механизма. Для этого необходимо использовать таблицу зависимости. При подключении к Arduino первым делом следует написать скетч. Который выведет такую зависимость на экран и можно будет свериться.

характеристики и параметры, принцип действия и классификация

Развитие электроники с каждым годом набирает обороты. Но, несмотря на новые изобретения, в электрических схемах надёжно работают устройства, сконструированные ещё в начале XX века. Один из таких приборов — термистор. Форма и назначение этого элемента настолько разнообразны, что быстро отыскать его в схеме удаётся только опытным работникам сферы электротехники. Понять, что такое термистор, можно лишь владея знаниями о строении и свойствах проводников, диэлектриков и полупроводников.

Описание прибора

Датчики температуры широко используются в электротехнике. Почти во всех механизмах применяются аналоговые и цифровые микросхемы термометров, термопары, резистивные датчики и термисторы. Приставка в названии прибора говорит о том, что термистор — это такое устройство, которое зависит от влияния температуры. Количество тепла в окружающей среде — главенствующий показатель в его работе. Благодаря нагреванию или охлаждению, меняются параметры элемента, появляется сигнал, доступный для передачи на механизмы контроля или измерения.

Термистор — это прибор электроники, у которого значения температуры и сопротивления связаны обратной пропорциональностью.

Существуют и другое его название — терморезистор. Но это не вполне правильно, так как на самом деле термистор является одним из подвидов терморезистора. Изменение теплоты может влиять на сопротивление резистивного элемента двумя способами: либо увеличивая его, либо уменьшая.

Поэтому термосопротивления по температурному коэффициенту подразделяются на РТС (положительные) и NTC (отрицательные). РТС — резисторы получили название позисторов, а NTC — термисторов.

Отличие РТС и NTC приборов состоит в изменении их свойств при воздействии климатических условий. Сопротивление позисторов прямо пропорционально количеству тепла в окружающей среде. При нагреве NTC — приборов его значение уменьшается.

Таким образом, повышение температуры позистора приведёт к росту его сопротивления, а у термистора — к падению.

Вид терморезистора на электрических принципиальных схемах похож на обыкновенный резистор. Отличительной чертой является прямая под наклоном, которая перечёркивает элемент. Тем самым показывая, что сопротивление не постоянно, а может изменяться в зависимости от увеличения или уменьшения температуры в окружающей среде.

Основное вещество для создания позисторов — титанат бария. Технология изготовления NTC — приборов более сложная из-за смешивания различных веществ: полупроводников с примесями и стеклообразных оксидов переходных металлов.

Классификация термисторов

Габариты и конструкция терморезисторов различны и зависят от области их применения.

Форма термисторов может напоминать:

• плоскую пластину;
• диск;
• стержень;
• шайбу;
• трубку;
• бусинку;
• цилиндр.

Самые маленькие терморезисторы в виде бусинок. Их размеры меньше 1 миллиметра, а характеристики элементов отличаются стабильностью. Недостатком является невозможность взаимной подмены в электрических схемах.

Классификация терморезисторов по числу градусов в Кельвинах:

• сверх высокотемпературные — от 900 до 1300;
• высокотемпературные — от 570 до 899;
• среднетемпературные — от 170 до 510;
• низкотемпературные — до 170.

Максимальный нагрев хоть и допустим для термоэлементов, но сказывается на их работе ухудшением качества и появлением значительной погрешности в показателях.

Технические характеристики и принцип действия

Выбор терморезистора для контролирующего или измерительного механизма проводят по номинальным паспортным или справочным данным. Принцип действия, основные характеристики и параметры термисторов и позисторов похожи. Но некоторые отличия все же существуют.

РТС — элементы оцениваются тремя определяющими показателями: температурной и статической вольт — амперной характеристикой, термическим коэффициентом сопротивления (ТКС).

У термистора список более широкий.

Помимо параметров, аналогичных позистору, показатели следующие:

• номинальное сопротивление;
• коэффициенты рассеяния, энергетической чувствительности и температуры;
• постоянная времени;
• температура и мощность по максимуму.

Из этих показателей основными, которые влияют на выбор и оценивание термистора, являются:

• номинальное сопротивление;
• термический коэффициент сопротивления;
• мощность рассеяния;
• интервал рабочей температуры.

Номинальное сопротивление определяется при конкретной температуре (чаще всего двадцать градусов Цельсия). Его значение у современных терморезисторов колеблется в пределах от нескольких десятков до сотен тысяч ом.

Допустима некоторая погрешность значения номинального сопротивления. Она может составлять не более 20% и должна быть указана в паспортных данных прибора.

ТКС зависит от теплоты. Он устанавливает величину изменения сопротивления при колебании температуры на одно деление. Индекс в его обозначении указывает на количество градусов Цельсия либо Кельвина в момент измерений.

Выделение теплоты на детали появляется из-за протекания по ней тока при включении в электрическую цепь. Мощность рассеяния — величина, при которой резистивный элемент разогревается от 20 градусов Цельсия до максимально допустимой температуры.

Интервал рабочей температуры показывает такое её значение, при котором прибор работает длительное время без погрешностей и повреждений.

Принцип действия термосопротивлений основан на изменении их сопротивления под влиянием теплоты.

Происходит это по нескольким причинам:

• из-за фазового превращения;
• ионы с непостоянной валентностью более энергично обмениваются электронами;
• сосредоточенность заряженных частиц в полупроводнике распределяется другим образом.

Термисторы используются в сложных устройствах, которые применяются в промышленности, сельском хозяйстве, схемах электроники автомобилей. А также встречаются в приборах, которые окружают человека в быту — стиральных, посудомоечных машинах, холодильниках и другом оборудовании с контролем температуры.

Термистор. Определение, принцип работы и обозначения

Термистор — это прибор, предназначенный для измерения температуры, и состоящий из полупроводникового материала, который при небольшом изменении температуры сильно изменяет свое сопротивление. Как правило, термисторы имеют отрицательные температурные коэффициенты, то есть их сопротивление падает с увеличением температуры.

Общая характеристика термистора

Слово «термистор» — это сокращение от его полного термина: термически чувствительный резистор. Этот прибор является точным и удобным в использовании сенсором любых температурных изменений. В общем случае существует два типа термисторов: с отрицательным температурным коэффициентом и с положительным. Чаще всего для измерения температуры используют именно первый тип.

Обозначение термистора в электрической цепи приведено на фото.

Материалом термисторов являются оксиды металлов, обладающие полупроводниковыми свойствами. При производстве этим приборам придают следующую форму:

1. дискообразную;
2. стержневую;
3. сферическую подобно жемчужине.

В основу работы термистора принцип сильного изменения сопротивления при небольшом изменении температуры положен. При этом при данной силе тока в цепи и постоянной температуре сохраняется постоянное напряжение.

Чтобы воспользоваться прибором, его подсоединяют в электрическую цепь, например, к мосту Уитстона, и измеряют силу тока и напряжение на приборе. По простому закону Ома R=U/I определяют сопротивление. Далее смотрят на кривую зависимости сопротивления от температуры, по которой точно можно сказать, какой температуре соответствует полученное сопротивление. При изменении температуры величина сопротивления резко изменяется, что обуславливает возможность определения температуры с высокой точностью.

Материал термисторов

Материал подавляющего большинства термисторов — это полупроводниковая керамика. Процесс ее изготовления заключается в спекании порошков нитридов и оксидов металлов при высоких температурах. В итоге получается материал, состав оксидов которого имеет общую формулу (AB)₃O₄ или (ABC)₃O₄, где A, B, C — металлические химические элементы. Чаще всего используют марганец и никель.

Если предполагается, что термистор будет работать при температурах меньших, чем 250 °С, тогда в состав керамики включают магний, кобальт и никель. Керамика такого состава показывает стабильность физических свойств в указанном температурном диапазоне.

Важной характеристикой термисторов является их удельная проводимость (обратная сопротивлению величина). Проводимость регулируется добавлением в состав полупроводниковой керамики небольших концентраций лития и натрия.

Процесс изготовления приборов

Сферические термисторы изготавливаются путем нанесения их на две проволоки из платины при высокой температуре (1100 °С). После этого проволока режется для придания необходимой формы контактам термистора. Для герметизации на сферический прибор наносится стеклянное покрытие.

В случае же дисковых термисторов, процесс изготовления контактов заключается в нанесении на них металлического сплава из платины, палладия и серебра, и его последующая припайка к покрытию термистора.

Отличие от платиновых детекторов

Помимо полупроводниковых термисторов, существует другой тип детекторов температуры, рабочим материалом которых является платина. Эти детекторы изменяют свое сопротивление при изменении температуры по линейному закону. Для термисторов же эта зависимость физических величин носит совершенно иной характер.

Преимуществами термисторов в сравнении с платиновыми аналогами являются следующие:

• Более высокая чувствительность сопротивления при изменении температуры во всем рабочем диапазоне величин.
• Высокий уровень стабильности прибора и повторяемости полученных показаний.
• Маленький размер, который позволяет быстро реагировать на температурные изменения.

Сопротивление термисторов

Эта физическая величина уменьшает свое значение при увеличении температуры, при этом важно учитывать рабочий температурный диапазон. Для температурных пределов от -55 °C до +70 °C применяют термисторы с сопротивлением 2200 — 10000 Ом. Для более высоких температур используют приборы с сопротивлением, превышающим 10 кОм.

В отличие от платиновых детекторов и термопар, термисторы не имеют определенных стандартов кривых сопротивления в зависимости от температуры, и существует широкое разнообразие выбора этих кривых. Это связано с тем, что каждый материал термистора, как датчика температуры, обладает собственным ходом кривой сопротивления.

Стабильность и точность

Эти приборы являются химически стабильными и не ухудшают свои рабочие характеристики со временем. Термисторы-датчики являются одними из самых точных приборов по измерению температуры. Точность их измерений во всем рабочем диапазоне составляет 0,1 — 0,2 °C. Следует иметь в виду, что большинство приборов работает в температурном диапазоне от 0 °C до 100 °C.

Основные параметры термисторов

Следующие физические параметры являются основными для каждого типа термисторов (приводится расшифровка наименований на английском языке):

• R₂₅ — сопротивление прибора в Омах при комнатной температуре (25 °С ). Проверить эту характеристику термистора просто с использованием мультиметра.
• Tolerance of R₂₅ — величина допуска отклонения сопротивления на приборе от его установленного значения при температуре 25 °С. Как правило, эта величина не превышает 20% от R₂₅.
• Max. Steady State Current — максимальное значение силы тока в Амперах, которое в течение продолжительного времени может протекать через прибор. Превышение этого значения грозит быстрым падением сопротивления и, как следствие, выходом термистора из строя.
• Approx. R of Max. Current — эта величина показывает значение сопротивления в Омах, которое приобретает прибор при прохождении через него тока максимальной величины. Это значение должно быть на 1-2 порядка меньше, чем сопротивление термистора при комнатной температуре.
• Dissip. Coef. — коэффициент, который показывает температурную чувствительность прибора к поглощаемой им мощности. Этот коэффициент показывает величину мощности в мВт, которую необходимо поглотить термистору, чтобы его температура увеличилась на 1 °C. Эта величина имеет важное значение, поскольку показывает, какую мощность нужно затратить, чтобы разогреть прибор до его рабочих температур.
• Thermal Time Constant. Если термистор используется в качестве ограничителя пускового тока, то важно знать, за какое время он сможет остыть после выключения питания, чтобы быть готовым к новому его включению. Так как температура термистора после его выключения спадает согласно экспоненциальному закону, то вводят понятие «Thermal Time Constant» — время, за которое температура прибора уменьшится на 63,2% от величины разности рабочей температуры прибора и температуры окружающей среды.
• Max. Load Capacitance in μF — величина емкости в микрофарадах, которую можно разряжать через данный прибор без его повреждения. Данная величина указывается для конкретного напряжения, например, 220 В.

Как проверить термистор на работоспособность

Для грубой проверки термистора на его исправность можно воспользоваться мультиметром и обычным паяльником.

Первым делом следует включить на мультиметре режим измерения сопротивления и подключить выходные контакты термистора к клеммам мультиметра. При этом полярность не имеет никакого значения. Мультиметр покажет определенное сопротивление в Омах, его следует записать.

Затем нужно включить в сеть паяльник и поднести его к одному из выходов термистора. Следует быть осторожным, чтобы не сжечь прибор. Во время этого процесса следует наблюдать за показаниями мультиметра, он должен показывать плавно спадающее сопротивление, которое быстро установится на каком-то минимальном значении. Минимальное значение зависит от типа термистора и температуры паяльника, обычно, оно в несколько раз меньше измеренной в начале величины. В этом случае можно быть уверенным в исправности термистора.

Если сопротивление на мультиметре не изменилось или, наоборот, резко упало, тогда прибор является непригодным для его использования.

Заметим, что данная проверка является грубой. Для точного тестирования прибора необходимо измерять два показателя: его температуру и соответствующее сопротивление, а потом сравнивать эти величины с теми, что заявил производитель.

Области применения

Во всех областях электроники, в которых важно следить за температурными режимами, применяются термисторы. К таким областям относятся компьютеры, высокоточное оборудование промышленных установок и приборы для передачи различных данных. Так, термистор принтера 3D используется в качестве датчика, который контролирует температуру нагревательного стола либо головки для печати.

Одним из широко распространенных применений термистора является ограничение пускового тока, например, при включении компьютера. Дело в том, что в момент включения питания пусковой конденсатор, имеющий большую емкость, разряжается, создавая огромную силу тока во всей цепи. Этот ток способен сжечь всю микросхему, поэтому в цепь включают термистор.

Этот прибор на момент включения имел комнатную температуру и огромное сопротивление. Такое сопротивление позволяет эффективно снизить скачок силы тока в момент пуска. Далее прибор нагревается из-за проходящего по нему тока и выделения тепла, и его сопротивление резко уменьшается. Калибровка термистора такова, что рабочая температура компьютерной микросхемы приводит к практическому занулению сопротивления термистора, и падения напряжения на нем не происходит. После выключения компьютера, термистор быстро остывает и восстанавливает свое сопротивление.

Таким образом, использование термистора для ограничения пускового тока является рентабельным и достаточно простым.

Примеры термисторов

В настоящее время в продаже имеется широкий ассортимент товаров, приведем характеристики и области использования некоторых из них:

• Термистор B57045-K с гаечным креплением, имеет номинальное сопротивление 1 кОм с допуском 10%. Используется в качестве датчика измерения температуры в бытовой и автомобильной электроники.
• Дисковый прибор B57153-S, обладает максимально допустимым током 1,8 А при сопротивлении 15 Ом при комнатной температуре. Используется в качестве ограничителя пускового тока.

Термистор

Терморезисторы

Обозначение на схеме, разновидности, применение

В электронике всегда приходится что-то измерять или оценивать. Например, температуру. С этой задачей успешно справляются терморезисторы – электронные компоненты на основе полупроводников, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. То есть, выполняет своего рода защитную функцию для устройства от перенапряжения (в смысле, ограничить силу тока, поступающего в конечный пункт)

В зависимости от сферы применения и типа терморезистора обозначение его на схеме может быть с небольшими отличиями. Но всегда его можно определить по характерной надписи t или t⁰.

Основная характеристика терморезистора — это его ТКС. ТКС — это температурный коэффициент сопротивления. Он показывает, на какую величину изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры на 1⁰С (1 градус Цельсия) или 1 градус по Кельвину.

Если нагреть термистор, то можно убедиться в том, что с ростом температуры его сопротивление падает.

Терморезисторы есть практически везде. Вот например плата от зарядного устройства ИКАР-506 и попробуем найти их.

Вот первый терморезистор. Запаян на небольшую плату и установлен на алюминиевый радиатор – контролирует температуру ключевых транзисторов.

Второй. Это так называемый NTC-термистор (JNR10S080L). О таких я ещё расскажу. Служит он для ограничения пускового тока.

Почему то если заходит речь о терморезисторах, то обычно думают, что они служат для измерения и контроля температуры. Оказывается, они нашли применение и как устройства защиты.

Прямой и косвенный нагрев.

По способу нагрева терморезисторы делят на две группы:

• Прямой нагрев. Это когда терморезистор нагревается внешним окружающим воздухом или током, который протекает непосредственно через сам терморезистор. Терморезисторы с прямым нагревом, как правило, используются либо для измерения температуры, либо температурной компенсации. Такие терморезисторы можно встретить в термометрах, термостатах, зарядных устройствах (например, для Li-ion батарей шуруповёртов).

• Косвенный нагрев. Это когда терморезистор нагревается рядом расположенным нагревательным элементом. При этом он сам и нагревательный элемент электрически не связаны друг с другом. В таком случае, сопротивление терморезистора определяется функцией тока, протекающего через нагревательный элемент, а не через терморезистор. Терморезисторы с косвенным нагревом являются комбинированными приборами.

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

Давайте разберёмся, какая между ними разница.

NTC-термисторы.

Своё название NTC-термисторы получили от сокращения NTC – Negative Temperature Coefficient, или «Отрицательный Коэффициент Сопротивления». Особенность данных термисторов в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается.

Схема где термистор применяется для ограничения пускового тока.

Данный NTC-термистор устанавливается последовательно, на входе сетевого напряжения 220V.

Так как он включен последовательно с нагрузкой, то весь потребляемый ток протекает через него. NTC-термистор ограничивает пусковой ток, который возникает из-за заряда электролитических конденсаторов (на схеме С1). Бросок зарядного тока может привести к пробою диодов в выпрямителе (диодный мост на VD1 — VD4).

При каждом включении блока питания конденсатор начинает заряжаться, а через NTC-термистор начинает протекать ток. Сопротивление NTC-термистора при этом велико, так как он ещё не успел нагреться. Протекая через NTC-термистор, ток разогревает его. После этого сопротивление термистора уменьшается, и он практически не препятствует протеканию тока, потребляемого прибором. Таким образом, за счёт NTC-термистора удаётся обеспечить «плавный запуск» электроприбора и уберечь от пробоя диоды выпрямителя.

Понятно, что пока импульсный блок питания включен, NTC-термистор находится в «подогретом» состоянии.

Если в схеме происходит выход из строя каких-либо элементов, то, обычно резко возрастает и потребляемый ток. При этом нередки случаи, когда NTC-термистор служит своего рода дополнительным предохранителем и также выходят из строя из-за превышения максимального рабочего тока.

Выход из строя ключевых транзисторов в блоке питания зарядного устройства может привести к превышению максимального рабочего тока этого термистора (max 4A) и он сгореть.

Позисторы. PTC-термисторы.

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC — Positive Temperature Coefficient, «Положительный Коэффициент Сопротивления»).

Позисторы легко обнаружить на плате любого цветного CRT-телевизора (с кинескопом). Там он установлен в цепи размагничивания. В природе встречаются как двухвыводные позисторы, так и трёхвыводные.

На фото представитель двухвыводного позистора, который применяется в цепи размагничивания кинескопа.

Внутри корпуса между выводами-пружинами установлено рабочее тело позистора. По сути это и есть сам позистор. Внешне выглядит как таблетка с напылением контактного слоя по бокам.

Позисторы используются для размагничивания кинескопа, а точнее его маски. Из-за магнитного поля Земли или влияния внешних магнитов маска намагничивается, и цветное изображение на экране кинескопа искажается, появляются пятна.

Наверное, каждый помнит характерный звук, когда включается телевизор — это и есть тот момент, когда работает петля размагничивания.

Отличие их от двухвыводных заключается в том, что они состоят из двух позисторов-«таблеток», которые установлены в одном корпусе. Кроме того, что одна таблетка чуть меньше другой, так ещё и сопротивление их в холодном состоянии (при комнатной температуре) разное. У одной таблетки сопротивление около 1,3 ~ 3,6 кОм, а у другой всего лишь 18 ~ 24 Ом.

Трёхвыводные позисторы также применяются в цепи размагничивания кинескопа, как и двухвыводные, но только схема их включения немного иная. Если вдруг позистор выходит из строя, а такое бывает довольно часто, то на экране телевизора появляются пятна с неестественным отображением цвета.

Намагниченность кинескопа может появиться, если телевизор долго не отключали от электросети, т.е. аппарат долгое время работал или находился в дежурном режиме. В результате под действием магнитного поля Земли внутри кинескопа намагнитилась специальная пластина, её называют теневой маской.

Каждый раз при включении телевизора через катушку начинает течь довольно существенный ток, амплитудой около 10 ампер и частотой электросети (50 Гц). Этот ток в катушке порождает электромагнитное поле. Оно и размагничивает маску кинескопа. Чтобы электромагнитное поле плавно и быстро затухало, последовательно с катушкой устанавливается позистор (PTC). Напомню, что при комнатной температуре, в так называемом, «холодном» состоянии его сопротивление мало и равно всего 18 ~ 24 Омам.

Под действием большого броска тока он моментально разогревается и его сопротивление резко возрастает. В результате ток в катушке («петле») уменьшается, а, следовательно, и электромагнитное поле, которое требовалось для размагничивания кинескопа. На этом всё, кинескоп размагничен.

Далее, пока телевизор работает или просто «отдыхает» в дежурном режиме, позистор в цепи размагничивания находится в «подогретом» состоянии и ограничивает до минимума ток в катушке размагничивания L1. Так продолжается до тех пор, пока телевизор не отключат от сети 220V и позистор не остынет. При следующем включении телевизора он вновь сработает совместно с петлёй размагничивания.

И на автомобилях тоже…

С научной стороны, позистор – это терморезистор, обладающий положительным температурным коэффициентом сопротивления. По этой причине их также называют PTC-термисторами. На практике позисторный нагреватель – это терморезистор, сопротивление которого резко увеличивается в малом температурном диапазоне обратимого фазового превращения материала, из которого он выполнен. Достигая температуры фазового превращения, сопротивление позисторного нагревателя резко возрастает. Ток уменьшается до значения, недостаточного для его дальнейшего нагрева. От этого прибор охлаждается, сопротивление снижается, ток возрастает. Температура снова возрастает до показателя, когда происходит фазовое превращение материала. 
 
Аналогичная ситуация происходит, когда снижается или повышается температура из-за изменения температуры технологического процесса или окружающей среды. Снижение температуры приводит к уменьшению сопротивления позистора и росту тока. При этом заданная температура поддерживается. Повышение температуры приводит к снижению тока и уменьшению мощности. Тепловыделение снижается почти до нуля. Позисторный нагреватель в этом случае также поддерживает точную температуру фазового превращения. При этом управляющие приборы не требуются. 
 
Так, в Европе на позисторы отводится до 54% запросов на нагревательные устройства для автомобильных двигателей. Спрос обусловлен популярностью этих двигателей: они наиболее распространенные и находятся в частном владении. Такие нагреватели просто закрепить на двигатель без изменения его конструкции. Позисторы находят применение и в других сферах. Например, при подогреве замерзающих трубопроводов, питая от понижающих трансформаторов. 
 
На данный момент рынок представляет массу видов позисторов. Есть среди них и отечественные. В них используются нагреватели в форме таблеток. Диаметр равен 15 миллиметров, толщина – 2 миллиметра, номинальное сопротивление ~1 Ом. Температуры фазового превращения, значение которой зависит от легирования материала позисторного нагревателя, можно достичь в течение пары секунд. Так, показатели 120-140 °С достигаются за 2 секунды. 
 

позисторов — обзор | Темы ScienceDirect

5.2.3 Проблемы пассивных и активных устройств

В этом разделе мы начнем с обсуждения пассивных устройств, а затем обсудим характеристики активных устройств. В таблице 5.3 показаны некоторые пассивные элементы, используемые в конструкции PA, параметры, относящиеся к этому устройству, и влияние, которое каждый элемент может оказать на результирующую конструкцию. Для резисторов основными параметрами являются сопротивление листа ( R _sh ), минимальная ширина или длина ( W _min или L _min ), изменение ширины ( dW ) и максимальное ток ( I _макс ).Для базового балласта (где балластный резистор размещен на базе транзистора) резистор (часто используемый с HBT, где бета уменьшается с температурой), более высокий R _sh , меньший Вт _мин и более высокий I _max все приводит к меньшему размеру кристалла. Изменение R _sh и dW (особенно для длинных тонких резисторов) может повлиять на выход. Аналогичную зависимость имеют резисторы смещения. Для балласта эмиттера номинал резистора обычно невелик, и важна минимальная длина, а не общая длина.В большинстве процессов III-V резисторы изготавливаются из тонкопленочного резистора с использованием нитрида тантала или нихрома [35]. Разброс этих резисторов составляет ± 5–10%. В кремниевых процессах для этих функций часто используются полупроводниковые резисторы, вариации которых составляют примерно ± 20–25% [36]. Тонкопленочный резистор (за дополнительную плату) в SiGe BiCMOS составляет примерно ± 10% [37].

Таблица 5.3. Пассивные элементы, их важные параметры и их потенциальное влияние на размер и выход штампа

Элемент	Параметр				Размер штампа				Выход
Базовый балласт	R sh	Вт мин.	dW	I макс.	X	X		X	X	X
Балласт эмиттера	R sh 000 900	L мин.	dW	I макс.	X	X		X	X	X
Смещение	R sh 9000	Вт мин.	dW	I макс.	X	X		X	X	X
Колпачок	C a	W min	dA	V	X			X	X	X
Металл	R sh	W min	S min	max		X	X	X

Большинство полупроводниковых процессов предполагает использование нескольких конденсаторов.В технологиях III-V они почти исключительно основаны на использовании нитридных материалов в качестве изоляционного материала [35]. Использование нитридов накладывает некоторые ограничения на значение емкости, достижимое при использовании двух металлических пластин, поэтому в этих технологиях популярны «пакетные» конденсаторы. Пример, который мы обсуждали ранее, с «потрясающим» определением плотности, не совпадающим с определением разработчика, как раз подходит для многоярусного конденсатора, поскольку он требует переходных отверстий для соединения различных пластин (это также верно и для кремниевых процессов).Ключевыми параметрами для конденсатора являются емкость на размер посадочного места ( C _a ), минимальный размер крышки (в случае, если требуются маленькие конденсаторы), dA — это изменение площади и наиболее важно для конденсаторов малой емкости. . В _макс. — это напряжение, при котором конденсатор может быть смещен. Это повлияет на размер кристалла, потому что, если он недостаточно высок, необходимо будет последовательно соединить два конденсатора, чтобы выдержать напряжение. V _max , на процессах GaAs, напрямую зависит от плотности цоколя (от изолятора).В процессах с кремнием заглушки MIM могут иметь более высокую плотность из-за использования других материалов, которые обеспечивают как высокую диэлектрическую постоянную (более высокую собственную плотность конденсатора), так и высокое напряжение пробоя. Другие колпачки, такие как поли-поли колпачки, также доступны в процессах силиконовой обработки.

Важными параметрами для металлизации являются сопротивление листа для различных металлов (это становится более важным для выходной мощности PA, где токи очень высоки), минимальная ширина ( Вт _мин ) и минимальное расстояние , S _мин .Воздействие обсуждалось в предыдущем разделе, как и максимальная способность выдерживать ток.

5.2.3.1 Конденсаторы

Как мы только что обсуждали, конденсаторы MIM являются наиболее важными для согласования в схеме. Об изменении очень важно сообщить дизайнерам, потому что это может повлиять на доходность и производительность. Для приложений согласования (предварительное согласование входных, межэтапных или выходных) следует использовать ограничения с более высоким коэффициентом качества ( Q ) (например, MIM). С точки зрения разработчика, конденсаторы следует сравнивать на основе занимаемой ими площади в компоновке, а не только значения, указанного в спецификации процесса.Для оценки технологий также важно учитывать это влияние компоновки, а не только делать предположения о Q . Одним из примеров являются две технологии, в которых плотность конденсатора в одной из них в 2 раза выше, чем в первой, но также в 2 раза больше сопротивления металлического листа для одной из металлических пластин MIM. Разработчики автоматически предполагают, что Q будет хуже для второго процесса (исходя из сопротивления металла). Однако, сравнивая заглушки одного и того же значения, мы обнаруживаем, что заглушка составляет ½ длины, так что это не влияет на Q .Варианты могут различаться по типу, толщине пленки и расположению. Зависимость конденсатора от напряжения в настоящее время не вызывает большого беспокойства для PA, но может появиться в будущем с агрегацией несущих. В частности, проблема будет связана с линейностью при высоких мощностях. Для обхода источника питания Q не так важен, поэтому можно использовать крышку с максимальной плотностью, которая доступна. Например, в этом приложении можно использовать поли-поли-колпачок (обычно ниже Q ) из кремния. Некоторые другие соображения при сравнении конденсаторов заключаются в том, когда их физически разрешено размещать в цепи, и сколько масок требуется для их модификации в процессе.Размещение может быть очень важным, поскольку оно занимает большую площадь схемы [38]. Можно ли разместить колпачки под контактными площадками [39], над BSV или под медными столбами? А также, сколько слоев маски нужно изменить, чтобы модифицировать конденсатор? Меньшее количество позволяет редактировать металлическую маску, что действительно может ускорить время разработки. Это важные, но обычно не обсуждаемые особенности конденсаторов.

5.2.3.2 Резисторы

Резисторы могут быть полупроводниковыми или тонкопленочными (как обсуждалось ранее).Сопротивление листа — это основная информация о резисторе, но есть несколько других важных параметров, которые разработчики должны знать, чтобы сделать правильный выбор для конкретных приложений. Изменение процесса для резистора представляет собой комбинацию изменения сопротивления листа и изменений размеров геометрических элементов, которые происходят во всех процессах. В результате важно знать общее изменение резистора в зависимости от его геометрии. Многие в остальном хорошие схемы сильно пострадали из-за того, что не учли этот вариант.Температурный коэффициент сопротивления (TCR), обычно указываемый в частях на миллион на градус (ppm / ° C), также является важным параметром. Большинство полупроводниковых резисторов имеют положительный TCR, в то время как тонкопленочные резисторы могут иметь положительный или отрицательный TCR в зависимости от деталей обработки. Если имеются резисторы с противоположными TCR, композитный резистор может быть изготовлен с очень малым изменением температуры. Максимальный номинальный ток (обычно в мА / мкм) важен, как упоминалось ранее, для размера кристалла и надежности.Для полупроводниковых резисторов могут быть другие слои под резистором, которые вызывают спад сопротивления с частотой. Это означает, что необходимо знать полосу пропускания резистора и сравнивать ее с частотой приложения. Максимальное напряжение — это еще одно значение, которое необходимо знать для надежности.

Для разработки PA существует два класса резисторов, необходимых для создания PA: балластные резисторы и резисторы смещения. Для балластного резистора важными характеристиками являются: малая площадь компоновки, способность выдерживать большие токи (особенно, если это балластный резистор эмиттера), положительный TCR (так что балласта увеличивается по мере того, как транзистор нагревается).Если резистор имеет ВЧ-спад, этот спад должен быть больше третьей гармоники полезного сигнала. Помимо небольшой площади разводки, также важно иметь небольшую зону, недоступную для других резисторов или активных устройств, чтобы можно было расположить небольшой массив. Для балластировки эмиттера используются маломощные резисторы в диапазоне 2–10 Ом. Ограничивающей особенностью для этих устройств обычно является расстояние между контактами на резисторе (это ограничивает длину резистора). Для полупроводниковых резисторов вторым ограничением длины может быть насыщение по скорости, которое начинает делать резистор нелинейным (поэтому на резисторе можно установить ограничение на минимальную длину, чтобы электрическое поле всегда находилось в линейной области подвижности).Эти резисторы, поскольку они должны поддерживать ток эмиттера, требуют способности выдерживать большие токи. Они учитывают такую ​​же желаемую ширину полосы РЧ, что и базовый балласт (> третья гармоника). Желаемая ширина компоновки ограничена на практике желанием, чтобы ширина резистора была примерно такой же, как ширина ячейки, которую он балластирует, для компоновки компактного массива. Также желательны положительный TCR и плотная упаковка.

Наконец, для других резисторов, используемых в цепях смещения или других участках схемы (например, схемах детекторов), нам нужны резисторы небольшой площади (обычно это означает более высокое сопротивление листа), потому что эти резисторы могут иметь довольно большие значения (некоторые порядка 10 кОм).Желательна способность выдерживать высокие токи, и эти резисторы должны иметь низкий TCR, чтобы они не вносили вклад в дрейф точки смещения из-за температуры. Для резисторов могут быть полезны небольшие защитные области и малое расстояние между резисторами, поскольку они часто имеют змеевидную форму. Поскольку желательно иметь возможность «настраивать» резисторы с изменением металлической маски, следует также учитывать, сколько слоев маски необходимо изменить, чтобы изменить номинал резистора.

5.2.3.3 Индукторные устройства

Катушки индуктивности, ответвители, балуны и линии передачи изготавливаются из слоев металлизации.Изменение сопротивления металла, геометрии и толщины межуровневого диэлектрика (ILD) может быть важным. Количество предлагаемых металлических слоев, толщина металла (сопротивление листа) и толщина ILD (влияющих на межслойную емкость) определяют, какой тип индукторов будет полезен в данном процессе. Для GaAs наиболее популярны пакетные (просто наложение металлических слоев) и соленоид (намотка одного индуктора на металлический, а затем на второй виток на второй металл) [40]. Другие индукторы также обычно возможны, но обычно не требуются для применения в PA (симметричные индукторы, индукторы с переменной проводимостью и т. Д.). При сравнении катушек индуктивности в разных процессах хороший способ оценить возможности процесса — это построить график зависимости индуктивности Q от индуктивности для различных схем [41] на разных основных частотах. Это позволяет напрямую сравнивать возможности процесса, а не только нескольких индукторов. Следует также отметить, что не каждый индуктор усилителя мощности должен иметь низкие потери. Индукторы смещения, которые подают постоянный ток в массив, не требуют высокого значения Q .Для этого приложения больше внимания уделяется индуктивности на площадь разводки, чтобы размер микросхемы оставался небольшим. Для модулей PA многие индукторы фактически изготавливаются из ламината, потому что доступны очень толстые металлы с низкими потерями.

5.2.3.4 Переходные отверстия на задней стороне (BSV) и металлизация

Переходные отверстия в пластине (также называемые TSV, BSV или переходные отверстия в подложке) важны для обеспечения низкоиндуктивных соединений с землей [42]. Характеристики, связанные с BSV, важны для размера кристалла. При рассмотрении процесса важно учитывать размер BSV, запретную зону (расстояние от других элементов должно быть от нее), шаг (расстояние от сквозного отверстия) и расстояние до края штампа.Геометрия в сочетании с толщиной пластины определяет индуктивность. Основным преимуществом BSV по сравнению с соединением является то, что индуктивность заземления мала и воспроизводима. Также не требуется подкладка, которая физически соединяется с матрицей, что позволяет экономить размер матрицы. Типичные процессы III-V обычно предлагают BSV для пластин толщиной 3 или 4 мил. На кремнии типичный TSV находится на пластине толщиной 6 мил. Контактные площадки фактически считаются устройством, но обычно не важны до разводки цепи. Размер контактной площадки ограничен возможностями датчика и возможностью соединения проводов, а не производственными возможностями.Площадь основания контактной площадки является ключевым показателем качества, и ее также необходимо учитывать для контактных контактных площадок с несколькими связями. Поскольку контактные площадки будут влиять на общий размер кристалла, помимо размера контактной площадки существует множество важных функций: шаг (расстояние между контактной площадкой и контактной площадкой), расстояние до активной схемы, расстояние до края кристалла и возможность размещения схемы под ней. колодки? В кремниевых процессах очень типично размещать такие элементы, как схемы электростатического разряда, под контактными площадками. Для непланарных процессов GaAs это сложно.

Мы вкратце упомянули о металлизации при обсуждении индукторов. В отличие от многих MMIC (которые используют микрополосковые линии), портативные PA обычно представляют собой плотные схемы, поэтому важны такие вещи, как минимальная ширина / шаг, количество слоев, толщина металла, толщина межуровневых диэлектриков. В идеале хотелось бы иметь небольшую минимальную ширину / шаг, возможность иметь несколько металлических слоев (если это приводит к усадке кристалла, дополнительные слои могут стоить дополнительных затрат), по крайней мере, два толстых металла и толстый диэлектрик с низкой диэлектрической проницаемостью между ними. их.Одно интересное наблюдение заключается в том, что для металлизации в кремниевых процессах используются схемы металлизации на основе алюминия или металлизации на основе меди. В большинстве соединений III-V (в частности, GaAs) в качестве соединительного металла используется золото. Золото обычно не проявляет проблем с электромиграцией и, как правило, не снижается в зависимости от температуры, как металлизация в процессах кремния. На рисунках 5.13A и B показана номинальная допустимая токовая нагрузка в зависимости от толщины металла для проводов из Au, Al и Cu. Самая удивительная особенность этого рисунка заключается в том, что при 125 ° C Cu едва ли лучше, чем Al, и далеко не так хорошо, как золото.Это делает медь плохим выбором для металлизации в энергетических процессах, когда металл должен находиться близко к источнику тепла (то есть к устройству). Это означает, что, хотя медь привлекательна по причинам снижения стоимости, для нее может потребоваться матрица большего размера из-за более низкого качества обработки тока. Рассмотрев пассивные элементы, доступные в технологии, мы теперь обсудим активные устройства.

Рисунок 5.13. Токонесущая способность различной металлизации в зависимости от толщины металла при (A) 100 ° C и (B) 125 ° C.Эта возможность может ограничивать возможность создания небольших схем PA.

Термисторы PTC (ПОЗИСТОР) | библиотека

Отличительные характеристики «ПОЗИСТОРА» можно получить, добавив небольшое количество редкоземельных элементов в титанат бария (BaTiO3).
Электроды изготавливаются из керамики, в которой титанат бария используется в качестве основного ингредиента для создания ПОЗИСТОРА, а также широко используются типы свинца и типы чипов.

Три характеристики POSISTOR можно проиллюстрировать следующим образом.

Сопротивление практически остается постоянным между комнатной температурой (25 ° C) и точкой Кюри.
Когда температура превышает точку Кюри, сопротивление внезапно увеличивается. Используя эту характеристику, обнаруживаются ненормальные условия, когда контур перегревается сверх заданной температуры, и контур может быть отключен.

Что можно сделать, используя эту характеристику?
Когда температура становится больше, чем температура обнаружения, ПОЗИСТОР может уменьшить ток!

Пример, светодиодные лампы;
Светодиодные элементы, составляющие основу светодиодных ламп, представляют собой электронные компоненты, которые очень слабо нагреваются.
Когда через светодиодный элемент протекает большой ток, когда к светодиодному элементу прилагается тепло, светодиодный элемент будет поврежден.

ПОЗИСТОР вступает в игру в таких условиях! !

ПОЗИСТОР определяет температуру вокруг светодиодного элемента, и когда температура достигает заданной температуры (температуры обнаружения), сопротивление ПОЗИСТОРА внезапно увеличивается, чтобы уменьшить ток. Соответственно, ПОЗИСТОР предотвращает повреждение светодиодных элементов нагреванием.

Поскольку сопротивление ПОЗИСТОРА внезапно увеличивается, цифровое преобразование информации о температуре не требуется.
Температуру можно определить с помощью простой схемы!

Murata предлагает различные ПОЗИСТОРЫ, от 40 ° C до 130 ° C.

Соотношение между током и напряжением при приложении напряжения к ПОЗИСТОРУ показано на следующем рисунке.

На рисунке сплошной линией показаны характеристики ПОЗИСТОРА, а пунктирной линией показаны характеристики фиксированного сопротивления.
Во-первых, давайте посмотрим на относительные значения сопротивления и температуры.

Фиксированное сопротивление показывает почти постоянное сопротивление даже при повышении температуры. (Точка B)
С другой стороны, сопротивление ПОЗИСТОРА внезапно увеличивается с до точки C (точка Кюри) (точка B)

Теперь давайте посмотрим на соотношение между током и напряжением.

Согласно закону Ома, ток фиксированного сопротивления увеличивается вместе с приложением напряжения.

С другой стороны, ток в ПОЗИСТоре остается таким же, как фиксированное сопротивление до точки C, согласно закону Ома.
Однако, когда ток превышает точку C из-за самонагрева, и сопротивление самого ПОЗИСТОРА увеличивается, ток ПОЗИСТОРА уменьшается вместе с увеличением напряжения.
Таким образом, ПОЗИСТОР имеет свойство поддерживать постоянную электрическую мощность.

Что можно сделать, используя эту характеристику?

• Нагреватель
  ПОЗИСТОР используется в нагревательных элементах с постоянной температурой, нагревателях и т. Д., воспользовавшись этими характеристиками. ПОЗИСТОР отличается от нихромового нагревателя и т. Д. И поддерживает постоянную температуру без включения / выключения управления.
• Максимальная токовая защита
  Когда в электронной цепи возникает аномалия, протекает большой ток (перегрузка по току). Используя эту характеристику, ПОЗИСТОР ограничивает ток в цепи, так что перегрузка по току не протекает в другие электронные компоненты, когда эта перегрузка по току протекает.ПОЗИСТОР ограничивает ток в цепи для защиты от сверхтоков.

На следующем рисунке показано соотношение между током и временем, когда на ПОЗИСТОР подается напряжение. Красная линия показывает характеристику ПОЗИСТОРА, а синяя линия показывает характеристику фиксированного сопротивления.

Как показано на рисунке, постоянный ток течет при фиксированном сопротивлении независимо от прошедшего времени.

С другой стороны, когда на ПОЗИСТОР подается напряжение, отображается характеристика, показанная на рисунке.Протекает большой ток, потому что в момент подачи напряжения сопротивление низкое, сопротивление увеличивается из-за самонагрева ПОЗИСТОРА вместе с истекшим временем, а ток, протекающий в ПОЗИСТОР, уменьшается.

Многое можно реализовать с помощью ПОЗИСТОРА! !

ПОЗИСТОР допускает начальный приток большого тока, который впоследствии может быть уменьшен за счет самонагрева.

Например, компрессор, используемый в холодильниках.
Компрессор оснащен двигателем, и для запуска двигателя требуется большой ток. ПОЗИСТОР используется, потому что требуются компоненты, которые допускают начальный приток большого тока и уменьшают ток по прошествии определенного времени!

pth% 20 Лист данных и примечания к применению позистора

2002 — B78308A1123A003 Аннотация: B78421A1721A003 B78421A1720A003 B78386P1703A005 B78386P1662A005 B78386P1648A005 B78386P1580A005 B78386P1556A005 B78386P1115A005 B78386P1114A005 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B78384A1060A002 B78384P1111A005 B78510A1452A003 04-01 \ Vorwort B78510P1365A005 B78475P1560A002 B78475P1561A002 B78475P1562A002 B78475P1563A002 B78475P1564A002 B78308A1123A003 B78421A1721A003 B78421A1720A003 B78386P1703A005 B78386P1662A005 B78386P1648A005 B78386P1580A005 B78386P1556A005 B78386P1115A005 B78386P1114A005
2005 — трансформатор Э1-28 Аннотация: TG05-1505NV6 PM8403 HR604064 6 PIN SMD CHIP UT23951 smd 2tx smd code 4TX hanrun IDT82V2041E Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	Ан-377 Трансформатор Э1-28 ТГ05-1505НВ6 PM8403 HR604064 6-КОНТАКТНЫЙ SMD ЧИП UT23951 smd 2tx smd код 4TX Ханрун IDT82V2041E
2006 — HR604064 Аннотация: TG05-1505NV6 PM8403 UT23755 Hanrun J1 кабель 40 распиновок AN-377 AN377 PMT119 UT23022 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	Ан-377 HR604064 ТГ05-1505НВ6 PM8403 UT23755 Ханрун Распиновка кабеля J1 40 Ан-377 AN377 PMT119 UT23022
термистор pth Аннотация: Термистор 110 Ом 6315-250-120-240-PTH 5506-20-140-24-PTH 7510-10-110-120-PTH 5510-25-65-120-PTH 5510-150-140-120-PTH 5510-100-120-120-PTH 5506-5-65-24-PTH 5506-5-110-24-PTH Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF
птк 120–250 Реферат: термистор pth 7510-10-110-120-PTH 5510-25-65-120-PTH 5510-150-140-120-PTH 5510-100-120-120-PTH 5506-5-65-24-PTH 5506 -5-110-24-PTH 5506-20-140-24-PTH нагреватели ptc Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF
2008 — ПЭФ 55602 Абстракция: bcm 6510 pef 55008 PEF 88208 geminax PEF 55602 PEB 83000 b78418a1974a003 PEF 22622 B78417A1973A003 BCM 6516 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B78417A1761A003 B78417A1762A003 B78417A1763A003 R10 / PTH B78510P1365A005 B78510P6622A005 B78510A1452A003 pef 55602 млрд куб. м 6510 pef 55008 PEF 88208 geminax PEF 55602 PEB 83000 b78418a1974a003 PEF 22622 B78417A1973A003 BCM 6516
2007 — ТРАНСФОРМАТОР EF-20 Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B78384-A1060-A2 B78384-P1111-A5 B78510-A1223-A3 B78510-P1365-A5 B78510-A1452-A3 B78504-A1435-A3 B78504-A1436-A3 B78504-A1437-A3 B78504-A1438-A3 B78311-P1409-A5 ТРАНСФОРМАТОР EF-20
2002 — Катушки индуктивности — Общее введение Аннотация: B78308A1123A003 B78421A1720A003 B78386P1703A005 B78386P1662A005 B78386P1648A005 B78386P1580A005 B78386P1556A005 Трансформаторы UPS25-2002 B78386P1114A005 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	7606Q- * SD-76060-002
2014 — Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	85-Ом SD-170390-0118 SD-170335-0002 SD-170390-0218 SD-170335-0003 SD-170390-0418 SD-170335-0001
76170 Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF
Трансформатор RM6 Аннотация: трансформатор rm8 epcos 47mh smd mietec MTC-2071 B78386P1114A005 трансформатор RM6 uk0 трансформатор rm8 B78386P1648A005 B78386P1580A005 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AM2091 B78386P1114A005 B78386P1116A005 B78388P1254A005 B78388P1347A005 B78388P1334A005 B78386P1580A005 B78421P1582A005 B78421A1720A003 AM79C30A, Трансформатор RM6 rm8 epcos трансформатор 47mh smd Mietec MTC-2071 B78386P1114A005 Трансформатор RM6 ук0 трансформатор rm8 B78386P1648A005 B78386P1580A005
2006 — Предохранитель М1 250С Аннотация: B43991 SIEMENS b43471 SIEMENS b43405 B43876 B43875 m1 250c предохранитель B41684 epcos B43991 B43405 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B69893K2457C101 2002/95 / EC 2005/747 / EC Предохранитель m1 250C B43991 SIEMENS b43471 SIEMENS b43405 B43876 B43875 m1 250c предохранитель B41684 epcos B43991 B43405
2005 — В43876 Абстракция: B43875 B43991 B41684 B43405 B82727-C1-A1 B43471 B43465 b41876 b43407 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B7725, B7725 B7725 B39162-B7725-K910 C61157-A7-A139 F61074-V8189-Z000 2002/95 / EC 2005/747 / EC B43876 B43875 B43991 B41684 B43405 B82727-C1-A1 B43471 B43465 b41876 b43407
2002 — СТС-5 Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	316SS CTS-50 CTS-75 СТС-50 СТС-75 CTSS-50 CTSS-75 CTT-50 CTT-75 CTAC-50 СТС-5
2002 — B78417-A1698-A3 Аннотация: B82792-C0506-N365 PEB22622 PEB3558 Metalink socrates RM6 transformer Epcos EP7 SMD Transformer PEB22716 B82791-h25-A16 B78417-A1671-A3 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MKT-20140 PEB22715 PEB4565, PEB3558, PEB22716, PEB22720 B78417-A1698-A3 B82792-C0506-N365 PEB22622 PEB3558 Металлинк сократ Трансформатор RM6 Трансформатор Epcos EP7 SMD PEB22716 B82791-h25-A16 B78417-A1671-A3
2014 — Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF
2012 — Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	0337-0-XX-XX-15-XX-10-0 4280-0-XX-XX-16-XX-10-0 5280-0-XX-XX-16-XX-40-0 0332-0-XX-XX-18-XX-10-0 2002/95 / EC
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF
ТБ 1275 N Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	SD-76170-002 TB 1275 N
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	SD-76060-0CK
съели 2008 Реферат: ТБ 1275 Н ПК-70873-591 Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	SD-76170-001 съел2008 TB 1275 N ПК-70873-591
2006 — В43875 Аннотация: B43991 epcos B43991 EPCOS Sikorel B41684 B43405 B43876 B41684 SIEMENS b43405 B43471 Epcos B41684 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	B7853 B39202B7853C710 LK39B.C61157-A8-A3 LK39A. B43875 B43991 epcos B43991 EPCOS Sikorel B41684 B43405 B43876 B41684 SIEMENS b43405 B43471 Epcos B41684
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	SD-76160-004
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Сканирование OCR	PDF	A5-76060-990 SD-76160-001_

(PDF) Пьезорезистивные и позисторные эффекты в композитах полимер-полупроводник и полимер-ферропьезокерамика

621

ISSN 1063-7826, Semiconductors, 2016, Vol.50, № 5, стр. 621–626. © Pleiades Publishing, Ltd., 2016.

Пьезорезистивные и позисторные эффекты в полимер-полупроводниковых

и полимер-ферропьезокерамических композитах1

Мамедова Х.А., Паралиб Л. *, Курбанов М.А., Байрамовц А.А., Татардоглюд Ф.Н., Сабиког И.А.

a Азербайджанский технический университет, Баку, Азербайджан

b Университет Джелала Баяра, факультет электроники и автоматизации, 45400 Тургутлу, Маниса, Турция

c Академия наук Азербайджана, Институт физики, Баку, Азербайджан

d Университет Джелала Баяра , Факультет искусств и наук, факультет физики, 45140 Маниса, Турция

* e-mail: [email protected]

Поступила 4 февраля 2015 г .; принята в печать 10.09.2015 г.

В работе исследованы пьезорезистивные и позисторные эффекты в композитах полимер-полупроводник и полимер-фер-

. Результаты показывают, что композиты на основе кристаллизующихся полимеров

, таких как PVDF, HDPE и PP, диспергированные в полупроводниках и ферропьезоэлектрических наполнителях, обладают пьезорезистивными и позисторными свойствами

соответственно.При низком давлении носители заряда, туннелирующие через тонкий полимер

, расположенный между частицами наполнителя, в барьер, определяют проводимость композита. Когда значение давления

увеличивается с 0 до 1 МПа, толщина прослойки уменьшается, и туннельная проводимость

экспоненциально уменьшается в зависимости от высоты барьера. Чувствительность пьезорезистора композита на основе ПВДФ

об.% + Si-30 об.% Выше, чем у композита на основе ПЭВП-70 об.% + Ge-30 об.%.Кроме того, более

, позисторные свойства полимерных композитов, диспергированных ферропьезокерамикой, определяются как максимальное сопротивление

, которое значительно изменяется в зависимости от температуры. Позисторный эффект в композитах на основе поли-

мер + ферропьезокерамика связан с высотой барьерного слоя, которая изменяется в зависимости от свойств наполнителя, полимера и диэлектрической проницаемости двухфазных композитов. Наибольшее удельное сопротивление

у композита ПЭВП-70 об.% + BaTiO3-30 об.% Наблюдалось при ~ 403 К.

DOI: 10.1134 / S1063782616050171

1. ВВЕДЕНИЕ

В последнее время число исследователей, изучающих

интеллектуальных материалов на основе полимер-полупроводник,

полимер-ферропьезокерамика и, особенно, полимера

сенсора, и публикация их результатов улучшились. драматически

[1–4]. Полимер-полупроводник и

гетерогенные системы полимер-ферропьезоэлектрик

, такие как электреты, пьезо, пироэлектрики, варисторы,

пьезорезисторы и позисторы, являются областями для создания

активных диэлектриков [5–8].Полимер-полупроводник

и полимер-ферропьезоэлектрические композиты обладают

пьезорезистивным и позисторным эффектами соответственно и

они широко применяются в электронике и радиотехнике. , нагреватели и т. д.

Пьезорезистивные композиты широко используются для обнаружения деформаций, вызванных структурными колебаниями в структурах макро-

масштаба.Пьезорезистивный эффект описывается

как изменение электрического сопротивления композита из-за

внешнего напряжения или деформации композита. Для датчика

этот эффект обычно измеряется с использованием схем каменного моста Wheat-

. Несколько вариантов моста Wheatstone

используются в различных условиях. Одна из конфигураций

показана на рис. 1а, в которой на схеме реализованы всего два пьезорезистора

.Когда сопротивление сенсора sen-

изменяется с помощью пьезорезистивных эффектов, оно вызывает изменение напряжения на делителе [9].

Позистор на самом деле представляет собой устройство, называемое термистором с положительным коэффициентом

(PCT), он, естественно, имеет очень высокую чувствительность

в узком температурном диапазоне.

Таким образом, резкий рост сопротивления полупроводниковых композитов BaTiO3–

в узком температурном диапазоне

может быть использован для создания большого количества сенсоров высокой чувствительности

[10].При превышении заданной температуры (номинальная температура срабатывания

) электрическая цепь

может быть отключена через реле, поскольку PCT

имеет чрезвычайно высокое омическое значение в области его температуры срабатывания

. Используемый во многих цепях управления пусковым током

, РСТ представляет собой резистор, который начинается с относительно низкого значения сопротивления

при комнатной температуре.

При нагревании током, протекающим через него, его значение

быстро повышается до очень высокого сопротивления.Как правило, позистор

представляет собой интегрированное решение, которое работает как ограничительный резистор

и как предохранитель максимального тока (рис. 1b)

[11, 12].

Таким образом, электрическое сопротивление композитного позистора

изменяется в зависимости от температурных изменений

, в то время как электрическое сопротивление пьезорезистивного композита

1 Статья опубликована в оригинале.

АМОРФНЫЕ, ВИТРЕОЗНЫЕ И ОРГАНИЧЕСКИЕ

ПОЛУПРОВОДНИКИ

.. :: FECUIS :: ..

Novedades

CONVENIO DE OPTOMETRÍA

Se informa a todos los asociados que se inició un Conventionio de atención en Optometría con el Dr. Jairo Andrés Otero González, quien atenderá a los asociados de FECUIS, en consulta especializada, con tarifa consultor de la Car surerancial No. 44 -35 Edificio Quo, consultorio 401. Las citas se pueden solicitar directamente con el Dr. Jairo a los teléfonos 6576526 или celular 3128997755.
Además de la consulta, nos ofrece el suministro de lentes con tarifas especiales, los que se pueden adquirir mediante crédito con fecuis para cancelar en tres o cuatro cuotas, зависит от доблести.

CITACIÓN ASAMBLEA GENERAL VIRTUAL

Флоридабланка, 16 февраля 2021 г.

Asociado (a):
La Junta Directiva del Fondo de Empleados de la Fundación Colegio UIS «FECUIS» cita a Usted a la Asamblea General Ordinaria que se realizará el día sábado 20 de mario , 20:30 п.м. en modalidad virtual, por la plataforma zoom de la Fundación Colegio UIS para lo cual se enviará a su correo electrónico personal, el enlace de ingreso a partir del día miércoles 17 de marzo.

1. Verificación de quórum
2. Elección y posesión de Presidente y Secretario de la Asamblea
3. Elección de la Comisión Revisora ​​del acta.
4. Lectura y aprobación del orden del día
5. Informe de la Comisión Revisora ​​del acta anterior
6. Информация:
   — Presidente
   — Gerente
   — Revisor Fiscal
   — Comité de Control Social
7. Lectura y aprobación de estados financieros año 2020
8. Elección de Junta Directiva
9. Elección de Comité de Control Social.
10. Elección de Revisor Fiscal y remuneración
11. Proyecto de distribución de excedentes
12. Proposiciones y varios.

NOTA: Para Participar estatutariamente en la asamblea, se fija como plazo máximo el día 13 марта 2021 года в 15:00. para ponerse a paz y salvo con todos loscommonisos de aportes y créditos con el fondo, con las excepciones transitorias motivadas por la pandemia del covid 19.En esta fecha el comité de control socialterminará la habilidad de los asociados para Participar en la asamblea.

Esperamos contar con su valiosa presencia en este importante evento de nuestra institución.

JUNTA DIRECTIVA — COMITÉ DE CONTROL SOCIAL

INFORME DE ASAMBLEA

---

Informe de Asamblea General de Asociados

ПОДВЕСКА DE PAGO DE TRANSPORTE

Se informa a los padres de familia que debido a la Suspensión de actividades académicas presenciales durante los meses de abril y mayo, no se cobrará el servicio de transporte correiente a estos meses.

Sin embargo, atendiendo la inquietud solidaria de algunos padres que han manifestado su preocupación por el ingreso y las dificultades de estos servidores, les agradeceremos a quienes les sea posible, cualquier aporte que quieran hacer por estos modern dos meses (Con la porte que quieran hacer por estos modern dos meses) ), con lo cual constituiremos un fondo que será entregado a los transportadores como auxilio de parte de los padres de familia de la Fundación Colegio UIS.

---

Protección de Datos Personales

лей 1581 de 2012

Respetado Asociado, le informamos que en el siguiente link podrá consultar el Manual de Políticas de Protección de Datos implementation for FECUIS según Ley 1581 de 2012.

Leer más

5.2.4 Термистор PTC (псевдоним позистор)

Термистор — это тип резистора, сопротивление которого значительно зависит от температуры, в большей степени, чем у стандартных резисторов. Слово представляет собой сумку из терморезистора и резистора. Термисторы широко используются в качестве ограничителей пускового тока, датчиков температуры, самовосстанавливающихся устройств защиты от сверхтоков и саморегулирующихся нагревательных элементов.

Многие люди несправедливо считают термисторы неточными датчиками.Это могло быть правдой в прошлом, когда термисторы имели допуск в лучшем случае 5%. Для обеспечения максимальной точности RTD по-прежнему является лучшим выбором, но современные термисторы не сильно отстают. Термисторы с точностью до 0,1 ° C сейчас широко доступны и по очень разумной цене. У них быстрое время отклика и большая мощность на ° C, чем у RTD.

Термисторы

отличаются от резистивных датчиков температуры (RTD) тем, что в термисторе обычно используется керамика или полимер, а в RTD используются чистые металлы.Температурный отклик также отличается; RTD полезны в более широких диапазонах температур, в то время как термисторы обычно обеспечивают более высокую точность в ограниченном диапазоне температур (обычно от -100 ° C до 150 ° C).

Коммерческие термисторы PTC делятся на две основные категории. Первая категория состоит из термочувствительных кремниевых резисторов, иногда называемых «силисторами». Эти устройства демонстрируют довольно однородный положительный температурный коэффициент (около + 0,77% / ° C) на протяжении большей части своего рабочего диапазона, но также могут иметь область отрицательного температурного коэффициента при температурах, превышающих 150 ° C.Эти устройства чаще всего используются для температурной компенсации кремниевых полупроводниковых приборов в диапазоне от -60 ° C до + 150 ° C.
Другая основная категория — это переключающие термисторы с положительным температурным коэффициентом. Эти устройства представляют собой поликристаллические керамические материалы, которые обычно обладают высоким сопротивлением, но становятся полупроводящими за счет добавления легирующих примесей. Чаще всего их производят с использованием композиций титанатов бария, свинца и стронция с такими добавками, как иттрий, марганец, тантал и кремнезем.Эти устройства имеют характеристику сопротивление-температура, которая показывает очень небольшой отрицательный температурный коэффициент, пока устройство не достигнет критической температуры, которая называется его «Кюри», температурой переключения или переходной температуры. По мере приближения к этой критической температуре устройства начинают демонстрировать повышающийся положительный температурный коэффициент сопротивления, а также значительное увеличение сопротивления. Изменение сопротивления может достигать нескольких порядков в диапазоне температур в несколько градусов.Большинство термисторов PTC предназначены для работы с температурой перехода от -60 ° C до 120 ° C, однако могут быть изготовлены устройства, которые могут переключаться от -100 ° C до 300 ° C.

Реакция термистора нелинейна, и, как и в случае с RTD, мы должны избегать подачи слишком большого тока возбуждения через термистор из-за самонагрева.
Подключение к приборам представляет собой простую двухпроводную конфигурацию, поскольку, в отличие от RTD, нам не нужно компенсировать сопротивление проводов: оно мало по сравнению с сопротивлением термистора (обычно от 1 до 100 кОм).Терморезисторы
благодаря своей высокой чувствительности идеально подходят для обнаружения небольших изменений температуры, особенно когда важно изменение, а не абсолютное значение.

Innovative And Premium-Build Электронный позисторный предохранитель ptc

Alibaba.com предлагает высококачественную сборку и инновационные электрические компоненты. Плавкий предохранитель ptc позисторный от утвержденных производителей и дистрибьюторов для защиты электрических цепей и дискретных устройств от чрезмерного тока.Доступно несколько вариантов для различных электронных устройств и текущих приложений. Основные соображения для выбора правильного типа. Предохранитель позистора ptc включает в себя номинальный ток, температуру окружающей среды, размер, конструкционный материал и дополнительные характеристики. Самый. Позисторный предохранитель ptc содержит неокисляющиеся элементы из цинка, меди или алюминиевого сплава для обеспечения долговечности.

Просмотрите высоковольтные. Предохранитель позистора ptc от Alibaba.com для цепей, генерирующих чрезвычайно высокие температуры.Некоторые. Позисторный предохранитель ptc Варианты включают песок или масло, заключенные в керамический держатель для гашения дуги на концах при сгорании предохранителя. Электронный. Плавкий предохранитель ptc позисторный для автомобильных систем на номинальное напряжение 32–42 В и обычно имеет цветовую маркировку для обозначения определенного номинального тока. Они универсальны и применимы к другим цепям большой мощности.

Исследуйте высокий разрыв. PTC позисторный предохранитель с кварцевым порошком или минеральным маслом для надежного гашения дуги при высоких токах короткого замыкания переменного тока.Они имеют картриджную конструкцию с корпусом из прозрачного стеатита для повышенной защиты. Некоторые. Позисторный предохранитель ptc многоразовый, и у них есть держатель, который подключается к розетке для возобновления нормальной работы.

No related posts.