3.Термисторы косвенного подогрева

рпод - мощность, необходимая для нагрева термистора до той же температуры при косвенном подогреве. К (0,5...0,97)

3. Постоянная времени т складывается из двух постоянных т=т₁+т₂ 1 - это время, в течении которого температура термистора изменится в е раз по отношению к установившемуся значению при мгновенном изменении мощности подогреваемой обмотки T1=(5...20)c 2-ая постоянная самого термистора (0,05... 1)сек - характеризует задержку (0,05..1)с в изменении температуры термистора по отношению к изменению температуры подогревателя. Применение: для дистанционного управления различными системами, для защиты схем от перегрузок.

4. Номинальная мощность подогрева Р_п, мВт для СТ1-21 -60 мВт СТЗ-21 - 60 мВт

5. Номинальное сопротивление подогревателя R_n, Ом

R_n - 100 Ом + 10%

6. Максимальное напряжение между термистором и подогревателем, В. 100В

Первыми отечественными терморезисторами косвенного подогрева были ТКП. До сих пор выпускают: ТКП-20 ТКП-20Б

ТКП-50 ТКП-ЗООА Цифры - это значения сопротивления терморезистора в Ом при максимальной мощности, выделяемой в подогревателе Конструктивно первые три: РЭ - трубка из полупроводникового материала d = 0,8 мм, 1 = 1,6... 1,8 мм, внутри которого расположен спиральный подогреватель;

ТПК-ЗООА - имеет РЭ в виде стержня диаметром 0,4 мм, который помещен внутрь спирального подогревателя

Конструкции помещены в баллон, внутри которого - вакуум или инертный газ.

4Эффект Холла Этот эффект был открыт в 1879 году американским физиком Холлом. Если полупроводник, через который протекает ток, поместить в перпен­дикулярное линиям тока магнитное поле, то в полупроводнике возникает элек­трическое поле, перпендикулярное направлению магнитного поля. Рассмотрим механизм образования эффекта Холла на примере полупро­водника с дырочной проводимостью (р). На электрический зарядq, движущийся в магнитном поле со скоростьюV, действует сила Лоренца (см. рис. 4.1)F = qVBsinf, где В - индукция магнитного поля,f - угол между направлением скорости и индукцией магнитного поля. Рассмотрим случай, когда силаFимеет максимальное значение:sinf=l,aF =qVB . Направление силы может быть определено по правилу левой руки. Если левую руку расположить в магнитном поле так, чтобы силовые ли­нии магнитного поля как бы входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца сов­падали с направлением тока в проводнике, то большой палец, отставленный на 90°, покажет направление действия силы.В рассматриваемом случае сила Лоренца отклоняет дырки к верхней гра­ни полупроводниковой пластины, вследствие чего их концентрация там увели­чивается, а у нижней грани уменьшается. Такое распределение зарядов приводит к возникновению поперечного электрического поля (эффект Холла) и разности потенциалов между верхней и нижней гранями полупроводниковой пластины: U = Е • d, откуда E=U/d, где Е - напряженность поперечного электрического поля, d - расстояние между гранями пластины. Возникшее электрическое поле препятствует дальнейшему отклонению зарядов при условии qE = qVB , (qE - силы электрического поля, qVB - силы Ло­ренца) поперечный ток исчезает. Линии тока будут совпадать с направлением внешнего электрического поля.

Между верхней и нижней гранями пластины будет существовать разность потенциалов. Ток, протекающий через пластину, помещенную в магнитное поле равен I=pqVdh, откуда V=I/pqdh, (4.2) где р - концентрация носителей заряда, h - толщина пластины. Подставляя в формулу (4.1) полученное выражение (4.2): Ux=IBd/pqhd=IB/pdh=(R/I)*BI Величина R =1/pq получила название «коэффициента Холла». Следует отметить, что формула (4.3) справедлива при l > (2.3)d.

Для полупроводника с электронной проводимостью (п) при аналогичных условиях электроны под действием силы Лоренца также отклоняются к верхней грани. Это обусловлено отрицательным знаком заряда электрона и противопо­ложным направлением движения электронов. Коэффициент Холла при этом будет равен: R =-1/qn, а полярность напряжения - противоположна полярности напряжения для полупроводника с дырочной проводимостью (р). В полупроводнике со смешанной проводимостью результирующее холловское напряжение будет меньше, чем в полупроводниках с носителями одно­го знака, поскольку электроны и дырки отклоняются к одной и той же грани.

Эффект Холла используется для создания измерителей магнитного поля, поскольку измеряемое напряжение Ux линейно зависит от индукции магнитно­го поля. Выходной сигнал имеет малую амплитуду. Датчики Холла изготовля­ются из тонких полупроводниковых пластин, имеющих квадратную форму и четыре вывода, расположенные симметрично со всех сторон пластины. Для их изготовления используют полупроводники с высокой подвижностью носителей заряда, обычно, n - типа Ge, As, Ga и другие.

15. Варисторы Это полупроводниковые резисторы с нелинейной вольтамперной харак­теристикой, сопротивление которых зависит от величины приложенного к ним напряжения, то есть от величины напряженности электрического поля. Характер вольтамперной характеристики варистора говорит о наличии р-п перехода в его структуре. Если Вольтамперная характеристика носит сим­метричный характер, то такой варистор называется симметричным. В узком диапазоне токов и напряжений Вольтамперная характеристика описывается выражением I=A-U^ β , где А - постоянный коэффициент, зависящий от типа варистора; β -коэффициент нелинейности вольтамперной характери­стики.

Основные параметры варисторов

1.Коэффициент нелинейности вольтамперной характеристики β =R₀/r_д=(U/I)/(dU/dI)=(UdI)/(IdI). Это отношение статического сопротивления R₀ к дифференциальному r_д в заданной точке вольтамперной характеристики. На линейном участке вольтам­перной характеристики в некотором диапазоне токов и напряжений , β можно считать практически постоянной, тогда Вольтамперная характеристика описы­вается выражением (4.1), бетта=3...30.

Номинальная мощность рассеяния Р_н - максимальная мощность, кото­рую может рассеивать варистор при сохранении его параметров в установленных пределах в течении срока службы.

Величина Р_н определяется конструкцией и материалом варистора Р_н=(0,01...3.0) Вт для варисторов малой мощности и Рн<=150Вт для варисторов большой мощности.

Температурные коэффициенты статического сопротивления, и измеренные при постоянном напряжении и при постоянном токе Для отечественных варисторов ТКС <= -7-10"³ 1/°С

Классификационное напряжение Uкл - условный параметр – определяет значение постоянного напряжения на варисторе при заданном значении клас­сификационного тока. Uкл не является рабочим напряжением, так как U_pаб оп­ределяется с учетом Р_н Uкл⁼(15...1500)В.

Классификационный ток I_ra значение тока, при котором определяют Uкл Iкл для варисторов малой мощности (доли мА), а для варисторов большой мощности Iкл =(1 ...25)мА.

Максимально допустимое напряжение U_max =(десятки...сотни) В.

Диапазон рабочих температур максимальный для отечественных вари­сторов (-60...+85)°С.

Частотные свойства - ограниченный частотный диапазон из-за проявления собственной емкости варистора (f =единицы килогерц).

Сам же варистор является практически безынерционным прибором - при изменении напряжения сразу же изменится сопротивление. Применение: защита от атмосферных перенапряжений ВВ линий и линий связи; защита от перенапряжений приборов и элементов схем; стабилизация токов и напряжений.