เทอร์มิสเตอร์คืออะไร? การใช้เทอร์มิสเตอร์เพื่อจำกัดกระแสไฟกระชากในแหล่งจ่ายไฟ การใช้เทอร์มิสเตอร์เป็นเซ็นเซอร์แบบแอคทีฟ

การพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังได้รับแรงผลักดันทุกปี แต่ถึงแม้จะมีสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ ไดอะแกรมไฟฟ้าอ่า อุปกรณ์ที่ออกแบบเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ อุปกรณ์ดังกล่าวอย่างหนึ่งคือเทอร์มิสเตอร์ รูปร่างและวัตถุประสงค์ขององค์ประกอบนี้มีความหลากหลายมากจนเฉพาะช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์เท่านั้นที่สามารถค้นหาได้ในวงจรได้อย่างรวดเร็ว คุณจะเข้าใจได้ว่าเทอร์มิสเตอร์คืออะไรก็ต่อเมื่อคุณมีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติของตัวนำ ไดอิเล็กทริก และเซมิคอนดักเตอร์

คำอธิบายของอุปกรณ์

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมไฟฟ้า กลไกเกือบทั้งหมดใช้วงจรไมโครเทอร์โมมิเตอร์แบบอะนาล็อกและดิจิตอล เทอร์โมคัปเปิล เซ็นเซอร์ต้านทาน และเทอร์มิสเตอร์ คำนำหน้าในชื่ออุปกรณ์ระบุว่าเทอร์มิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของอุณหภูมิ ปริมาณความร้อนในสิ่งแวดล้อมเป็นตัวบ่งชี้หลักในการทำงาน เนื่องจากความร้อนหรือความเย็น พารามิเตอร์ขององค์ประกอบจึงเปลี่ยนไป สัญญาณจะปรากฏขึ้นพร้อมสำหรับการส่งสัญญาณไปยังกลไกการควบคุมหรือการวัด

เทอร์มิสเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีค่าอุณหภูมิและความต้านทานสัมพันธ์กันในสัดส่วนผกผัน

มีชื่ออื่นสำหรับมัน - เทอร์มิสเตอร์- แต่นี่ไม่ถูกต้องทั้งหมดเพราะในความเป็นจริง เทอร์มิสเตอร์เป็นหนึ่งในชนิดย่อยของเทอร์มิสเตอร์- การเปลี่ยนแปลงความร้อนอาจส่งผลต่อความต้านทานขององค์ประกอบต้านทานได้สองวิธี: เพิ่มหรือลดลง

ดังนั้นตามค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ความต้านทานความร้อนจึงแบ่งออกเป็น RTC (บวก) และ NTC (ลบ) ตัวต้านทาน RTS เรียกว่าโพซิสเตอร์ และตัวต้านทาน NTC เรียกว่าเทอร์มิสเตอร์

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ RTS และอุปกรณ์ NTC คือคุณสมบัติของอุปกรณ์จะเปลี่ยนแปลงเมื่อสัมผัสกับสภาพภูมิอากาศ ความต้านทานของโพซิสเตอร์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณความร้อนในสิ่งแวดล้อม เมื่ออุปกรณ์ NTC ร้อนขึ้น ค่าของมันจะลดลง

ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของโพซิสเตอร์จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานและสำหรับเทอร์มิสเตอร์ - ลดลง

ประเภทของเทอร์มิสเตอร์ทางไฟฟ้า แผนภาพวงจร ดูเหมือนตัวต้านทานธรรมดา- ลักษณะเด่นคือเส้นตรงที่ทำมุมตัดองค์ประกอบ จึงแสดงว่าความต้านทานไม่คงที่แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับการเพิ่มหรือลดอุณหภูมิในสิ่งแวดล้อม

สารหลักในการสร้างโพซิสเตอร์คือ แบเรียมไททาเนตเทคโนโลยีการผลิตอุปกรณ์ NTC มีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากมีการผสมสสารต่างๆ: เซมิคอนดักเตอร์ที่มีสิ่งเจือปนและออกไซด์คล้ายแก้วของโลหะทรานซิชัน

การจำแนกประเภทของเทอร์มิสเตอร์

ขนาดและการออกแบบของเทอร์มิสเตอร์จะแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับพื้นที่ใช้งาน

รูปร่างของเทอร์มิสเตอร์อาจมีลักษณะดังนี้:

เทอร์มิสเตอร์ที่เล็กที่สุดจะอยู่ในรูปของเม็ดบีด ขนาดของมันน้อยกว่า 1 มิลลิเมตรและลักษณะขององค์ประกอบมีความเสถียร ข้อเสียคือความเป็นไปไม่ได้ที่จะทดแทนกันในวงจรไฟฟ้า

การจำแนกประเภทของเทอร์มิสเตอร์ตามจำนวนองศาในหน่วยเคลวิน:

• อุณหภูมิสูงพิเศษ - ตั้งแต่ 900 ถึง 1300;
• อุณหภูมิสูง - ตั้งแต่ 570 ถึง 899;
• อุณหภูมิปานกลาง - จาก 170 ถึง 510;
• อุณหภูมิต่ำ - สูงถึง 170

การให้ความร้อนสูงสุดแม้ว่าจะยอมรับได้สำหรับเทอร์โมอิเลเมนต์ แต่ก็ส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยการลดคุณภาพและทำให้เกิดข้อผิดพลาดอย่างมากในประสิทธิภาพ

ลักษณะทางเทคนิคและหลักการทำงาน

การเลือกเทอร์มิสเตอร์สำหรับกลไกการควบคุมหรือการวัดจะดำเนินการตามหนังสือเดินทางที่ระบุหรือข้อมูลอ้างอิง หลักการทำงาน ลักษณะสำคัญ และพารามิเตอร์ของเทอร์มิสเตอร์และโพซิสเตอร์มีความคล้ายคลึงกัน แต่ความแตกต่างบางอย่างยังคงมีอยู่

RTS - องค์ประกอบต่างๆ ได้รับการประเมินโดยตัวบ่งชี้ที่กำหนด 3 ตัว: อุณหภูมิและลักษณะเฉพาะของโวลต์-แอมแปร์คงที่ ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานความร้อน (TCR)

เทอร์มิสเตอร์มีรายการที่กว้างขึ้น

นอกจากพารามิเตอร์ที่คล้ายกับตัวโพสซิสเตอร์แล้ว ตัวชี้วัดยังมีดังต่อไปนี้:

• ความต้านทานเล็กน้อย
• ค่าสัมประสิทธิ์การกระจาย ความไวของพลังงาน และอุณหภูมิ
• เวลาคงที่
• อุณหภูมิและพลังงานสูงสุด

ตัวบ่งชี้เหล่านี้ตัวบ่งชี้หลักที่มีอิทธิพลต่อการเลือกและการประเมินเทอร์มิสเตอร์คือ:

• ความต้านทานเล็กน้อย
• ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของความต้านทาน
• การกระจายพลังงาน
• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน

ความต้านทานเล็กน้อยถูกกำหนดที่อุณหภูมิเฉพาะ (ปกติคือ 20 องศาเซลเซียส) ค่าของมันในเทอร์มิสเตอร์สมัยใหม่มีตั้งแต่หลายสิบถึงหลายแสนโอห์ม

ยอมรับข้อผิดพลาดบางอย่างในค่าความต้านทานที่ระบุได้ จะต้องไม่เกิน 20% และจะต้องระบุในข้อมูลหนังสือเดินทางของอุปกรณ์

TCS ขึ้นอยู่กับความร้อน โดยจะกำหนดจำนวนการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเมื่ออุณหภูมิผันผวนไปหนึ่งส่วน ดัชนีในการกำหนดระบุจำนวนองศาเซลเซียสหรือเคลวิน ณ เวลาที่วัด

การปล่อยความร้อนบนชิ้นส่วนจะปรากฏขึ้นเนื่องจากกระแสไหลผ่านเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้า กำลังการกระจายคือค่าที่องค์ประกอบความต้านทานร้อนขึ้นจาก 20 องศาเซลเซียสจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต

ช่วงอุณหภูมิในการทำงานจะแสดงค่าที่อุปกรณ์ทำงานเป็นเวลานานโดยไม่มีข้อผิดพลาดหรือความเสียหาย

หลักการทำงานของความต้านทานความร้อนขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานภายใต้อิทธิพลของความร้อน

สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ:

• เนื่องจากการเปลี่ยนเฟส
• ไอออนที่มีอิเล็กตรอนแลกเปลี่ยนวาเลนซ์แปรผันได้แรงมากขึ้น
• ความเข้มข้นของอนุภาคที่มีประจุในเซมิคอนดักเตอร์มีการกระจายในลักษณะที่แตกต่างออกไป

เทอร์มิสเตอร์ใช้ในอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งใช้ในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ นอกจากนี้ยังพบได้ในอุปกรณ์ที่อยู่รอบตัวบุคคลในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่องซักผ้า เครื่องล้างจาน ตู้เย็น และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีการควบคุมอุณหภูมิ

เทอร์มิสเตอร์เป็นองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ มันทำงานเหมือนตัวต้านทานที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ คำว่า "เทอร์มิสเตอร์" ย่อมาจาก ตัวต้านทานที่ไวต่ออุณหภูมิ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์คือวัสดุที่นำไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าดีกว่าอิเล็กทริก แต่ไม่ดีเท่าตัวนำ

หลักการทำงานของเทอร์มิสเตอร์

เช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน เทอร์มิสเตอร์ใช้การเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทานเป็นพื้นฐานของการวัด อย่างไรก็ตาม ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะแปรผกผันกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แทนที่จะเป็นสัดส่วนโดยตรง เมื่ออุณหภูมิรอบๆ เทอร์มิสเตอร์เพิ่มขึ้น ความต้านทานจะลดลง และเมื่ออุณหภูมิลดลง ความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้น

แม้ว่าเทอร์มิสเตอร์จะให้การอ่านค่าที่แม่นยำพอๆ กับเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน แต่เทอร์มิสเตอร์มักได้รับการออกแบบให้วัดในช่วงที่แคบกว่า ตัวอย่างเช่น ช่วงการวัดของเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานอาจเป็น -32°F ถึง 600°F ในขณะที่เทอร์มิสเตอร์จะวัดได้ -10°F ถึง 200°F ช่วงการวัดสำหรับเทอร์มิสเตอร์เฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้

เช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์ เทอร์มิสเตอร์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานตามสัดส่วน และมักใช้ในวงจรบริดจ์

ในวงจรนี้ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความสัมพันธ์ผกผันระหว่างอุณหภูมิและความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะเป็นตัวกำหนดทิศทางการไหลของกระแส มิฉะนั้นวงจรจะทำงานในลักษณะเดียวกับในกรณีของเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน เมื่ออุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์เปลี่ยนแปลง ความต้านทานจะเปลี่ยนและบริดจ์ไม่สมดุล ตอนนี้กระแสจะไหลผ่านอุปกรณ์ซึ่งสามารถวัดได้ กระแสไฟฟ้าที่วัดได้สามารถแปลงเป็นหน่วยอุณหภูมิได้โดยใช้ตารางการแปลง หรือโดยการสอบเทียบสเกลตามนั้น

เทอร์มิสเตอร์ NTC และ PTC

ปัจจุบัน อุตสาหกรรมผลิตเทอร์มิสเตอร์ โพซิสเตอร์ และเทอร์มิสเตอร์ NTC หลายประเภท แต่ละ แยกรุ่นหรือซีรีส์ถูกผลิตขึ้นเพื่อการใช้งานในเงื่อนไขบางประการ โดยต้องมีข้อกำหนดบางประการ

ดังนั้น การแสดงรายการพารามิเตอร์ของโพซิสเตอร์และเทอร์มิสเตอร์ NTC เพียงอย่างเดียวก็จะมีประโยชน์เพียงเล็กน้อย เราจะใช้เส้นทางที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย

ทุกครั้งที่คุณได้สัมผัสกับเทอร์มิสเตอร์ที่มีเครื่องหมายที่อ่านง่าย คุณจะต้องค้นหาเอกสารอ้างอิงหรือเอกสารข้อมูลบน รุ่นนี้เทอร์มิสเตอร์

หากคุณไม่ทราบว่า Datasheet คืออะไร ฉันแนะนำให้คุณดูที่หน้านี้ โดยสรุป เอกสารข้อมูลประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลักทั้งหมดของส่วนประกอบนี้ เอกสารนี้แสดงรายการทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เพื่อใช้เฉพาะ ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์.

ฉันมีเทอร์มิสเตอร์นี้อยู่ในสต็อก ลองดูที่รูปถ่าย ตอนแรกฉันไม่รู้อะไรเกี่ยวกับเขาเลย มีข้อมูลเพียงเล็กน้อย เมื่อพิจารณาจากการทำเครื่องหมายนี่คือเทอร์มิสเตอร์ PTC นั่นคือโพซิสเตอร์ มันบอกแบบนั้น - PTC ต่อไปนี้เป็นเครื่องหมาย C975

ในตอนแรกอาจดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่จะค้นหาข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับผู้โพสต์รายนี้เป็นอย่างน้อย แต่อย่าห้อยจมูก! เปิดเบราว์เซอร์ พิมพ์วลีเช่นนี้ลงใน Google: “posistor c975”, “ptc c975”, “ptc c975 datasheet”, “ptc c975 datasheet”, “posistor c975 datasheet” ต่อไป สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือการค้นหาเอกสารข้อมูลสำหรับตำแหน่งนี้ ตามกฎแล้ว เอกสารข้อมูลจะถูกจัดรูปแบบเป็นไฟล์ PDF

จากแผ่นข้อมูลที่พบ พีทีซี C975ฉันได้เรียนรู้สิ่งต่อไปนี้ ผลิตโดย EPCOS ชื่อเต็ม B59975C0160A070(ซีรีส์ B599*5) เทอร์มิสเตอร์ PTC นี้ใช้เพื่อจำกัดกระแสเมื่อใด ไฟฟ้าลัดวงจรและโอเวอร์โหลด เหล่านั้น. นี่คือฟิวส์ชนิดหนึ่ง

ฉันจะให้โต๊ะกับหลัก ลักษณะทางเทคนิคสำหรับซีรีส์ B599*5 รวมถึงคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับความหมายของตัวเลขและตัวอักษรทั้งหมดนี้

ตอนนี้เรามาดูความสนใจของเรากันดีกว่า ลักษณะทางไฟฟ้าผลิตภัณฑ์เฉพาะ ในกรณีของเราคือโพซิสเตอร์ PTC C975 (เครื่องหมายเต็ม B59975C0160A070) ลองดูตารางต่อไปนี้

ไอ อาร์ - จัดอันดับปัจจุบัน (มิลลิแอมป์) จัดอันดับปัจจุบัน นี่คือกระแสที่โพซิสเตอร์นี้สามารถทนได้เป็นเวลานาน ฉันจะเรียกมันว่าใช้งานได้กระแสปกติ สำหรับโพซิสเตอร์ C975 กระแสไฟที่กำหนดคือเกินครึ่งแอมแปร์ โดยเฉพาะ 550 mA (0.55A)

เป็น - การสลับกระแส (มิลลิแอมป์) การสลับกระแส นี่คือปริมาณของกระแสที่ไหลผ่านโพซิสเตอร์ซึ่งความต้านทานเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นหากกระแสมากกว่า 1100 mA (1.1A) เริ่มไหลผ่านโพซิสเตอร์ C975 ก็จะเริ่มทำหน้าที่ป้องกันให้สมบูรณ์หรือจะเริ่มจำกัดกระแสที่ไหลผ่านตัวมันเองเนื่องจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้น . กระแสสลับ ( เป็น) และอุณหภูมิอ้างอิง ( เทรฟ) เชื่อมต่ออยู่ เนื่องจากกระแสสวิตชิ่งทำให้โพซิสเตอร์ร้อนขึ้นและอุณหภูมิถึงระดับ เทรฟซึ่งความต้านทานของโพซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้น

ฉันสแม็กซ์- กระแสไฟสวิตชิ่งสูงสุด (ก) กระแสไฟสวิตชิ่งสูงสุด ดังที่เราเห็นจากตาราง สำหรับค่านี้ ค่าแรงดันไฟฟ้าบนโพสิสเตอร์จะถูกระบุด้วย - วี=วีแม็กซ์- นี่ไม่ใช่อุบัติเหตุ ความจริงก็คือผู้โพสท่าคนใดก็ตามสามารถดูดซับพลังบางอย่างได้ หากเกินขีดจำกัดที่อนุญาตก็จะล้มเหลว

ดังนั้นจึงมีการระบุแรงดันไฟฟ้าสำหรับกระแสไฟสวิตชิ่งสูงสุดด้วย ในกรณีนี้จะเท่ากับ 20 โวลต์ เมื่อคูณ 3 แอมแปร์ด้วย 20 โวลต์ เราจะได้กำลัง 60 วัตต์ นี่คือพลังที่ตัวโพสซิสเตอร์ของเราจะดูดซับได้อย่างแน่นอนเมื่อจำกัดกระแส

ฉันร - กระแสคงเหลือ (มิลลิแอมป์) กระแสคงเหลือ นี่คือกระแสตกค้างที่ไหลผ่านโพซิสเตอร์หลังจากที่ถูกกระตุ้น และเริ่มจำกัดกระแส (เช่น ระหว่างโอเวอร์โหลด) กระแสไฟตกค้างจะทำให้โพซิสเตอร์ร้อนขึ้นเพื่อให้อยู่ในสถานะ "อุ่น" และทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดกระแสไฟฟ้าจนกว่าสาเหตุของโอเวอร์โหลดจะหมดไป อย่างที่คุณเห็นตารางแสดงค่าของกระแสนี้สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันบนโพซิสเตอร์ หนึ่งอันสูงสุด ( วี=วีแม็กซ์) อีกอันหนึ่งสำหรับระบุ ( วี=วี อาร์- ไม่ใช่เรื่องยากที่จะคาดเดาว่าโดยการคูณกระแส จำกัด ด้วยแรงดันไฟฟ้าเราจะได้พลังงานที่จำเป็นในการรักษาความร้อนของโพซิสเตอร์ให้อยู่ในสถานะเปิดใช้งาน สำหรับผู้โพสท่า พีทีซี C975กำลังไฟนี้คือ 1.62~1.7W

เกิดอะไรขึ้น อาร์ อาร์และ รมินกราฟต่อไปนี้จะช่วยให้เราเข้าใจ



ร นาที - ความต้านทานขั้นต่ำ (โอห์ม). ความต้านทานน้อยที่สุด ค่าความต้านทานที่น้อยที่สุดของโพสิสเตอร์ ความต้านทานต่ำสุดซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิต่ำสุดซึ่งหลังจากนั้นช่วงที่มี TCR เป็นบวกจะเริ่มต้นขึ้น หากคุณศึกษากราฟของตำแหน่งที่เป็นบวกอย่างละเอียดจะสังเกตได้ถึงค่านั้น ที อาร์มินในทางกลับกัน ความต้านทานของโพซิสเตอร์จะลดลง นั่นคือตัวโพสซิสเตอร์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า ที อาร์มินมีพฤติกรรมเหมือนเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่ "แย่มาก" และความต้านทานจะลดลง (เล็กน้อย) เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

อาร์ อาร์ - จัดอันดับความต้านทาน (โอห์ม). ความต้านทานที่กำหนด นี่คือความต้านทานของโพซิสเตอร์ที่อุณหภูมิที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ปกติจะเป็นแบบนี้ 25°ซ(ไม่บ่อยนัก 20°ซ- พูดง่ายๆ ก็คือ นี่คือความต้านทานของโพซิสเตอร์ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งเราสามารถวัดได้อย่างง่ายดายด้วยมัลติมิเตอร์ชนิดใดก็ได้

การอนุมัติ - แปลตามตัวอักษร นี่คือการอนุมัติ นั่นคือได้รับการอนุมัติจากองค์กรที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมคุณภาพ ฯลฯ ไม่สนใจเป็นพิเศษ

รหัสการสั่งซื้อ - หมายเลขซีเรียล- ที่นี่ฉันคิดว่ามันชัดเจน การติดฉลากผลิตภัณฑ์แบบเต็ม ในกรณีของเราคือ B59975C0160A070

จากเอกสารข้อมูลของโพซิสเตอร์ PTC C975 ฉันได้เรียนรู้ว่ามันสามารถใช้เป็นฟิวส์ที่รีเซ็ตตัวเองได้ ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในโหมดการทำงานจะใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 0.5A ที่แรงดันไฟฟ้า 12V

ตอนนี้เรามาพูดถึงพารามิเตอร์ของเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC ฉันขอเตือนคุณว่าเทอร์มิสเตอร์ NTC มี TCS เป็นลบ ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC ต่างจากโพซิสเตอร์ตรงที่เมื่อถูกความร้อนจะลดลงอย่างรวดเร็ว

ฉันมีเทอร์มิสเตอร์ NTC หลายตัวอยู่ในสต็อก ส่วนใหญ่จะติดตั้งในแหล่งจ่ายไฟและหน่วยจ่ายไฟทุกประเภท จุดประสงค์ของพวกเขาคือการจำกัดกระแสเริ่มต้น ฉันตัดสินด้วยเทอร์มิสเตอร์นี้ มาหาพารามิเตอร์ของมันกัน



เครื่องหมายเดียวบนร่างกายมีดังนี้: 16D-9 F1- หลังจากค้นหาบนอินเทอร์เน็ตสั้นๆ เราก็สามารถค้นหาเอกสารข้อมูลสำหรับเทอร์มิสเตอร์ MF72 NTC ทั้งซีรีส์ได้ โดยเฉพาะสำเนาของเราคือ MF72-16D9- เทอร์มิสเตอร์ซีรีย์นี้ใช้เพื่อจำกัดกระแสไฟกระชาก กราฟต่อไปนี้แสดงวิธีการทำงานของเทอร์มิสเตอร์ NTC อย่างชัดเจน



ในช่วงเวลาแรกที่อุปกรณ์เปิดอยู่ (เช่น แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งของแล็ปท็อป อะแดปเตอร์ แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ที่ชาร์จ) ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC สูงและดูดซับพัลส์ปัจจุบัน จากนั้นมันจะอุ่นขึ้น และความต้านทานจะลดลงหลายครั้ง

ในขณะที่อุปกรณ์ทำงานและใช้กระแสไฟฟ้า เทอร์มิสเตอร์จะอยู่ในสถานะร้อนและมีความต้านทานต่ำ

ในโหมดนี้ เทอร์มิสเตอร์แทบไม่มีความต้านทานต่อกระแสที่ไหลผ่าน ทันทีที่ตัดการเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน เทอร์มิสเตอร์จะเย็นลงและความต้านทานจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ให้เราหันมาสนใจพารามิเตอร์และคุณสมบัติหลักของเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC MF72-16D9 มาดูตารางกันดีกว่า



฿ 25 - ความต้านทานที่กำหนดของเทอร์มิสเตอร์ที่ 25°C (โอห์ม). ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิแวดล้อม 25°C ความต้านทานนี้สามารถวัดได้อย่างง่ายดายด้วยมัลติมิเตอร์ สำหรับเทอร์มิสเตอร์ MF72-16D9 นี่คือ 16 โอห์ม โดยพื้นฐานแล้ว อาร์ 25- นี่ก็เหมือนกับ อาร์ อาร์(พิกัดความต้านทาน) สำหรับโพซิสเตอร์

สูงสุด กระแสคงที่ - กระแสสูงสุดของเทอร์มิสเตอร์ (ก) กระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ผ่านเทอร์มิสเตอร์ที่สามารถทนได้เป็นเวลานาน หากคุณเกินกระแสสูงสุด ความต้านทานจะลดลงเหมือนหิมะถล่ม

ประมาณ R ของแม็กซ์ ปัจจุบัน - ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ที่กระแสสูงสุด (โอห์ม). ค่าประมาณของความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่กระแสสูงสุด สำหรับเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ MF72-16D9 NTC ความต้านทานนี้คือ 0.802 โอห์ม ซึ่งน้อยกว่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ของเราเกือบ 20 เท่าที่อุณหภูมิ 25°C (เมื่อเทอร์มิสเตอร์ "เย็น" และไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล)

กระจาย โคฟ. - ปัจจัยความไวต่อพลังงาน (มิลลิวัตต์/°ซ) เพื่อให้อุณหภูมิภายในของเทอร์มิสเตอร์เปลี่ยนแปลง 1°C จะต้องดูดซับพลังงานจำนวนหนึ่ง อัตราส่วนของพลังงานดูดกลืน (เป็น mW) ต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์แสดงให้เห็น พารามิเตอร์นี้- สำหรับเทอร์มิสเตอร์ของเรา MF72-16D9 พารามิเตอร์นี้คือ 11 มิลลิวัตต์/1°C

ฉันขอเตือนคุณว่าเมื่อเทอร์มิสเตอร์ NTC ร้อนขึ้น ความต้านทานจะลดลง เพื่อให้ความร้อนเพิ่มขึ้น กระแสที่ไหลผ่านจะถูกใช้ไป ดังนั้นเทอร์มิสเตอร์จะดูดซับพลังงาน พลังงานที่ดูดซับจะนำไปสู่การทำความร้อนของเทอร์มิสเตอร์ และสิ่งนี้จะส่งผลให้ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC ลดลง 10 - 50 เท่า

ค่าคงที่เวลาความร้อน - เวลาทำความเย็นคงที่ (ส) เวลาที่อุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ที่ไม่ได้โหลดจะเปลี่ยนไป 63.2% ของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเทอร์มิสเตอร์กับสภาพแวดล้อม พูดง่ายๆ คือเวลาที่เทอร์มิสเตอร์ NTC จัดการให้เย็นลงหลังจากกระแสหยุดไหลผ่าน เช่น เมื่อถอดปลั๊กไฟออกจากแหล่งจ่ายไฟหลัก

สูงสุด โหลดความจุในหน่วย μF - ความจุจำหน่ายสูงสุด - ลักษณะการทดสอบ แสดงความจุไฟฟ้าที่สามารถคายประจุเข้าสู่เทอร์มิสเตอร์ NTC ผ่านตัวต้านทานจำกัดในวงจรทดสอบได้โดยไม่ทำให้เสียหาย ความจุระบุเป็นไมโครฟารัดและสำหรับแรงดันไฟฟ้าเฉพาะ (120 และ 220 โวลต์ เครื่องปรับอากาศ(วีเอซี))

ความอดทนของ R 25 - ความอดทน - ค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตของความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิ 25°C มิฉะนั้นนี่คือการเบี่ยงเบนจากความต้านทานเล็กน้อย อาร์ 25- โดยทั่วไปความคลาดเคลื่อนจะอยู่ที่ ±10 - 20%

นั่นคือพารามิเตอร์หลักทั้งหมดของเทอร์มิสเตอร์ แน่นอนว่ามีพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่สามารถพบได้ในเอกสารข้อมูล แต่ตามกฎแล้วจะคำนวณได้ง่ายจากพารามิเตอร์หลัก

ฉันหวังว่าตอนนี้เมื่อคุณเจอส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่คุณไม่คุ้นเคย (ไม่จำเป็นต้องเป็นเทอร์มิสเตอร์) มันจะง่ายสำหรับคุณที่จะค้นหาลักษณะสำคัญ พารามิเตอร์ และวัตถุประสงค์ของมัน

เทอร์มิสเตอร์เป็นส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ขึ้นกับอุณหภูมิ ความต้านทานไฟฟ้า- คิดค้นขึ้นในปี 1930 โดยนักวิทยาศาสตร์ Samuel Ruben จนถึงทุกวันนี้ส่วนประกอบนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี

เทอร์มิสเตอร์ทำจากวัสดุหลากหลายชนิดซึ่งค่อนข้างสูง - เหนือกว่าโลหะผสมและโลหะบริสุทธิ์อย่างมากนั่นคือจากเซมิคอนดักเตอร์พิเศษเฉพาะ

องค์ประกอบความต้านทานหลักนั้นได้มาจากโลหะผสมผงการประมวลผลคาลโคเจนไนด์เฮไลด์และออกไซด์ของโลหะบางชนิดทำให้มีรูปร่างต่าง ๆ เช่นรูปร่างของดิสก์หรือแท่งขนาดต่าง ๆ แหวนรองขนาดใหญ่ท่อขนาดกลางแผ่นบาง ๆ ลูกปัดเล็ก ๆ ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ไม่กี่ไมครอนไปจนถึงหลายสิบมิลลิเมตร

ตามธรรมชาติของความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานขององค์ประกอบกับอุณหภูมิ เทอร์มิสเตอร์แบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ - โพซิสเตอร์และเทอร์มิสเตอร์- เทอร์มิสเตอร์ PTC มี TCS เป็นบวก (ด้วยเหตุนี้ เทอร์มิสเตอร์ PTC จึงถูกเรียกว่าเทอร์มิสเตอร์ PTC) และเทอร์มิสเตอร์มี TCS เป็นลบ (จึงเรียกว่าเทอร์มิสเตอร์ NTC)

เทอร์มิสเตอร์เป็นตัวต้านทานแบบขึ้นกับอุณหภูมิ ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบและมีความไวสูง โดยตัวโพสิสเตอร์คือตัวต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิซึ่งมีสัมประสิทธิ์บวกดังนั้นเมื่ออุณหภูมิของร่างกายโพซิสเตอร์เพิ่มขึ้น ความต้านทานก็เพิ่มขึ้นด้วย และเมื่ออุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์เพิ่มขึ้น ความต้านทานก็จะลดลงตามไปด้วย

วัสดุสำหรับเทอร์มิสเตอร์ในปัจจุบันคือ: ส่วนผสมของโพลีคริสตัลไลน์ออกไซด์ของโลหะทรานซิชัน เช่น โคบอลต์ แมงกานีส ทองแดง และนิกเกิล สารประกอบประเภท III-V รวมถึงสารกึ่งตัวนำคล้ายแก้วที่เจือ เช่น ซิลิคอนและเจอร์เมเนียม และสารอื่นๆ บางชนิด สิ่งที่น่าสังเกตคือโพซิสเตอร์ที่ทำจากสารละลายที่เป็นของแข็งซึ่งมีพื้นฐานมาจากแบเรียมไททาเนต

เทอร์มิสเตอร์โดยทั่วไปสามารถจำแนกได้เป็น:

ระดับอุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิในการทำงานต่ำกว่า 170 K)

ระดับอุณหภูมิปานกลาง (อุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ 170 K ถึง 510 K)

ระดับอุณหภูมิสูง (อุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ 570 K ขึ้นไป)

อุณหภูมิสูงแยกชั้น (อุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ 900 K ถึง 1300 K)

องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้ ทั้งเทอร์มิสเตอร์และโพซิสเตอร์ สามารถทำงานภายใต้สภาวะภายนอกทางภูมิอากาศที่หลากหลาย และภายใต้โหลดทางกายภาพภายนอกและกระแสที่มีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ในสภาวะการหมุนเวียนความร้อนที่รุนแรง คุณลักษณะเทอร์โมอิเล็กทริกเริ่มต้นจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เช่น ความต้านทานระบุที่อุณหภูมิห้อง และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน

นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบที่รวมกันเป็นต้น เทอร์มิสเตอร์ที่ให้ความร้อนทางอ้อม- ตัวเรือนของอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยเทอร์มิสเตอร์และองค์ประกอบความร้อนที่แยกด้วยไฟฟ้าซึ่งกำหนดอุณหภูมิเริ่มต้นของเทอร์มิสเตอร์และตามความต้านทานไฟฟ้าเริ่มต้น

อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เป็นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ซึ่งควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับองค์ประกอบความร้อนของเทอร์มิสเตอร์

โหมดการทำงานของเทอร์มิสเตอร์ในวงจรก็ขึ้นอยู่กับวิธีการเลือกจุดปฏิบัติการตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบเฉพาะด้วย และลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติการออกแบบและอุณหภูมิที่ใช้กับตัวส่วนประกอบ

เพื่อควบคุมความแปรผันของอุณหภูมิและชดเชยพารามิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก เช่น การไหลของกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เข้า วงจรไฟฟ้าการเปลี่ยนแปลงภาวะอุณหภูมิภายหลังการเปลี่ยนแปลง จะใช้เทอร์มิสเตอร์กับจุดการทำงานที่ตั้งไว้ในส่วนเชิงเส้นของลักษณะเฉพาะแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

แต่จุดปฏิบัติงานมักจะถูกกำหนดไว้ที่ส่วนตกของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน (เทอร์มิสเตอร์ NTC) หากใช้เทอร์มิสเตอร์เช่นเป็นอุปกรณ์สตาร์ท รีเลย์เวลา ในระบบสำหรับติดตามและวัดความเข้มของ การแผ่รังสีไมโครเวฟ ในระบบสัญญาณเตือนไฟไหม้ ในการติดตั้งเพื่อควบคุมการไหลของของแข็งและของเหลว

ยอดนิยมที่สุดในวันนี้ เทอร์มิสเตอร์และโพซิสเตอร์อุณหภูมิปานกลางที่มี TKS ตั้งแต่ -2.4 ถึง -8.4% ต่อ 1 K- พวกมันทำงานในความต้านทานที่หลากหลายตั้งแต่หน่วยโอห์มไปจนถึงหน่วยเมกะโอห์ม

มีโพซิสเตอร์ที่มี TCR ค่อนข้างต่ำตั้งแต่ 0.5% ถึง 0.7% ต่อ 1 K ซึ่งทำจากซิลิคอน ความต้านทานของพวกมันเปลี่ยนแปลงเกือบเป็นเส้นตรง ตำแหน่งดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบรักษาอุณหภูมิและในระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟสำหรับสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์กำลังในอุปกรณ์สมัยใหม่ที่หลากหลาย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะในอันทรงพลัง ส่วนประกอบเหล่านี้ประกอบเข้ากับไดอะแกรมวงจรได้ง่ายและไม่ใช้พื้นที่บนบอร์ดมากนัก

โพสิสเตอร์ทั่วไปมีรูปร่างของจานเซรามิก บางครั้งมีการติดตั้งองค์ประกอบหลายอย่างเป็นอนุกรมในตัวเรือนเดียว แต่บ่อยครั้งกว่านั้น - ในการออกแบบเดียวที่มีการเคลือบอีนาเมลป้องกัน ตัวต้านทาน PTC มักถูกใช้เป็นฟิวส์เพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสเกินตลอดจนเซ็นเซอร์อุณหภูมิและองค์ประกอบเสถียรภาพอัตโนมัติเนื่องจากความไม่โอ้อวดและความเสถียรทางกายภาพ

เทอร์มิสเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับอุปกรณ์ส่งข้อมูล อุปกรณ์คอมพิวเตอร์, CPU ประสิทธิภาพสูง และอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง

การใช้เทอร์มิสเตอร์ที่ง่ายที่สุดและเป็นที่นิยมมากที่สุดอย่างหนึ่งคือการจำกัดกระแสไฟกระชากอย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะนี้ แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับแหล่งจ่ายไฟจากเครือข่าย ความจุที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเกิดขึ้นและกระแสการชาร์จขนาดใหญ่จะไหลในวงจรหลักซึ่งสามารถเผาสะพานไดโอดได้

กระแสนี้ถูกจำกัดโดยเทอร์มิสเตอร์ นั่นคือส่วนประกอบของวงจรนี้จะเปลี่ยนความต้านทานขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่าน เนื่องจากตามกฎของโอห์ม จะทำให้ร้อนขึ้น จากนั้นเทอร์มิสเตอร์จะคืนความต้านทานเดิมหลังจากผ่านไปไม่กี่นาที ทันทีที่เย็นลงถึงอุณหภูมิห้อง

บ่อยครั้งในอุปกรณ์จ่ายไฟต่างๆ งานเกิดจากการจำกัดกระแสไฟกระชากเริ่มต้นเมื่อเปิดเครื่อง สาเหตุอาจแตกต่างกัน - การสึกหรออย่างรวดเร็วของหน้าสัมผัสรีเลย์หรือสวิตช์, อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุตัวกรองลดลง ฯลฯ ฉันเพิ่งมีปัญหาที่คล้ายกัน ฉันใช้แหล่งจ่ายไฟเซิร์ฟเวอร์ที่ดีในคอมพิวเตอร์ของฉัน แต่เนื่องจากการใช้งานส่วนสแตนด์บายไม่สำเร็จ จึงเกิดความร้อนมากเกินไปอย่างรุนแรงเมื่อปิดเครื่องหลัก เนื่องจากปัญหานี้ ฉันจึงต้องซ่อมแซมบอร์ดสแตนด์บายสองครั้งแล้วและเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์บางส่วนที่อยู่ข้างๆ วิธีแก้ปัญหานั้นง่ายมาก - ปิดแหล่งจ่ายไฟจากเต้ารับ แต่มีข้อเสียหลายประการ - เมื่อเปิดเครื่องจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูงซึ่งอาจทำให้เสียหายได้นอกจากนี้หลังจากผ่านไป 2 สัปดาห์ปลั๊กไฟของเครื่องก็เริ่มไหม้ มีการตัดสินใจที่จะสร้างตัวจำกัดกระแสไฟกระชาก ควบคู่ไปกับงานนี้ ฉันมีงานที่คล้ายกันสำหรับแอมพลิฟายเออร์เสียงทรงพลัง ปัญหาในแอมพลิฟายเออร์จะเหมือนกัน - การเผาไหม้ของหน้าสัมผัสสวิตช์, กระแสไฟกระชากผ่านไดโอดบริดจ์และอิเล็กโทรไลต์ของตัวกรอง คุณสามารถค้นหาวงจรจำกัดกระแสไฟกระชากได้ค่อนข้างมากบนอินเทอร์เน็ต แต่สำหรับงานเฉพาะอาจมีข้อเสียหลายประการ - ความจำเป็นในการคำนวณองค์ประกอบวงจรใหม่สำหรับกระแสที่ต้องการ สำหรับผู้บริโภคที่ทรงพลัง - การเลือกองค์ประกอบพลังงานที่ให้พารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับพลังงานที่จัดสรรที่คำนวณได้ นอกจากนี้ บางครั้งจำเป็นต้องจัดเตรียมกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นขั้นต่ำสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนของวงจรดังกล่าว เพื่อแก้ไขปัญหานี้มีวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายและเชื่อถือได้ - เทอร์มิสเตอร์

รูปที่ 1 เทอร์มิสเตอร์

เทอร์มิสเตอร์เป็นตัวต้านทานเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งความต้านทานเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน เพื่อจุดประสงค์ของเรา เราต้องการเทอร์มิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบ - เทอร์มิสเตอร์ NTC เมื่อกระแสไหลผ่านเทอร์มิสเตอร์ NTC จะร้อนขึ้นและความต้านทานลดลง

รูปที่ 2 เทอร์มิสเตอร์ TKS

เรามีความสนใจ พารามิเตอร์ต่อไปนี้เทอร์มิสเตอร์:

ความต้านทานที่ 25°C

กระแสคงที่สูงสุด

พารามิเตอร์ทั้งสองอยู่ในเอกสารประกอบสำหรับเทอร์มิสเตอร์เฉพาะ เมื่อใช้พารามิเตอร์แรกเราสามารถกำหนดกระแสขั้นต่ำที่จะผ่านความต้านทานโหลดเมื่อเชื่อมต่อผ่านเทอร์มิสเตอร์ พารามิเตอร์ที่สองถูกกำหนดโดยการกระจายพลังงานสูงสุดของเทอร์มิสเตอร์ และกำลังโหลดจะต้องเพื่อให้กระแสเฉลี่ยผ่านเทอร์มิสเตอร์ไม่เกินค่านี้ เพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้ของเทอร์มิสเตอร์ คุณจะต้องรับค่าของกระแสนี้ให้น้อยกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของพารามิเตอร์ที่ระบุในเอกสารประกอบ ดูเหมือนว่าการเลือกเทอร์มิสเตอร์ที่เหมาะสมและประกอบอุปกรณ์จะง่ายกว่า แต่คุณต้องพิจารณาบางประเด็น:

1. เทอร์มิสเตอร์ใช้เวลานานในการระบายความร้อน หากคุณปิดอุปกรณ์แล้วเปิดใหม่ทันที เทอร์มิสเตอร์จะมีความต้านทานต่ำและจะไม่ทำหน้าที่ป้องกัน
2. คุณไม่สามารถเชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์แบบขนานเพื่อเพิ่มกระแส - เนื่องจากพารามิเตอร์กระจัดกระจายกระแสที่ไหลผ่านพวกมันจะแตกต่างกันมาก แต่ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์ตามจำนวนที่ต้องการเป็นอนุกรม
3. ระหว่างการทำงาน เทอร์มิสเตอร์จะร้อนมาก องค์ประกอบที่อยู่ข้างๆ ก็ร้อนขึ้นเช่นกัน
4. กระแสไฟฟ้าในสภาวะคงตัวสูงสุดที่ไหลผ่านเทอร์มิสเตอร์ควรถูกจำกัดด้วยกำลังสูงสุด ตัวเลือกนี้ระบุไว้ในเอกสารประกอบ แต่หากใช้เทอร์มิสเตอร์เพื่อจำกัดกระแสไฟกระชากระยะสั้น (เช่น เมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟครั้งแรกและตัวเก็บประจุตัวกรองกำลังชาร์จ) กระแสพัลส์อาจมากกว่า จากนั้นตัวเลือกของเทอร์มิสเตอร์จะถูกจำกัดด้วยกำลังพัลส์สูงสุด

พลังงานของตัวเก็บประจุที่มีประจุถูกกำหนดโดยสูตร:

E = (C*Vพีค²)/2

โดยที่ E คือพลังงานในหน่วยจูล C คือความจุของตัวเก็บประจุตัวกรอง Vpeak คือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่จะชาร์จตัวเก็บประจุตัวกรอง (สำหรับเครือข่ายของเรา คุณสามารถใช้ค่า 250V*√2 = 353V)

หากเอกสารระบุถึงกำลังพัลส์สูงสุด คุณสามารถเลือกเทอร์มิสเตอร์ได้ตามพารามิเตอร์นี้ แต่ตามกฎแล้ว พารามิเตอร์นี้ไม่ได้ระบุไว้ จากนั้นสามารถประมาณความจุสูงสุดที่สามารถชาร์จได้อย่างปลอดภัยด้วยเทอร์มิสเตอร์จากตารางที่คำนวณแล้วสำหรับเทอร์มิสเตอร์ของซีรีย์มาตรฐาน

ฉันเอาตารางที่มีพารามิเตอร์ของเทอร์มิสเตอร์ NTC จาก Joyin ตารางแสดง:

นาม- ความต้านทานระบุของเทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิ 25°C

ไอแมกซ์- กระแสสูงสุดที่ไหลผ่านเทอร์มิสเตอร์ (กระแสในสภาวะคงตัวสูงสุด)

สแม็กซ์- ความจุสูงสุดในวงจรทดสอบที่ปล่อยประจุเข้าสู่เทอร์มิสเตอร์โดยไม่ทำให้เสียหาย (แรงดันทดสอบ 350v)

คุณสามารถดูวิธีการทดสอบได้ที่หน้าเจ็ด

คำไม่กี่คำเกี่ยวกับพารามิเตอร์ สแม็กซ์– เอกสารแสดงให้เห็นว่าในวงจรทดสอบ ตัวเก็บประจุถูกคายประจุผ่านเทอร์มิสเตอร์และตัวต้านทานจำกัด ซึ่งจะปล่อยพลังงานเพิ่มเติม ดังนั้นความจุที่ปลอดภัยสูงสุดที่เทอร์มิสเตอร์สามารถชาร์จได้โดยไม่มีความต้านทานดังกล่าวจะน้อยลง ฉันค้นหาข้อมูลในฟอรัมเฉพาะเรื่องต่างประเทศและดูวงจรทั่วไปที่มีตัวจำกัดในรูปแบบของเทอร์มิสเตอร์ซึ่งมีการให้ข้อมูลไว้ จากข้อมูลนี้ คุณสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์ได้ สแม็กซ์ในรูปแบบจริง 0.65 ซึ่งจะคูณข้อมูลจากตาราง

ตารางพารามิเตอร์ของเทอร์มิสเตอร์ NTC จาก Joyin

ด้วยการเชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่เหมือนกันหลายตัวแบบอนุกรม เราจะลดข้อกำหนดสำหรับพลังงานพัลส์สูงสุดของแต่ละตัว

ผมขอยกตัวอย่างให้คุณฟัง ตัวอย่างเช่นเราต้องเลือกเทอร์มิสเตอร์เพื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ การใช้พลังงานสูงสุดของคอมพิวเตอร์คือ 700 วัตต์ เราต้องการจำกัดกระแสเริ่มต้นไว้ที่ 2-2.5A แหล่งจ่ายไฟประกอบด้วยตัวเก็บประจุตัวกรอง 470 µF

เราคำนวณมูลค่าปัจจุบันที่มีประสิทธิผล:

ผม = 700W/220V = 3.18A

ดังที่ผมเขียนไว้ข้างต้น เพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้ของเทอร์มิสเตอร์ เราจะเลือกกระแสไฟฟ้าในสภาวะคงตัวสูงสุดจากเอกสารประกอบที่มากกว่าค่านี้ 20%

ไอแมกซ์ = 3.8A

เราคำนวณความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ที่จำเป็นสำหรับกระแสเริ่มต้นที่ 2.5A

R = (220V*√2)/2.5A = 124 โอห์ม

จากตารางเราจะพบเทอร์มิสเตอร์ที่จำเป็น เทอร์มิสเตอร์ JNR15S200L จำนวน 6 ชิ้นเชื่อมต่อกันเป็นซีรีส์ที่เหมาะกับความต้องการของเรา ไอแมกซ์,ความต้านทานทั่วไป ความจุสูงสุดที่สามารถชาร์จได้คือ 680 µF * 6 * 0.65 = 2652 µF ซึ่งมากกว่าที่เราต้องการด้วยซ้ำ โดยธรรมชาติแล้วมีการลดลง วีพีคข้อกำหนดสูงสุด พลังชีพจรเทอร์มิสเตอร์ การพึ่งพาของเราอยู่ที่กำลังสองของแรงดันไฟฟ้า

และคำถามสุดท้ายเกี่ยวกับการเลือกเทอร์มิสเตอร์ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราเลือกเทอร์มิสเตอร์ที่จำเป็นสำหรับกำลังพัลส์สูงสุด แต่ไม่เหมาะกับเรา? ไอแมกซ์(โหลดคงที่สูงเกินไปสำหรับพวกเขา) หรือเราไม่ต้องการแหล่งความร้อนคงที่ในตัวอุปกรณ์เอง? ในการทำเช่นนี้เราจะใช้วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ - เราจะเพิ่มสวิตช์อีกอันให้กับวงจรขนานกับเทอร์มิสเตอร์ซึ่งเราจะเปิดหลังจากชาร์จตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันทำในลิมิตเตอร์ของฉัน ในกรณีของฉันพารามิเตอร์มีดังนี้: การใช้พลังงานสูงสุดของคอมพิวเตอร์คือ 400W ขีดจำกัดกระแสเริ่มต้นคือ 3.5A ตัวเก็บประจุตัวกรองคือ 470uF ฉันเอาเทอร์มิสเตอร์ 15d11 (15 โอห์ม) จำนวน 6 ชิ้น แผนภาพแสดงด้านล่าง

ข้าว. 3 วงจรลิมิตเตอร์

คำอธิบายสำหรับแผนภาพ SA1 ตัดการเชื่อมต่อสายเฟส LED VD2 ทำหน้าที่ระบุการทำงานของลิมิตเตอร์ ตัวเก็บประจุ C1 จะทำให้ระลอกคลื่นเรียบขึ้น และ LED จะไม่กะพริบที่ความถี่หลัก หากคุณไม่ต้องการให้ถอด C1, VD6, VD1 ออกจากวงจรแล้วเชื่อมต่อ LED และไดโอดแบบขนานในลักษณะเดียวกับองค์ประกอบ VD4, VD5 เพื่อระบุกระบวนการชาร์จของตัวเก็บประจุ LED VD4 จะเชื่อมต่อแบบขนานกับเทอร์มิสเตอร์ ในกรณีของฉันเมื่อชาร์จตัวเก็บประจุของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที งั้นเรามารวบรวมกันดีกว่า

รูปที่ 4 ชุดประกอบ

ฉันประกอบไฟแสดงสถานะเพาเวอร์เข้ากับฝาครอบสวิตช์โดยตรงแล้วโยนมันออกไป โคมไฟจีนซึ่งคงอยู่ได้ไม่นาน

ข้าว. 5 ไฟแสดงสถานะ

รูปที่ 6 บล็อกเทอร์มิสเตอร์

ข้าว. 7 ประกอบลิมิตเตอร์

การดำเนินการนี้สามารถเสร็จสิ้นได้หากเทอร์มิสเตอร์ทั้งหมดไม่ล้มเหลวหลังจากทำงานมาหนึ่งสัปดาห์ มันมีลักษณะเช่นนี้

ข้าว. 8 ความล้มเหลวของเทอร์มิสเตอร์ NTC

แม้ว่าส่วนต่างของค่าความจุที่อนุญาตจะมีขนาดใหญ่มาก - 330 µF * 6 * 0.65 = 1287 µF

ฉันซื้อเทอร์มิสเตอร์จากบริษัทที่มีชื่อเสียงซึ่งมีค่าต่างกัน - มีข้อบกพร่องทั้งหมด ไม่ทราบผู้ผลิต ชาวจีนเทเทอร์มิสเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงในกล่องขนาดใหญ่หรือคุณภาพของวัสดุแย่มาก เป็นผลให้ฉันซื้อเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า - SCK 152 8 มม. จีนเดียวกันแต่มีแบรนด์แล้ว ตามตารางของเรา ความจุที่อนุญาตคือ 100 µF * 6 * 0.65 = 390 µF ซึ่งน้อยกว่าที่จำเป็นด้วยซ้ำเล็กน้อย อย่างไรก็ตามทุกอย่างทำงานได้ดี