خصائص ومبدأ عمل الثرمستور

الثرمستور هو نوع من العناصر الحساسة.السمة النموذجية للثرمستور هي الحساسية لدرجة الحرارة.إذن ما هي خصائص الثرمستور؟كيف يعمل؟

الثرمستور هو نوع من العناصر الحساسة ، وفقًا لمعامل درجة الحرارة ينقسم إلى ترمستور معامل درجة الحرارة الموجب (PTC) وثرمستور معامل درجة الحرارة السالب (NTC).السمة النموذجية للثرمستور هي أنها حساسة لدرجة الحرارة وتظهر قيم مقاومة مختلفة عند درجات حرارة مختلفة.الثرمستور ذو معامل درجة الحرارة الموجب (PTC) له قيمة مقاومة أعلى عندما تكون درجة الحرارة أعلى ، و الثرمستور ذو معامل درجة الحرارة السلبية (NTC) له قيمة مقاومة أقل عندما تكون درجة الحرارة أعلى.كلاهما من أجهزة أشباه الموصلات.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الثرمستور ليس جهازًا من أشباه الموصلات بموجب البند 85.41 الضريبي في عملية الاستيراد والتصدير.

الثرمستور هو مكون حساس تم تطويره في وقت مبكر ، مع العديد من الأنواع وتطور أكثر نضجًا.يتكون الثرمستور من مواد خزفية شبه موصلة ، ويتكون الثرمستور من مواد شبه موصلة ، معظمها بمعامل درجة حرارة سالب ، أي أن قيمة المقاومة تنخفض مع زيادة درجة الحرارة.السمات الرئيسية للثرمستور هي حساسية عالية.نطاق درجة حرارة تشغيل واسعة ؛حجم صغيرسهل الاستخدام؛سهلة المعالجة إلى أشكال معقدة ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة ؛استقرار جيد وقدرة زائدة قوية.

نظرًا لأن الثرمستور شبه الموصّل له خصائص فريدة ، يمكن استخدامه ليس فقط كعنصر قياس ، ولكن أيضًا كعنصر تحكم وعنصر تعويض للدائرة في التطبيق.تستخدم الثرمستورات على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل الأجهزة المنزلية ، وصناعة الطاقة الكهربائية ، والاتصالات ، والعلوم العسكرية ، والفضاء ، وما إلى ذلك ، وآفاق تطويرها واسعة للغاية.

السمات الرئيسية للثرمستور هي:

① الحساسية عالية ، ومعامل درجة الحرارة للمقاومة أكبر بـ 10-100 مرة من المعدن ، ويمكنه اكتشاف تغيرات درجة الحرارة من 10-6 ℃ ؛

نطاق درجة حرارة تشغيل واسع ، أجهزة درجة حرارة الغرفة مناسبة لـ -55 315 ، أجهزة درجات الحرارة المرتفعة مناسبة لدرجات حرارة أعلى من 315 (حاليًا تصل إلى 2000 ℃) ، أجهزة درجات الحرارة المنخفضة مناسبة لـ -273 ℃ ～ -55 ؛

③ حجم صغير ، قادر على قياس درجة حرارة الفراغات والتجاويف والأوعية الدموية في الكائنات الحية التي لا تستطيع موازين الحرارة الأخرى قياسها ؛

④ سهل الاستخدام ، يمكن تحديد قيمة المقاومة بشكل تعسفي بين 0.1 ～ 100kΩ ؛

⑤ سهلة المعالجة في أشكال معقدة وإنتاج ضخم ؛

⑥ استقرار جيد وقدرة زائدة قوية.

مبدأ العمل

سيبقى الثرمستور غير نشط لفترة طويلة ؛عندما تكون درجة الحرارة المحيطة والتيار في المنطقة ج ، تكون قوة تبديد الحرارة للثرمستور قريبة من طاقة التسخين ، لذلك قد تعمل أو لا تعمل.عندما تكون درجة الحرارة المحيطة هي نفسها ، يتم تقصير وقت تشغيل الثرمستور بشكل حاد مع زيادة التيار ؛عندما تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة نسبيًا ، يكون للثرمستور وقت تشغيل أقصر وتيار صيانة وتيار تشغيل أصغر.

1. تأثير ptc هو مادة لها تأثير ptc (معامل درجة الحرارة الإيجابي) ، أي تأثير معامل درجة الحرارة الإيجابي ، مما يعني فقط أن مقاومة هذه المادة ستزداد مع زيادة درجة الحرارة.على سبيل المثال ، معظم المواد المعدنية لها تأثير ptc.في هذه المواد ، يظهر تأثير ptc كزيادة خطية في المقاومة مع زيادة درجة الحرارة ، والتي يشار إليها عادةً باسم تأثير ptc الخطي.

2. تأثير ptc غير الخطي ستظهر المادة التي تخضع لتغيير في الطور ظاهرة أن المقاومة تزداد بشكل حاد من عدة مرات إلى عشرات مراتب الحجم ضمن نطاق درجة حرارة ضيق ، أي تأثير ptc غير الخطي.عدد غير قليل من أنواع البوليمرات الموصلة ستظهر هذه الظاهرة.التأثير ، مثل الثرمستور البوليمر ptc.هذه البوليمرات الموصلة مفيدة جدًا لصنع أجهزة حماية التيار الزائد.

3. الثرمستورات البوليمر ptc تستخدم لحماية التيار الزائد.غالبًا ما تسمى الثرمستورات البوليمرية ptc بصمامات الاسترداد الذاتي (يشار إليها فيما يلي باسم الثرمستورات).نظرًا لخصائص مقاومة معامل درجة الحرارة الإيجابية الفريدة ، فهي مناسبة للغاية تستخدم كجهاز حماية من التيار الزائد.استخدام الثرمستور هو نفس المصهر العادي ، والذي يستخدم في سلسلة في الدائرة.

عندما تعمل الدائرة بشكل طبيعي ، تكون درجة حرارة الثرمستور قريبة من درجة حرارة الغرفة ، وتكون المقاومة صغيرة جدًا.لن يعيق تدفق التيار عند توصيله في سلسلة في الدائرة ؛وعندما يكون هناك تيار زائد في الدائرة بسبب عطل ما ، سيزداد الثرمستور في درجة الحرارة بسبب زيادة طاقة التسخين.عندما تتجاوز درجة الحرارة درجة حرارة التبديل (ts ، انظر الشكل 1) ، ستزداد المقاومة على الفور ، وسيقل التيار في الحلقة بسرعة إلى قيمة آمنة.إنه رسم تخطيطي للتغير الحالي أثناء حماية دائرة التيار المتردد بواسطة الثرمستور.بعد تنشيط الثرمستور ، ينخفض ​​التيار في الدائرة بشكل كبير.في الشكل ، t هو وقت تشغيل الثرمستور.نظرًا لأن الثرمستور البوليمر ptc لديه قابلية تصميم جيدة ، يمكن تعديل حساسيته لدرجة الحرارة عن طريق تغيير درجة حرارة التبديل الخاصة به (ts) ، بحيث يمكنه تشغيل الحماية من درجة الحرارة الزائدة والحماية من التيار الزائد في نفس الوقت ، مثل kt16 The - الثرمستور ذو المواصفات 1700dl مناسب للحماية من التيار الزائد والحرارة الزائدة لبطاريات Li-ion وبطاريات Ni-MH بسبب درجة حرارة التشغيل المنخفضة.تأثير درجة الحرارة المحيطة على الثرمستور البوليمر ptc الثرمستور البوليمر ptc عبارة عن ترمستور من النوع التدريجي للتدفئة المباشرة ، وترتبط عملية تغيير المقاومة بالتسخين وتبديد الحرارة الخاصين به ، وبالتالي فإن تيار الصيانة (ihold) ، والتيار التشغيلي (itrip) و يتأثر وقت التشغيل بدرجة الحرارة المحيطة.عندما تكون درجة الحرارة المحيطة والتيار في المنطقة أ ، تكون طاقة تسخين الثرمستور أكبر من طاقة تبديد الحرارة وستعمل ؛عندما تكون درجة الحرارة المحيطة والتيار في المنطقة ب ، تكون طاقة التسخين أقل من طاقة تبديد الحرارة ، ويمكن استعادة الثرمستور البوليمر ptc بسبب المقاومة.الاستخدام المتكرر.الشكل 6 هو رسم تخطيطي لتغير المقاومة بمرور الوقت أثناء عملية الاسترداد بعد تنشيط الثرمستور.تستعيد المقاومة بشكل عام مستوى يقارب 1.6 ضعف القيمة الأولية في عشر ثوان إلى عدة عشرات من الثواني.في هذا الوقت ، تمت استعادة تيار الصيانة للثرمستور إلى القيمة المقدرة ويمكن استخدامه مرة أخرى.يتعافى الثرمستور ذو المساحة الصغيرة والسمك بسرعة نسبيًا ؛بينما الثرمستور ذو المساحة الأكبر والسمك يتعافى ببطء نسبيًا.