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前言
熱敏電阻(Thermistor)是一種溫度敏感電阻器件,其電阻值會隨著溫度的變化而發(fā)生變化。因此熱敏電阻可以分為兩種類型:
正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC Thermistor-Positive
TemperatureCoefficientThermistor)
負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC Thermistor-Negative TemperatureCoefficientThermistor)
NTC熱敏電阻種類多樣,以下列舉常見類別
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片式封裝特點:體積小、多種規(guī)格、靈敏度高、可自動貼裝。
常溫型NTC熱敏電阻
電阻變化原理:錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料。當(dāng)溫度低時,氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,其電阻值降低。
NTC熱敏電阻基本電性參數(shù)
零功率電阻(R25)
(標(biāo)稱)零功率電阻值R25指在規(guī)定溫度(25℃)測得的直流電阻值,由于自熱導(dǎo)致的電阻值變化對于總的測量誤差可以忽略不計。
B常數(shù)
它是兩個特定環(huán)境溫度下的值計算出來的,如下面公式所示:
T 和T0取絕對溫度(K);
一般對比溫度為25℃/50℃,也有取25℃/85℃。
最大容許工作電流
熱敏電阻在靜止空氣中,周圍環(huán)境溫度為25℃,通過自身發(fā)熱使其升溫1℃的電流。
熱時間常數(shù)
熱時間常數(shù)是熱敏電阻在零功率狀態(tài)下,當(dāng)環(huán)境溫度突變時,電阻體溫度由起始溫度變化到最終溫度的63.2%時所需的時間。
耗散因子
熱敏電阻通過自身通電升溫1 ℃所消耗的電功率。
額定功率
熱敏電阻從25 ℃升溫100 ℃所消耗的電功率。
NTC熱敏電阻主要作用
抑制浪涌電流:
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溫度檢測及溫度控制:
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溫度補償:
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順絡(luò)片式NTC熱敏電阻應(yīng)用案例舉例(手機)
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相機模組溫度監(jiān)控
相機模組關(guān)鍵部位(如CMOS傳感器)在工作時會產(chǎn)生大量熱量,若溫度過高會導(dǎo)致性能下降或故障。NTC熱敏電阻可以監(jiān)控這些關(guān)鍵部位溫度變化,及時調(diào)整電路工作狀態(tài),提高模組的穩(wěn)定性和可靠性。
閃光燈溫度監(jiān)控
LED燈在使用過程中產(chǎn)生的熱量會影響LED燈的亮度和壽命。為了防止溫度過高對LED燈產(chǎn)生不良影響,需要使用NTC熱敏電阻來限制LED燈的最大電流。
WiFi/Bluetooth溫度監(jiān)控
WiFi/藍牙電路模塊在工作過程中會產(chǎn)生一定熱量,尤其是在增大發(fā)射接收頻率狀態(tài)下。如果模塊溫度過高,可能會對電路元器件產(chǎn)生損害或?qū)е滦阅芟陆怠榱朔乐惯@種情況發(fā)生,可以使用NTC熱敏電阻進行監(jiān)控及保護。
監(jiān)控充電接口的溫度,尤其是充電的時候,易產(chǎn)生高溫。當(dāng)接口溫度升高時,NTC熱敏電阻的阻值隨之下降,電路中的電流也會相應(yīng)變化。通過檢測電路的電流變化,可以實現(xiàn)對充電器輸出功率的調(diào)整,或是觸發(fā)溫度報警暫停充電,從而控制接口的溫度避免過熱。
CPU溫度監(jiān)控
當(dāng)手機長時間高性能處理,CPU會產(chǎn)生大量熱量,熱敏檢測過熱做出反應(yīng)對手機進行降頻,避免CPU過熱損壞。
功率放大器溫度補償
NTC熱敏電阻在功率放大器的作用不僅是溫度監(jiān)控和保護,還包括溫度補償,以提高功率放大器的線性度和穩(wěn)定性,避免放大失真。具體來說,將NTC熱敏電阻的輸出電壓信號經(jīng)過功放器放大,并與功放器的控制信號相結(jié)合,通過反饋控制來實現(xiàn)功放器的自適應(yīng)溫度補償。這樣,溫度升高時補償電路會自動降低功放器的增益或調(diào)整偏置電流,從而保持功放器的線性度和穩(wěn)定性,避免放大失真。
順絡(luò)片式NTC熱敏電阻應(yīng)用案例舉例(TWS)
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TWS電池倉溫度監(jiān)控
TWS電池倉也常使用鋰電池,因為電池保護板上也有一顆熱敏用量監(jiān)控電池溫度。
TWS左右耳機溫度監(jiān)控
耳機內(nèi)部空間較小且含鋰電池,需要對散熱以及電池溫度進行監(jiān)控,防止高溫燙傷人。
順絡(luò)片式NTC熱敏電阻產(chǎn)品系列&特點
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順絡(luò)產(chǎn)品List
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(下表為部分產(chǎn)品規(guī)格)
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表格中□和◎含義:
※□:電阻的公差代碼,精度最高可達±1%
※◎:B值的公差代碼,精度最高可達±1%
NTC熱敏電阻選型原則
根據(jù)線路對溫度感知要求,確定R25及B值,即片式NTC的R-T曲線,要 求此曲線與線路溫度感知敏感性擬合,使得同一溫度變化下,阻值相差很小;
若需提高線路溫度敏感性要求時,則須選擇B值高的片式NTC元件,B值越高,相同溫度變化時阻值變化越大,體現(xiàn)在電壓上變化越大,可識別的電壓點越多;
若需降低線路溫度敏感性要求時,可用極低溫度系數(shù)的線性電阻與片式NTC串聯(lián),來降低其R-T曲線的B值(使得同一溫度上升時,測試NTC的分壓和NTC加電阻的分壓相比更?。?。
審核編輯 黃宇
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