Wolna encyklopedia
Termistor to opornik półprzewodnikowy, którego rezystancja (opór) zależy od temperatury. Wykonuje się je z tlenków: manganu, niklu, kobaltu, miedzi, glinu, wanadu i litu. Od rodzaju i proporcji użytych tlenków zależą właściwości termistora.
Spis treści |
Rodzaje termistorów
- NTC – o ujemnym współczynniku temperaturowym (ang. negative temperature coefficient) – wzrost temperatury powoduje zmniejszanie się rezystancji;
- PTC – (pozystor) o dodatnim współczynniku temperaturowym (ang. positive temperature coefficient), wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji;
- CTR – o skokowej zmianie rezystancji (ang. critical temperature resistor) – wzrost temperatury powyżej określonej powoduje gwałtowną zmianę wzrost/spadek rezystancji. W termistorach polimerowych następuje szybki wzrost rezystancji (bezpieczniki polimerowe), a w ceramicznych zawierających związki baru, spadek.
Podstawowe parametry
- R – rezystancja nominalna, znormalizowana podawana jest zazwyczaj w temperaturze 25°C jako R25
- a – TWR – Temperaturowy Współczynnik Rezystancji (dla termistorów typu CTR podaje się temperaturę krytyczną)
- P – dopuszczalna moc
- B – stała materiałowa [wyrażona zwykle w kK – kiloKelwinach
- tolerancja, w zależności od rodzaju wykonania termistora
Dla termistorów (z wyjątkiem typu CTR) dla niezbyt dużych różnic temperatur zależność rezystancji od temperatury można uznać za liniową, co można wyrazić wzorem:
- R = R0 * [1 + a * (T − T0)]
- gdzie
- R – rezystancja termistora w temperaturze T
- R0 – rezystancja w temperaturze odniesienia T0
- a – główny współczynnik temperaturowy termistora.
Dla termistorów PTC współczynnik a jest większy od zera, a dla NTC mniejszy od zera.
Zmiana temperatury wewnętrznej termistora, a tym samym i jego rezystancji może być powodowana zmianą temperatury otoczenia lub też zmianą natężenia prądu płynącego przez termistor (wydzielanej mocy elektrycznej).
Temperatura termistora zależy od wydzielanej w nim mocy zgodnie z zależnością:
- T = K * PT + Ta
- gdzie
- T – temperatura termistora
- Ta – temperatura otoczenia
- PT – moc wydzielana w termistorze
- K – opór cieplny liczony w [ K/W ].
Zależność oporu R termistora typu NTC od temperatury T (w kelwinach) wyraża się wzorem:
- gdzie
- R0 - stała termistora,
- W - szerokość pasma zabronionego półprzewodnika,
- k - stała Boltzmanna.
Zastosowania
Termistory wykorzystywane są szeroko w elektronice jako:
- czujniki temperatury (KTY), w układach kompensujących zmiany parametrów obwodów przy zmianie temperatury, w układach zapobiegających nadmiernemu wzrostowi prądu, do pomiarów temperatury,
- elementy kompensujące zmianę oporności innych elementów elektronicznych np. we wzmacniaczach i generatorach bardzo niskich częstotliwości.
- ograniczniki natężenia prądu (bezpieczniki elektroniczne) – termistory typu (CTR), np. w układach akumulatorów telefonów, zapobiegając uszkodzeniu akumulatorów w wyniku zwarcia lub zbyt szybkiego ładowania.
- Czujniki tlenu.