2. Полупроводниковые терморезисторы

Терморезисторы – это линейные или нелинейные резисторы, сопротивление которых значительно изменяется с изменением температуры.

Терморезиторы могут иметь отрицательный или положительный ТКС. Последний тип резисторов часто называют позисторами.

Резистивным материалом терморезисторов являются сложные системы на основе оксидных полупроводников, таких как Mn₂O₄, Co₂O₄, Cu0, CoO,NiO. Принцип работы термисторов основан на температурной зависимости сопротивления примесного полупроводника при разных уровнях легирования.

1.4.1 Параметры полупроводниковых терморезисторов

Основные параметры терморезисторов следующие:

1. Номинальное значение сопротивления, которое указывается на корпусе резистора. Это сопротивление терморезистора при температуре 20⁰С. Согласно ГОСТ 2825-67 номинальное сопротивление терморезисторов устанавливается согласно рядам Е6, Е12, Е24.

7. Допуск – максимально допустимое отклонение номинального сопротивления в %. Согласно ГОСТ 9664-74 ряд допусков для терморезисторов составляет: ± 10; ± 20; ± 30.

2. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС)– это относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1 градус.

3. Максимальная мощность рассеивания – мощность, при которой терморезисторы, находящиеся в спокойном воздухе при температуре 20±1⁰С, разогреваются при протекании тока до максимальной рабочей температуры.

4. Максимальная рабочая температура – температура, при которой характеристики резистора остаются стабильными длительное время.

5. Коэффициент энергетической чувствительности – мощность, которую надо подвести к терморезистору для изменения его сопротивления на 1 %.

6. Постоянная времени терморезистора – время, в течение которого температура терморезистора повышается до 63⁰ С при перенесении его из воздушной среды с температурой 0⁰С в воздушную среду с температурой 100⁰С. Этот параметр характеризует тепловую инерционность резистора.

1.4.2 Обозначения полупроводниковых терморезисторов

Согласно принятой системе обозначений, терморезисторы обозначаются буквами СТ (сопротивление термочувствительное). Цифра, следующая за обозначением, указывает вид материала, из которого изготовлен терморезистор (1 – кобальто-марганцевый, 2 – медно-марганцевый, 3 – медно-кобальтово-марганцевый оксидный полупроводник). Цифра, следующая после дефиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора. Дополнительно на корпусе указывается номинальное значение сопротивления и допуск.

Например: СТ3-18 1к0 ±20% - сопротивление термочувствительное с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, резистивный материал из медно-кобальтово-марганцевого оксидного полупроводника, номинальное сопротивление при 20⁰С 1кОм, допустимое отклонение сопротивления от номинала 20%.

Полупроводниковые терморезисторы старого типа обозначались буквами ММТ (медно-марганцевые терморезисторы) или КМТ (кобальто-марганцевые терморезисторы). Цифра, стоящая после дефиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора.

Например: ММТ-8 100 ±10% - сопротивление термочувствительное с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, резистивный материал из медно-марганцевого оксидного полупроводника, номинальное сопротивление при 20⁰С 100 Ом, допустимое отклонение сопротивления от номинала 10%.

Все полупроводниковые терморезисторы конструктивно изготовляются аналогично металлокерамическим изделиям в виде, стержней, трубок, шайб, дисков или бусинок (рис.1.11).

Терморезисторы с отрицательным ТКС широко применяются в системах обратной связи электронных приборов для повышения температурной стабильности последних, для измерения температуры и мощности СВЧ колебаний.

Позисторы или РТС термисторы (положительный температурный коэффициент) - это керамические компоненты, чье сопротивление мгновенно возрастает, когда температура превышает допустимый предел. Эта особенность делает их идеальными для различного применения в современном электронном оборудовании.

Позисторы в последнее время широко применяются для защиты входных цепей сетевой РЭА, как термопредохранители. Например, при выходе регулирующего элемента импульсного сетевого источника питания резко возрастает ток, потребляемый источником питания от сети. Это вызывает разогрев позистора, а значит увеличение его сопротивления. Ток, потребляемый блоком питания от сети, резко снижается, предотвращая дальнейшее повреждение РЭА.