A termisztor működési elve. Mi a termisztor és felhasználása az elektronikában

És egy félvezető anyagból áll, amely a hőmérséklet enyhe változásával nagymértékben megváltoztatja az ellenállását. A termisztorok általában negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy ellenállásuk csökken a hőmérséklet emelkedésével.

A termisztor általános jellemzői

A "termisztor" szó a teljes kifejezés rövidítése: hőérzékeny ellenállás. Ez az eszköz egy pontos és könnyen használható hőmérséklet-változás érzékelője. Általában kétféle termisztor létezik: negatív hőmérsékleti együttható és pozitív hőmérsékleti együttható. Leggyakrabban az első típust használják a hőmérséklet mérésére.

A termisztor megnevezése az elektromos áramkörben a képen látható.

A termisztorok félvezető tulajdonságokkal rendelkező fém-oxidokból készülnek. A gyártás során ezek az eszközök a következő formát kapják:

1. korong alakú;
2. mag;
3. gömb alakú, mint a gyöngy.

A termisztor működése az ellenállás erős változásának elvén alapul, kis hőmérséklet-változás mellett. Ugyanakkor egy adott áramerősség mellett az áramkörben és állandó hőmérsékleten állandó feszültséget tartanak fenn.

A készülék használatához elektromos áramkörhöz kell csatlakoztatni, például egy Wheatstone-hídhoz, és megmérik az eszközön lévő áramot és feszültséget. Ohm egyszerű törvénye szerint az R=U/I határozza meg az ellenállást. Ezután megvizsgálják az ellenállás-hőmérséklet görbét, amely segítségével pontosan meg lehet mondani, hogy a kapott ellenállás milyen hőmérsékletnek felel meg. A hőmérséklet változása esetén az ellenállás értéke élesen megváltozik, ami lehetővé teszi a hőmérséklet nagy pontosságú meghatározását.

Termisztor anyaga

A termisztorok túlnyomó többségének anyaga félvezető kerámia. A gyártási folyamat fém-nitridek és -oxidok porainak magas hőmérsékleten történő szinterezését foglalja magában. Az eredmény egy olyan anyag, amelynek oxidösszetétele az (AB) 3 O 4 vagy (ABC) 3 O 4 általános képlettel rendelkezik, ahol A, B, C fémes kémiai elemek. A leggyakrabban használt mangán és nikkel.

Ha a termisztor várhatóan 250 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten működik, akkor a kerámia összetétel magnéziumot, kobaltot és nikkelt tartalmaz. Az ilyen összetételű kerámiák fizikai tulajdonságaik stabilitását mutatják a megadott hőmérsékleti tartományban.

A termisztorok fontos jellemzője a fajlagos vezetőképességük (az ellenállás reciproka). A vezetőképesség szabályozása kis koncentrációjú lítium és nátrium hozzáadásával történik a félvezető kerámiához.

A műszer gyártási folyamata

A gömb alakú termisztorok úgy készülnek, hogy két platinahuzalra bevonják őket magas hőmérsékleten (1100 °C). Ezt követően a vezetéket levágják, hogy a termisztor érintkezői a kívánt formát kapják. A gömb alakú eszközt üvegbevonattal kell lezárni.

A tárcsás termisztorok esetében az érintkezők létrehozásának folyamata abból áll, hogy platina, palládium és ezüst fémötvözetet visznek rájuk, majd felforrasztják a termisztor bevonatára.

Különbség a platina detektoroktól

A félvezető termisztorokon kívül létezik egy másik típusú hőmérséklet-érzékelő is, amelynek munkaanyaga platina. Ezek az érzékelők lineárisan változtatják ellenállásukat a hőmérséklet változásával. A termisztorok esetében a fizikai mennyiségek e függése teljesen más jellegű.

A termisztorok előnyei a platina analógokhoz képest a következők:

• Nagyobb ellenállás-érzékenység, ha a hőmérséklet a teljes működési tartományban változik.
• Magas szintű műszerstabilitás és a kapott leolvasások megismételhetősége.
• Kis méret, amely lehetővé teszi, hogy gyorsan reagáljon a hőmérséklet-változásokra.

A termisztor ellenállása

Ennek a fizikai mennyiségnek az értéke a hőmérséklet emelkedésével csökken, és fontos figyelembe venni az üzemi hőmérséklet-tartományt. A -55 °C és +70 °C közötti hőmérséklethatárokhoz 2200 - 10000 Ohm ellenállású termisztorokat használnak. Magasabb hőmérséklet esetén 10 kOhm-ot meghaladó ellenállású eszközöket használnak.

A platina detektorokkal és hőelemekkel ellentétben a termisztoroknak nincs fajlagos ellenállása a hőmérséklet függvényében, és a görbék széles skálája közül lehet választani. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy minden termisztor anyagnak, mint hőmérséklet-érzékelőnek, saját ellenállási görbéje van.

Stabilitás és pontosság

Ezek az eszközök kémiailag stabilak és nem bomlanak le idővel. A termisztoros érzékelők az egyik legpontosabb hőmérsékletmérő eszköz. Méréseik pontossága a teljes működési tartományban 0,1 - 0,2 °C. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a legtöbb műszer 0°C és 100°C közötti hőmérséklet-tartományban működik.

A termisztorok alapvető paraméterei

A következő fizikai paraméterek alapvetőek minden termisztortípushoz (a nevek angolul vannak magyarázva):

• R 25 - az eszköz ellenállása Ohmban szobahőmérsékleten (25 °C). Egyszerűen ellenőrizheti a termisztor ezen jellemzőit egy multiméterrel.
• R 25 tolerancia - a készülék ellenállásának eltérése a beállított értéktől 25 °C hőmérsékleten. Ez az érték általában nem haladja meg az R25 20%-át.
• Max. Állandósult állapotú áramerősség - az áram maximális értéke amperben, amely hosszú ideig képes átfolyni a készüléken. Ennek az értéknek a túllépése az ellenállás gyors csökkenésével és ennek következtében a termisztor meghibásodásával fenyeget.
• kb. R of Max. Áram - ez az érték azt az ellenállásértéket mutatja ohmban, amelyet a készülék akkor ér el, amikor a maximális áram áthalad rajta. Ennek az értéknek 1-2 nagyságrenddel kisebbnek kell lennie, mint a termisztor ellenállása szobahőmérsékleten.
• Dissip. Coef. - együttható, amely megmutatja a készülék hőmérséklet-érzékenységét az általa felvett teljesítményre. Ez az együttható azt mutatja meg mW-ban, hogy a termisztornak mekkora teljesítményt kell felvennie ahhoz, hogy a hőmérséklete 1 °C-kal emelkedjen. Ez az érték azért fontos, mert megmutatja, mennyi energiát kell felhasználni a készülék üzemi hőmérsékletére történő felmelegítéséhez.
• Termikus időállandó. Ha a termisztort bekapcsolási áramkorlátozóként használják, fontos tudni, hogy mennyi ideig tart lehűlni a tápellátás kikapcsolása után, hogy készen álljon az ismételt bekapcsolásra. Mivel a termisztor hőmérséklete a kikapcsolást követően exponenciális törvény szerint csökken, bevezetik a „termikus időállandó” fogalmát - azt az időt, amely alatt a készülék hőmérséklete az üzemi hőmérséklet különbségének 63,2%-ával csökken. a készülék állapotától és a környezeti hőmérséklettől.
• Max. Terhelési kapacitás μF-ben - az a kapacitás mikrofaradokban, amely egy adott eszközön keresztül kisüthető anélkül, hogy az károsodna. Ez az érték egy adott feszültségre, például 220 V-ra vonatkozik.

Hogyan ellenőrizhető a termisztor működőképessége?

A termisztor használhatóságának hozzávetőleges ellenőrzéséhez használhat multimétert és hagyományos forrasztópákát.

Az első lépés az ellenállásmérési mód bekapcsolása a multiméteren, és a termisztor kimeneti érintkezőinek csatlakoztatása a multiméter kivezetéseihez. Ebben az esetben a polaritás nem számít. A multiméter bizonyos ellenállást mutat Ohmban, ezt le kell írni.

Ezután be kell dugni a forrasztópákát, és be kell vinni az egyik termisztor kimenetre. Ügyeljen arra, hogy ne égesse le a készüléket. A folyamat során figyelni kell a multiméter leolvasásait, simán csökkenő ellenállást kell mutatnia, amely gyorsan beáll valamilyen minimális értékre. A minimális érték a termisztor típusától és a forrasztópáka hőmérsékletétől függ, általában többszöröse az elején mért értéknek. Ebben az esetben biztos lehet benne, hogy a termisztor megfelelően működik.

Ha a multiméter ellenállása nem változott, vagy éppen ellenkezőleg, élesen csökkent, akkor az eszköz nem alkalmas a használatra.

Vegye figyelembe, hogy ez az ellenőrzés durva. Az eszköz pontos teszteléséhez két mutatót kell mérni: a hőmérsékletet és a megfelelő ellenállást, majd összehasonlítani ezeket az értékeket a gyártó által megadottakkal.

Felhasználási területek

Az elektronika minden olyan területén, ahol fontos a hőmérsékleti viszonyok figyelése, termisztorokat használnak. Ezek közé tartoznak a számítógépek, az ipari üzemek nagy pontosságú berendezései, valamint a különféle adatok továbbítására szolgáló eszközök. Így egy 3D nyomtató termisztort használnak érzékelőként, amely figyeli a fűtőasztal vagy a nyomtatófej hőmérsékletét.

A termisztorok egyik gyakori használata a bekapcsolási áram korlátozása, például a számítógép bekapcsolásakor. A helyzet az, hogy a tápfeszültség bekapcsolásakor a nagy kapacitású indítókondenzátor lemerül, és hatalmas áramot hoz létre az egész áramkörben. Ez az áram képes égetni a teljes mikroáramkört, így az áramkörben termisztor is szerepel.

Bekapcsoláskor ez az eszköz szobahőmérsékleten volt, és hatalmas ellenállással rendelkezett. Ez az ellenállás lehetővé teszi az áramlökés hatékony csökkentését az indításkor. Ezután az eszköz felmelegszik a rajta áthaladó áram és a hő felszabadulása miatt, és ellenállása meredeken csökken. A termisztor kalibrálása olyan, hogy a számítógépes chip üzemi hőmérséklete gyakorlatilag nulla ellenálláshoz vezet, és nem következik be rajta feszültségesés. A számítógép kikapcsolása után a termisztor gyorsan lehűl és helyreállítja ellenállását.

Így a termisztor használata a bekapcsolási áram korlátozására költséghatékony és meglehetősen egyszerű.

Példák termisztorokra

Jelenleg a termékek széles választéka kapható, ezek közül néhány jellemzője és felhasználási területe:

• A B57045-K anyával szerelt termisztor névleges ellenállása 1 kOhm, 10%-os tűréssel. Hőmérsékletmérő érzékelőként használják a fogyasztói és autóipari elektronikában.
• A B57153-S lemezeszköz maximálisan megengedett áramerőssége 1,8 A, ellenállása 15 Ohm szobahőmérsékleten. Indítóáram-korlátozóként használható.

A termisztor egy félvezető alkatrész, amelynek hőmérsékletfüggő elektromos ellenállása van. Samuel Ruben tudós találta fel 1930-ban, és a mai napig széles körben használják a technológiában.

A termisztorok különféle anyagokból készülnek, amelyek meglehetősen magasak - lényegesen jobbak, mint a fémötvözetek és a tiszta fémek, vagyis speciális, specifikus félvezetőkből.

Magát a fő ellenálló elemet porkohászattal, bizonyos fémek kalkogenidjeinek, halogenidjeinek és oxidjainak feldolgozásával állítják elő, különböző formákat adva nekik, például különböző méretű korongok vagy rudak alakját, nagy alátéteket, közepes csöveket, vékony lemezeket, kis gyöngyöket. , néhány mikrontól több tíz milliméterig terjedő méretű.

Az elem ellenállása és hőmérséklete közötti összefüggés természetétől függően, A termisztorok két nagy csoportra oszthatók - pozisztorokra és termisztorokra. A PTC termisztorok pozitív TCS-vel rendelkeznek (ezért a PTC termisztorokat PTC termisztoroknak is nevezik), a termisztorok pedig negatív TCS-sel rendelkeznek (ezért NTC termisztoroknak nevezik).

A termisztor egy hőmérsékletfüggő ellenállás, amely félvezető anyagból készül, amelynek negatív hőmérsékleti együtthatója és nagy érzékenysége van, a pozisztorhőmérsékletfüggő ellenállás pozitív együtthatóval.Így a posztortest hőmérsékletének növekedésével az ellenállása is nő, és a termisztor hőmérsékletének növekedésével az ellenállása ennek megfelelően csökken.

A termisztorok anyagai manapság a következők: átmeneti fémek, például kobalt, mangán, réz és nikkel polikristályos oxidjainak keverékei, III-V típusú vegyületek, valamint adalékolt, üveges félvezetők, például szilícium és germánium, valamint néhány egyéb anyag. Figyelemre méltóak a bárium-titanát alapú szilárd oldatokból készült pozisztorok.

A termisztorok általában a következőkre oszthatók:

Alacsony hőmérsékleti osztály (170 K alatti üzemi hőmérséklet);

Közepes hőmérsékleti osztály (üzemi hőmérséklet 170 K és 510 K között);

Magas hőmérsékleti osztály (üzemi hőmérséklet 570 K-től és magasabb);

A magas hőmérséklet külön osztálya (üzemi hőmérséklet 900 K és 1300 K között).

Mindezek az elemek, mind a termisztorok, mind a pozisztorok, különféle klimatikus külső körülmények között, jelentős fizikai külső és áramterhelések mellett működhetnek. Súlyos hőciklusos körülmények között azonban kezdeti termoelektromos jellemzőik idővel változnak, például a névleges ellenállás szobahőmérsékleten és az ellenállás hőmérsékleti együtthatója.

Vannak például kombinált alkatrészek is közvetett fűtésű termisztorok. Az ilyen készülékek háza magában foglalja a termisztort és egy galvanikusan leválasztott fűtőelemet, amely beállítja a termisztor kezdeti hőmérsékletét és ennek megfelelően a kezdeti elektromos ellenállását.

Ezeket az eszközöket változó ellenállásként használják, amelyet a termisztor fűtőelemére adott feszültség szabályoz.

Attól függően, hogy az adott alkatrész áram-feszültség karakterisztikája alapján hogyan választják ki a működési pontot, az áramkörben lévő termisztor működési módját is meghatározzák. Maga az áram-feszültség karakterisztika pedig összefügg a tervezési jellemzőkkel és az alkatrész testére alkalmazott hőmérséklettel.

A hőmérséklet-ingadozások szabályozására és a dinamikusan változó paraméterek kompenzálására, mint például az átfolyó áram és az elektromos áramkörökben alkalmazott feszültség, amelyek a hőmérsékleti viszonyok változását követően változnak, termisztorokat használnak, amelyek működési pontja az áram-feszültség karakterisztika lineáris szakaszában van beállítva.

De a működési pontot hagyományosan az áram-feszültség karakterisztikának (NTC termisztorok) eső szakaszán állítják be, ha a termisztort például indítóeszközként, időreléként, az intenzitás nyomon követésére és mérésére szolgáló rendszerben használják. mikrohullámú sugárzás, tűzjelző rendszerekben, ömlesztett szilárd anyagok és folyadékok áramlását szabályozó berendezésekben.

Ma a legnépszerűbb közepes hőmérsékletű termisztorok és pozisztorok TKS-sel -2,4 és -8,4% / 1 K között. Az ellenállások széles tartományában működnek, az ohm egységektől a megaohm egységig.

Léteznek szilícium bázisú, viszonylag alacsony TCR-értékkel rendelkező, 0,5% és 0,7% közötti 1 K-es pozisztorok. Ellenállásuk szinte lineárisan változik. Az ilyen pozisztorokat széles körben használják a hőmérséklet-stabilizáló rendszerekben és a teljesítmény-félvezető kapcsolók aktív hűtőrendszereiben számos modern elektronikus eszközben, különösen nagy teljesítményűekben. Ezek az alkatrészek könnyen illeszkednek a kapcsolási rajzokba, és nem foglalnak sok helyet a táblákon.

Egy tipikus pozisztor kerámia korong alakú; néha több elemet sorba szerelnek be egy házba, de gyakrabban - egyetlen kivitelben, védőzománc bevonattal. A PTC-ellenállásokat gyakran használják biztosítékként az elektromos áramkörök feszültség- és áramtúlterheléstől való védelmére, valamint a hőmérséklet-érzékelők és az automatikus stabilizáló elemek, szerénységük és fizikai stabilitásuk miatt.

A termisztorokat széles körben használják az elektronika számos területén, különösen ott, ahol fontos a pontos hőmérsékletszabályozás. Ez vonatkozik az adatátviteli berendezésekre, a számítástechnikai berendezésekre, a nagy teljesítményű CPU-kra és a nagy pontosságú ipari berendezésekre.

A termisztorok egyik legegyszerűbb és legnépszerűbb felhasználási módja a bekapcsolási áram hatékony korlátozása. Abban a pillanatban, amikor a hálózatról feszültséget kapcsolnak a tápegységre, rendkívül éles, jelentős kapacitású túlfeszültség lép fel, és a primer áramkörben nagy töltőáram folyik, amely elégetheti a diódahidat.

Ezt az áramot itt a termisztor korlátozza, vagyis az áramkör ezen komponense a rajta áthaladó áram függvényében változtatja ellenállását, mivel az Ohm törvénye szerint felmelegszik. A termisztor néhány perc múlva visszaállítja eredeti ellenállását, amint szobahőmérsékletre hűl.

NTC és PTC termisztorok

Jelenleg az ipar termisztorok, pozisztorok és NTC termisztorok hatalmas választékát gyártja. Minden egyes modellt vagy sorozatot meghatározott körülmények közötti működésre gyártanak, és bizonyos követelményeket támasztanak velük szemben.

Ezért a pozisztorok és az NTC termisztorok paramétereinek egyszerű felsorolása nem sok haszna lesz. Kicsit más utat választunk.

Minden alkalommal, amikor a kezedbe kerül egy könnyen olvasható jelölésekkel ellátott termisztor, meg kell találnia egy referencialapot vagy adatlapot ehhez a termisztormodellhez.

Ha nem tudja, mi az az adatlap, azt tanácsolom, hogy nézzen szét erre az oldalra. Dióhéjban, az adatlap információkat tartalmaz az összetevő összes fő paraméteréről. Ez a dokumentum felsorol mindent, amit tudnia kell egy adott elektronikus komponens alkalmazásához.

Ez a termisztor volt raktáron. Vessen egy pillantást a fényképre. Először semmit sem tudtam róla. Minimális információ volt. A jelölésből ítélve ez egy PTC termisztor, vagyis egy poszistor. Ez áll rajta – PTC. A következő a C975 jelzés.

Eleinte úgy tűnhet, hogy nem valószínű, hogy legalább néhány információt találni lehet erről a pozistorról. De ne lógasd az orrod! Nyissa meg a böngészőt, írjon be egy ilyen kifejezést a Google-be: „posistor c975”, „ptc c975”, „ptc c975 datasheet”, „ptc c975 datasheet”, „posistor c975 datasheet”. Ezután már csak meg kell keresni ennek a pozistornak az adatlapját. Az adatlapok általában PDF-fájlként vannak formázva.

A talált adatlaptól tovább PTC C975, a következőket tanultam. Az EPCOS gyártja. Teljes cím B59975C0160A070(B599*5 sorozat). Ez a PTC termisztor az áram korlátozására szolgál rövidzárlatok és túlterhelések esetén. Azok. Ez egyfajta biztosíték.

Adok egy táblázatot a B599*5 sorozat főbb műszaki jellemzőivel, valamint egy rövid magyarázattal, hogy mit jelentenek ezek a számok és betűk.

Most fordítsuk figyelmünket egy adott termék elektromos jellemzőire, esetünkben ez egy PTC C975 posztor (teljes jelölés: B59975C0160A070). Vessen egy pillantást a következő táblázatra.

I R- Névleges áram (mA). Névleges áram. Ez az az áram, amelyet egy adott posztor hosszú ideig képes ellenállni. Működőnek is nevezném, normál áram. A C975 posztor névleges áramerőssége valamivel több, mint fél amper, pontosabban 550 mA (0,55 A).

én S - Kapcsolóáram (mA). Kapcsolóáram. Ez az az áramerősség, amely egy posztoron átfolyik, amelynél az ellenállása hirtelen növekedni kezd. Így ha 1100 mA-nél (1,1A) nagyobb áram kezd átfolyni a C975 posztoron, akkor az elkezdi betölteni védelmi funkcióját, vagy inkább korlátozni kezdi az önmagán átfolyó áramot az ellenállás növekedése miatt. . Kapcsolóáram ( Én S) és a referencia hőmérséklet ( Tref) vannak csatlakoztatva, mivel a kapcsolóáram hatására a posztor felmelegszik és hőmérséklete eléri a szintet Tref, amelynél a poszisztor ellenállása megnő.

I Smax - Maximális kapcsolási áram (A). Maximális kapcsolási áram. Amint a táblázatból láthatjuk, ehhez az értékhez a posztor feszültségértéke is megjelenik - V=Vmax. Ez nem véletlen. Az a tény, hogy bármely pozistor képes felvenni egy bizonyos teljesítményt. Ha túllépi a megengedett határértéket, meghiúsul.

Ezért a feszültség is a maximális kapcsolási áramhoz van megadva. Ebben az esetben 20 voltnak felel meg. 3 ampert 20 volttal megszorozva 60 watt teljesítményt kapunk. Pontosan ez az a teljesítmény, amelyet a posztorunk képes felvenni, amikor korlátozza az áramot.

én r- Maradékáram (mA). Maradékáram. Ez az a maradékáram, amely a posztoron átfolyik, miután kioldott, és elkezdi korlátozni az áramot (például túlterhelés esetén). A maradékáram melegen tartja a posztort, így az „meleg” állapotban van, és áramkorlátozóként működik mindaddig, amíg a túlterhelés okát meg nem szüntetik. Amint láthatja, a táblázat mutatja ennek az áramnak az értékét a posztoron lévő különböző feszültségeknél. Egy a maximumért ( V=Vmax), egy másik névleges ( V=V R). Nem nehéz kitalálni, hogy a határoló áramot megszorozva a feszültséggel, megkapjuk azt a teljesítményt, amely a posztor fűtésének aktivált állapotban tartásához szükséges. Pozistornak PTC C975 ez a teljesítmény 1,62-1,7 W.

Mi történt R RÉs Rmin A következő grafikon segít megérteni.



R min - Minimális ellenállás (Ohm). Minimális ellenállás. A pozisztor legkisebb ellenállásértéke. A minimális ellenállás, amely megfelel annak a minimális hőmérsékletnek, amely után a pozitív TCR-rel rendelkező tartomány kezdődik. Ha részletesen tanulmányozza a pozisztorok grafikonjait, észre fogja venni, hogy egészen az értékig T RminÉppen ellenkezőleg, a posztor ellenállása csökken. Vagyis egy pozisztor alacsonyabb hőmérsékleten T Rminúgy viselkedik, mint egy „nagyon rossz” NTC termisztor, és ellenállása (kissé) csökken a hőmérséklet emelkedésével.

R R - Névleges ellenállás (Ohm). Névleges ellenállás. Ez a posztor ellenállása valamilyen korábban meghatározott hőmérsékleten. Általában ezt 25°C(ritkábban 20°C). Egyszerűen fogalmazva, ez egy posztor ellenállása szobahőmérsékleten, amit bármilyen multiméterrel könnyedén meg tudunk mérni.

Jóváhagyások - szó szerint lefordítva ez jóváhagyás. Vagyis ilyen-olyan szervezet hagyja jóvá, ami minőségellenőrzéssel, stb. foglalkozik. Nem különösebben érdekel.

Rendelési kód - sorozatszám. Itt szerintem egyértelmű. Teljes termékcímkézés. Esetünkben ez a B59975C0160A070.

A PTC C975 pozisztor adatlapjáról megtudtam, hogy önvisszaállító biztosítékként használható. Például egy elektronikus eszközben, amely működési módban legfeljebb 0,5 A áramot fogyaszt 12 V tápfeszültség mellett.

Most beszéljünk az NTC termisztorok paramétereiről. Hadd emlékeztesselek arra, hogy az NTC termisztornak negatív TCS-je van. Ellentétben a pozisztorokkal, melegítéskor az NTC termisztor ellenállása meredeken csökken.

Több NTC termisztor volt raktáron. Főleg tápegységekbe és mindenféle tápegységbe szerelték be. Céljuk az indítóáram korlátozása. Ennél a termisztornál telepedtem le. Nézzük a paramétereit.



Az egyetlen jelölések a testen a következők: 16D-9 F1. Rövid internetes keresgélés után sikerült egy adatlapot találnunk az MF72 NTC termisztorok teljes sorozatához. Konkrétan a mi példányunk az MF72-16D9. Ez a sorozat termisztor a bekapcsolási áram korlátozására szolgál. A következő grafikonon jól látható az NTC termisztor működése.



A kezdeti pillanatban, amikor a készülék be van kapcsolva (például laptop kapcsoló tápegység, adapter, számítógép tápegység, töltő), az NTC termisztor ellenállása nagy, és elnyeli az áramimpulzust. Ezután felmelegszik, és ellenállása többször csökken.

Amíg a készülék működik és áramot fogyaszt, a termisztor felfűtött állapotban van, ellenállása kicsi.

Ebben az üzemmódban a termisztor gyakorlatilag nem mutat ellenállást a rajta átfolyó árammal szemben. Amint az elektromos készüléket leválasztják az áramforrásról, a termisztor lehűl, és ellenállása ismét megnő.

Fordítsuk figyelmünket az MF72-16D9 NTC termisztor paramétereire és főbb jellemzőire. Vessünk egy pillantást a táblázatra.



R 25 - A termisztor névleges ellenállása 25°C-on (Ohm). A termisztor ellenállása 25°C környezeti hőmérsékleten. Ez az ellenállás könnyen mérhető multiméterrel. Az MF72-16D9 termisztor esetében ez 16 Ohm. Valójában R 25- ez ugyanaz, mint R R(Névleges ellenállás) poszitorhoz.

Max. Állandó állapotú áram - A termisztor maximális árama (A). A termisztoron áthaladó lehetséges maximális áram, amelyet hosszú ideig képes ellenállni. Ha túllépi a maximális áramerősséget, az ellenállás lavinaszerű csökkenése következik be.

kb. R of Max. Jelenlegi - A termisztor ellenállása maximális áramerősség mellett (Ohm). Az NTC termisztor ellenállásának hozzávetőleges értéke maximális áramerősség mellett. Az MF72-16D9 NTC termisztor esetében ez az ellenállás 0,802 Ohm. Ez csaknem 20-szor kisebb, mint a mi termisztorunk ellenállása 25°C-os hőmérsékleten (amikor a termisztor „hideg” és nincs árammal terhelve).

Dissip. Coef. - Energiaérzékenységi tényező (mW/°C). Ahhoz, hogy a termisztor belső hőmérséklete 1°C-kal megváltozzon, bizonyos mennyiségű energiát kell felvennie. Ez a paraméter az elnyelt teljesítmény (mW-ban) és a termisztor hőmérséklet-változásának arányát mutatja. Az MF72-16D9 termisztorunk esetében ez a paraméter 11 milliWatt/1°C.

Hadd emlékeztesselek arra, hogy amikor egy NTC termisztor felmelegszik, az ellenállása csökken. Felmelegítéséhez a rajta átfolyó áramot fogyasztják. Ezért a termisztor energiát vesz fel. Az elnyelt teljesítmény a termisztor felmelegedéséhez vezet, ez pedig az NTC termisztor ellenállásának 10-50-szeres csökkenéséhez vezet.

Termikus időállandó - Hűtési idő állandó (S). Az az idő, amely alatt a terheletlen termisztor hőmérséklete a termisztor és a környezet közötti hőmérséklet-különbség 63,2%-ával megváltozik. Egyszerűen fogalmazva, ez az az idő, ameddig az NTC termisztornak van ideje lehűlni, miután az áram már nem folyik át rajta. Például, ha a tápegységet leválasztják a hálózatról.

Max. Terhelési kapacitás μF-ban - Maximális ürítési kapacitás . Teszt jellemző. Azt a kapacitást mutatja, amely egy NTC termisztorba kisüthető a tesztáramkörben lévő korlátozó ellenálláson keresztül anélkül, hogy az károsodna. A kapacitást mikrofaradokban és egy adott feszültséghez (120 és 220 voltos váltóáram (VAC)) adják meg.

R 25 tűrés - Megértés . A termisztor ellenállásának megengedett eltérése 25°C hőmérsékleten. Ellenkező esetben ez a névleges ellenállástól való eltérés R 25. A tűrés általában ±10-20%.

Ez a termisztorok összes fő paramétere. Természetesen vannak más paraméterek is, amelyek megtalálhatók az adatlapokon, de ezek általában könnyen kiszámíthatók a fő paraméterekből.

Remélem, most, ha egy számodra ismeretlen elektronikai alkatrészre (nem feltétlenül termisztorra) bukkansz, könnyen megtudhatod annak főbb jellemzőit, paramétereit és rendeltetését.

Az elektronikában mindig van mit mérni vagy értékelni. Például a hőmérséklet. Ezt a feladatot a termisztorok – félvezető alapú elektronikus alkatrészek – sikeresen teljesítik, amelyek ellenállása a hőmérséklettől függően változik.

Itt nem a termisztorokban előforduló fizikai folyamatok elméletét írom le, hanem közelebb kerülök a gyakorlathoz - bemutatom az olvasót a termisztor diagramon való megnevezésével, megjelenésével, néhány fajtájával és jellemzőivel.

A kapcsolási rajzokon a termisztort így jelölik.

Az alkalmazási körtől és a termisztor típusától függően a diagramon szereplő jelölése kis eltéréseket mutathat. De a jellegzetes felirata alapján mindig beazonosítható t vagy t° .

A termisztor fő jellemzője a TKS. A TKS az hőmérsékleti ellenállási együttható. Megmutatja, hogy mekkora mértékben változik a termisztor ellenállása, ha a hőmérséklet 1°C-kal (1 Celsius-fokkal) vagy 1 Kelvin-fokkal változik.

A termisztoroknak számos fontos paramétere van. Nem idézem őket, ez egy külön történet.

A képen az MMT-4V (4,7 kOhm) termisztor látható. Ha multiméterhez csatlakoztatjuk és például hőlégpisztollyal vagy forrasztópáka hegyével felmelegítjük, meggyőződhetünk arról, hogy a hőmérséklet emelkedésével csökken az ellenállása.

A termisztorok szinte mindenhol megtalálhatók. Néha meglepődsz, hogy korábban nem vetted észre őket, nem figyeltél rájuk. Vessünk egy pillantást az IKAR-506 töltő táblájára, és próbáljuk meg megtalálni őket.

Itt van az első termisztor. Mivel SMD tokban van és kis méretű, egy kis táblára forrasztják és alumínium radiátorra szerelik - ez szabályozza a kulcstranzisztorok hőmérsékletét.

Második. Ez az úgynevezett NTC termisztor ( JNR10S080L). Ezekről mesélek bővebben. Az indítóáram korlátozására szolgál. Ez vicces. Úgy néz ki, mint egy termisztor, de védőelemként szolgál.

Valamilyen oknál fogva, amikor termisztorokról beszélünk, általában azt gondolják, hogy a hőmérséklet mérésére és szabályozására szolgálnak. Kiderült, hogy biztonsági eszközként találtak alkalmazást.

A termisztorokat az autós erősítőkbe is beépítik. Itt van a Supra SBD-A4240 erősítő termisztorja. Itt részt vesz az erősítő túlmelegedés elleni védelmi áramkörében.

Íme egy másik példa. Ez egy DCB-145 lítium-ion akkumulátor egy DeWalt csavarhúzóval. Jobban mondva, az ő „beljei”. Az akkumulátorcellák hőmérsékletének szabályozására mérő termisztort használnak.

Szinte láthatatlan. Szilikon tömítőanyaggal van feltöltve. Az akkumulátor összeszerelésekor ez a termisztor szorosan illeszkedik az egyik Li-ion akkumulátorcellához.

Közvetlen és közvetett fűtés.

A fűtési módszer szerint a termisztorokat két csoportra osztják:

Közvetlen fűtés. Ekkor a termisztort külső környezeti levegő vagy közvetlenül a termisztoron átfolyó áram melegíti fel. A közvetlenül fűtött termisztorokat jellemzően hőmérsékletmérésre vagy hőmérséklet-kompenzációra használják. Ilyen termisztorok találhatók hőmérőkben, termosztátokban, töltőkben (például a csavarhúzók Li-ion akkumulátoraihoz).

Közvetett fűtés. Ekkor a termisztort egy közeli fűtőelem fűti. Ugyanakkor maga és a fűtőelem nincs elektromosan összekötve egymással. Ebben az esetben a termisztor ellenállását a fűtőelemen átfolyó áram függvénye határozza meg, nem a termisztoron. A közvetett fűtésű termisztorok kombinált eszközök.

NTC termisztorok és pozisztorok.

Az ellenállás változásának a hőmérséklettől való függése alapján a termisztorokat két típusra osztják:

PTC termisztorok (más néven posistorok).

Nézzük meg, mi a különbség köztük.

Az NTC termisztorok nevüket az NTC rövidítésből kapták - Negatív hőmérsékleti együttható , vagy "Negatív ellenállási együttható". E termisztorok sajátossága az Melegítéskor az ellenállásuk csökken. Az NTC termisztor egyébként így van feltüntetve az ábrán.

A termisztor jelölése a diagramon

Mint látható, a jelölésen lévő nyilak különböző irányúak, ami az NTC termisztor fő tulajdonságát jelzi: a hőmérséklet nő (felfelé nyíl), az ellenállás csökken (lefelé mutató nyíl). És fordítva.

A gyakorlatban bármely kapcsolóüzemű tápegységben megtalálható NTC termisztor. Például egy ilyen termisztor megtalálható a számítógép tápegységében. Az IKAR táblán már láttuk az NTC termisztort, csak ott szürkés-zöld volt.

Ezen a képen egy EPCOS NTC termisztor látható. Az indítóáram korlátozására szolgál.

Az NTC termisztorok esetében általában az ellenállása 25 °C-on van feltüntetve (ennél a termisztornál ez 8 Ohm) és a maximális üzemi áram. Ez általában néhány amper.

Ez az NTC termisztor sorba van szerelve a 220 V-os hálózati feszültség bemenetére. Vessen egy pillantást a diagramra.

Mivel sorba van kötve a terheléssel, az összes fogyasztott áram átfolyik rajta. Az NTC termisztor korlátozza a bekapcsolási áramot, amely az elektrolit kondenzátorok töltése miatt következik be (C1 diagram). A töltőáram felfutása az egyenirányító diódáinak meghibásodásához vezethet (a VD1 - VD4 diódahíd).

Minden alkalommal, amikor a tápegységet bekapcsolják, a kondenzátor töltődni kezd, és áram folyik át az NTC termisztoron. Az NTC termisztor ellenállása magas, mivel még nem volt ideje felmelegedni. Az NTC termisztoron átfolyva az áram felmelegíti azt. Ezt követően a termisztor ellenállása csökken, és gyakorlatilag nem zavarja a készülék által fogyasztott áram áramlását. Így az NTC termisztornak köszönhetően biztosítható az elektromos készülék „sima indítása”, és megóvható az egyenirányító diódák meghibásodásától.

Nyilvánvaló, hogy miközben a kapcsolóüzemű tápegység be van kapcsolva, az NTC termisztor „fűtött” állapotban van.

Ha az áramkör bármely eleme meghibásodik, akkor az áramfelvétel általában meredeken növekszik. Ugyanakkor gyakran előfordulnak olyan esetek, amikor egy NTC termisztor egyfajta kiegészítő biztosítékként szolgál, és a maximális üzemi áram túllépése miatt is meghibásodik.

A kulcstranzisztorok meghibásodása a töltő tápegységében a termisztor maximális üzemi áramának túllépéséhez (max. 4A) vezetett, és kiégett.

PTC ellenállások. PTC termisztorok.

Termisztorok, melynek ellenállása melegítéskor megnő, posistoroknak nevezzük. Ezek PTC termisztorok is (PTC - Pozitív hőmérsékleti együttható , "Pozitív ellenállási együttható").

Érdemes megjegyezni, hogy a pozisztorok kevésbé elterjedtek, mint az NTC termisztorok.

A PTC ellenállások könnyen észlelhetők bármilyen színes CRT TV kártyáján (képcsővel). Ott van beépítve a lemágnesező áramkörbe. A természetben vannak két- és háromterminális poszitorok.

A képen egy kétpólusú pozisztor képviselője látható, amelyet egy kineszkóp lemágnesező áramkörében használnak.

A posztor munkaközegét a ház belsejébe kell beépíteni a rugókapcsok közé. Valójában ez maga a posistor. Külsőleg úgy néz ki, mint egy tabletta, amelynek oldalára permetezett érintkező réteg van.

Mint már mondtam, posistorokat használnak a képcső, vagy inkább a maszk demagnetizálására. A Föld mágneses tere vagy külső mágnesek hatására a maszk mágnesezetté válik, a kineszkóp képernyőjén látható színes kép torzul, foltok jelennek meg.

Valószínűleg mindenki emlékszik a jellegzetes „csengő” hangra, amikor a TV bekapcsol - ez az a pillanat, amikor a lemágnesezési hurok működik.

A kétpólusú pozisztorok mellett széles körben használatosak a háromterminális poszisztorok. Mint ezek.

Különbségük a kétkivezetésesektől, hogy két „pilla” poszisztorból állnak, amelyek egy házba vannak beszerelve. Ezek a „tabletták” pontosan ugyanúgy néznek ki. De ez nem igaz. Amellett, hogy az egyik tabletta valamivel kisebb, mint a másik, hidegen (szobahőmérsékleten) eltérő az ellenállásuk. Az egyik tabletta ellenállása körülbelül 1,3 ~ 3,6 kOhm, míg a másik csak 18 ~ 24 Ohm.

A kineszkóp lemágnesező áramkörében a hárompólusú pozisztorok is használatosak, mint a kétpólusúak, de a csatlakozási áramkörük némileg eltérő. Ha a posistor hirtelen meghibásodik, és ez gyakran megtörténik, akkor a TV képernyőjén természetellenes színű foltok jelennek meg.

És kondenzátorok. Nincsenek jelölve, ami megnehezíti azonosításukat. Megjelenésében az SMD termisztorok nagyon hasonlítanak a kerámia SMD kondenzátorokhoz.

Beépített termisztorok.

A beépített termisztorokat az elektronikában is aktívan használják. Ha van egy forrasztóállomása csúcshőmérséklet-szabályozással, akkor a fűtőelembe vékonyfilm termisztor van beépítve. A meleglevegős forrasztóállomások hajszárítójába is termisztorokat építenek be, de ott ez külön elem.

Érdemes megjegyezni, hogy az elektronikában a termisztorokkal együtt aktívan használnak hőbiztosítékokat és hőreléket (például KSD típusú), amelyek szintén könnyen megtalálhatók az elektronikus eszközökben.

Most, hogy ismerjük a termisztorokat, itt az ideje.

1. MI EZ?
A termisztor egy olyan félvezető ellenállás, amely a félvezető ellenállásának hőmérsékletfüggését használja fel.
A termisztorokat nagy hőmérsékleti ellenállási együttható (TCR) jellemzi, amelynek értéke tízszeresen, sőt százszorosan meghaladja a fémekét.
A termisztorokat nagyon egyszerűen tervezték, és különféle formában és méretben gyártják


Ahhoz, hogy többé-kevésbé elképzelhesse ennek a rádiós alkatrésznek a működésének fizikai alapját, először meg kell ismerkednie a félvezetők szerkezetével és tulajdonságaival (lásd „Félvezető dióda”).
Egy gyors emlékeztető. A félvezetők kétféle szabad elektromos töltéshordozót tartalmaznak: „-” elektronokat és „+” lyukakat. Állandó környezeti hőmérsékleten spontán kialakulnak (disszociáció) és eltűnnek (rekombináció). A szabad hordozók átlagos koncentrációja egy félvezetőben változatlan marad – ez egy dinamikus egyensúly. A hőmérséklet változásával ez az egyensúly megbomlik: ha a hőmérséklet emelkedik, akkor nő a hordozók koncentrációja (növekszik a vezetőképesség, csökken az ellenállás), ha pedig csökken, akkor a szabad hordozók koncentrációja is csökken (csökken a vezetőképesség, nő az ellenállás).
A grafikonon egy félvezető ellenállásának hőmérséklettől való függése látható.
Amint látható, ha a hőmérséklet az abszolút nullára (-273,2 C) hajlik, akkor a félvezető szinte ideális dielektrikummá válik. Ha a hőmérséklet jelentősen megemelkedik, akkor éppen ellenkezőleg, szinte ideális vezetővé válik. De a legfontosabb az, hogy egy félvezető R(T) függése erősen kifejeződik a hétköznapi hőmérsékleti tartományban, mondjuk -50C és +100C között (kicsit tágabbra is veheted).

A termisztort Samuel Reuben találta fel 1930-ban.

2. FŐ PARAMÉTEREK
2.1. Névleges ellenállás - a termisztor ellenállása 0°C-on (273,2K)
2.2. A TKS az fizikai az az érték, amely megegyezik az elektromos áramkör egy szakaszának elektromos ellenállásának vagy egy anyag ellenállásának relatív változásával, ha a hőmérséklet 1°C-kal (1K) változik.
Vannak negatív termisztorok ( termisztorok) és pozitív ( posistorok) TKS. Ezeket NTC termisztoroknak (negatív hőmérsékleti együttható) és PTC termisztoroknak (pozitív hőmérsékleti együttható) is nevezik. Pozisztoroknál a hőmérséklet növekedésével az ellenállás is nő, de a termisztoroknál ennek az ellenkezője igaz: a hőmérséklet növekedésével az ellenállás csökken.
A TCS értéket általában 20°C (293 K) hőmérsékletre adják meg a referenciakönyvekben.

2.3. Működési hőmérséklet tartomány
Vannak alacsony hőmérsékletű (170 K alatti hőmérsékleten), közepes hőmérsékletű (170–510 K) és magas hőmérsékletű (570 K feletti) termisztorok. Ezen kívül vannak olyan termisztorok, amelyeket 4,2 K és az alatti, valamint 900–1300 K közötti hőmérsékleten való működésre terveztek. A legszélesebb körben használt közepes hőmérsékletű termisztorok -2,4 és -8,4%/K közötti TCR-rel és 1-106 ohm névleges ellenállással .

Jegyzet. A fizikában az úgynevezett abszolút hőmérsékleti skálát (termodinamikai skálát) használják. Eszerint a természet legalacsonyabb hőmérsékletét (abszolút nulla) veszik kiindulási pontnak. Ezen a skálán a hőmérséklet csak „+” jellel lehet. Nincs negatív abszolút hőmérséklet. Megnevezés: T, mértékegysége 1K (Kelvin). 1K=1°C, ezért a hőmérséklet Celsius-skáláról termodinamikai hőmérsékletskálára való átszámításának képlete nagyon egyszerű: T=t+273 (körülbelül), vagy ennek megfelelően fordítva: t=T-273. Itt t a hőmérséklet a Celsius-skálán.
A Celsius- és Kelvin-skála kapcsolatát a kép mutatja

2.4. A névleges teljesítménydisszipáció az a teljesítmény, amelyen a termisztor működés közben a műszaki előírásokban meghatározott határokon belül tartja paramétereit.

3. ÜZEMMÓD
A termisztorok működési módja attól függ, hogy a statikus áram-feszültség karakterisztika (volt-amper karakterisztika) melyik részének van kiválasztva a működési pont. Az áram-feszültség karakterisztikája viszont a termisztor kialakításától, méreteitől és fő paramétereitől, valamint a hőmérséklettől, a környezet hővezető képességétől, valamint a termisztor és a környezet közötti hőkapcsolattól függ. Az áram-feszültség karakterisztika kezdeti (lineáris) szakaszán üzemi ponttal rendelkező termisztorok hőmérséklet mérésére és szabályozására szolgálnak, valamint az elektromos áramkörök és elektronikus eszközök paramétereiben bekövetkező hőmérséklet-változások kompenzálására. Az áram-feszültség karakterisztika csökkenő szakaszában (negatív ellenállású) működő termisztorokat indító relékként, időrelékként, mikrohullámú elektromágneses sugárzás teljesítménymérőjeként, hőmérséklet- és feszültségstabilizátorként használják. A termisztor működési módja, amelyben a működési pont az áram-feszültség karakterisztika csökkenő szakaszán van (ez a termisztor ellenállásának a környezet hőmérsékletétől és hővezető képességétől való függését használja fel), jellemző a termisztorokra. termikus rendszerek. vezérlés és tűzriasztás, folyékony és szemcsés közeg szintjének szabályozása; az ilyen termisztorok működése a környezeti hőmérséklet vagy a termisztor és a közeg közötti hőcsere körülményeinek változásakor a termisztoros áramkörben reléeffektuson alapul.
Vannak speciális kialakítású termisztorok - közvetett fűtéssel. Az ilyen termisztoroknak fűtött tekercselése van, amely el van szigetelve a félvezető ellenálláselemtől (ha az ellenálláselemben felszabaduló teljesítmény kicsi, akkor a termisztor hőszabályozását a fűtőelem hőmérséklete, és ennek következtében a benne lévő áram határozza meg) . Így lehetővé válik a termisztor állapotának megváltoztatása anélkül, hogy megváltoztatná az áramerősséget. Az ilyen termisztort változó ellenállásként használják, elektromosan távolról vezérelve.
A pozitív hőmérsékleti együtthatójú termisztorok közül a BaTiO alapú szilárd oldatokból készült termisztorok a legérdekesebbek. Pozistoroknak hívják őket. Ismeretesek kis pozitív TCR-rel (0,5–0,7%/K) rendelkező, elektronikus vezetőképességű szilícium alapú termisztorok; ellenállásuk a hőmérséklettel megközelítőleg lineárisan változik. Az ilyen termisztorokat például tranzisztorokat használó elektronikus eszközök hőmérséklet-stabilizálására használják.
ábrán. a termisztor ellenállásának a hőmérséklettől való függését mutatja. 1. sor - a TKS-hez< 0, линия 2 - для ТКС > 0.

4. ALKALMAZÁS
Ha termisztorokat használunk érzékelőként, két fő módot különböztetünk meg.
Az első üzemmódban a termisztor hőmérsékletét gyakorlatilag csak a környezeti hőmérséklet határozza meg. A termisztoron áthaladó áram nagyon kicsi, és gyakorlatilag nem melegíti fel.
A második üzemmódban a termisztort a rajta áthaladó áram fűti, a termisztor hőmérsékletét pedig a változó hőátadási feltételek határozzák meg, például a fúvás intenzitása, a környező gáznemű közeg sűrűsége stb.
Mivel a termisztorok negatív együtthatóval (NTC), a pozisztorok pedig pozitív együtthatóval (RTS) rendelkeznek, a diagramokon ennek megfelelően jelöljük őket.

Az NTC termisztorok hőmérséklet-érzékeny félvezető ellenállások, amelyek ellenállása a hőmérséklet emelkedésével csökken.

NTC termisztorok alkalmazása

A PTC termisztorok kerámia alkatrészek, amelyek ellenállása azonnal megnő, ha a hőmérséklet túllép egy elfogadható határt. Ez a tulajdonság ideálissá teszi őket a modern elektronikai berendezések számos alkalmazásához.

RTS termisztorok alkalmazása

Illusztrációk a termisztorok használatához:


- hőmérséklet-érzékelők autókhoz, hűtők forgási sebességét szabályozó rendszerekben, orvosi hőmérőkben


- otthoni meteorológiai állomásokon, klímaberendezésekben, mikrohullámú sütőkben


- hűtőben, vízforralóban, padlófűtésben


- mosogatógépekben, autó üzemanyag-fogyasztás érzékelőkben, vízáramlás érzékelőkben


- lézernyomtató kazettákban, katódsugárcsöves monitorok gáztalanító rendszereiben, szellőző- és légkondicionáló rendszerekben

5. Példák termisztoros rádióamatőr tervezésekre

5.1. Termisztor alapú izzólámpa védőberendezés
A kezdeti áram korlátozásához néha elegendő egy állandó ellenállást sorba kötni az izzólámpával. Ebben az esetben az ellenállás-ellenállás helyes megválasztása az izzólámpák teljesítményétől és a lámpa által fogyasztott áramtól függ. A szakirodalomban vannak információk a lámpán átmenő áramlökések mérésének eredményeiről annak hideg és meleg állapotában, amikor sorba van kötve a lámpával határoló ellenállással. A mérési eredmények azt mutatják, hogy az izzólámpa izzószálán áthaladó áramlökések a fűtött állapotban az izzószálon átfolyó névleges áram 140%-a, feltéve, hogy a sorosan kapcsolt határoló ellenállás ellenállása a névleges 70-75%-a. az izzólámpa ellenállása működési állapotban. Ebből pedig az következik, hogy a lámpa izzószálának előmelegítő árama is a névleges áram 70-75%-a.


Az áramkör fő előnyei közé tartozik az a tény, hogy bekapcsoláskor kiküszöböli az izzólámpa izzószálán keresztüli kis áramlökéseket is. Ezt a védőberendezésbe szerelt termisztor biztosítja. R3. A hálózathoz való csatlakozás kezdeti pillanatában a termisztor Az R3 maximális ellenállása korlátozza az ezen az ellenálláson átfolyó áramot. Amikor a termisztor fokozatosan felmelegszik R3 ellenállása fokozatosan csökken, áramot okozva az izzólámpán és az ellenálláson Az R2 is simán növekszik. Az eszköz áramköre úgy van kialakítva, hogy amikor az izzólámpa eléri a 180-200 V feszültséget az ellenálláson R2 a feszültség leesik, ami a K1 elektromágneses relé működését idézi elő. Ebben az esetben a relé érintkezik a KL1 és A K1.2 zárva van.
Felhívjuk figyelmét, hogy az izzólámpa áramkörében van egy másik sorosan csatlakoztatott ellenállás - R4, amely szintén korlátozza az áramlökéseket és védi az áramkört a túlterheléstől. Amikor a KL1 relé érintkezői zárva vannak, a tirisztor vezérlőelektródája csatlakoztatva van VS1 az anódjához, és ez a tirisztor nyitásához vezet, amely végül megkerüli az R3 termisztort, és kikapcsolja azt. Relé érintkezők K1.2 R4 bypass ellenállás, ami az izzólámpák feszültségének növekedéséhez vezet H2 és NZ, és fonalaik intenzívebben kezdenek világítani.
A készülék 220 V-os váltakozó feszültségű, 50 Hz-es frekvenciájú hálózati feszültségre csatlakozik elektromos csatlakozó segítségével X1 "villa" típusú. A terhelés be- és kikapcsolását egy kapcsoló biztosítja S1. A készülék bemenetére egy F1 biztosíték van beépítve, amely megvédi a készülék bemeneti áramköreit a túlterheléstől és a nem megfelelő beszerelés miatti rövidzárlattól. A készülék váltóáramú hálózatba való bekapcsolását egy HI izzáskisülés jelzőlámpa vezérli, amely bekapcsolás után azonnal kigyullad. Ezenkívül a készülék bemenetén egy szűrő van összeszerelve, amely megvédi a készülék tápegységét behatoló nagyfrekvenciás interferencia ellen.
Izzólámpa védőberendezések gyártásában H2 és NZ A következő alkatrészeket használják: tirisztor VS1 típusú KU202K; egyenirányító diódák VD1-4 típusú KDYu5B; jelző lámpa H1 típusú TN-0,2-1; izzólámpák H2, NC típus 60W-220-240V; S1-2 típusú MBM-P-400V-0,1 µF, SZ - K50-3-10B-20 µF kondenzátorok; ellenállások R1 típusú VSA-2-220 kOhm, R2 - VSA-2-10 Ohm, R3 - MMT-9, R4 - házi huzal 200 Ohm ellenállással vagy C5-35-3BT-200 Ohm típusú; elektromágneses relé K1 RES-42 típusú (útlevél RS4.569.151); elektromos.csatlakozó X1 típusú dugó elektromos kábellel; kapcsoló S1 típusú P1T-1-1.
A készülék összeszerelése és javítása során más alkatrészek is használhatók. A BC típusú ellenállások MLT, MT, S1-4, ULI típusú ellenállásokra cserélhetők; MBM típusú kondenzátorok - K40U-9, MBGO, K42U-2, K50-3 típusú kondenzátorokhoz - K50-6, K50-12, K50-16 típusokhoz; RES-42 típusú elektromágneses relé - RES-9 relétípusokon (RS4.524.200), RVM-2S-110, RPS-20 (RS4.521.757 útlevél); KU202K típusú tirisztor - KU202L, KU202M, KU201K, KU201L típusokon; bármely sorozat termisztora.
Az izzólámpa védelmi eszköz beállításához és beállításához IP-re és egy autotranszformátorra lesz szüksége, amely lehetővé teszi a váltakozó áramú tápfeszültség 260 V-ra történő növelését. A feszültséget az X1 készülék bemenetére táplálják, és pontokon mérik. Aés B, autotranszformátor segítségével állítsa be az izzólámpák feszültségét 200 V-ra. Állandó ellenállás helyett R2 szereljen be egy PPZ-ZVt-20 Ohm típusú huzalos változó ellenállást. Az ellenállás ellenállásának zökkenőmentes növelése R2 jelöli azt a pillanatot, amikor a K1 relé működik. A beállítás elvégzése előtt a termisztor Az R3 rövidre zárt jumperrel van áthidalva.
Miután ellenőrizte a feszültséget az ideiglenesen zárt ellenállású izzólámpákon R2 és R3 távolítsa el a jumpert, cserélje ki az ellenállást R2 megfelelő ellenállással ellenőrizze az elektromágneses relé késleltetési idejét, amelynek 1,5-2 s-on belül kell lennie. Ha a relé válaszideje lényegesen hosszabb, akkor az ellenállás ellenállása R2 néhány ohmmal növelni kell.
Meg kell jegyezni, hogy ennek az eszköznek van egy jelentős hátránya: a be- és kikapcsolása csak a termisztor után lehetséges. Az R3 fűtés után teljesen lehűlt, és készen áll egy új kapcsolási ciklusra. A termisztor hűtési ideje 100-120 s. Ha a termisztor még nem hűlt le, a készülék csak az áramkörben lévő ellenállás miatt működik késleltetéssel R4.

5.2. Egyszerű termosztátok a tápegységekben
Először is a termosztát. Az áramkör kiválasztásakor olyan tényezőket vettek figyelembe, mint az egyszerűsége, az összeszereléshez szükséges elemek (rádióalkatrészek) elérhetősége, különösen a hőmérséklet-érzékelőként használtak, az összeszerelés gyárthatósága és a tápházba szerelés.
E kritériumok szerint V. Portunov séma bizonyult a legsikeresebbnek. Lehetővé teszi a ventilátor kopásának csökkentését és az általa keltett zajszint csökkentését. Ennek az automatikus ventilátorsebesség-szabályozónak a diagramja a 2. ábrán látható. . A hőmérséklet-érzékelő VD1-VD4 diódák, amelyek ellenkező irányban vannak csatlakoztatva a VT1, VT2 kompozit tranzisztor alapáramköréhez. A diódák érzékelőként való megválasztása meghatározta fordított áramuk hőmérséklettől való függését, ami kifejezettebb, mint a termisztorok ellenállásának hasonló függése. Ezen túlmenően ezeknek a diódáknak az üvegháza lehetővé teszi, hogy dielektromos távtartók nélkül végezze el a táptranzisztorok hűtőbordára szerelésekor. Fontos szerepet játszott a diódák elterjedtsége és rádióamatőrök számára való hozzáférhetősége.


Az R1 ellenállás kiküszöböli a VTI, VT2 tranzisztorok meghibásodásának lehetőségét a diódák termikus meghibásodása esetén (például ha a ventilátor motorja elakad). Ellenállását a VT1 alapáram legnagyobb megengedett értéke alapján választják ki. Az R2 ellenállás határozza meg a szabályozó válaszküszöbét.
Meg kell jegyezni, hogy a hőmérséklet-érzékelő diódáinak száma a VT1,VT2 kompozit tranzisztor statikus áramátviteli tényezőjétől függ. Ha az R2 ellenállás diagramon feltüntetett ellenállása, szobahőmérséklet és bekapcsolt állapot mellett a ventilátor járókerék mozdulatlan, a diódák számát növelni kell. Biztosítani kell, hogy a tápfeszültség alkalmazása után magabiztosan elkezdjen alacsony frekvencián forogni. Természetesen, ha négy érzékelő diódával túl nagy a forgási sebesség, akkor a diódák számát csökkenteni kell.

A készülék a tápegység házába van szerelve. Az azonos nevű VD1-VD4 diódák kivezetései egymáshoz vannak forrasztva, házukat ugyanabban a síkban helyezik el egymáshoz közel.A kapott blokkot BF-2 ragasztóval (vagy bármilyen más hőálló, pl. epoxi) ragasztják. ) a nagyfeszültségű tranzisztorok hűtőbordájához a hátoldalon. A VT2 tranzisztor R1, R2 ellenállásokkal és a kapcsaira forrasztott VT1 tranzisztorral (2. ábra) úgy van beépítve, hogy az emitter kimenet a tápkártya „+12 V ventilátor” nyílásába kerüljön (korábban a ventilátor piros vezetéke volt oda kötve). ). A készülék üzembe helyezése az R2 2.. ellenállás kiválasztásához vezet. Az R2 átmeneti cseréje változóra (100-150 kOhm) olyan ellenállást válasszon, hogy névleges terhelés mellett a táptranzisztorok hűtőbordái ne melegedjenek fel 40 °C-nál tovább.
Az áramütés elkerülése érdekében (a hűtőbordák magas feszültség alatt vannak!) a hőmérsékletet csak érintéssel „mérheti” a számítógép kikapcsolása után.
Egy egyszerű és megbízható sémát javasolt I. Lavrusov. Működési elve megegyezik az előző áramkörrel, azonban hőmérséklet-érzékelőként NTC termisztort használnak (a 10 kOhm névleges érték nem kritikus). Az áramkörben lévő tranzisztor KT503 típusú. Kísérletileg megállapították, hogy működése stabilabb, mint más típusú tranzisztorok. Célszerű többfordulatú trimmert használni, amely lehetővé teszi a tranzisztor hőmérsékleti küszöbének és ennek megfelelően a ventilátor sebességének pontosabb beállítását. A termisztor a 12 V-os dióda szerelvényre van ragasztva, hiánya esetén két diódával pótolható. A nagyobb teljesítményű, 100 mA-nél nagyobb áramfelvételű ventilátorokat összetett tranzisztoros áramkörön (a második KT815 tranzisztor) keresztül kell csatlakoztatni.


A másik kettő, a viszonylag egyszerű és olcsó tápegység hűtőventilátor-fordulatszám-szabályozójának diagramja gyakran megtalálható az interneten (CQHAM.ru). Különlegességük, hogy a TL431 integrált stabilizátort küszöbelemként használják. Ezt a chipet egyszerűen „szerezheti” a régi ATX PC tápegységek szétszedésével.
Az első séma szerzője Ivan Shor. Az ismétlés során világossá vált, hogy az R1 hangolóellenállásként azonos értékű többfordulatú ellenállást célszerű használni. A termisztor a hűtött diódaszerelvény radiátorához (vagy annak testéhez) KPT-80 hőpasztával van rögzítve.


Hasonló áramkör, de két KT503-mal párhuzamosan (egy KT815 helyett) az 5. ábrán. A megadott komponens-értékekkel a ventilátor 7 V-ot kap, amely a termisztor felmelegedésével nő. A KT503 tranzisztorok cserélhetők importált 2SC945-re, minden ellenállás 0,25 W teljesítményű.


Egy bonyolultabb hűtőventilátor fordulatszám-szabályozó áramkört sikeresen alkalmaztak egy másik tápegységben. A prototípustól eltérően „televíziós” tranzisztorokat használ. Az állítható T2 tranzisztor radiátorának szerepét a tábla elülső oldalán hagyott szabad fóliarész látja el. Ez az áramkör amellett, hogy automatikusan megnöveli a ventilátor fordulatszámát, amikor a hűtött táptranzisztorok vagy a diódaszerelvény radiátora felmelegszik, lehetővé teszi a minimális küszöbsebesség manuális beállítását a maximumig.

5.3. Elektronikus hőmérő, legalább 0,1 °C pontossággal.
Könnyen összeszerelhető az alábbi ábra szerint. A higanyos hőmérőhöz képest sokkal biztonságosabb az elektromos, ráadásul ha STZ-19 típusú nem inerciális termisztort használunk, a mérési idő mindössze 3 s.


Az áramkör alapja az R4, R5, R6, R8 DC híd. A termisztor ellenállásértékének megváltoztatása a híd kiegyensúlyozatlanságához vezet. A kiegyensúlyozatlansági feszültséget összehasonlítják az R2 osztópotenciométerről vett referenciafeszültséggel. Az R3-on, PA1-en átfolyó áram egyenesen arányos a híd kiegyensúlyozatlanságával, így a mért hőmérséklettel. A VT1 és VT2 tranzisztorokat alacsony feszültségű zener-diódákként használják. Bármilyen betűindexű KT3102-vel helyettesíthetők. A készülék beállítása a termisztor ellenállásának 20°C-os rögzített hőmérsékleten történő mérésével kezdődik. Az R8 mérése után két R6 + R7 ellenállásból ugyanazt az ellenállásértéket kell nagy pontossággal kiválasztani. Ezután az R2 és R3 potenciométereket az 1. középső helyzetbe kell állítani. A hőmérő kalibrálásához használhatja a következő módszert. Referenciahőmérséklet forrásaként egy fűtött vizet tartalmazó tartályt használnak (jobb a mérés felső határához közelebb eső hőmérsékletet választani), amelynek hőmérsékletét referencia hőmérővel szabályozzák.
A tápfeszültség bekapcsolása után hajtsa végre a következő műveleteket:
a) állítsa az S2 kapcsolót „KALIBRÁLÁS” állásba, és az R8 ellenállás segítségével állítsa a nyilat a skála nulla jelére;
b) helyezze a termisztort egy víztartályba, amelynek hőmérséklete a mért tartományon belül kell legyen;
c) állítsa a kapcsolót „MÉRÉS” állásba, és az R3 ellenállás segítségével állítsa a műszertűt a skála értékére, amely megegyezik a mért értékkel a referencia hőmérő leolvasása szerint.
Az a), b), c) műveleteket többször megismételjük, ezután a beállítás befejezettnek tekinthető.

5.4. Multiméter tartozék hőmérséklet méréshez


Egy egyszerű, hat ellenállást tartalmazó rögzítés lehetővé teszi digitális voltmérő (vagy multiméter) használatát a hőmérséklet mérésére 0,1 ° C felbontással és 10...15 s hőtehetetlenséggel. Ilyen sebességgel testhőmérséklet mérésére is használható. A mérőeszközön nem kell változtatni, és a set-top box gyártása a kezdő rádióamatőrök számára is elérhető.
Érzékelőként 10 kOhm névleges ellenállású STZ-19 félvezető termisztort használtak t = 20°C-on. Az R3 kiegészítő ellenállással együtt a mérőhíd egyik felét alkotja. A híd második fele egy R4 és R5 ellenállásokból álló feszültségosztó. A kalibrálás során az utolsó dolog a kimeneti feszültség kezdeti értékének beállítása. A multiméter DC feszültség mérési módban használatos 200 vagy 2000 mV-on. Az R2 ellenállás ellenállásának megfelelő megválasztásával a mérőhíd érzékenysége megváltozik.
Közvetlenül az R1 változtatható ellenállással történő hőmérsékletmérés előtt állítsa be a mérőkör tápfeszültségét a kezdeti kalibrálás elvégzéséig. A mért hőmérséklet leolvasására szolgáló tartozék az SB1 nyomógombos kapcsolóval kapcsolható be, a mérési módból a feszültség beállítási üzemmódba való átkapcsolás az SB2 kapcsolóval.
A termisztorral sorba kapcsolt R3 kiegészítő ellenállást az R3 = Rtm(B - 2Tm)/(B + 2Tm) képlet alapján számítjuk ki, ahol RTm a termisztor ellenállása a hőmérsékleti tartomány közepén; B a termisztorállandó; Tm az abszolút hőmérséklet a T = t° + 273 mérési tartomány közepén.
Ez az R3-érték biztosítja a karakterisztikának a lineáristól való minimális eltérését.
A termisztorállandót a termisztor RT1 és RT2 ellenállásának két T1 és T2 hőmérsékleti értéken történő mérésével, majd a B = ln(RT1/RT2)/(1/T-1/T2) képlettel történő számítással határozzuk meg.
Ellenkezőleg, egy negatív TCR-rel rendelkező termisztor ismert paramétereivel az ellenállása egy bizonyos T hőmérsékleten az Rt = R-r2oe(B/T"B^J3) képlettel határozható meg, ahol Rt2o a termisztor ellenállása. 20°C hőmérsékleten.
A rögzítés két ponton van kalibrálva: Tk- = Tm+0,707(T2-T.)/2 és TK2=Tm-0,707(12-10/2, ahol Tm = (Tt + T2)/2, Ti és T2 - a hőmérsékleti tartomány kezdete és vége.
A friss akkumulátorral végzett kezdeti kalibrálás során az R1 változó ellenállás ellenállása a maximumra van állítva, így a kapacitás elvesztésével és az elemfeszültség csökkenésével a híd feszültsége állandóan tartható (a set-top box fogyaszt körülbelül 8 mA áram). Az R2, R5 vágóellenállások beállításával elérjük, hogy a digitális multiméter indikátorának három számjegye megfeleljen a T1 és T2 termisztor hőmérsékleti értékeinek, amelyeket egy pontos hőmérővel vezérelnek. Ha nem áll rendelkezésre, használjon például orvosi hőmérőt a skálán belüli hőmérséklet és a jég stabil olvadási hőmérsékletének - 0 °C - szabályozására.
A szerző a Mastech M-830-asát használta multiméterként. Jobb az R2, R5 (SP5-1V, SP5-14) többfordulatú ellenállások használata. egy R1 egyfordulatú, például PPB: az R3 és R4 ellenállások MLT-0,125. A tápellátás bekapcsolásához és a set-top box mód átváltásához rögzítés nélkül használhatja a P2K nyomógombos kapcsolókat.
A legyártott rögzítésben a mért hőmérsékleti tartomány határait beállítottuk - T1 = 15°C: T2 = 45°C. A Celsius-skála pozitív és negatív hőmérsékleti tartományában végzett mérések esetén az előjel jelzést automatikusan megkapja.

5.5. Hőrelé
A hőrelé áramkör a képen látható. Ennek a gépnek a hőérzékeny eleme egy félvezető termisztor, amelynek ellenállása a hőmérséklet csökkenésével meredeken növekszik. Tehát szobahőmérsékleten (20 C) az ellenállása 51 kOhm, 5-7 C-on pedig már közel 100 kOhm, vagyis majdnem a duplájára nő. Ezt a tulajdonságot használják az automatikus hőmérséklet-szabályozóban.


Normál hőmérsékleten az R1 termisztor ellenállása viszonylag alacsony, és a VT1 tranzisztor alján állandó előfeszítést alkalmaznak, ami bekapcsolt állapotban tartja. A hőmérséklet csökkenésével a termisztor ellenállása nő, az alapáram csökken, és a tranzisztor zárni kezd. Ezután a VT2 és VT3 tranzisztorokra szerelt Schmidt trigger „felborul” (VT2 nyit és VT3 zár), és előfeszítést alkalmaz a T4 tranzisztor alapáramkörére, amelynek emitter áramkörébe egy elektromágneses relé van csatlakoztatva. A VT4 tranzisztor kinyílik és bekapcsolja a K1 relét. Az R3 ellenállás beállításával kiválaszthatja a kioldási küszöbértékeket, és ezáltal azt a hőmérsékletet, amelyet a készülék automatikusan fenntart. Az ellenkező irányban csatlakoztatott VD2 dióda megkerüli a relé tekercsét, és megvédi a tranzisztort a meghibásodástól, amikor a relé be van kapcsolva, amikor öninduktív emf fordul elő a tekercsében. A relé aktiválásával egyidejűleg a HL1 LED világítani kezd, amely a teljes eszköz működésének jelzőjeként szolgál. A VD1 Zener-dióda és az R9 ellenállás a legegyszerűbb parametrikus feszültségstabilizátort képezi az eszköz elektronikus áramkörének táplálására, a C1 és C2 kondenzátorok pedig a VD3-VD6 diódahíddal egyenirányított váltakozó feszültséget szűrik.
A készülék összeszereléséhez szükséges összes alkatrészt könnyedén megvásárolhatja egy rádióüzletben. MLT típusú ellenállások, tranzisztor VT1 -MP41; VT2, VT3 és VT4 - MP26. Ehelyett bármilyen p-n-p tranzisztort használhat, amelyet legalább 20 V feszültségre terveztek. K1 relé - RES-10 vagy hasonló típusú, 10-15 mA áramerősséggel, kapcsolással vagy megszakító érintkezőkkel. Ha nem találja a keresett relét, ne essen kétségbe. Ha a VT4 tranzisztort erősebbre, például GT402-re vagy GT403-ra cseréli, szinte minden tranzisztoros berendezésben használt relét beépíthet a kollektoráramkörébe. LED HL1 - bármilyen típusú, transzformátor T1 - TVK-110.
Minden alkatrész, az R1 termisztor kivételével, egy nyomtatott áramköri lapra van felszerelve, amely egy elektronikus kapcsolóval együtt a helyiségben található. Amikor a hőmérséklet csökken, a relé működésbe lép és zárja a K 1.1 érintkezőket, a triac VS1 vezérlőelektródáján feszültség jelenik meg, amely feloldja azt. Az áramkör zárva van.
Most az elektronikus áramkör beállításáról. Mielőtt a 4. relé érintkezőit a VS1 tirisztorhoz csatlakoztatná, a termosztátot ellenőrizni és be kell állítani. Meg tudod csinálni így.
Vegyünk egy termisztort, forrasszunk rá egy hosszú, kétrétegű szigetelésű vezetéket, és helyezzük egy vékony üvegcsőbe, és mindkét végén epoxigyantával zárjuk le. Ezután kapcsolja be az elektronikus szabályozót, engedje le a csövet a termisztorral egy pohár jégbe, és a trimmer ellenállás csúszkájának elforgatásával kapcsolja be a relét.

5.6. Termosztát áramkör a fűtés hőmérsékletének stabilizálására (500 W)


A termosztát, amelynek diagramja az alábbiakban látható, a helyiség levegőjének, az edényekben lévő víznek, a termosztátoknak, valamint a színes fotózás megoldásainak állandó hőmérsékletének fenntartására szolgál. Akár 500 W teljesítményű fűtőtest is csatlakoztatható hozzá. A termosztát egy küszöbkészülékből (T1 és T2 tranzisztoron), egy elektronikus reléből (T3 tranzisztoron és D10 tirisztoron) és egy tápegységből áll. Hőmérséklet szenzor Az R5 termisztort használják, amely a feszültségellátó áramkörhöz van csatlakoztatva a küszöbkészülék T1 tranzisztorának alapjához.
Ha a környezet megfelelő hőmérsékletű, akkor a T1 küszöbkészülék tranzisztor zárva van, a T2 pedig nyitva van. Ebben az esetben az elektronikus relé TZ tranzisztorja és D10 tirisztorja zárva van, és a fűtőelem nem kap hálózati feszültséget. A környezet hőmérsékletének csökkenésével a termisztor ellenállása növekszik, aminek következtében a T1 tranzisztor bázisán a feszültség nő. Amikor eléri az eszköz működési küszöbét, a T1 tranzisztor kinyílik, a T2 pedig bezár. Ez a T3 tranzisztor nyitásához vezet. Az R9 ellenálláson megjelenő feszültség a katód és a D10 tirisztor vezérlőelektródája közé kerül, és elegendő lesz a nyitásához. A hálózati feszültség a tirisztoron és a D6 - D9 diódákon keresztül jut a fűtéshez.
Amikor a környezeti hőmérséklet eléri a kívánt értéket, a termosztát lekapcsolja a feszültséget a fűtésről. Az R11 változó ellenállás a fenntartott hőmérséklet határértékeinek beállítására szolgál.
A termosztát MMT-4 termisztort használ. A Tr transzformátor Ш12Х25 magon készül. Az I tekercs 8000 menetes PEV-1 0,1 vezetéket, a II tekercs 170 menetes PEV-1 0,4 vezetéket tartalmaz.

5.7. TERMOREGULATOR AZ INKUBATORHOZ
Javasoljuk egy egyszerű és megbízható hőrelé áramkörét egy inkubátorhoz. Alacsony fogyasztású, hőtermelése az erőelemeken és az előtétellenállás elhanyagolható.
Javasolok egy áramkört egy egyszerű és megbízható hőreléhez egy inkubátorhoz. Az áramkör gyártása, tesztelése és ellenőrzése több hónapos működés során folyamatos működésben történt.
Műszaki adatok:
Tápfeszültség 220 V, 50 Hz
Kapcsolt aktív terhelési teljesítmény 150 W-ig.
Hőmérséklet-tartási pontosság ±0,1 °C
Hőmérséklet szabályozási tartomány + 24 és 45°C között.
A készülék sematikus diagramja


A DA1 chipen egy komparátor van összeszerelve. A beállított hőmérséklet az R4 változó ellenállással állítható be. Az R5 hőérzékelő az áramkörhöz egy vinil-klorid szigetelésű, árnyékolt vezetékkel csatlakozik egy C1R7 szűrőn keresztül az interferencia csökkentése érdekében. Használhat dupla vékony drótot kötegbe csavarva. A termisztort vékony PVC-csőbe kell helyezni.
A C2 kondenzátor negatív váltóáramú visszacsatolást hoz létre. Az áramkör tápellátása egy D814A-D típusú VD1 zener diódán készült parametrikus stabilizátoron keresztül történik. A C3 kondenzátor egy teljesítményszűrő. A teljesítményveszteség csökkentése érdekében az R9 előtétellenállás két sorba kapcsolt 22 kOhm-os 2 W-os ellenállásból áll. Ugyanebből a célból a VT1 típusú KT605B, KT940A tranzisztoros kapcsolója nem a zener diódához, hanem a VS1 tirisztor anódjához csatlakozik.
Az egyenirányító híd VD2-VD5 típusú KD202K,M,R diódákra van felszerelve, 1-2 mm vastag, 2-2,5 cm2 felületű, U-alakú kisméretű alumínium radiátorokra szerelve. A VS1 tirisztor szintén egy hasonló radiátor 10-2,5 cm2 felülettel 12 cm2
A HL1...HL4 világítólámpákat fűtőelemként használják, sorba kapcsolva, hogy növeljék az élettartamot és kiküszöböljék a vészhelyzeteket abban az esetben, ha valamelyik lámpa izzószála kiég.
Az áramkör működése. Ha a hőmérséklet-érzékelő hőmérséklete alacsonyabb, mint az R4 potenciométer által beállított érték, a DA1 chip 6. érintkezőjén lévő feszültség közel van a tápfeszültséghez. A VT1 tranzisztoron és a VS1 tirisztoron a kulcs nyitva van, a HL1...HL4 fűtőteste csatlakozik a hálózathoz. Amint a hőmérséklet eléri a beállított szintet, a DA1 chip átkapcsol, a kimenetén a feszültség nullához közelít, a tirisztoros kapcsoló zár, és a fűtés lecsatlakozik a hálózatról. A fűtés kikapcsolásakor a hőmérséklet csökkenni kezd, és amikor a beállított szint alá csökken, a kulcs és a fűtés újra bekapcsol.
Alkatrészek és azok cseréje. DA1-ként használhatja a K140UD7, K140UD8, K153UD2-t (a szerkesztő megjegyzése - szinte bármilyen műveleti erősítő vagy komparátor megteszi). Bármilyen típusú kondenzátor a megfelelő üzemi feszültséghez. MMT-4 típusú R5 termisztor (vagy másik negatív TKS-sel). Névlegessége 10-50 kOhm lehet. Ebben az esetben az R4 értékének meg kell egyeznie.

A szervizelhető alkatrészekből készült készülék azonnal működésbe lép.
A tesztelés és az üzemeltetés során a biztonsági előírásokat be kell tartani, mivel a készülék galvanikusan kapcsolódik a hálózathoz.

5.8. TERMOSZTÁT
A termosztátot úgy tervezték, hogy a hőmérsékletet 25-45°C tartományban tartsa 0,05°C-nál nem rosszabb pontossággal. Az áramkör nyilvánvaló egyszerűsége ellenére ennek a termosztátnak kétségtelen előnye van a hasonlókkal szemben: az áramkörben nincsenek olyan elemek, amelyek kulcs módban működnek. Így elkerülhető volt az impulzuszaj, amely jelentős áramfelvételű terhelés kapcsolásakor keletkezik.


A fűtőelemek huzalos ellenállások (10 Ohm, 10 W) és egy P217V vezérlőtranzisztor (bármilyen modern pnp szerkezetű szilícium tranzisztorral helyettesíthető). Hűtőszekrény - radiátor. A termisztort (MMT-4 3,3 Kom) egy rézpohárra forrasztják, amelybe egy termosztátosan szabályozott edényt helyeznek. A csésze köré több réteg hőszigetelő anyagot kell feltenni, és hőszigetelő fedelet kell készíteni az edényre.
Az áramkör táplálása stabilizált laboratóriumi tápegységről történik. Amikor az áramkör be van kapcsolva, megkezdődik a fűtés, amit a piros LED jelez. A beállított hőmérséklet elérésekor a piros LED fényereje csökken, és a zöld LED világítani kezd. A hőmérséklet „elfogyása” folyamata után mindkét LED teljes intenzitással világít - a hőmérséklet stabilizálódott.
A teljes áramkör egy U alakú alumínium radiátorban található. Így az áramkör minden eleme termosztatikus vezérlésű is, ami növeli a készülék pontosságát.

5.9. Hőmérséklet, fény vagy feszültség szabályozó
Ez az egyszerű elektronikus vezérlő a használt érzékelőtől függően hőmérséklet-, fény- vagy feszültségszabályozóként működhet. Az alap az I. Nechaev „Hőmérséklet-szabályozók a hálózati forrasztópáka hegyéhez” (Rádió, 1992, 2-3. szám, 22. o.) című cikkében közölt eszközből származik. Működésének elve csak abban különbözik az analógtól, hogy a VT1 tranzisztor működési küszöbét az R5 ellenállás szabályozza.


A szabályozó nem kritikus a felhasznált elemek minősítése szempontjából. A VD1 zener-dióda 8-15 V stabilizáló feszültségén működik. Az R4 termisztor ellenállása 4,7-47 kOhm, az R5 változó ellenállás 9,1-91 kOhm. A VT1, VT2 tranzisztorok bármilyen kis teljesítményű p-p-p és p-p-p szilícium szerkezetek, például a KT361 és KT315 sorozat tetszőleges betűindexszel. A C1 kondenzátor kapacitása 0,22...1 µF, a C2 pedig - 0,5...1 µF. Ez utóbbit legalább 400 V üzemi feszültségre kell tervezni.
A helyesen összeszerelt készülék nem igényel beállítást. Ahhoz, hogy fényerőszabályzóként működjön, az R4 termisztort ki kell cserélni egy ellenállással sorba kapcsolt fotoellenállásra vagy fotodiódára, melynek értékét kísérletileg választjuk ki.
Az itt leírt tervezés szerzői változata az otthoni inkubátor hőmérsékletének szabályozására szolgál, ezért a megbízhatóság növelése érdekében, amikor az SCR VS1 nyitva van, a világítólámpákat a terheléshez csatlakoztatják (négy párhuzamosan kapcsolt lámpa 60-as teljesítménnyel). W 220 V feszültségen) teljes intenzitással égnek. Ha a készüléket dimmer üzemmódban üzemelteti, egy VD2-VD5 híd egyenirányítót kell csatlakoztatni az A-B pontokhoz. Diódáit a szabályozott teljesítmény függvényében választják ki.
A szabályozóval való munkavégzés során fontos az elektromos biztonsági intézkedések betartása: műanyag tokba kell helyezni, az R5 ellenállás fogantyúja szigetelő anyagból kell, hogy legyen, és biztosítani kell az R4 termisztor jó elektromos szigetelését.

5.10. DC fénycső tápegység
Ezekben az eszközökben az egyes izzószálak csatlakozóinak érintkezőpárjait össze lehet kötni és csatlakoztatni „a saját” áramkörükhöz - akkor még egy kiégett izzószálú lámpa is működik a lámpában.


A 40 W-os vagy nagyobb teljesítményű fénycsövek táplálására tervezett készülékverzió diagramja az ábrán látható. . Itt a híd egyenirányítót VD1-VD4 diódák segítségével készítik. És a C2, C3 „indító” kondenzátorok az R1, R2 termisztorokon keresztül töltődnek pozitív hőmérsékleti ellenállási együtthatóval. Ezenkívül az egyik félciklusban a C2 kondenzátor feltöltődik (R1 termisztoron és VD3 diódán keresztül), a másikban pedig SZ (R2 termisztoron és VD4 diódán keresztül). A termisztorok korlátozzák a kondenzátorok töltőáramát. Mivel a kondenzátorok sorba vannak kötve, az EL1 lámpán lévő feszültség elegendő a meggyújtásához.
Ha a termisztorok termikus érintkezésben vannak a híddiódákkal, akkor a diódák felmelegedésekor az ellenállásuk megnő, ami csökkenti a töltőáramot.


Az előtétellenállásként szolgáló tekercs nem szükséges a szóban forgó teljesítményeszközökben, és helyettesíthető egy izzólámpával, amint az ábra mutatja. . Amikor az eszközt a hálózathoz csatlakoztatják, az EL1 lámpa és az R1 termisztor felmelegszik. A VD3 diódahíd bemenetén lévő váltakozó feszültség nő. A C1 és C2 kondenzátorok töltése az R2, R3 ellenállásokon keresztül történik. Amikor a rajtuk lévő teljes feszültség eléri az EL2 lámpa gyújtási feszültségét, a kondenzátorok gyorsan kisülnek - ezt a VD1, VD2 diódák segítik elő.
Ha a hagyományos izzólámpát ezzel a készülékkel kiegészíti egy fénycsővel, javíthatja az általános vagy helyi világítást. Egy 20 W teljesítményű EL2 lámpánál az EL1 legyen 75 vagy 100 W, de ha az EL2 80 W teljesítményű, akkor az EL1 legyen 200 vagy 250 W. Az utóbbi lehetőségnél megengedett a töltő-kisütés áramkörök eltávolítása az R2, R3 ellenállásokról és a VD1, VD2 diódákról az eszközről.

Ezzel zárom a TERMOREZISTATOROK áttekintését.
Még néhány szó egy másik rádiókomponensről - a varisztorról.
Nem tervezek külön cikket írni róla, szóval röviden:
A VARISTOR egy félvezető ellenállás is, amelynek ellenállása az alkalmazott feszültségtől függ. Ezenkívül a feszültség növekedésével a varisztor ellenállása csökken. Minden elemi. Minél nagyobb a külső elektromos tér erőssége, annál több elektront „kiszakít” az atom héjából, annál több lyuk keletkezik - növekszik a szabad töltéshordozók száma, nő a vezetőképesség, és csökken az ellenállás. Ez a helyzet akkor, ha a félvezető tiszta. A gyakorlatban minden sokkal bonyolultabb. A tirit, vilit, latin, silit szilícium-karbid alapú félvezető anyagok. A cink-oxid egy új anyag a varisztorokhoz. Amint látja, itt nincsenek tiszta félvezetők.


A varisztornak megvan az a tulajdonsága, hogy élesen csökkenti ellenállását GOhm egységekről (GigaOhm) több tíz Ohmra, ha a rákapcsolt feszültség egy küszöbérték fölé emelkedik. A feszültség további növekedésével az ellenállás még jobban csökken. Az alkalmazott feszültség hirtelen változásai során a kísérőáramok hiánya miatt a varisztorok a fő elemei a túlfeszültség-védelmi eszközök gyártásának.


Ezen a ponton már teljesnek tekinthető ismerkedésünk az ellenállások családjával.

VISSZA a RÁDIÓ összetevők oldalára