서미스터와 포지스터는 무엇이며 어디에 사용됩니까?

서미스터는 온도에 따라 달라지는 전기 저항이 있는 반도체 부품입니다. 1930년 과학자 Samuel Reuben이 발명한 이 구성 요소는 여전히 기술 분야에서 널리 사용됩니다.

서미스터는 다양한 재료로 만들어지며, 저항 온도 계수(TCR) 이는 상당히 높습니다. 금속 합금 및 순수 금속, 즉 특수한 특정 반도체보다 훨씬 우수합니다.

직접 주요 저항 요소는 분말 야금, 일부 금속의 칼코겐화물, 할로겐화물 및 산화물을 처리하여 예를 들어 다양한 크기의 디스크 또는 막대 형태, 대형 와셔, 중간 튜브, 박판, 수 미크론에서 수십 밀리미터 크기의 작은 구슬...

요소의 저항과 온도 사이의 상관 관계 특성에 따라 서미스터를 포지스터와 서미스터라는 두 개의 큰 그룹으로 나눕니다.포지스터는 양의 TCS(이러한 이유로 포지스터는 PTC 서미스터라고도 함)를 갖고 서미스터는 음의 TCS를 갖습니다(그래서 NTC 서미스터라고 함).

서미스터 - 음의 온도 계수와 고감도를 갖는 반도체 재료로 만들어진 온도 종속 저항기, 포지스터 - 양의 계수를 갖는 온도 종속 저항기. 따라서 포지스터 본체의 온도가 상승하면 저항이 감소하고 서미스터의 온도가 상승하면 그에 따라 저항이 감소합니다.

오늘날 서미스터용 재료는 다음과 같습니다. 코발트, 망간, 구리 및 니켈과 같은 전이 금속의 다결정 산화물, 유형 IIIIBV 화합물, 실리콘 및 게르마늄과 같은 도핑된 유리질 반도체 및 일부 기타 물질의 혼합물입니다. 주목할 만한 것은 티탄산바륨 고용체 포지스터입니다.

서미스터는 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

• 저온 등급(작동 온도 170K 미만),

• 중간 온도 등급(작동 온도 170K ~ 510K),

• 고온 등급(작동 온도 570K 이상),

• 별도의 고온 등급(900K ~ 1300K의 작동 온도).

서미스터와 포지스터 모두 이러한 모든 요소는 다양한 기후 외부 조건과 상당한 물리적 외부 및 전류 부하에서 작동할 수 있습니다. 그러나 심한 열 순환 하에서 공칭 실온 저항 및 온도 저항 계수와 같은 초기 열전 특성은 시간이 지남에 따라 변합니다.

예를 들어 간접적으로 가열되는 서미스터와 같은 결합된 구성 요소도 있습니다. 이러한 장치의 하우징에는 서미스터 자체와 서미스터의 초기 온도 및 그에 따른 초기 전기 저항을 설정하는 갈바닉 절연 가열 요소가 포함되어 있습니다.

이러한 장치는 서미스터의 발열체에 적용되는 전압에 의해 제어되는 가변 저항으로 사용됩니다.

주어진 부품의 I-V 특성의 동작점을 어떻게 선택하느냐에 따라 회로 내 서미스터의 동작 모드도 결정되며, I-V 특성 자체는 설계 특성과 가해지는 온도와 관련이 있다. 구성 요소의 하우징.

온도 변동을 제어하고 온도 조건이 변경된 후 변경되는 전류 흐름 및 전기 회로의 인가 전압과 같이 동적으로 변경되는 매개 변수를 보상하기 위해 서미스터는 I — V의 선형 섹션에 설정된 작동 지점과 함께 사용됩니다. 특성 .

그러나 서미스터가 예를 들어 마이크로웨이브 방사선의 강도를 추적하고 측정하기 위한 시스템에서 스타터, 시간 릴레이로 사용되는 경우 작동 지점은 전통적으로 I-V 특성(NTC 서미스터)의 하강 섹션에 설정됩니다. 화재 경보 시스템에서, 열 제어, 벌크 물질 및 액체의 흐름을 제어하기 위한 설비에서.

1K에서 -2.4~-8.4%의 TCS를 갖는 오늘날 가장 인기 있는 중간 온도 서미스터 및 포지스터... 이들은 옴에서 메그옴까지 광범위한 저항에서 작동합니다.

실리콘 기반으로 만들어진 1K에서 0.5% ~ 0.7%의 상대적으로 낮은 TCR을 가진 포지스터가 있습니다. 그들의 저항은 거의 선형적으로 변합니다.이러한 포지스터는 다양한 최신 전자 장치, 특히 강력한 전자 장치의 온도 안정화 시스템 및 전력 반도체 스위치의 능동 냉각 시스템에 널리 사용됩니다. 이러한 구성 요소는 회로도에 쉽게 맞고 보드 공간을 많이 차지하지 않습니다.

일반적인 포지스터는 세라믹 디스크 형태이며 때로는 여러 요소가 한 케이스에 직렬로 설치되지만 보호용 에나멜 코팅의 한 변형에 더 자주 설치됩니다. 포지스터는 소박함과 물리적 안정성으로 인해 온도 센서 및 자체 안정화 요소뿐만 아니라 과전압 및 전류로부터 전기 회로를 보호하는 퓨즈로 자주 사용됩니다.

서미스터는 특히 온도 프로세스의 정밀한 제어가 중요한 많은 전자 분야에서 널리 사용됩니다. 이는 데이터 전송 장비, 컴퓨터 기술, 고성능 프로세서 및 고정밀 산업 장비에 적용됩니다.

서미스터 애플리케이션의 가장 간단하고 가장 널리 사용되는 예 중 하나는 효과적인 돌입 전류 제한입니다. 현재 전압은 주전원에서 전원 공급 장치로 공급되며 매우 예리합니다. 커패시터 충전 상당한 정전 용량과 큰 충전 전류가 기본 회로에 흐르며 다이오드 브리지를 태울 수 있습니다.

이 전류는 여기에 있으며 서미스터에 의해 제한됩니다. 즉, 이 회로 구성 요소는 옴의 법칙에 따라 가열되기 때문에 통과하는 전류에 따라 저항을 변경합니다. 그런 다음 서미스터는 실온으로 냉각되자마자 몇 분 후에 원래 저항을 복구합니다.