《NTC熱敏電阻》課件

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1、June 13, 2010,NTC熱敏電阻專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)NTC Thermistor,,第 2頁,Confidential ,目錄,NTCR的定義 材料組成及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 研發(fā)與制造工藝 NTCR的常用參數(shù)* NTCR的物理特性 NTCR的主要應(yīng)用 怎樣選擇合適的NTCR**,第 3頁,Confidential ,NTCR的定義,NTCR: Negative Temperature Coefficient Resistance 負(fù)溫度系數(shù)電阻 是一種對(duì)溫度反應(yīng)較敏感，電阻值會(huì)隨溫度的升高而變小的非線性電阻器。,溫度T升高，阻值R下降,第 4頁,Confid

2、ential ,材料組成及結(jié)構(gòu),NTCR通常是由錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鐵(Fe)等兩種或兩種以上高純度金屬氧化物材料經(jīng)混合、成型、燒結(jié)等工藝制成的接近理論密度（4.8g/cm3)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體電子陶瓷。,NTCR熱敏半導(dǎo)瓷大多是尖晶石結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷 。尖晶石結(jié)構(gòu)有正尖晶石和反尖晶石兩種，通式AB2O4。正尖晶石結(jié)構(gòu)時(shí)A2+離子處于四面體空隙中，B3+離子處于八面體空隙中；反尖晶石結(jié)構(gòu)時(shí)A2+離子和半數(shù)B3+離子處于八面體空隙中，而余下的一半B3+離子處于四面體空隙中。,但是，只有包含反尖晶石結(jié)構(gòu)或半反尖晶石結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體電子陶瓷才具備NTC特性。,第

3、 5頁,Confidential ,材料組成及內(nèi)部結(jié)構(gòu),,四面體空隙,,八面體空隙,第 6頁,Confidential ,產(chǎn)品研發(fā)與制造工藝,第 7頁,Confidential ,NTCR的常用參數(shù),零功率電阻值RT Zero-power Resistance指在規(guī)定的溫度T時(shí)，采用引起電阻值變化相對(duì)于總的測(cè)量誤差來說可以忽略不計(jì)的測(cè)量功率測(cè)得的電阻值。NTC熱敏電阻的電阻-溫度(R-T)關(guān)系特性，可用下式數(shù)學(xué)模型近似表示：R=Ro EXPB*(1/T-1/To) 其中R , Ro : 絕對(duì)溫度T(K), To(K)下的零功率

4、電阻值 上式為經(jīng)驗(yàn)公式，只在額定溫度To或額定阻值Ro的有限范圍內(nèi)才具有一定的精度。在較大溫度區(qū)間，需要對(duì)B進(jìn)行函數(shù)修正：Bt= cT2 + dT + e 這里c、d、e為常數(shù)。 T=t() + 273.15 額定零功率電阻值 R25 Rated Zero-power Resistance 即標(biāo)稱電阻值，通常是指在基準(zhǔn)溫度25時(shí)測(cè)得的零功率電阻值。 熱時(shí)間常數(shù) Thermal Time Constant 指熱敏電阻器的惰性，即在無功功率狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度突變時(shí)，電阻體溫度由初始值變化到最終溫度之差的63.2%所需的時(shí)間。與測(cè)試所用介質(zhì)有關(guān)。,第 8頁,Confidential

5、 ,NTCR的常用參數(shù),耗散系數(shù) Thermal Dissipation Constant 指熱敏電阻器耗散功率與電阻體相應(yīng)的溫度變化之比，既熱敏電阻器的溫度單位量增加所耗散的功率。熱耗散系數(shù)與熱敏電阻的形狀、尺寸、安裝條件及周圍環(huán)境有關(guān)。 最大穩(wěn)態(tài)電流 Imax 指在環(huán)境溫度為25時(shí)允許施加在熱敏電阻器上的最大連續(xù)電流。 B 值() Beta Value 描述其電阻溫度關(guān)系的材料常數(shù)，它是在一個(gè)特定溫度下的阻值與其在不同溫度下阻值的近似計(jì)測(cè)值，既B值的大小能夠反映兩個(gè)特定溫度間電阻對(duì)溫度變化的尺度,對(duì)于常用的NTC熱敏電阻，B值的范圍一般在3000 5000 之間，B值越大，對(duì)應(yīng)溫度變化

6、的電阻值變化越大。B值的定義公式為：B=(lnR1-lnR2)/(1/T1-1/T2)R1 : 絕對(duì)T1下的零功率電阻值R2 : 絕對(duì)T2下的零功率電阻值 T=t() + 273.15,第 9頁,Confidential ,NTCR的物理特性,電阻-溫度特性,第 10頁,Confidential ,NTCR的物理特性,電流-電壓特性,U=I*R,第 11頁,Confidential ,NTCR的物理特性,電流-時(shí)間特性,第 12頁,Confidential ,NTCR的主要應(yīng)用,基于電阻-溫度特性的應(yīng)用：N

7、TC的電阻值可以隨溫度的上升而下降，由于其溫度系數(shù)非常大，所以可以檢知微小的溫度變化，因此被廣泛應(yīng)用在溫度的測(cè)量、控制與補(bǔ)償，如冰箱，空調(diào)，微波爐等等。 基于電流-電壓特性的應(yīng)用：當(dāng)通入的電流小，幾乎不使組件本身發(fā)熱時(shí)，電阻值是一定值。當(dāng)電流增加，NTC熱敏電阻產(chǎn)生的焦耳熱使組件本身的溫度上升(self-heating)，并與環(huán)境進(jìn)行熱交換。此電流-電壓特性的典型應(yīng)用為液位傳感器，其基本原理是利用NTC熱敏電阻在液體和空氣中的熱散失差異；平衡溫度將隨介質(zhì)種類而不同。 基于電流-時(shí)間特性的應(yīng)用：當(dāng)開始加電壓于NTC熱敏電阻時(shí)是定電阻、定電流的狀態(tài)，而在自熱區(qū)域(self-heating)則電阻下

8、降、電流增加。而其改變速率則和加于NTC熱敏電阻上的功率和組件本身的質(zhì)量、形狀/結(jié)構(gòu)及環(huán)境狀況等因素有關(guān)。此電流-時(shí)間特性可用于抑制突波電流，又不至于對(duì)電路的總電流造成太大的影響。因此被廣泛應(yīng)用于OA (operate automatic)機(jī)器的交換式電源供應(yīng)器中，以抑制電源開啟時(shí)，引發(fā)的突波電流，如此可以防止熔絲的熔斷與保護(hù)電子線路及其它電子組件，以提高OA機(jī)器的可靠度。,第 13頁,Confidential ,怎樣選擇合適的NTCR,第一步：了解Probe的工作溫度范圍，確定NTCR的關(guān)鍵溫度點(diǎn),深入了解產(chǎn)品的使用環(huán)境，在其工作溫度范圍中選擇有代表性的兩個(gè)溫度點(diǎn)。 常

9、見的溫度點(diǎn)有: -10C,0C,25C,50C, 75C,85C,100C等。 該兩個(gè)溫度點(diǎn)的阻值將會(huì)用來計(jì)算B值， 如:B0/50,B25/75等。,第 14頁,Confidential ,怎樣選擇合適的NTCR,第二步：選擇合適的R-T曲線,R-T 曲線反映了NTCR的材料特性，體現(xiàn)了電阻值隨著溫度的變化趨勢(shì)，通常可以根據(jù)B值的大小進(jìn)行判斷，B值越大，代表該曲線越陡峭。,第 15頁,Confidential ,怎樣選擇合適的NTCR,第三步：確定合適的標(biāo)準(zhǔn)零功率電阻R25以及關(guān)鍵溫度點(diǎn)電阻,RT=R25*exp B*1/T-1/(25+273),

10、NTC熱敏電阻器一般用于各種電子產(chǎn)品中作微波功率測(cè)量、溫度檢測(cè)、溫度 補(bǔ)償、溫度控制及穩(wěn)壓用，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的需要選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)零功率電阻R25。,一般原則： 1. 工作溫度區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)域，R25盡可能選高阻值； 2. 工作溫度區(qū)域?yàn)榈蜏貐^(qū)域，R25盡可能選低阻值。 3. 由于材料本身原因，高R值低B值或低R值高B值的NTC熱敏電阻較難實(shí)現(xiàn)，盡量避免。,第 16頁,Confidential ,怎樣選擇合適的NTCR,第四步：選擇合適的Beta 及電阻公差,1. Beta 公差和材料本身的一致性有關(guān)，一般情況可以控制在1.5%以內(nèi)。,2. 阻值公差分為：1度公差與精度,區(qū)別：,,,,,R24,R26,24,26,1度公差是一個(gè)物理參數(shù)，如果B值確定，每個(gè)溫度點(diǎn)的1度公差就恒為常數(shù)=(R1-R2)/R1。1度公差隨著溫度的增加而減小。 精度是分選NTCR時(shí)設(shè)定的參數(shù)，可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行設(shè)置，一般為0.55%。,Thank you!,Tel: 0755-33857339/33857177 Fax: 0755-33857335 QQ: 2276962884 E-mail: ,