Apa itu termistor dan posistor dan di mana mereka digunakan

Termistor adalah komponen semikonduktor dengan hambatan listrik yang bergantung pada suhu. Diciptakan pada tahun 1930 oleh ilmuwan Samuel Reuben, komponen ini masih banyak digunakan dalam teknologi.

Termistor terbuat dari bahan yang berbeda, koefisien suhu resistensi (TCR) yang cukup tinggi - jauh lebih unggul dari paduan logam dan logam murni, yaitu dari semikonduktor khusus dan spesifik.

Secara langsung, elemen resistif utama diperoleh dengan metalurgi serbuk, pengolahan kalkogenida, halida dan oksida dari beberapa logam, memberi mereka bentuk yang berbeda, misalnya dalam bentuk cakram atau batang dengan ukuran berbeda, mesin cuci besar, tabung sedang, pelat tipis, manik-manik kecil, dengan ukuran dari beberapa mikron hingga puluhan milimeter...

Berdasarkan sifat korelasi antara resistansi elemen dan suhunya, termistor dibagi menjadi dua kelompok besar - posistor dan termistor.Posistor memiliki TCS positif (untuk alasan ini, posistor juga disebut termistor PTC) dan termistor memiliki TCS negatif (itulah sebabnya disebut termistor NTC).

Termistor - resistor yang bergantung pada suhu yang terbuat dari bahan semikonduktor dengan koefisien suhu negatif dan sensitivitas tinggi, posistor - resistor yang bergantung pada suhu dengan koefisien positif. Jadi, ketika suhu tubuh posistor meningkat, resistansinya menurun, dan ketika suhu termistor meningkat, resistansinya juga menurun.

Bahan untuk termistor saat ini adalah: campuran oksida polikristalin dari logam transisi seperti kobalt, mangan, tembaga dan nikel, senyawa tipe IIIIBV, serta semikonduktor kaca yang diolah seperti silikon dan germanium dan beberapa zat lainnya. Terkemuka adalah posistor larutan padat barium titanat.

Termistor dapat diklasifikasikan sebagai:

• Kelas suhu rendah (suhu operasi di bawah 170 K);

• Kelas suhu sedang (suhu pengoperasian dari 170 K hingga 510 K);

• Kelas suhu tinggi (suhu operasi 570 K ke atas);

• Kelas suhu tinggi terpisah (suhu pengoperasian dari 900 K hingga 1300 K).

Semua elemen ini, baik termistor maupun posistor, dapat bekerja dalam kondisi eksternal iklim yang berbeda dan di bawah beban fisik eksternal dan arus yang signifikan. Namun, di bawah thermocycling yang parah, karakteristik termoelektrik awalnya, seperti resistansi suhu ruangan nominal dan koefisien resistansi suhu, berubah seiring waktu.

Ada juga komponen gabungan, misalnya termistor yang dipanaskan secara tidak langsung... Rumah perangkat semacam itu berisi termistor itu sendiri dan elemen pemanas yang diisolasi secara galvanis yang mengatur suhu awal termistor dan, karenanya, hambatan listrik awalnya.

Perangkat ini digunakan sebagai resistor variabel yang dikendalikan oleh tegangan yang diterapkan ke elemen pemanas termistor.

Bergantung pada bagaimana titik operasi dari karakteristik I — V komponen tertentu dipilih, mode operasi termistor dalam rangkaian juga ditentukan, dan karakteristik I — V itu sendiri terkait dengan karakteristik desain dan suhu yang diterapkan pada perumahan komponen.

Untuk mengontrol fluktuasi suhu dan mengkompensasi parameter yang berubah secara dinamis, seperti arus yang mengalir dan tegangan yang diberikan dalam rangkaian listrik, yang berubah setelah perubahan kondisi suhu, termistor digunakan dengan titik operasi yang diatur pada bagian linier dari I — V karakteristik .

Tetapi titik operasi secara tradisional diatur pada bagian jatuh dari karakteristik I-V (termistor NTC), jika termistor digunakan, misalnya, sebagai starter, relai waktu, dalam sistem pelacakan dan pengukuran intensitas radiasi gelombang mikro, dalam sistem alarm kebakaran, kontrol termal, dalam instalasi untuk mengontrol aliran bahan curah dan cairan.

Termistor dan posistor suhu menengah paling populer saat ini dengan TCS dari -2,4 hingga -8,4% pada 1 K... Mereka beroperasi pada berbagai resistansi dari ohm hingga megohm.

Ada posistor dengan TCR yang relatif rendah yaitu 0,5% hingga 0,7% pada 1 K yang dibuat berdasarkan silikon. Perlawanan mereka berubah hampir secara linier.Posistor semacam itu banyak digunakan dalam sistem stabilisasi suhu dan dalam sistem pendingin aktif sakelar semikonduktor daya di berbagai perangkat elektronik modern, terutama yang bertenaga. Komponen-komponen ini mudah masuk ke dalam skema dan tidak memakan banyak ruang papan.

Posistor tipikal berbentuk cakram keramik, terkadang beberapa elemen dipasang secara seri dalam satu wadah, tetapi lebih sering dalam satu varian dalam lapisan enamel pelindung. Posistors sering digunakan sebagai sekering untuk melindungi sirkuit listrik dari tegangan lebih dan arus, serta sensor suhu dan elemen penstabil diri, karena sifatnya yang bersahaja dan stabilitas fisik.

Termistor banyak digunakan di banyak bidang elektronik, terutama di mana kontrol yang tepat dari proses suhu itu penting. Ini berlaku untuk peralatan transmisi data, teknologi komputer, prosesor kinerja tinggi, dan peralatan industri presisi tinggi.

Salah satu contoh aplikasi termistor yang paling sederhana dan paling populer adalah pembatasan arus masuk yang efektif. Saat ini, tegangan disuplai ke catu daya dari listrik, sangat tajam muatan kapasitor kapasitansi yang signifikan dan arus pengisian yang besar mengalir di sirkuit utama, yang dapat membakar jembatan dioda.

Arus ini ada di sini dan dibatasi oleh termistor, yaitu komponen rangkaian ini mengubah resistansinya tergantung pada arus yang melewatinya, karena menurut hukum Ohm memanas. Termistor kemudian memulihkan resistansi aslinya, setelah beberapa menit, segera setelah mendingin ke suhu kamar.