Термисторы EPCOS NTC для точного температурного мониторинга
EPCOS NTC — терморезистивные компоненты для измерения, контроля и компенсации температуры в электрических системах. Обозначение NTC означает отрицательный температурный коэффициент сопротивления: при нагреве сопротивление чувствительного элемента уменьшается, а при охлаждении возрастает. Это связано с полупроводниковой керамикой, проводимость которой растет при нагреве. Термисторы EPCOS применяются для контроля, защиты и ограничения пусковых токов.
Технические характеристики
Ниже перечислены основные параметры, характерные для NTC-компонентов EPCOS разных серий и исполнений:
- номинальное сопротивление при 25 C — от примерно 1 Ом до нескольких сотен кОм в зависимости от назначения,
- типичные значения измерительных исполнений — 1 кОм, 2,2 кОм, 5 кОм, 10 кОм, 47 кОм и 100 кОм при 25 C,
- допуск номинального сопротивления — обычно ±1 %, ±2 %, ±3 %, ±5 % или ±10 %,
- B-постоянная — ориентировочно от 2500 до 5000 K в зависимости от состава керамики,
- рабочий диапазон измерительных исполнений — примерно от −55 до +125 C, у отдельных вариантов до +150 или +200 C,
- максимальная рассеиваемая мощность малогабаритных термисторов — от десятков милливатт до примерно 0,5 Вт,
- тепловая постоянная времени — от долей секунды до десятков секунд в зависимости от размеров элемента,
- коэффициент рассеяния — ориентировочно от 1 до 20 мВт/К в зависимости от конструкции и условий теплоотвода,
- изоляционное исполнение — открытая керамика, стеклянное покрытие, эпоксидная герметизация или корпус,
- диаметр дисковых NTC для ограничения тока — примерно от 5 до 25 мм,
- номинальный ток силовых ограничителей — от долей ампера до 10–20 А и более для отдельных серий,
- сопротивление силовых NTC в холодном состоянии — от единиц до десятков ом,
- минимальное сопротивление после прогрева — обычно доли ома или единицы ом,
- время электротеплового перехода — от нескольких до десятков секунд в зависимости от нагрузки,
- способ монтажа — выводной радиальный, осевой, SMD, датчиковый зонд или дисковое исполнение,
- электрическая характеристика нелинейная и описывается зависимостью сопротивления от абсолютной температуры через B-параметр,
- самонагрев при измерении ограничивают так, чтобы измерительный ток не создавал заметной температурной погрешности.
Особенности конструкции
Основой служит полупроводниковая оксидная керамика с выраженной зависимостью сопротивления от температуры. Чувствительный материал спекается в виде диска, бусины, таблетки или SMD-элемента, после чего снабжается контактными электродами и выводами. В датчиковых вариантах рабочая часть может помещаться в защитную оболочку, повышающую электрическую изоляцию и устойчивость к влаге. Силовые NTC имеют увеличенную площадь и массу, поскольку должны поглощать тепловую энергию при запуске нагрузки. В холодном состоянии их сопротивление велико и ограничивает стартовый ток. После прохождения тока элемент нагревается, сопротивление снижается, а потери мощности уменьшаются. В измерительных термисторах, напротив, минимизируют самонагрев и обеспечивают быстрый тепловой контакт со средой. Температурная зависимость нелинейна, поэтому применяют таблицы, аппроксимацию или делители напряжения. Тепловая связь с окружающей средой определяет быстродействие, самонагрев и точность измерения.
Области применения
Основные направления использования EPCOS NTC включают:
- измерение температуры в блоках питания и преобразователях,
- контроль нагрева силовых транзисторов, диодов и модулей,
- температурная компенсация аналоговых и измерительных цепей,
- защита аккумуляторных батарей и зарядных устройств,
- контроль температуры электродвигателей и обмоток,
- мониторинг нагрева трансформаторов и дросселей,
- измерение температуры воздуха, жидкостей и поверхностей,
- ограничение пускового тока в импульсных источниках питания,
- снижение токового удара при зарядке входных конденсаторов,
- защита выпрямителей и коммутационных элементов при включении,
- формирование температурной обратной связи в системах управления,
- применение в бытовой, телекоммуникационной и промышленной электронике.
Таким образом, EPCOS NTC представляют собой полупроводниковые терморезисторы, сопротивление которых уменьшается с ростом температуры. Их свойства определяются номинальным сопротивлением, B-постоянной, допустимой мощностью, тепловой инерцией, диапазоном температур и конструктивным исполнением. Измерительные варианты используются как чувствительные элементы температурного контроля, а силовые дисковые NTC применяются для ограничения пускового тока и снижения нагрузки на входные цепи оборудования. Благодаря сочетанию компактности, чувствительности и разнообразия исполнений такие компоненты востребованы в автоматике, силовой электронике и промышленном оборудовании. Компания «Олниса» поставляет EPCOS NTC и другое промышленное оборудование для предприятий и организаций. Поставка через «Олниса» помогает обеспечивать производственные и эксплуатационные задачи необходимыми компонентами EPCOS.