環境溫度對高分子PTC熱敏電阻的影響高分子PTC熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過程與自身的發熱和散熱情況有關,因而其維持電流(ihold)、動作電流(itrip)及動作時間受環境溫度影響。當環境溫度和電流處于a區時,熱敏電阻發熱功率大于散熱功率而會動作;當環境溫度和電流處于b區時發熱功率小于散熱功率,高分子PTC熱敏電阻由于電阻可恢復,因而可以重復多次使用。圖6為熱敏電阻動作后,恢復過程中電阻隨時間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復到初始值1.6倍左右的水平,此時熱敏電阻的維持電流已經恢復到額定值,可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復相對較快;而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復相對較慢。標稱阻值Rc:一般指環境溫度為25℃時熱敏電阻器的實際電阻值。青海溫度傳感型熱敏電阻原理
電容引起的浪涌電流計算:比如在輸入電壓V為220Vac,整個電路內阻(含整流橋和濾波電容)Rs=1Ω,若正好在電源輸入波形達到90度相位的時候開機,那么開機瞬間浪涌電流的峰值將達到:I=(220×1.414)/1≈311(A)這個浪涌電流雖然時間很短(mS級),但如果不加以抑制,會減短輸入電容和整流橋的壽命,還可能造成輸入電源電壓的降低,讓使用同一輸入電源的其它電源設備瞬間掉電,對臨近設備的正常工作產生干擾。我們在選用功率型NTC熱敏電阻針對濾波電容引起的浪涌電流保護時,需要選擇什么樣參數的功率型NTC熱敏電阻呢?這里面還是有一些知識點的,我們建議從R25阻值、比較大穩態電流、允許比較大電容(焦耳能量)等幾個方面對功率型NTC熱敏電阻的參數進行選擇。青海溫度傳感型熱敏電阻原理NTC通常由2或3種金屬氧化物組成, 混合在類似流體的粘土中, 并在高溫爐內鍛燒成致密的燒結陶瓷。
功率型NTC熱敏電阻多用于電源抑制浪涌。抑制浪涌用NTC熱敏電阻器,是一種大功率的圓片式熱敏電阻器,常用于有電容器、加熱器和馬達啟動的電子電路中。在電路電源接通瞬間,電路中會產生比正常工作時高出許多倍的浪涌電流,而NTC熱敏電阻器的初始阻值較大,可以抑制電路中過大的電流,從而保護其電源電路及負載。當電路進入正常工作狀態時,熱敏電阻器由于通過電流而引起阻體溫度上升,NTC電阻值下降至很小,不會影響電路的正常工作。
熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變,而這種改變是非線性的,Steinhart-Hart公式表明了這一點。在進行溫度測量時,需要驅動一個通過熱敏電阻的參考電流,以創建一個等效電壓,該等效電壓具有非線性的響應。您可以使用配備在微控制器上的參照表,嘗試對熱敏電阻的非線性響應進行補償。即使您可以在微控制器固件上運行此類算法,但您還是需要一個高精度轉換器用于在出現極端值溫度時進行數據捕獲。另一種方法是,您可以在數字化之前使用“硬件線性化”技術和一個較低精度的ADC。(Figure1)其中一種技術是將一個電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進行串聯(見圖1)。將PGA(可編程增益放大器)設置為1V/V,但在這樣的電路中,一個10位精度的ADC只能感應很有限的溫度范圍(大約±25°C)。電路允許的比較大啟動電流值決定了功率型NTC熱敏電阻的阻值。
功率型NTC熱敏電阻的R25阻值的選擇。電路允許的比較大啟動電流值決定了功率型NTC熱敏電阻的阻值。假設電源額定輸入為220VAC,內阻為1Ω,允許的比較大啟動電流為60A,那么選取的功率型NTC在初始狀態下的**小阻值為:Rmin=(220×1.414/60)-1=4.2(Ω)針對此應用我們建議選用功率型NTC熱敏電阻的R25阻值≧4.2Ω。功率型NTC熱敏電阻的比較大穩態電流的選擇。比較大穩態電流的選用的原則應該滿足:電路實際工作電流<功率型NTC熱敏電阻的比較大穩態電流。很多電源是寬電壓設計(AC90V-240V),但產品的功率是固定的,因此要注意在低電壓輸入時,工作電流要比高電壓輸入時高許多。根據公式:W=V·I在相同的功率條件下,如在90V的輸入電壓時,工作電流是240V的輸入電壓時的2.7倍。因此電路的實際工作電流以比較低電壓時計算的為準。NTC已被***用于溫度測量與控制、穩壓、補償、抑制浪涌電流以及流量流速測量等諸多領域。青海溫度傳感型熱敏電阻原理
NTC電阻體自身的包封料及線材對熱敏電阻產品的性能有很大影響,其中包封料有硅樹脂、酚醛樹脂。青海溫度傳感型熱敏電阻原理
耗散系數(δ)在規定環境溫度下,NTC熱敏電阻耗散系數是電阻中耗散的功率變化與電阻體相應的溫度變化之比值。δ:NTC熱敏電阻耗散系數,(mW/K)。△P:NTC熱敏電阻消耗的功率(mW)。△T:NTC熱敏電阻消耗功率△P時,電阻體相應的溫度變化(K)。熱時間常數(τ)在零功率條件下,當溫度突變時,熱敏電阻的溫度變化了始未兩個溫度差的63.2%時所需的時間,熱時間常數與NTC熱敏電阻的熱容量成正比,與其耗散系數成反比。τ:熱時間常數(S)。C:NTC熱敏電阻的熱容量。δ:NTC熱敏電阻的耗散系數。青海溫度傳感型熱敏電阻原理
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