Termistör: cihaz, çalışma prensibi, amaç, çeşitleri

Ev aletlerini tamir ederken, çok çeşitli parça ve bileşenlerle uğraşmak zorundasınız. Çoğu zaman, yeni başlayanlar bir termistörün ne olduğunu ve ne olduklarını bilmezler. Direnci sıcaklıkla değişen yarı iletken bileşenlerdir. Bu özelliklerinden dolayı geniş bir uygulama alanı bulmuşlardır. Termometrelerden başlayarak, ani akım sınırlayıcılarla biten. Bu yazıda, tüm sorularınızı basit kelimelerle cevaplayacağız.

Cihaz ve türleri

Bir termistör, direnci sıcaklığına bağlı olan yarı iletken bir cihazdır. Elemanın tipine bağlı olarak, direnç ısıtıldığında yükselebilir veya düşebilir. İki tip termistör vardır:

• NTC (Negatif Sıcaklık Katsayısı) - negatif sıcaklık direnç katsayısı (TCR) ile. Genellikle "Termistörler" olarak adlandırılırlar.
• PTC (Pozitif Sıcaklık Katsayısı) - pozitif bir TCS ile. Bunlara "Pozistörler" de denir.

Önemli! Elektrik direncinin sıcaklık katsayısı, direnç ve sıcaklık arasındaki ilişkidir. Sıcaklığı 1 santigrat derece arttığında elemanın direncinin kaç ohm veya nominal değerin yüzdesi ile değiştiğini açıklar. Örneğin, sıradan

dirençler pozitif TCS (ısıtıldığında iletkenlerin direnci artar).

Termistörler düşük sıcaklık (170K'ya kadar), orta sıcaklık (170-510K) ve yüksek sıcaklık (900-1300K) şeklindedir. Hücre gövdesi plastik, cam, metal veya seramikten yapılabilir.

Diyagramdaki termistörlerin geleneksel grafik gösterimi, sıradan dirençlere benzer ve tek fark, bunların bir şeritle çizilmeleri ve yanında t harfinin belirtilmesidir.

Bu arada, direnci çevrenin etkisi altında değişen herhangi bir direnç bu şekilde belirtilir ve etkileyen miktarların türü harfle gösterilir, t sıcaklıktır.

Temel özellikleri:

• 25 santigrat derecede anma direnci.
• Maksimum akım veya güç kaybı.
• Çalışma sıcaklığı aralığı.
• TCS.

İlginç gerçek: Termistör 1930 yılında bilim adamı Samuel Ruben tarafından icat edilmiştir.

Her birinin nasıl düzenlendiğine ve ne için olduğuna daha yakından bakalım.

NTC

Temel bilgiler

NTC termistörlerinin direnci ısıtıldığında azalır, TCR'leri negatiftir. Direnç ve sıcaklığa karşı aşağıdaki grafikte gösterilmiştir.

Burada NTC termistörünün direncinin ısındığında azaldığından emin olabilirsiniz.

Bu termistörler yarı iletkenlerden yapılmıştır. Çalışma prensibi, sıcaklık arttıkça yük taşıyıcıların konsantrasyonunun artması, elektronların iletim bandına geçmesidir. Yarı iletkenlere ek olarak geçiş metal oksitleri de kullanılır.

Beta katsayısı gibi bir parametreye dikkat edin. Sıcaklık ölçümü için bir termistör kullanılırken, direnç-sıcaklık grafiğinin ortalaması alınırken ve mikrodenetleyiciler kullanılarak hesaplama yapılırken dikkate alınır. Termistör direnç eğrisine yaklaşmak için beta denklemi aşağıda gösterilmiştir.

İlginç: çoğu durumda termistörler 25-200 santigrat derece sıcaklık aralığında kullanılır. Buna göre termokupllar 600 santigrat derecede çalışırken bu aralıklarda ölçümler için kullanılabilirler.

nerede kullanılır

NTC termistörleri genellikle elektrik motorlarının başlangıç ​​akımlarını, başlangıç ​​rölelerini sınırlamak için kullanılır. giriş filtresinin şarj akımlarını azaltmak için lityum pillerin ve güç kaynaklarının aşırı ısınmasına karşı koruma (kapasitif).

Yukarıdaki şema, bir güç kaynağında bir termistör kullanımına bir örnek göstermektedir. Bu uygulamaya doğrudan ısıtma denir (eleman içinden akım geçtiğinde kendi kendine ısındığında). Güç kaynağı kartında NTC direnci şöyle görünür.

Aşağıdaki resimde bir NTC termistörünün neye benzediğini görebilirsiniz. Boyut, şekil ve daha az sıklıkla renk bakımından farklılık gösterebilir, en yaygın olanları yeşil, mavi ve siyahtır.

Elektrik motorlarının başlangıç ​​akımının NTC termistör kullanılarak sınırlandırılması, uygulama kolaylığı nedeniyle ev aletlerinde yaygınlaşmıştır. Motoru çalıştırırken, özellikle motor rölantide değil, yük altında çalıştırılırsa, nominal tüketiminden birkaç kat ve onlarca kat daha fazla akım tüketebileceği bilinmektedir.

Böyle bir planın çalışma prensibi:

Termistör soğuk olduğunda, direnci yüksek, motoru açıyoruz ve devredeki akım, termistörün aktif direnci ile sınırlandırılıyor. Yavaş yavaş, bu eleman ısınır ve direnci düşer ve motor çalışma moduna girer. Termistör, sıcak durumda direnç sıfıra yakın olacak şekilde seçilir. Aşağıdaki fotoğrafta, bu solüsyonun kullanıldığı Zelmer kıyma makinesinin panosunda yanmış bir termistör görüyorsunuz.

Bu tasarımın dezavantajı, yeniden başlatma sırasında, termistör hala sıcakken akım sınırlamasının olmamasıdır.

Akkor lambaları korumak için bir termistörün olağan amatör kullanımı pek yoktur. Aşağıdaki şema, bu tür ampuller açıldığında akım dalgalanmasını sınırlamanın bir çeşidini göstermektedir.

Sıcaklığı ölçmek için bir termistör kullanılıyorsa, bu çalışma moduna dolaylı ısıtma denir, yani. harici bir ısı kaynağı tarafından ısıtılır.

İlginç: termistörlerin polaritesi yoktur, bu nedenle polaritenin tersine çevrilmesinden korkmadan hem DC hem de AC devrelerinde kullanılabilirler.

İşaretleme

Termistörler hem harflerle etiketlenebilir hem de daire, halka veya şerit şeklinde renk kodlu olabilir. Aynı zamanda, birçok harf işaretleme yöntemi ayırt edilir - üreticiye ve belirli bir elemanın türüne bağlıdır. Seçeneklerden biri:

Pratikte, ani akımı sınırlamak için kullanılıyorsa, genellikle aşağıdaki gibi etiketlenen disk termistörleri bulunur:

5D-20

İlk sayının 25 santigrat derece - 5 ohm'daki direnci gösterdiği ve "20"nin çap olduğu durumlarda, ne kadar büyükse, o kadar fazla güç harcayabilir. Aşağıdaki resimde bunun bir örneğini görüyorsunuz:

Renk kodlamasını deşifre etmek için aşağıdaki tabloyu kullanabilirsiniz.

Etiketleme seçeneklerinin bolluğu nedeniyle, kod çözmede bir hata yapabilirsiniz, bu nedenle, kod çözme doğruluğu için üreticinin web sitesinde belirli bir bileşen için teknik belgeler aramak daha iyidir.

PTC

Temel bilgiler

Pozistörler, belirtildiği gibi, pozitif bir TCR'ye sahiptir, yani ısıtıldıklarında dirençleri artar. Baryum titanat (BaTiO) temelinde yapılırlar.₃). Posistor böyle bir sıcaklık ve direnç grafiğine sahiptir:

Ek olarak, akım-voltaj özelliğine de dikkat etmeniz gerekir:

Çalışma modu, I - V karakteristiğinde konumlandırıcının çalışma noktasının seçimine bağlıdır, örneğin:

• Doğrusal bölüm sıcaklığı ölçmek için kullanılır;
• Azalan bölüm başlangıç ​​rölelerinde kullanılır, zaman rölesi, mikrodalga, yangın alarmı ve diğer şeyler üzerinde EMP'nin gücünü ölçmek.

Aşağıdaki video, pozistlerin ne olduğunu açıklar:

nerede uygulanır

Pozistörlerin uygulama kapsamı yeterince geniştir. Esas olarak devrelerde, ekipmanı ve cihazları aşırı ısınmadan veya aşırı ısınmadan korumak için kullanılırlar. aşırı yükleme, daha az sıklıkla sıcaklık ölçümü için ve ayrıca otomatik dengeleyici bir ısıtma elemanı olarak. Kullanım örneklerini kısaca sıralayalım:

1. Elektrik motorlarının korunması. Elektrik motorunun her bir sargısının ön kısmına monte edilmiştir (tek hızlı üç fazlı 3, iki hızlı 6 vb. için), PTC termistörü, rotorun sıkışması veya zorlamalı devrenin arızalanması durumunda sargının yanmasını önler. soğutma. Bu şema nasıl çalışır? Konumlandırıcı, yönetici röleleri, yol vericileri ve kontaktörleri olan bir kontrol cihazına bağlı bir sensör olarak kullanılır. Anormal bir durum olması durumunda direnci artar ve bu sinyal kontrol gövdesine iletilir, motor durdurulur.
2. Transformatör sargılarını aşırı ısınmadan ve (veya) aşırı yüklenmeden korumak için, PTC termistörü birincil sargı ile seri olarak kurulur.
3. CRT TV'ler ve monitörler için manyetik giderme sistemi. Bu arada, bu kısım genellikle arızalanır ve sigorta arızalanırken onarımlar sırasında bu durumla ilgilenmeniz gerekir.
4. Tutkal tabancalarında ısıtma elemanı. Örneğin, giriş yolunu ısıtmak için araçlarda, aşağıdaki fotoğraf Pierburg karbüratörünün XX kanalı için ısıtıcıyı göstermektedir.

Termistörler, kurulduğu devredeki voltaj düşüşünü veya akımı ölçerek okunan, sıcaklığı elektrik sinyaline dönüştürebilen bir cihaz grubudur. Alternatif olarak, parametreleri izin veriyorsa kendileri de bir düzenleyici kurum olabilirler. Bu cihazların basitliği ve bulunabilirliği, hem cihazların profesyonel tasarımı için hem de amatör radyo uygulamaları için yaygın olarak kullanılmalarına izin verir.

Son olarak, termistörün ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve nerede kullanıldığını ayrıntılı olarak açıklayan bir video izlemenizi öneririz:

Muhtemelen bilmiyorsunuz:

• LED için çevrimiçi direnç hesaplaması
• Bir iletkenin direnci sıcaklığa nasıl bağlıdır?
• Kendi elinizle bir termostat nasıl yapılır