貼片NTC熱敏電阻應用示例及全球制造商簡介

發布時間:2023-03-10 11:41:39 瀏覽次數:434

貼片NTC熱敏電阻是一種由錳、鈷、鎳為主多種金屬氧化物為原料燒結而成的陶瓷半導體感熱晶體,對溫度變化的敏感度極高,其零功率電阻值隨著本體溫度升高而呈指數關系下降。根據其R-T阻溫曲線,可以測算出每一個溫度點精確的電阻值,在電路中可通過電阻值來實現溫度的數字化對應,用來進行溫度的測量和控制。

本文就貼片NTC熱敏電阻的溫度檢測及控制與溫度補償等功能而作為溫度保護器件的應用示例進行介紹。

? 溫度測量:電子溫度計、電子萬年歷、電子鐘溫度顯示、電子禮品等;

? 溫度控制:手機、汽車電話、筆記本電腦、智能穿戴設備等設備充電電池的溫度傳感;

? 溫度補償:移動通信設備的晶體管、IC和晶體振蕩器的溫度補償。

1   數顯溫度計及電子體溫計的溫度測量

貼片NTC熱敏電阻作為溫度數據采集的最前端輸入,進入放大電路進行充分的放大處理后,進入CPU中的A/D變換電路,高位雙積分式的A/D電路將采集到的溫度值(模擬)轉換成精細的數字bit信號,再給CPU的一系列運作變換處理驅動顯示出來,實現對被測物體的溫度實時顯示。

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2   智能手機與平板中的溫度檢測與溫度補償

電子元器件通常都有一定的溫度系數,其輸出信號會隨溫度變化而漂移,稱為溫漂。為了減小溫漂,需要采用溫度補償措施在一定程度上抵消或減小其輸出的溫漂。

溫度補償的基本電路是與貼片NTC熱敏電阻以及固定電阻進行串聯的分壓電路。CPU及功率模塊等安裝在發熱部位附近的貼片NTC熱敏電阻的電阻值會隨溫度上升而下降,因此分壓電路的輸出電壓會發生變化。該變化輸送至微控制器后將會保護電路元件免受過熱造成的影響,或進行溫度補償。

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溫度檢測/溫度補償基本電路

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3   移動設備電池充電中的溫度檢測

大多數中小型電池組通常使用多路熱敏電阻來監測溫度:一路熱敏電阻位于電池組之外,主要用于測量環境溫度;其他一路或多路熱敏電阻位于電池組的中心。恰當的溫度檢測可防止電池發生熱逸潰,并確保其充電或放電安全。即在電池組的+端子與-端子之外,設置一個溫度監測用端子,其內部搭載有貼片NTC熱敏電阻。在電池溫度上升時,貼片NTC熱敏電阻電阻值會下降,當超過上限充電溫度時,充電控制IC將會停止充電。下圖為基本電路示例。電池組內的保護IC會測量電池電壓,從而防止過充電或過放電。

在快速充電等要求充電控制更為精準的情況時,將會使貼片NTC熱敏電阻與充電控制IC進行連接,從而用于測量環境溫度。

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4   晶體振蕩器的溫度補償

在電腦等電子設備中,若要產生基準頻率(時鐘基準信號),則需要使用利用晶振的晶體振蕩器。晶振溫度特性如下圖圖片曲線(紅線:無溫度補償)所示,呈現以基準溫度(通常為25℃)為拐點的3次曲線,振動頻率偏差(縱軸)隨溫度發生大幅變化。而通過在低溫范圍與高溫范圍分別插入與晶振溫度特性相反的補償電路便可縮小振動頻率偏差(藍線:有溫度補償)。該補償電路為模擬方式,低溫范圍與高溫范圍的補償電路分別由貼片NTC熱敏電阻與電容器、電阻構成。內置溫度補償電路的晶體振蕩器稱為TCXO(溫度補償型晶體振蕩器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。

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