Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Při opravách domácích spotřebičů je třeba se zabývat širokou škálou dílů a součástí. Často začátečníci nevědí, co je to termistor a jaké jsou. Jedná se o polovodičové komponenty, jejichž odpor se mění vlivem teploty. Díky těmto vlastnostem našli širokou škálu aplikací. Počínaje teploměry, koncové omezovače spínacího proudu. V tomto článku odpovíme na všechny vaše otázky jednoduchými slovy.Zařízení a druhy
Termistor je polovodičové zařízení, jehož odpor závisí na jeho teplotě. V závislosti na typu prvku může odpor při zahřívání stoupat nebo klesat. Existují dva typy termistorů:
- NTC (Negative Temperature Coe Efficient) - se záporným teplotním koeficientem odporu (TKS). Často se nazývají "termistory".
- PTC (pozitivní teplotní koeficient) - s kladným TKS. Oni jsou také nazvaní “Pozistory”.
Je to důležité! Teplotní součinitel elektrického odporu je závislost odporu na teplotě. Popisuje, kolik ohmů nebo procent jmenovité hodnoty mění odpor prvku, když jeho teplota vzroste o 1 stupeň Celsia. Například konvenční odpory mají kladný TKS (při zahřátí se zvyšuje odpor vodičů).
Termistory jsou nízkoteplotní (až 170K), střední teplota (170-510K) a vysokoteplotní (900-1300K). Tělo prvku může být vyrobeno z plastu, skla, kovu nebo keramiky.
Podmíněné grafické označení termistorů na obvodu se podobá obyčejným odporům a jediný rozdíl je v tom, že jsou vynechány s proužkem a vedle něj je uvedeno písmeno t.
Mimochodem jsou tímto způsobem označeny všechny odpory, jejichž odpor se mění vlivem prostředí a rod činných veličin je označen písmenem, t je teplota.
Klíčové vlastnosti:
- Jmenovitý odpor při 25 ° C.
- Maximální proud nebo ztrátový výkon.
- Mezní pracovní teploty.
- Tks.
Zajímavost : Termistor byl vynalezen v roce 1930 vědcem Samuelem Rubenem.
Podívejme se blíže na to, jak to funguje a na co je každý z nich.
NTC
Základní informace
Odolnost termistorů NTC při zahřívání klesá, jejich TKS je negativní. Závislost odporu na teplotě je znázorněna v grafu níže.
Zde se můžete ujistit, že odpor termistoru NTC s ohřevem klesá.
Takové termistory jsou vyrobeny z polovodičů. Princip činnosti spočívá v tom, že se zvyšující se teplotou vzrůstá koncentrace nosičů náboje, elektrony přecházejí do vodivého pásma. Kromě polovodičů se používají oxidy přechodných kovů.
Věnujte pozornost tomuto parametru jako koeficientu beta. Je zohledněn při použití termistoru pro měření teploty, pro zprůměrování grafu odporu vůči teplotě a pro výpočty pomocí mikrokontrolérů. Beta-rovnice pro aproximaci křivky změny odporu termistoru viz níže.
Zajímavé: ve většině případů se termistory používají v teplotním rozsahu 25-200 stupňů Celsia. Podle toho mohou být použity pro měření v těchto rozsazích, zatímco termočlánky pracují při 600 ° C.
Kde to bylo použito
Negativní termistory TKS se často používají k omezení spouštěcích proudů elektromotorů, spouštěcích relé, k ochraně před přehřátím lithiových baterií a napájecích zdrojů, aby se snížily nabíjecí proudy vstupního filtru (kapacitní).
Výše uvedený diagram ukazuje příklad použití termistoru v napájecím zdroji. Taková aplikace se nazývá přímé vytápění (když se samotný prvek zahřívá, když jím protéká proud). Na desce napájecího zdroje je odpor NTC následující.
Na obrázku níže vidíte, jak vypadá termistor NTC. Může se lišit velikostí, tvarem a méně často v barvě, nejběžnější - je zelená, modrá a černá.
Omezení spouštěcího proudu elektromotorů s použitím termistoru NTC se rozšířilo v domácích spotřebičích díky jeho snadné implementaci. Je známo, že když je motor nastartován, může spotřebovat mnohokrát a desetinásobek své jmenovité spotřeby, zejména pokud motor nenastartuje ve volnoběhu, ale pod zatížením.
Zásada tohoto režimu: \ t
Když je termistor studený, jeho odpor je vysoký, zapneme motor a proud v obvodu je omezen aktivním odporem termistoru. Postupně se zahřívá tento prvek a jeho odpor klesá a motor přejde do provozního režimu. Termistor je zvolen tak, aby v horkém stavu byl odpor blízký nule. Na fotografii níže vidíte spálený termistor na desce mlýnku na maso Zelmer, kde je toto řešení používáno.
Nevýhodou tohoto provedení je, že při restartu, když je termistor stále horký, nedochází k omezení proudu.
Neexistuje zcela obvyklé amatérské použití termistoru na ochranu žárovek. Níže uvedený diagram ukazuje variantu omezení nárůstu proudu při zapnutí těchto žárovek.
Pokud se k měření teploty používá termistor, tento režim provozu se nazývá nepřímé vytápění, tj. Je ohříván externím zdrojem tepla.
Je zajímavé, že termistory nemají polaritu, takže mohou být použity v přímých i střídavých proudových obvodech bez obav z obrácení polarity.
Značení
Termistory mohou být označeny buď písmenem nebo barevnými značkami v podobě kruhů, prstenců nebo pruhů. Zároveň existuje mnoho různých způsobů písma - záleží na výrobci a typu konkrétní položky. Jedna z možností:
V praxi, jestliže to je používáno omezit počáteční proud, diskové termistory jsou nejvíce často narazené, který být označen jako: \ t
5D-20
Kde první číslice označuje odpor při 25 stupních Celsia - 5 Ohmů a "20" - průměr, tím více je to - čím více energie se může rozptýlit. Příklad tohoto postupu naleznete na následujícím obrázku:
Pro dešifrování barevných značek můžete použít níže uvedenou tabulku.
Vzhledem k množství možností označování, můžete udělat chybu v dekódování, proto pro přesnost dekódování, je lepší hledat technickou dokumentaci pro konkrétní komponentu na webových stránkách výrobce.
PTC
Základní informace
Pozistory, jak bylo řečeno, mají pozitivní TKS, to znamená, že jejich odpor se zvyšuje při zahřívání. Jsou vyráběny na bázi titaničitanu barnatého (BaTiO 3 ). Posistor má takový graf teploty a odporu:
Kromě toho je třeba věnovat pozornost charakteristice proudového napětí:
Provozní režim závisí na volbě pracovního bodu pozistoru na IVC, například:
- Lineární sekce se používá pro měření teploty;
- Sestupná sekce se používá ve spouštěcích relé, časových relé, měření výkonu EMP na mikrovlnné troubě, požární signalizaci a další.
Video níže popisuje, co jsou to posistors:
Případně
Rozsah pozistoru je poměrně široký. Používají se především v systémech ochrany zařízení a přístrojů před přehřátím nebo přetížením, méně často pro měření teploty a také jako samočinné stabilizační topné těleso. Stručně uveďte příklady použití:
- Ochrana motoru. Instalovaný v čelní části každého vinutí motoru (pro jednofázové třífázové 3, pro dvourychlostní 6 atd.) Zabraňuje termistoru PTC v případě zaseknutí rotoru nebo v případě selhání systému nuceného chlazení. Jak tento systém funguje? Pozistor je používán jako senzor připojený k řídicímu zařízení s výkonnými relé, spouštěči a stykači. V případě abnormální situace se jeho odpor zvyšuje a tento signál je přenášen do řídícího tělesa, motor je vypnut.
- Ochrana vinutí transformátoru proti přehřátí a (nebo) přetížení, pak je kladivo instalováno v sérii s primárním vinutím.
- Systém pro demontáž CRT televizorů a monitorů. Mimochodem, tato část často selhává a my se musíme zabývat tímto případem během opravy, která je charakterizována poruchou pojistky.
- Topné těleso v lepidlech. V autech pro zahřívání sacího traktu, například na fotografii níže, je znázorněn ohřívač karburátoru Pierburg XX.
Termistory jsou skupinou zařízení schopných převádět teplotu na elektrický signál, který se odečítá měřením poklesu napětí nebo proudu v obvodu, kde je instalován. Nebo to samy mohou být regulačním orgánem, pokud to jeho parametry dovolují. Jednoduchost a dostupnost těchto zařízení umožňuje jejich široké využití jak pro profesionální design zařízení, tak pro amatérské rádio.
Nakonec doporučujeme sledovat video, které detailně popisuje, co je termistor, jak funguje a kde se používá:
Jistě nevíte:
- Online výpočet odporu pro LED
- Jak závisí odpor vodiče na teplotě?
- Jak udělat termostat vlastníma rukama