هاست ارزان هاست ارزان

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

29 مارس 2020

porozhe-admin-kade:نویسنده

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

انواع ترمیستور وکاربردهای 

اگر شما به دنبال یک سنسور دما هستید که هم دقیق باشد وهم مقرون به صرفه ,احتمالا اولین انتخاب شما ترمیستورباشد.ترمیستور یک مقاومت بوده که با تغییر دما مقاومتش نیز تغییر می کند

این مقاله به نحوه کارکرد,انواع وکاربردهای یک ترمیستور می پردازد.

ترمیستور چیست؟

کلمه ترمیستور به انگلیسی (thermistor)یک مقاومت کنترل کننده دما میباشد.مقاومتی که دراین وسیله کنترل کننده دما به کارگرفته شده است,به دمای محیط بستگی دارد.برای بیشتر مقاومت ها ,ضریب حرارتی (دما)بسیارپایین نگه داشته میشود,به گونه ای که تغییرات دما به میزان قابل توجهی در مقاومت آنها تاثیر گذاراست.ازسوی دیگر ضریب حرارتی ترمیستور بسیار بالا بوده وبدین ترتیب مقاومت آن با توجه به تغییرات دما تغییر می کند.هنگام پیدایش ترمیستور تغییرات فیزیکی (تغییرات در دمای آن)تمایل به تغییرات خواص الکتریکی دارد.ازاین رو می تواند به عنوان یک مبدل به کاربرده شود.

ترمیستوربه صورت گشترده ای از نیمه هادیهای حساس که از اکسید فلزها یی که متالیزه شدن وروی دیسک سرامیکی ساخته میشوند.

مبدل حرارتی حالت جامد حساس به گرما,که اجازه میدهد این امرباعث تغییر قابل توجه مقدار مقاومت آن با توجه به نغییر دمای محیط میشود.

در شکل زیر تعدادی ترمیستور کاربردی نشان داده شده است.

 

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

 

همانطور که قبلا گفته شد,وابسته بودن یک مقاومت به دما توسط ضریب حرارتی مشخص میشود.براین اساس ترمیستور ها براساس ضریب حرارتی به دودسته طبقه بندی میشوند.

این دونوع از دسته بندی ها ,ضریب حرارتی مثبت و ضریب حرارتی منفی نام دارند.ازسرامیک برای ساخت هرکدام استفاده شده و تفاوت درضریب حرارتی آنها به مواد سرامیکی که درآنها استفاده شده مربوط میشود.

۱-ترمیستور NTC(ضریب دمایی منفی):

تعریف :NTCیا ترمیستور با ضریب دمایی منفی یک وسیله بوده که مقاومت آن با افزایش دما کاهش میابد.

مواد مورد نیاز ساخت آن:برخلاف دیگر مقاومت ها (ثابت یا متغییر)این نوع از مقاومت ها از سرامیک وپلیمر ساخته شده که از اکسید های فلزی تشکیل شده وبه صورت خشک هستند تا یک فاکتور شکل خوب را به دست آورند.

درترمیستور های NTCازاکسید فلزهایی چون  کبالت ,نیکل,آهن ومس استفاده شده است.

سمبل ترمیستور NTC:

درشکل زیر سمبل یک ترمیستور NTC(ضریب دمایی منفی)نشان داده شده است.

 

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

مشخصات منحنی:

یک NTCمعمولی مقادیر از ۵۵-۲۰۰ درجه سانتی گراد را نشان میدهد.اگرچه بعضی از موارد خاص این نوع تریستور برای دمای

۲۷۳-تا ۱۵ درجه سانتی گراد نیز استفاده میشود.

شکل زیر منحنی مشخصه یک ترمیستوررا نشان میدهد.با توجه به شکل میتوانیم بگوییم که منحنی مشخصه مقاومت,شیب داشته ومبنی برحساسیت گرمایی خوب آن است.اگرچه ارتباط غیرخطی بین مقاومت وگرما ,وبرخی تقریبا طراحی سستم های کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

تلفات گرمایی :

مثل هرمقاومت دیگری,ترمیستور هم هنگامی که مقدار قابل توجهی جریان از آن عبور کند,اتلاف گرمایی دارد.این اتلاف گرما از هسته ترمیستور بوده ه می تواند در دقت وسیله اثر گذار باشد.

ظرفیت گرمایی:

گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای ۱درجه ای در NTCرا ظرفیت گرمایی گویند.این تعیین کننده سرعت پاسخ گویی ترمیستور NTCبوده واز اینرو می توان تصمیم گرفت درکجا می توان از آن استفاده کرد.

ترمیستور های PTC(ضریب دمایی مثبت):

تعریف: PTC یا positive temperature از دسته مقاومت هایی هستند که با افزایش دمای محیط ,مقاومت آن نیز افزایش میابد.

انواع ترمیستورهای PTC:

PTCها براساس ساختار,مواد مورد استفاده شده وفرآیند ساخت گروه بندی میشوند.آنها از نیمه هادی های سیلیکون استفاده می کنند که مشخصاتی خطی دارد.PTCهای سوئیچینگ از نوع دوم هستند)براساس فرآیند ساخت).این ترمیستور منحنی مشخصه غیرخطی دارد.ترمیستورهای PTCدرابتدا گرم میشوند ومقاومت کاهش میابد,تا یک دمای خاصی افزایش میبند وبعد از آن مقاومت به شکل چشمگیری کاهش میابد.

سمبل ترمیستورPTC:

شکل زیر نشان دهنده یک ترمیستور PTCمیباشد.

منحنی مشخصه :

شکل زیر منحنی مشخصه یک ترمیستور سوییچینگ PTC نقره را نشان میدهد.

 

منحنی مشخصه PTC

ما دیدیم که PTCاز جنس نقره مشخصاتی خطی دارد.این بدان معناست  که ترمیستور PTC نسبت به تغییرات  (افزایش ) دما حساس بوده .این افزایش مقاومت خطی به همراه افزایش دما میباشد.سوییچ از نوع PTCبه دلیل بدنه سرامیکی پلی کریستالی متفاوت بوده ودارای منحنی مشخصه غیر خطی است.از شکل متوجه شدیم که تا افزایش قطعی دما که به آن دمای آستانه گفته میشود مقاومت با افزایش دما بسیار شبیه به ترمیستورNTCکاهش میابد.

مقاومت اسمی ترمیستور:

مقاومت اسمی ترمیستور PTCدردمای ۲۵ درجه سانتی گراد درجه بندی میشود ,به این معنا که اگر شما یک ترمیستور PTCرا داشته باشید دارای مقاومت اسمی ۲۰۰ اهم است ومنظور از آن این است که این مقدار دردمای ۲۵ درجه سانتی گراد میباشد.

طبقه بندی براساس نوع ,اندازه وشکل ترمیستور:

ترمیستور NTC یا PTCتوسط اکسید فلزی ساخته شده است.بدنه فلزی ترمیستور را میتوان به اشکال و اندازه های مختلف(میتوان به صورت مهره,دیسک یا به صورت استوانه ) فشرده کرد.در ادامه میتوان تصاویری از انواع آنها را مشاهده کرد.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

کارکرد ترمیستور :

ترمیستور بر اساس یک اصل ساده کار میکند;تغییر دردمای ترمیستور منجر به تغییر مقاومت آن میشود. حالا چگونه این دما تغییر میکند؟دمای ترمیستور میتواند براساس هریک از عوامل خارجی یا داخلی تغییر کند.مهم ترین عامل داخلی ,عبورجریان از وسیله است .هنگامی  که جریان عبوری افزایش میابد امنت شروع به گرم شدن میکند که باعث افزایش دما در ترمیستور میشود.بسته به نوع ترمیستور (PTCیاNTC)مقاومت آن باتوجه به تغییرات دما تغییر میکند.مقاومت و دمای ترمیستور را میتوان از رابطه زیر به دست آورد.

 

 

محاسبه دمای تریستور

که در آن :

R : مقاومت تریستور در دمای T(به کلوین )

R0 : مقاومتی که در دمای T0 ldnin(به کلوین)

ß : ضریب حرارتی ماده

همچنین ضریب حرارتی میتواند از رابطه زیر به دست آید.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

استفاده و کاربرد ترمیستور :

دراین بخش به طور مختصر درمورد هریک از ترمیستور NTCیا PTCو استفاده های محتلف آنها طبق نیاز توضیح داده میشود.

کاربردهای ترمیستور NTC:

سنسورهای دمای NTC:

متداول ترین کاربرد ترمیستور (مقاومت گرمایی) اندازه گیری  دمای محیط است. مقاومت های گرمایی NTCبا توجه به درجه حرارت بسیار حساس بوده و مناسب برای این کاربرد میباشد. این مقاومت ها ارزان بوده وبرای دماهای از رنج ۴۰- تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد استفاده میشود. جدا از محدوده دما ,معیارهای دیگری که هنگام انتخاب ترمیستور مد نظراست شامل :محدوده مقاومتی,دقت,زمان پاسخگویی و… میباشد.

یک مداربسیار مهم که از ترمیستوربرای اندازه گیری دما استفاده میشود ,در زیر نشان داده شده است.این مدار چیزی جز مدار پل وتستوت نیست.درابتدا ,تمامی چهار مقاومت (یکی از آنها مقاومت گرمایی یا ترمیستور است) هماهنگ هستند.به همین علت هیچ جریانی درآمپرمتر وجود نخواهد داشت.یک تغییر کوچک در دما و مقاومت تریستور باعث  عبور جریان از آمپر متر میشود.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

جبران دما :

 حتی اگر تمام نیمه هادی ها دارای ضریب دما باشند، NTC نسبت به دما حساسیت بالایی دارد. از این رو، NTC برای جبران پاسخ ناخواسته به تغییرات دما در یک مدار انتخاب می شود. شبکه جبران غرامت بیشتر از مقاومتهای سری (یا shunt) و یک مدار تقسیم ولتاژ تشکیل شده است. ترمیستورهای نوع پیچ برای این کاربرد ترجیح داده می شوند زیرا دمای ترمیستور و مؤلفه ای که پاسخگوی تغییر دما است باید مطابقت داشته باشد.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

به عنوان مثال میتوان استفاده در سنسور اعلام حریق را از نمونه های استفاده NTCدانست.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

در این مدار، مقاومت ترمیستور ولتاژ را در سراسر مقاومت تحریک سوئیچ ترانزیستور کنترل می کند. از آنجا که ترمیستور افزایش دما را حس می کند، مقاومت آن کاهش می یابد، به نوبه خود باعث افزایش ولتاژ در مقاومت می شود که باعث ایجاد سوئیچ ترانزیستور می شود. سوئیچ باعث می شود تاصدایزنگ  زده و از خطر احتمالی آتش سوزی آگاه شود. اینها بعضی از مدارهای اساسی بودند کهاز ترمیستور استفاده می کردند. این مدارها به مدارهای پیشرفته تبدیل شده اند تا در کاربردهای مختلف عملی مورد استفاده قرار گیرند. برخی از کاربردهای عملی عبارتند از:

  1. کنترل کنند های دما در تلفن همراه
  2. اندازه گیر دمای تجهیزات برای نمایش گاز خروجی سرسیلندر و..

کاربردهای ترمیستور PTC:

ترمیستورهای PTC درواقع براساس عملکردشان به صورت کلی به دو دسته تقسیم میشوند که در ادامه به آنها پرداخته میپردازیم.

ترمیستورهای قدرت PTC:

۱-ترمیستور قدرت به عنوان فیوز:این مدل از ترمیستور برای مدارهایی که به حفاظت بیشتری احتیاج دارند استفاده میشود. سرامیک PTC ترمیستورها جایگزین فیوزهای معمولی برای محافظت از بارهایی مانند موتور، ترانسفورماتور و غیره هستند.شکل زیر نشان دهنده این نوع از ترمیستور میباشد.

 

 این ترمیستورهای PTC از سوئیچ در مدارهای استارت موتور، مدارهای Degaussing و غیره استفاده می شوند که به دلیل مقاومت و ویژگی دما، ترمیستور های PTC انتخاب خوبی برای بخاری های کوچک و ترموستات ها است.

سنسورهای PTC:

یک سنسور PTC Thermistor در کاربردهای مختلف استفاده می شود. به عنوان یک سنسور سطح، آنها گزینه مناسبی برای تشخیص و کنترل سرریز در مخازن نفتی هستند. نوع دیگری از سنسور که با استفاده از PTC Thermistor ساخته می شود، وجود سنسور دما است. در اینجا وقتی از این PTC استفاده می شود، فقط ناحیه شیب دار آنها از ویژگی R / T در نظر گرفته می شود. همچنین، با توجه به اینکه اثر واریستور از آن جدا نشده است، مقاومت به عنوان تابعی از دمای محیط در نظر گرفته می شود. این سنسورها در مکانهایی که محدودیت دما برای اهداف حفاظتی لازم است، به کار می آیند.شکل زیر یک نمودار مدار اولیه برای محافظت از نیمه هادی های برق توسط یک سنسور دمای محدود PTC ترمیستور را نشان می دهد.

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق

بنابراین اینها برخی از کاربردهای اصلی ترمیستورها بود.این ترمیستورها اساساً در دماهای بالا مورد استفاده قرار نمی گیرند. برای کاربردهایی که ترمیستورها در معرض دمای زیاد قرار دارند، از نوع دیگری از ترمیستورها استفاده می شود.که در بخش بعدی به آنها پرداخته میشود.

درآخر مقایسه ای بین NTCو PTC:

 ترمیستورها ضریب دمای مثبت (PTC) ترمیستورها ضریب دما منفی (NTC)
 آنها ضریب دما مثبت دارند، به این معنی که با افزایش دما مقاومت آنها افزایش می یابد.  آنها ضریب درجه حرارت منفی دارند، به این معنی که با کاهش دما مقاومت آنها افزایش می یابد.
 دستگاه خنک کننده PTC Thermistor دارای یک منحنی R / T خطی است، از این رو مقاومت آن به دما بسیار حساس است.  این ترمیستورها رابطه R / T بسیار غیر خطی دارند.
 اکسیدهای فلزی مورد استفاده در ساخت آنها عبارتند از: باریم، سرب، تیتانات استرانسیوم. اکسیدهای فلزی مورد استفاده در ساخت آنها عبارتند از: کبالت، نیکل، آهن، منگنز، تیتانیوم.
PTC Thermistors انتخاب مناسبی برای اندازه گیری و کنترل دما، تشخیص دما و تنظیم آن است. همچنین، آنها می توانند به عنوان سوئیچ استفاده شوند و سوئیچ حرارتی نامیده می شوند. اینها بیشتر در مدارهای جبران کننده دما، ابزارهای اندازه گیری دما و کنترل کننده ها استفاده می شوند.

 


 
 
 

 

 

 

0/5 ( 0 نظر )
0/5 ( 0 نظر )
لینک کوتاه این پست: http://projectkade.ir/PKdEBId



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

انواع تریستور وکاربردهای آن در برق


راهنمایی همکاری با ما

جهت ارسال پروژه های خود ویا جزوات و…برای قراردادن به صورت رایگان در سایت با ایمیل

prozhectkade@gmail.com

در ارتباط باشید.
 


چیزی خرید نکرده اید:)

  • سبد خریدتان خالی است.

آرشیومطالب سایت

تبلیغات متنی شما

مارا در شبکه های اجتماعی دنبال کنید


تبلیغات


آمار سایت

بازديد امروز:8 نفر
تعداد بازديد ديروز:273 نفر
بازديد سال:82233 نفر
ورودي از همه جستجوگرها:10260 نفر
تعداد مطالب:196 مطلب
آخرين بروزرساني سايت:اردیبهشت ۱, ۱۳۹۹

تبلیغات

اسکرول بار