Termistora darbības princips. Kas ir termistors un tā izmantošana elektronikā

Un sastāv no pusvadītāju materiāla, kas, nedaudz mainoties temperatūrai, ievērojami maina tā pretestību. Parasti termistoriem ir negatīvi temperatūras koeficienti, kas nozīmē, ka to pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai.

Termistora vispārīgie raksturlielumi

Vārds "termistors" ir īss tā pilnajam terminam: termiski jutīgs rezistors. Šī ierīce ir precīzs un ērti lietojams jebkuru temperatūras izmaiņu sensors. Kopumā ir divu veidu termistori: negatīvs temperatūras koeficients un pozitīvs temperatūras koeficients. Visbiežāk temperatūras mērīšanai tiek izmantots pirmais veids.

Termistora apzīmējums elektriskajā ķēdē ir parādīts fotoattēlā.

Termistori ir izgatavoti no metālu oksīdiem ar pusvadītāju īpašībām. Ražošanas laikā šīm ierīcēm tiek piešķirta šāda forma:

1. diska formas;
2. kodols;
3. sfēriska kā pērle.

Termistora darbība balstās uz spēcīgu pretestības izmaiņu principu ar nelielām temperatūras izmaiņām. Tajā pašā laikā pie noteikta strāvas stipruma ķēdē un nemainīgā temperatūrā tiek uzturēts nemainīgs spriegums.

Lai lietotu ierīci, tā ir savienota ar elektrisko ķēdi, piemēram, pie Vitstonas tilta, un tiek mērīta strāva un spriegums visā ierīcē. Saskaņā ar vienkāršo Ohma likumu R=U/I nosaka pretestību. Tālāk viņi aplūko pretestības un temperatūras līkni, ko var izmantot, lai precīzi noteiktu, kādai temperatūrai atbilst iegūtā pretestība. Mainoties temperatūrai, krasi mainās pretestības vērtība, kas ļauj ar augstu precizitāti noteikt temperatūru.

Termistora materiāls

Lielākās daļas termistoru materiāls ir pusvadītāju keramika. Ražošanas process ietver metālu nitrīdu un oksīdu pulveru saķepināšanu augstā temperatūrā. Rezultātā tiek iegūts materiāls, kura oksīda sastāvam ir vispārīgā formula (AB) 3 O 4 vai (ABC) 3 O 4, kur A, B, C ir metāliski ķīmiskie elementi. Visbiežāk izmanto mangānu un niķeli.

Ja paredzēts, ka termistors darbosies temperatūrā, kas zemāka par 250 °C, tad keramikas sastāvā ietilpst magnijs, kobalts un niķelis. Šāda sastāva keramika parāda fizikālo īpašību stabilitāti noteiktajā temperatūras diapazonā.

Svarīga termistoru īpašība ir to īpatnējā vadītspēja (pretestības apgrieztā vērtība). Vadītspēja tiek kontrolēta, pusvadītāju keramikai pievienojot nelielu litija un nātrija koncentrāciju.

Instrumentu ražošanas process

Sfēriskie termistori tiek izgatavoti, pārklājot tos uz divām platīna stieplēm augstā temperatūrā (1100 °C). Pēc tam vads tiek nogriezts, lai termistora kontaktiem piešķirtu vajadzīgo formu. Sfēriskajai ierīcei tiek uzklāts stikla pārklājums, lai to noslēgtu.

Diska termistoru gadījumā kontaktu veidošanas process sastāv no platīna, pallādija un sudraba metāla sakausējuma uzklāšanas uz tiem un pēc tam pielodēšanas uz termistora pārklājuma.

Atšķirība no platīna detektoriem

Papildus pusvadītāju termistoriem ir arī cita veida temperatūras detektori, kuru darba materiāls ir platīns. Šie detektori maina savu pretestību lineāri ar temperatūras izmaiņām. Termistoriem šai fizikālo lielumu atkarībai ir pavisam cits raksturs.

Termistoru priekšrocības salīdzinājumā ar platīna analogiem ir šādas:

• Augstāka pretestības jutība, kad temperatūra mainās visā darbības diapazonā.
• Augsts instrumenta stabilitātes līmenis un iegūto rādījumu atkārtojamība.
• Mazs izmērs, kas ļauj ātri reaģēt uz temperatūras izmaiņām.

Termistora pretestība

Šī fiziskā daudzuma vērtība samazinās, paaugstinoties temperatūrai, un ir svarīgi ņemt vērā darba temperatūras diapazonu. Temperatūras robežās no -55 °C līdz +70 °C tiek izmantoti termistori ar pretestību 2200 - 10000 omi. Augstākām temperatūrām tiek izmantotas ierīces, kuru pretestība pārsniedz 10 kOhm.

Atšķirībā no platīna detektoriem un termopāriem, termistoriem nav specifiskas pretestības pret temperatūras līknes, un ir pieejams plašs līkņu klāsts, no kuriem izvēlēties. Tas ir saistīts ar faktu, ka katram termistora materiālam kā temperatūras sensoram ir sava pretestības līkne.

Stabilitāte un precizitāte

Šīs ierīces ir ķīmiski stabilas un laika gaitā nesabojājas. Termistora sensori ir viena no precīzākajām temperatūras mērīšanas ierīcēm. To mērījumu precizitāte visā darbības diapazonā ir 0,1 - 0,2 °C. Lūdzu, ņemiet vērā, ka lielākā daļa instrumentu darbojas temperatūras diapazonā no 0°C līdz 100°C.

Termistoru pamatparametri

Katram termistora veidam ir pamata parametri (nosaukumi ir izskaidroti angļu valodā):

• R 25 - ierīces pretestība omi istabas temperatūrā (25 °C). Jūs varat vienkārši pārbaudīt šo termistora raksturlielumu, izmantojot multimetru.
• R 25 pielaide - ierīces pretestības novirzes pielaides vērtība no iestatītās vērtības 25 °C temperatūrā. Parasti šī vērtība nepārsniedz 20% no R25.
• Maks. Stabilā stāvokļa strāva - maksimālā strāvas vērtība ampēros, kas var plūst caur ierīci ilgu laiku. Šīs vērtības pārsniegšana apdraud strauju pretestības kritumu un rezultātā termistora atteici.
• Apm. R no maks. Strāva — šī vērtība parāda pretestības vērtību omos, ko ierīce iegūst, kad caur to iet maksimālā strāva. Šai vērtībai jābūt par 1-2 kārtām mazākai par termistora pretestību istabas temperatūrā.
• Izkliedēt. Koef. - koeficients, kas parāda ierīces temperatūras jutību pret jaudu, ko tā absorbē. Šis koeficients parāda jaudas daudzumu mW, kas jāuzņem termistoram, lai tā temperatūra pieaugtu par 1 °C. Šī vērtība ir svarīga, jo tā parāda, cik daudz jaudas ir jāpatērē, lai ierīci uzsildītu līdz darba temperatūrai.
• Termiskā laika konstante. Ja termistoru izmanto kā ieslēgšanas strāvas ierobežotāju, ir svarīgi zināt, cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai atdzist pēc strāvas izslēgšanas, lai būtu gatavs, kad tas atkal tiek ieslēgts. Tā kā termistora temperatūra pēc tā izslēgšanas samazinās saskaņā ar eksponenciālu likumu, tiek ieviests jēdziens “termiskā laika konstante” - laiks, kurā ierīces temperatūra samazināsies par 63,2% no starpības starp darba temperatūru. ierīces un apkārtējās vides temperatūru.
• Maks. Slodzes kapacitāte μF - jaudas apjoms mikrofarados, ko var izlādēt caur doto ierīci, to nesabojājot. Šī vērtība ir norādīta noteiktam spriegumam, piemēram, 220 V.

Kā pārbaudīt termistora funkcionalitāti?

Lai aptuveni pārbaudītu termistora izmantojamību, varat izmantot multimetru un parasto lodāmuru.

Pirmais solis ir ieslēgt multimetra pretestības mērīšanas režīmu un savienot termistora izejas kontaktus ar multimetra spailēm. Šajā gadījumā polaritātei nav nozīmes. Multimetrs parādīs noteiktu pretestību omos, tas ir jāpieraksta.

Pēc tam jums jāpievieno lodāmurs un jāpievieno vienai no termistora izejām. Esiet uzmanīgi, lai nesadedzinātu ierīci. Šī procesa laikā jāievēro multimetra rādījumi, tam vajadzētu uzrādīt vienmērīgi sarūkošai pretestībai, kas ātri nostātos uz kādu minimālo vērtību. Minimālā vērtība ir atkarīga no termistora veida un lodāmura temperatūras, parasti tā ir vairākas reizes mazāka par sākumā izmērīto vērtību. Šajā gadījumā jūs varat būt pārliecināti, ka termistors darbojas pareizi.

Ja multimetra pretestība nav mainījusies vai, gluži pretēji, ir strauji samazinājusies, ierīce nav piemērota lietošanai.

Ņemiet vērā, ka šī pārbaude ir aptuvena. Lai precīzi pārbaudītu ierīci, ir jāizmēra divi indikatori: tā temperatūra un atbilstošā pretestība, un pēc tam jāsalīdzina šīs vērtības ar ražotāja norādītajām vērtībām.

Lietošanas jomas

Visās elektronikas jomās, kurās ir svarīgi uzraudzīt temperatūras apstākļus, tiek izmantoti termistori. Šajās jomās ietilpst datori, augstas precizitātes iekārtas rūpniecības uzņēmumos un ierīces dažādu datu pārraidei. Tādējādi 3D printera termistors tiek izmantots kā sensors, kas uzrauga sildīšanas gultas vai drukas galviņas temperatūru.

Viens no izplatītākajiem termistora lietojumiem ir ieslēgšanas strāvas ierobežošana, piemēram, ieslēdzot datoru. Fakts ir tāds, ka brīdī, kad tiek ieslēgta jauda, ​​tiek izlādēts sākuma kondensators, kuram ir liela ietilpība, radot milzīgu strāvu visā ķēdē. Šī strāva var sadedzināt visu mikroshēmu, tāpēc ķēdē ir iekļauts termistors.

Ieslēdzot, šī ierīce bija istabas temperatūrā un tai bija milzīga pretestība. Šī pretestība ļauj efektīvi samazināt strāvas pārspriegumu palaišanas brīdī. Pēc tam ierīce uzsilst caur to plūstošās strāvas un siltuma izdalīšanās dēļ, un tās pretestība strauji samazinās. Termistora kalibrēšana ir tāda, ka datora mikroshēmas darba temperatūra noved pie gandrīz nulles termistora pretestības, un tajā nenotiek sprieguma kritums. Pēc datora izslēgšanas termistors ātri atdziest un atjauno pretestību.

Tādējādi termistoru izmantošana ieslēgšanas strāvas ierobežošanai ir rentabla un diezgan vienkārša.

Termistoru piemēri

Pašlaik pārdošanā ir plašs produktu klāsts; šeit ir dažu no tiem īpašības un lietošanas jomas:

• Termistoram B57045-K, kas piestiprināts ar uzgriezni, nominālā pretestība ir 1 kOhm ar 10% pielaidi. Izmanto kā temperatūras mērīšanas sensoru plaša patēriņa un automobiļu elektronikā.
• B57153-S diska ierīcei ir maksimālā pieļaujamā strāva 1,8 A ar pretestību 15 omi istabas temperatūrā. Izmanto kā starta strāvas ierobežotāju.

Termistors ir pusvadītāju sastāvdaļa ar no temperatūras atkarīgu elektrisko pretestību. Šo komponentu tālajā 1930. gadā izgudroja zinātnieks Semjuels Rubens, un līdz šai dienai šis komponents tiek plaši izmantots tehnoloģijās.

Termistori ir izgatavoti no dažādiem materiāliem, kas ir diezgan augsti - ievērojami pārāki par metālu sakausējumiem un tīriem metāliem, tas ir, no īpašiem, specifiskiem pusvadītājiem.

Pats galvenais pretestības elements tiek iegūts pulvermetalurģijā, apstrādājot halkogenīdus, halogenīdus un noteiktu metālu oksīdus, piešķirot tiem dažādas formas, piemēram, dažāda izmēra disku vai stieņu formu, lielas paplāksnes, vidējas caurules, plānas plāksnes, mazas lodītes. , kuru izmērs svārstās no dažiem mikroniem līdz desmitiem milimetru .

Atkarībā no korelācijas veida starp elementa pretestību un tā temperatūru, Termistori ir sadalīti divās lielās grupās - pozistoros un termistoros. PTC termistoriem ir pozitīvs TCS (šī iemesla dēļ PTC termistori tiek saukti arī par PTC termistoriem), un termistoriem ir negatīvs TCS (tāpēc tos sauc par NTC termistoriem).

Termistors ir no temperatūras atkarīgs rezistors, kas izgatavots no pusvadītāju materiāla, kam ir negatīvs temperatūras koeficients un augsta jutība, pozistors irno temperatūras atkarīgs rezistors ar pozitīvu koeficientu.Tādējādi, paaugstinoties posistora korpusa temperatūrai, palielinās arī tā pretestība, un, palielinoties termistora temperatūrai, tā pretestība attiecīgi samazinās.

Mūsdienās termistoru materiāli ir: pārejas metālu, piemēram, kobalta, mangāna, vara un niķeļa, polikristālisko oksīdu maisījumi, III-V tipa savienojumi, kā arī leģēti, stiklveida pusvadītāji, piemēram, silīcijs un germānija, un dažas citas vielas. Ievērojami ir pozistori, kas izgatavoti no cietiem šķīdumiem, kuru pamatā ir bārija titanāts.

Termistorus parasti var iedalīt:

Zemas temperatūras klase (darba temperatūra zem 170 K);

Vidēja temperatūras klase (darba temperatūra no 170 K līdz 510 K);

Augstas temperatūras klase (darba temperatūra no 570 K un augstāka);

Atsevišķa augstas temperatūras klase (darba temperatūra no 900 K līdz 1300 K).

Visi šie elementi, gan termistori, gan pozistori, var darboties dažādos klimatiskos ārējos apstākļos un pie ievērojamām fiziskām ārējām un strāvas slodzēm. Tomēr smagos termiskās cikla apstākļos to sākotnējie termoelektriskie raksturlielumi laika gaitā mainās, piemēram, nominālā pretestība istabas temperatūrā un pretestības temperatūras koeficients.

Ir arī kombinēti komponenti, piemēram netieši apsildāmi termistori. Šādu ierīču korpusos ir pats termistors un galvaniski izolēts sildelements, kas nosaka termistora sākotnējo temperatūru un attiecīgi tā sākotnējo elektrisko pretestību.

Šīs ierīces tiek izmantotas kā mainīgi rezistori, kurus kontrolē spriegums, kas tiek pievadīts termistora sildelementam.

Atkarībā no tā, kā darba punkts tiek izvēlēts uz konkrētas sastāvdaļas strāvas-sprieguma raksturlielumiem, tiek noteikts arī termistora darbības režīms ķēdē. Un pats strāvas-sprieguma raksturlielums ir saistīts ar konstrukcijas iezīmēm un temperatūru, kas tiek piemērota komponenta korpusam.

Lai kontrolētu temperatūras svārstības un kompensētu dinamiski mainīgos parametrus, piemēram, plūstošo strāvu un pievadīto spriegumu elektriskajās ķēdēs, kas mainās pēc temperatūras apstākļu izmaiņām, tiek izmantoti termistori ar darbības punktu, kas iestatīts strāvas-sprieguma raksturlīknes lineārajā sadaļā.

Bet darbības punkts tradicionāli tiek iestatīts uz strāvas-sprieguma raksturlīknes (NTC termistori) krītošo posmu, ja termistoru izmanto, piemēram, kā palaišanas ierīci, laika releju, sistēmā intensitātes izsekošanai un mērīšanai. mikroviļņu starojums, ugunsdrošības signalizācijas sistēmās, iekārtās beztaras cieto vielu un šķidrumu plūsmas kontrolei.

Populārākais šodien vidējas temperatūras termistori un pozistori ar TKS no -2,4 līdz -8,4% uz 1 K. Tie darbojas plašā pretestības diapazonā no omu vienībām līdz megaomu vienībām.

Ir pozistori ar salīdzinoši zemu TCR no 0,5% līdz 0,7% uz 1 K, kas izgatavoti uz silīcija bāzes. To pretestība mainās gandrīz lineāri. Šādi pozistori tiek plaši izmantoti temperatūras stabilizācijas sistēmās un aktīvās dzesēšanas sistēmās jaudas pusvadītāju slēdžiem dažādās modernās elektroniskās ierīcēs, īpaši jaudīgās. Šīs sastāvdaļas viegli iekļaujas shēmu shēmās un neaizņem daudz vietas uz dēļiem.

Tipiskam posistoram ir keramikas diska forma, dažreiz vienā korpusā tiek uzstādīti vairāki elementi sērijveidā, bet biežāk - vienā dizainā ar aizsargājošu emaljas pārklājumu. PTC rezistori bieži tiek izmantoti kā drošinātāji, lai aizsargātu elektriskās ķēdes no sprieguma un strāvas pārslodzes, kā arī temperatūras sensorus un automātiskās stabilizācijas elementus to nepretenciozitātes un fiziskās stabilitātes dēļ.

Termistori tiek plaši izmantoti daudzās elektronikas jomās, īpaši tur, kur svarīga ir precīza temperatūras kontrole. Tas attiecas uz datu pārraides iekārtām, datortehniku, augstas veiktspējas centrālajiem procesoriem un augstas precizitātes rūpnieciskajām iekārtām.

Viens no vienkāršākajiem un populārākajiem termistora lietojumiem ir efektīva ieslēgšanas strāvas ierobežošana. Šobrīd no tīkla barošanas avotam tiek pievadīts spriegums, notiek ārkārtīgi straujš ievērojamas kapacitātes pieaugums, un primārajā ķēdē plūst liela uzlādes strāva, kas var sadedzināt diodes tiltu.

Šo strāvu šeit ierobežo termistors, tas ir, šī ķēdes sastāvdaļa maina savu pretestību atkarībā no strāvas, kas iet caur to, jo saskaņā ar Oma likumu tas uzsilst. Pēc dažām minūtēm termistors atjauno sākotnējo pretestību, tiklīdz tas atdziest līdz istabas temperatūrai.

NTC un PTC termistori

Pašlaik nozare ražo milzīgu termistoru, posistoru un NTC termistoru klāstu. Katrs atsevišķs modelis vai sērija tiek ražota darbam noteiktos apstākļos, un tiem tiek izvirzītas noteiktas prasības.

Tāpēc vienkārša posistoru un NTC termistoru parametru uzskaitīšana būs maz noderīga. Mēs iesim nedaudz citu maršrutu.

Ikreiz, kad nokļūstat rokās termistoru ar viegli nolasāmu marķējumu, jums jāatrod atsauces lapa vai datu lapa šim termistora modelim.

Ja nezināt, kas ir datu lapa, iesaku ieskatīties šajā lapā. Īsumā datu lapā ir informācija par visiem šī komponenta galvenajiem parametriem. Šajā dokumentā ir uzskaitīts viss, kas jums jāzina, lai lietotu konkrētu elektronisko komponentu.

Šis termistors man bija noliktavā. Apskatiet fotoattēlu. Sākumā es par viņu neko nezināju. Informācija bija minimāla. Spriežot pēc marķējuma, tas ir PTC termistors, tas ir, posistors. Uz tā ir rakstīts tā - PTC. Tālāk ir norādīts marķējums C975.

Sākumā var šķist, ka maz ticams, ka izdosies atrast vismaz kādu informāciju par šo pozistoru. Bet nenokar degunu! Atveriet pārlūkprogrammu, ierakstiet Google tīklā šādu frāzi: “posistor c975”, “ptc c975”, “ptc c975 datasheet”, “ptc c975 datasheet”, “posistor c975 datu lapa”. Tālāk atliek tikai atrast šī posistora datu lapu. Parasti datu lapas tiek formatētas kā PDF fails.

No atrastās datu lapas tālāk PTC C975, es uzzināju sekojošo. To ražo EPCOS. Pilns nosaukums B59975C0160A070(B599*5 sērija). Šo PTC termistoru izmanto, lai ierobežotu strāvu īssavienojumu un pārslodzes laikā. Tie. Tas ir sava veida drošinātājs.

Iesniegšu tabulu ar galvenajiem tehniskajiem parametriem sērijai B599*5, kā arī īsu skaidrojumu, ko nozīmē visi šie cipari un burti.

Tagad pievērsīsim uzmanību konkrēta produkta elektriskajām īpašībām, mūsu gadījumā tas ir PTC C975 posistors (pilns marķējums B59975C0160A070). Apskatiet nākamo tabulu.

es R - Nominālā strāva (mA). Nominālā strāva. Šī ir strāva, ko konkrētais posistors var izturēt ilgu laiku. Es to arī sauktu par darba, parasto strāvu. Pozistoram C975 nominālā strāva ir nedaudz vairāk par pusi ampēru, īpaši 550 mA (0,55 A).

es S - Pārslēgšanas strāva (mA). Pārslēgšanas strāva. Tas ir strāvas daudzums, kas plūst caur pozistoru, pie kura tā pretestība sāk strauji palielināties. Tādējādi, ja caur C975 pozistoru sāk plūst strāva, kas ir lielāka par 1100 mA (1,1 A), tas sāks pildīt savu aizsargfunkciju vai, pareizāk sakot, pretestības pieauguma dēļ sāks ierobežot caur sevi plūstošo strāvu. . Pārslēgšanas strāva ( Es S) un atsauces temperatūra ( Tref) ir pievienoti, jo pārslēgšanas strāva izraisa pozistora uzsilšanu un tā temperatūra sasniedz līmeni Tref, pie kura palielinās posistora pretestība.

Es Smaks - Maksimālā pārslēgšanas strāva (A). Maksimālā pārslēgšanas strāva. Kā redzams no tabulas, šai vērtībai ir norādīta arī pozistora sprieguma vērtība - V=Vmaks. Tā nav nejaušība. Fakts ir tāds, ka jebkurš posistors var absorbēt noteiktu jaudu. Ja tas pārsniedz pieļaujamo robežu, tas neizdosies.

Tāpēc spriegums ir norādīts arī maksimālajai pārslēgšanas strāvai. Šajā gadījumā tas ir vienāds ar 20 voltiem. Reizinot 3 ampērus ar 20 voltiem, mēs iegūstam 60 vatu jaudu. Tieši šādu jaudu mūsu posistors var absorbēt, ierobežojot strāvu.

es r - Atlikusī strāva (mA). Atlikusī strāva. Šī ir atlikušā strāva, kas plūst cauri postoru pēc tā iedarbināšanas un sāk ierobežot strāvu (piemēram, pārslodzes laikā). Atlikusī strāva uztur posistora apsildi tā, lai tas būtu “siltā” stāvoklī un darbojas kā strāvas ierobežotājs, līdz tiek novērsts pārslodzes cēlonis. Kā redzat, tabulā ir parādīta šīs strāvas vērtība dažādiem posistora spriegumiem. Viens maksimumam ( V=Vmaks), cits par nominālo ( V=V R). Nav grūti uzminēt, ka, reizinot ierobežojošo strāvu ar spriegumu, mēs iegūstam jaudu, kas nepieciešama, lai uzturētu posistora sildīšanu aktivizētā stāvoklī. Pozistoram PTC C975šī jauda ir 1,62–1,7 W.

Kas notika R R Un Rmin Sekojošais grafiks palīdzēs mums saprast.



R min - Minimālā pretestība (Ohm). Minimāla pretestība. Pozistora mazākā pretestības vērtība. Minimālā pretestība, kas atbilst minimālajai temperatūrai, pēc kuras sākas diapazons ar pozitīvu TCR. Ja detalizēti izpētīsit posistoru grafikus, jūs to pamanīsit līdz vērtībai T Rmin Gluži pretēji, posistora pretestība samazinās. Tas ir, posistors zemākā temperatūrā T Rmin uzvedas kā "ļoti slikts" NTC termistors, un tā pretestība samazinās (nedaudz), palielinoties temperatūrai.

R R - Nominālā pretestība (Ohm). Nominālā pretestība. Tā ir posistora pretestība kādā iepriekš noteiktā temperatūrā. Parasti šis 25°C(retāk 20°C). Vienkārši sakot, tā ir posistora pretestība istabas temperatūrā, ko mēs varam viegli izmērīt ar jebkuru multimetru.

Apstiprinājumi - burtiski tulkots, tas ir apstiprinājums. Tas ir, to apstiprina tāda un tāda organizācija, kas nodarbojas ar kvalitātes kontroli utt. Īpaši neinteresē.

Pasūtīšanas kods - sērijas numurs. Šeit, manuprāt, ir skaidrs. Pilnīga produkta marķēšana. Mūsu gadījumā tas ir B59975C0160A070.

No PTC C975 posistora datu lapas es uzzināju, ka to var izmantot kā pašatiestatošu drošinātāju. Piemēram, elektroniskā ierīcē, kas darba režīmā patērē strāvu ne vairāk kā 0,5A pie barošanas sprieguma 12V.

Tagad parunāsim par NTC termistoru parametriem. Atgādināšu, ka NTC termistoram ir negatīvs TCS. Atšķirībā no posistoriem, sildot, NTC termistora pretestība strauji samazinās.

Man noliktavā bija vairāki NTC termistori. Tie galvenokārt tika uzstādīti barošanas blokos un visu veidu barošanas blokos. To mērķis ir ierobežot starta strāvu. Es apmetos uz šo termistoru. Noskaidrosim tā parametrus.



Vienīgie marķējumi uz korpusa ir šādi: 16D-9 F1. Pēc neilgas meklēšanas internetā mums izdevās atrast datu lapu visai MF72 NTC termistoru sērijai. Konkrēti, mūsu kopija ir MF72-16D9. Šīs sērijas termistori tiek izmantoti, lai ierobežotu ieslēgšanas strāvu. Nākamajā diagrammā skaidri parādīts, kā darbojas NTC termistors.



Sākotnējā brīdī, kad ierīce ir ieslēgta (piemēram, klēpjdatora komutācijas barošanas bloks, adapteris, datora barošanas avots, lādētājs), NTC termistora pretestība ir augsta, un tas absorbē strāvas impulsu. Tad tas sasilst, un tā pretestība samazinās vairākas reizes.

Kamēr ierīce darbojas un patērē strāvu, termistors ir uzkarsēts un tā pretestība ir zema.

Šajā režīmā termistors praktiski nepiedāvā pretestību caur to plūstošajai strāvai. Tiklīdz elektroierīce tiek atvienota no strāvas avota, termistors atdziest un tā pretestība atkal palielināsies.

Pievērsīsim uzmanību NTC termistora MF72-16D9 parametriem un galvenajām īpašībām. Apskatīsim tabulu.



R 25 - Termistora nominālā pretestība pie 25°C (Ohm). Termistora pretestība pie apkārtējās vides temperatūras 25°C. Šo pretestību var viegli izmērīt ar multimetru. Termistoram MF72-16D9 tas ir 16 omi. Patiesībā R 25- tas ir tas pats, kas R R(Nominālā pretestība) posistoram.

Maks. Līdzsvara stāvokļa strāva - Termistora maksimālā strāva (A). Maksimālā iespējamā strāva caur termistoru, ko tas var izturēt ilgu laiku. Ja pārsniegsiet maksimālo strāvu, notiks lavīnai līdzīgs pretestības kritums.

Apm. R no maks. Pašreizējais - Termistora pretestība pie maksimālās strāvas (Ohm). Aptuvenā NTC termistora pretestības vērtība pie maksimālās strāvas plūsmas. Termistoram MF72-16D9 NTC šī pretestība ir 0,802 omi. Tas ir gandrīz 20 reizes mazāks par mūsu termistora pretestību 25°C temperatūrā (kad termistors ir “auksts” un nav noslogots ar plūstošu strāvu).

Izkliedēt. Koef. - Enerģijas jutīguma koeficients (mW/°C). Lai termistora iekšējā temperatūra mainītos par 1°C, tam ir jāuzņem noteikta jauda. Šis parametrs parāda absorbētās jaudas (mW) attiecību pret termistora temperatūras izmaiņām. Mūsu termistoram MF72-16D9 šis parametrs ir 11 miliWatt/1°C.

Atgādināšu, ka NTC termistoram uzkarstot, tā pretestība samazinās. Lai to uzsildītu, tiek patērēta caur to plūstošā strāva. Tāpēc termistors absorbēs jaudu. Absorbētā jauda izraisa termistora sildīšanu, un tas savukārt noved pie NTC termistora pretestības samazināšanās par 10 - 50 reizēm.

Termiskā laika konstante - Dzesēšanas laika konstante (S). Laiks, kurā nenoslogota termistora temperatūra mainīsies par 63,2% no temperatūras starpības starp pašu termistoru un vidi. Vienkārši sakot, šis ir laiks, kurā NTC termistoram ir laiks atdzist pēc tam, kad strāva pārstāj plūst caur to. Piemēram, ja strāvas padeve ir atvienota no elektrotīkla.

Maks. Slodzes kapacitāte μF - Maksimālā izlādes jauda . Testa raksturlielums. Parāda kapacitāti, ko var izlādēt NTC termistorā caur ierobežojošo rezistoru testa ķēdē, to nesabojājot. Kapacitāte ir norādīta mikrofarādos un noteiktam spriegumam (120 un 220 voltu maiņstrāva (VAC)).

R 25 pielaide - Tolerance . Termistora pretestības pieļaujamā novirze 25°C temperatūrā. Pretējā gadījumā tā ir novirze no nominālās pretestības R 25. Parasti pielaide ir ±10 - 20%.

Tie ir visi galvenie termistoru parametri. Protams, ir arī citi parametri, kurus var atrast datu lapās, taču tos, kā likums, ir viegli aprēķināt no galvenajiem parametriem.

Es ceru, ka tagad, saskaroties ar jums nepazīstamu elektronisko komponentu (ne vienmēr termistoru), jums būs viegli uzzināt tā galvenās īpašības, parametrus un mērķi.

Elektronikā vienmēr ir ko izmērīt vai novērtēt. Piemēram, temperatūra. Šo uzdevumu veiksmīgi izpilda termistori - elektroniski komponenti, kuru pamatā ir pusvadītāji, kuru pretestība mainās atkarībā no temperatūras.

Šeit es neaprakstīšu teoriju par fizikālajiem procesiem, kas notiek termistoros, bet iešu tuvāk praksei - iepazīstināšu lasītāju ar termistora apzīmējumu diagrammā, tā izskatu, dažām šķirnēm un to īpašībām.

Ķēdes shēmās termistors ir apzīmēts šādi.

Atkarībā no termistora pielietojuma jomas un veida, tā apzīmējumam diagrammā var būt nelielas atšķirības. Bet jūs vienmēr varat to identificēt pēc raksturīgā uzraksta t vai t° .

Termistora galvenā īpašība ir tā TKS. TKS ir pretestības temperatūras koeficients. Tas parāda, par kādu lielumu mainās termistora pretestība, kad temperatūra mainās par 1°C (1 grādu pēc Celsija) vai 1 grādu Kelvina.

Termistoriem ir vairāki svarīgi parametri. Es tos necitēšu; tas ir atsevišķs stāsts.

Fotoattēlā redzams termistors MMT-4V (4,7 kOhm). Ja pievienojat to multimetram un karsējat, piemēram, ar karstā gaisa pistoli vai lodāmura galu, varat pārliecināties, ka tā pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai.

Termistori ir sastopami gandrīz visur. Dažreiz jūs brīnāties, ka iepriekš tos nepamanījāt, nepievērsāt tiem uzmanību. Apskatīsim IKAR-506 lādētāja dēli un mēģināsim tos atrast.

Šeit ir pirmais termistors. Tā kā tas ir SMD korpusā un ir mazs, tas ir pielodēts uz nelielas plātnes un uzstādīts uz alumīnija radiatora - tas kontrolē galveno tranzistoru temperatūru.

Otrkārt. Šis ir tā sauktais NTC termistors ( JNR10S080L). Es jums pastāstīšu vairāk par šiem. Tas kalpo palaišanas strāvas ierobežošanai. Tas ir smieklīgi. Tas izskatās kā termistors, bet kalpo kā aizsargelements.

Kādu iemeslu dēļ, kad mēs runājam par termistoriem, viņi parasti domā, ka tos izmanto temperatūras mērīšanai un kontrolei. Izrādās, ka viņi ir atraduši pielietojumu kā drošības ierīces.

Termistori tiek uzstādīti arī automašīnu pastiprinātājos. Šeit ir Supra SBD-A4240 pastiprinātāja termistors. Šeit tas ir iesaistīts pastiprinātāja pārkaršanas aizsardzības ķēdē.

Šeit ir vēl viens piemērs. Tas ir DCB-145 litija jonu akumulators no DeWalt skrūvgrieža. Pareizāk sakot, viņa “sēnes”. Mērīšanas termistoru izmanto, lai kontrolētu akumulatora elementu temperatūru.

Viņš ir gandrīz neredzams. Tas ir piepildīts ar silikona hermētiķi. Kad akumulators ir salikts, šis termistors cieši pieguļ vienam no litija jonu akumulatora elementiem.

Tieša un netieša apkure.

Saskaņā ar sildīšanas metodi termistori tiek iedalīti divās grupās:

Tiešā apkure. Tas ir tad, kad termistoru silda ārējais apkārtējais gaiss vai strāva, kas plūst tieši caur pašu termistoru. Temperatūras mērīšanai vai temperatūras kompensācijai parasti izmanto tieši apsildāmus termistorus. Šādus termistorus var atrast termometros, termostatos, lādētājos (piemēram, litija jonu akumulatoriem skrūvgriežos).

Netiešā apkure. Tas ir tad, kad termistoru silda tuvumā esošais sildelements. Tajā pašā laikā tas pats un sildelements nav elektriski savienoti viens ar otru. Šajā gadījumā termistora pretestību nosaka funkcija no strāvas, kas plūst caur sildelementu, nevis caur termistoru. Termistori ar netiešo apkuri ir kombinētas ierīces.

NTC termistori un positori.

Pamatojoties uz pretestības izmaiņu atkarību no temperatūras, termistori tiek iedalīti divos veidos:

PTC termistori (aka posistors).

Noskaidrosim, kāda ir atšķirība starp tām.

NTC termistori savu nosaukumu ieguvuši no saīsinājuma NTC - Negatīvs temperatūras koeficients vai "Negatīvās pretestības koeficients". Šo termistoru īpatnība ir tāda Sildot, to pretestība samazinās. Starp citu, šādā veidā diagrammā ir norādīts NTC termistors.

Termistora apzīmējums diagrammā

Kā redzat, apzīmējuma bultiņas ir dažādos virzienos, kas norāda uz NTC termistora galveno īpašību: temperatūra paaugstinās (bultiņa uz augšu), pretestība samazinās (bultiņa uz leju). Un otrādi.

Praksē jūs varat atrast NTC termistoru jebkurā komutācijas barošanas avotā. Piemēram, šādu termistoru var atrast datora barošanas avotā. NTC termistoru jau esam redzējuši uz IKAR plates, tikai tur tas bija pelēcīgi zaļš.

Šajā fotoattēlā redzams NTC termistors no EPCOS. Izmanto, lai ierobežotu palaišanas strāvu.

NTC termistoriem parasti tiek norādīta tā pretestība 25 ° C temperatūrā (šim termistoram tas ir 8 omi) un maksimālā darba strāva. Tas parasti ir daži ampēri.

Šis NTC termistors ir uzstādīts virknē pie 220 V tīkla sprieguma ieejas. Apskatiet diagrammu.

Tā kā tas ir savienots virknē ar slodzi, visa patērētā strāva plūst caur to. NTC termistors ierobežo ieslēgšanas strāvu, kas rodas elektrolītisko kondensatoru uzlādes dēļ (shēmā C1). Uzlādes strāvas pieplūdums var izraisīt taisngrieža diožu bojājumus (diodes tilts uz VD1 - VD4).

Katru reizi, kad tiek ieslēgts barošanas avots, kondensators sāk uzlādēties, un strāva sāk plūst caur NTC termistoru. NTC termistora pretestība ir augsta, jo tam vēl nav bijis laika uzkarst. Plūst caur NTC termistoru, strāva to uzsilda. Pēc tam termistora pretestība samazinās, un tas praktiski netraucē ierīces patērētās strāvas plūsmu. Tādējādi NTC termistora dēļ iespējams nodrošināt elektroierīces “vienmērīgu iedarbināšanu” un pasargāt taisngrieža diodes no sabrukšanas.

Ir skaidrs, ka, kamēr komutācijas barošanas avots ir ieslēgts, NTC termistors ir “apsildāmā” stāvoklī.

Ja kāds ķēdes elements neizdodas, strāvas patēriņš parasti strauji palielinās. Tajā pašā laikā bieži ir gadījumi, kad NTC termistors kalpo kā sava veida papildu drošinātājs un arī sabojājas maksimālās darba strāvas pārsniegšanas dēļ.

Atslēgu tranzistoru bojājums lādētāja barošanas blokā noveda pie tā, ka tika pārsniegta šī termistora maksimālā darba strāva (max 4A) un tas izdega.

PTC rezistori. PTC termistori.

termistori, kuru pretestība karsējot palielinās, sauc par posistoriem. Tie ir arī PTC termistori (PTC - Pozitīvs temperatūras koeficients , "Pozitīvais pretestības koeficients").

Ir vērts atzīmēt, ka pozistori ir mazāk izplatīti nekā NTC termistori.

PTC rezistorus ir viegli noteikt uz jebkura krāsu CRT televizora plates (ar attēla cauruli). Tur tas ir uzstādīts demagnetizācijas ķēdē. Dabā ir gan divu terminālu pozistori, gan trīs terminālu.

Fotoattēlā ir attēlots divu terminālu pozistors, kas tiek izmantots kineskopa demagnetizācijas ķēdē.

Pozistora darba šķidrums ir uzstādīts korpusa iekšpusē starp atsperu spailēm. Faktiski tas ir pats posistors. Ārēji tā izskatās kā tablete ar kontaktslāni, kas izsmidzināta sānos.

Kā jau teicu, posistorus izmanto, lai demagnetizētu attēla cauruli vai drīzāk tās masku. Zemes magnētiskā lauka vai ārējo magnētu ietekmes ietekmē maska ​​kļūst magnetizēta, un krāsu attēls uz kineskopa ekrāna tiek izkropļots un parādās plankumi.

Droši vien visi atceras raksturīgo “zvana” skaņu, kad televizors ieslēdzas - tas ir brīdis, kad darbojas demagnetizācijas cilpa.

Papildus divu spaiļu posistoriem plaši tiek izmantoti trīs spaiļu positori. Tāpat kā šie.

To atšķirība no divu spaiļu ir tāda, ka tie sastāv no diviem "pill" posistoriem, kas ir uzstādīti vienā korpusā. Šīs "tabletes" izskatās tieši tāpat. Bet tā nav taisnība. Papildus tam, ka viena tablete ir nedaudz mazāka par otru, to izturība aukstumā (istabas temperatūrā) ir atšķirīga. Vienai tabletei ir aptuveni 1,3–3,6 kOhm pretestība, bet otrai tikai 18–24 omi.

Kineskopa atmagnetizācijas ķēdē tiek izmantoti arī trīs spaiļu pozistori, tāpat kā divu spaiļu, taču to savienojuma ķēde ir nedaudz atšķirīga. Ja posistors pēkšņi neizdodas un tas notiek diezgan bieži, televizora ekrānā parādās plankumi ar nedabisku krāsu displeju.

Un kondensatori. Tie nav marķēti, kas apgrūtina to identificēšanu. Pēc izskata SMD termistori ir ļoti līdzīgi keramikas SMD kondensatoriem.

Iebūvēti termistori.

Elektronikā aktīvi tiek izmantoti arī iebūvētie termistori. Ja jums ir lodēšanas stacija ar uzgaļa temperatūras kontroli, tad sildelementā ir iebūvēts plānslāņa termistors. Termistori ir iebūvēti arī karstā gaisa lodēšanas staciju matu žāvētājā, taču tur tas ir atsevišķs elements.

Ir vērts atzīmēt, ka elektronikā kopā ar termistoriem aktīvi tiek izmantoti termo drošinātāji un termoreleji (piemēram, KSD tipa), kurus ir viegli atrast arī elektroniskajās ierīcēs.

Tagad, kad esam pazīstami ar termistoriem, ir pienācis laiks.

1. KAS TAS IR?
Termistors ir pusvadītāju rezistors, kas izmanto pusvadītāju pretestības atkarību no temperatūras.
Termistoriem ir raksturīgs liels temperatūras pretestības koeficients (TCR), kura vērtība pārsniedz metālu vērtību desmitiem un pat simtiem reižu.
Termistori ir izstrādāti ļoti vienkārši un tiek ražoti dažādās formās un izmēros


Lai vairāk vai mazāk iedomāties šī radio komponenta darbības fizisko pamatu, vispirms jāiepazīstas ar pusvadītāju uzbūvi un īpašībām (skat. manu rakstu “Pusvadītāju diode”).
Ātrs atgādinājums. Pusvadītāji satur divu veidu brīvos elektriskos lādiņu nesējus: “-” elektronus un “+” caurumus. Pastāvīgā apkārtējās vides temperatūrā tie spontāni veidojas (disociācija) un izzūd (rekombinācija). Vidējā brīvo nesēju koncentrācija pusvadītājā paliek nemainīgs - tas ir dinamisks līdzsvars. Mainoties temperatūrai, šis līdzsvars tiek izjaukts: ja temperatūra paaugstinās, tad palielinās nesēju koncentrācija (palielinās vadītspēja, samazinās pretestība), un, ja tā samazinās, tad samazinās arī brīvo nesēju koncentrācija (mazinās vadītspēja, palielinās pretestība).
Pusvadītāja pretestības atkarība no temperatūras ir parādīta grafikā.
Kā redzat, ja temperatūrai ir tendence uz absolūtu nulli (-273,2C), tad pusvadītājs kļūst par gandrīz ideālu dielektriķi. Ja temperatūra ievērojami paaugstinās, tad, gluži pretēji, tas kļūst par gandrīz ideālu vadītāju. Bet svarīgākais ir tas, ka pusvadītāja R(T) atkarība ir stipri izteikta parasto temperatūru diapazonā, teiksim, no -50C līdz +100C (var ņemt mazliet plašāk).

Termistoru izgudroja Semjuels Rūbens 1930. gadā.

2. GALVENIE PARAMETRI
2.1. Nominālā pretestība - termistora pretestība pie 0°C (273.2K)
2.2. TKS ir fiziskais vērtība, kas vienāda ar elektriskās ķēdes posma elektriskās pretestības vai vielas pretestības relatīvajām izmaiņām, temperatūrai mainoties par 1°C (1K).
Ir termistori ar negatīvu ( termistori) un pozitīvs ( posistors) TKS. Tos attiecīgi sauc arī par NTC termistoriem (negatīvais temperatūras koeficients) un PTC termistoriem (pozitīvs temperatūras koeficients). Posistoriem, paaugstinoties temperatūrai, palielinās arī pretestība, bet termistoriem ir otrādi: temperatūrai paaugstinoties, pretestība samazinās.
TCS vērtība parasti ir norādīta atsauces grāmatās 20°C (293 K) temperatūrai.

2.3. Darba temperatūras diapazons
Ir zemas temperatūras termistori (paredzēti darbam temperatūrā, kas zemāka par 170 K), vidējai temperatūrai (170–510 K) un augstai temperatūrai (virs 570 K). Turklāt ir termistori, kas paredzēti darbam 4,2 K un zemākā temperatūrā un 900–1300 K temperatūrā. Visplašāk izmantotie ir vidējas temperatūras termistori ar TCR no -2,4 līdz -8,4%/K un nominālo pretestību 1–106 omi. .

Piezīme. Fizikā tiek izmantota tā sauktā absolūtās temperatūras skala (termodinamiskā skala). Saskaņā ar to par sākumpunktu tiek ņemta zemākā temperatūra dabā (absolūtā nulle). Šajā skalā temperatūra var būt tikai ar “+” zīmi. Nav negatīvas absolūtās temperatūras. Apzīmējums: T, mērvienība 1K (Kelvins). 1K=1°C, tāpēc formula temperatūras pārveidošanai no Celsija skalas uz termodinamisko temperatūras skalu ir ļoti vienkārša: T=t+273 (aptuveni) vai attiecīgi otrādi: t=T-273. Šeit t ir temperatūra pēc Celsija skalas.
Attiecības starp Celsija un Kelvina skalām ir parādītas

2.4. Nominālās jaudas izkliede ir jauda, ​​pie kuras termistors ekspluatācijas laikā uztur savus parametrus tehniskajās specifikācijās noteiktajās robežās.

3. DARBA REŽĪMS
Termistoru darbības režīms ir atkarīgs no tā, kurā statiskās strāvas-sprieguma raksturlīknes (voltu-ampēra raksturlīknes) daļā ir izvēlēts darba punkts. Savukārt strāvas-sprieguma raksturlielums ir atkarīgs gan no termistora konstrukcijas, izmēriem un galvenajiem parametriem, gan no temperatūras, apkārtējās vides siltumvadītspējas un termiskā savienojuma starp termistoru un vidi. Temperatūras mērīšanai un regulēšanai un elektrisko ķēžu un elektronisko ierīču parametru temperatūras izmaiņu kompensēšanai tiek izmantoti termistori ar darbības punktu strāvas-sprieguma raksturlīknes sākotnējā (lineārā) sadaļā. Termistori ar darba punktu strāvas-sprieguma raksturlīknes lejupejošā daļā (ar negatīvu pretestību) tiek izmantoti kā palaišanas releji, laika releji, elektromagnētiskā starojuma jaudas mērītāji mikroviļņu krāsnī, temperatūras un sprieguma stabilizatori. Termistora darbības režīms, kurā darba punkts atrodas arī strāvas-sprieguma raksturlīknes lejupejošā posmā (tiek izmantota termistora pretestības atkarība no vides temperatūras un siltumvadītspējas), ir raksturīgs termistoriem, ko izmanto siltuma sistēmas. kontrole un ugunsgrēka signalizācija, šķidro un granulēto vielu līmeņa regulēšana; šādu termistoru darbība ir balstīta uz releja efekta rašanos ķēdē ar termistoru, mainoties apkārtējās vides temperatūrai vai siltuma apmaiņas apstākļiem starp termistoru un vidi.
Ir īpašas konstrukcijas termistori - ar netiešo apkuri. Šādiem termistoriem ir apsildāms tinums, kas izolēts no pusvadītāja pretestības elementa (ja pretestības elementā izdalītā jauda ir maza, tad termistora termisko režīmu nosaka sildītāja temperatūra un līdz ar to arī strāva tajā) . Tādējādi kļūst iespējams mainīt termistora stāvokli, nemainot strāvu caur to. Šādu termistoru izmanto kā mainīgu rezistoru, ko elektriski vada no attāluma.
No termistoriem ar pozitīvu temperatūras koeficientu interesantākie ir termistori, kas izgatavoti no BaTiO bāzes cietajiem šķīdumiem. Tos sauc par posistoriem. Ir zināmi termistori ar nelielu pozitīvu TCR (0,5–0,7%/K), kas izgatavoti uz silīcija bāzes ar elektronisko vadītspēju; to pretestība mainās līdz ar temperatūru aptuveni lineāri. Šādi termistori tiek izmantoti, piemēram, elektronisko ierīču temperatūras stabilizēšanai, izmantojot tranzistorus.
Attēlā parāda termistora pretestības atkarību no temperatūras. 1. rinda - TKS< 0, линия 2 - для ТКС > 0.

4. PIETEIKUMS
Izmantojot termistorus kā sensorus, izšķir divus galvenos režīmus.
Pirmajā režīmā termistora temperatūru praktiski nosaka tikai apkārtējās vides temperatūra. Strāva, kas iet caur termistoru, ir ļoti maza un praktiski to nesilda.
Otrajā režīmā termistoru silda caur to plūstošā strāva, un termistora temperatūru nosaka mainīgie siltuma pārneses apstākļi, piemēram, pūšanas intensitāte, apkārtējās gāzveida vides blīvums utt.
Tā kā termistoriem ir negatīvs koeficients (NTC), bet posistoriem ir pozitīvs koeficients (RTS), tie tiks attiecīgi apzīmēti diagrammās.

NTC termistori ir temperatūras jutīgi pusvadītāju rezistori, kuru pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai.

NTC termistoru pielietojums

PTC termistori ir keramikas komponenti, kuru pretestība uzreiz palielinās, kad temperatūra pārsniedz pieļaujamo robežu. Šī funkcija padara tos ideāli piemērotus dažādiem lietojumiem mūsdienu elektroniskajās iekārtās.

RTS termistoru pielietojums

Termistoru izmantošanas ilustrācijas:


- temperatūras sensori automašīnām, dzesētāju griešanās ātruma regulēšanas sistēmās, medicīniskajos termometros


- mājas meteoroloģiskās stacijās, kondicionieros, mikroviļņu krāsnīs


- ledusskapjos, tējkannās, apsildāmās grīdas


- trauku mazgājamajās mašīnās, auto degvielas patēriņa sensoros, ūdens plūsmas sensoros


- lāzerprinteru kasetnēs, CRT monitoru degausēšanas sistēmās, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās

5. Radioamatieru projektu piemēri, izmantojot termistorus

5.1. Termistora bāzes kvēlspuldžu aizsardzības ierīce
Lai ierobežotu sākotnējo strāvu, dažreiz pietiek ar pastāvīgu rezistoru virknē savienot ar kvēlspuldzi. Šajā gadījumā pareizā rezistoru pretestības izvēle ir atkarīga no kvēlspuldžu jaudas un lampas patērētās strāvas. Tehniskajā literatūrā ir informācija par strāvas pārsprieguma mērīšanas rezultātiem caur lampu aukstā un siltā stāvoklī, kad tas ir savienots virknē ar lampu ar ierobežojošo rezistoru. Mērījumu rezultāti liecina, ka strāvas pārspriegumi caur kvēlspuldzes kvēldiegu ir 140% no nominālās strāvas, kas plūst caur kvēldiegu uzkarsētā stāvoklī un ar nosacījumu, ka sērijveidā savienotā ierobežojošā rezistora pretestība ir 70-75% no nominālās. kvēlspuldzes pretestība darba stāvoklī. Un no tā izriet, ka lampas kvēldiega priekšsildīšanas strāva ir arī 70-75% no nominālās strāvas.


Galvenās ķēdes priekšrocības ir fakts, ka tā novērš pat nelielus strāvas pārspriegumus caur kvēlspuldzes kvēldiegu, kad tas ir ieslēgts. Tas tiek nodrošināts, pateicoties aizsargierīcē uzstādītajam termistoram. R3. Sākotnējā savienojuma brīdī ar tīklu termistors R3 ir maksimālā pretestība, kas ierobežo strāvu, kas plūst caur šo rezistoru. Kad termistors tiek pakāpeniski uzkarsēts R3 tā pretestība pakāpeniski samazinās, izraisot strāvu caur kvēlspuldzi un rezistoru Arī R2 vienmērīgi palielinās. Ierīces ķēde ir veidota tā, lai tad, kad kvēlspuldze sasniedz 180-200 V spriegumu pāri rezistoram R2 spriegums pazeminās, kas izraisa elektromagnētiskā releja K1 darbību. Šajā gadījumā releja kontakti KL1 un K1.2 ir slēgti.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka kvēlspuldzes ķēdē ir vēl viens sērijveidā savienots rezistors - R4, kas arī ierobežo strāvas pārspriegumu un aizsargā ķēdi no pārslodzes. Kad releja KL1 kontakti ir aizvērti, tiek pievienots tiristora vadības elektrods VS1 uz tā anodu, un tas savukārt noved pie tiristora atvēršanas, kas galu galā apiet termistoru R3, izslēdzot to. Releja kontakti K1.2 apvedceļa rezistors R4, kas izraisa kvēlspuldžu sprieguma palielināšanos H2 un NZ, un to pavedieni sāk spīdēt intensīvāk.
Ierīce ir pievienota maiņstrāvas tīklam 220 V ar frekvenci 50 Hz, izmantojot elektrisko savienotāju X1 "dakšas" tips. Slodzes ieslēgšana un izslēgšana tiek nodrošināta ar slēdzi S1. Ierīces ieejā ir uzstādīts drošinātājs F1, kas aizsargā ierīces ievades ķēdes no pārslodzes un īssavienojumiem nepareizas uzstādīšanas dēļ. Ierīces iekļaušanu maiņstrāvas tīklā kontrolē HI kvēlizlādes indikatora lampiņa, kas iedegas uzreiz pēc ieslēgšanas. Turklāt ierīces ieejā ir samontēts filtrs, kas aizsargā pret augstfrekvences traucējumiem, kas iekļūst ierīces barošanas avotā.
Kvēlspuldžu aizsardzības ierīču ražošanā H2 un NZ Tiek izmantoti šādi komponenti: tiristoru VS1 tips KU202K; taisngriežu diodes VD1-4 tips KDYu5B; indikatora gaisma H1 tips TN-0,2-1; kvēlspuldzes H2, NC tips 60W-220-240V; kondensatori S1-2 tips MBM-P-400V-0,1 µF, SZ - K50-3-10B-20 µF; rezistori R1 tips VSA-2-220 kOhm, R2 - VSA-2-10 omi, R3 — MMT-9, R4 - paštaisīts vads ar pretestību 200 omi vai tips C5-35-3BT-200 omi; elektromagnētiskais relejs K1 tips RES-42 (pase RS4.569.151); elektriskais.savienotājs X1 spraudņa tips ar elektrisko kabeli; slēdzis S1 tips P1T-1-1.
Ierīces montāžas un remonta laikā var izmantot citas sastāvdaļas. BC tipa rezistorus var aizstāt ar MLT, MT, S1-4, ULI tipa rezistoriem; MBM tipa kondensatori - priekš K40U-9, MBGO, K42U-2, K50-3 tipa kondensatoriem - priekš K50-6, K50-12, K50-16; elektromagnētiskais relejs tips RES-42 - uz releju tipiem RES-9 (pase RS4.524.200), RVM-2S-110, RPS-20 (pase RS4.521.757); tiristoru tips KU202K - uz KU202L, KU202M, KU201K, KU201L; jebkuras sērijas termistors.
Lai pielāgotu un iestatītu kvēlspuldzes aizsardzības ierīci, jums būs nepieciešams IP un autotransformators, kas ļauj palielināt maiņstrāvas barošanas spriegumu līdz 260 V. Spriegums tiek piegādāts ierīces X1 ieejai, un tas tiek mērīts punktos. A un B, izmantojot autotransformatoru, lai iestatītu kvēlspuldžu spriegumu uz 200 V. Pastāvīgā rezistora vietā R2 uzstādiet PPZ-ZVt-20 Ohm tipa mainīgo rezistoru. Vienmērīgi palielinot rezistora pretestību R2 atzīmē brīdi, kad darbojas relejs K1. Pirms šīs korekcijas veikšanas termistors R3 ir tilts ar īssavienojumu.
Pēc sprieguma pārbaudes kvēlspuldzēm ar īslaicīgi aizvērtiem rezistoriem R2 un R3 noņemiet džemperus, nomainiet rezistoru R2 ar atbilstošu pretestību pārbaudiet elektromagnētiskā releja aizkaves laiku, kam jābūt 1,5-2 s robežās. Ja releja reakcijas laiks ir ievērojami garāks, tad rezistoru pretestība R2 jāpalielina par dažiem omiem.
Jāatzīmē, ka šai ierīcei ir būtisks trūkums: to ieslēgt un izslēgt var tikai pēc termistora R3 pēc karsēšanas ir pilnībā atdzisis un ir gatavs jaunam pārslēgšanas ciklam. Termistora dzesēšanas laiks ir 100-120 s. Ja termistors vēl nav atdzisis, ierīce darbosies ar aizkavi tikai ķēdē iekļautā rezistora dēļ R4.

5.2. Vienkārši termostati barošanas blokos
Pirmkārt, termostats. Izvēloties ķēdi, tika ņemti vērā tādi faktori kā tās vienkāršība, montāžai nepieciešamo elementu (radio komponentu), īpaši to, kas tiek izmantoti kā temperatūras sensori, pieejamība, montāžas izgatavojamība un uzstādīšana barošanas avota korpusā.
Pēc šiem kritērijiem visveiksmīgākā izrādījās V. Portunova shēma. Tas ļauj samazināt ventilatora nodilumu un samazināt tā radīto trokšņu līmeni. Šī automātiskā ventilatora ātruma regulatora shēma ir parādīta attēlā. . Temperatūras sensors ir diodes VD1-VD4, kas savienoti pretējā virzienā ar kompozītmateriālu tranzistora VT1, VT2 bāzes ķēdi. Diožu kā sensora izvēle noteica to reversās strāvas atkarību no temperatūras, kas ir izteiktāka nekā līdzīgā termistoru pretestības atkarība. Turklāt šo diožu stikla korpuss ļauj iztikt bez dielektriskiem starplikām, uzstādot uz siltuma izlietnes barošanas avota tranzistorus. Liela nozīme bija diožu izplatībai un to pieejamībai radioamatieriem.


Rezistors R1 novērš tranzistoru VTI, VT2 atteices iespēju diožu termiskā sadalījuma gadījumā (piemēram, ja ventilatora motors ir iestrēdzis). Tās pretestība tiek izvēlēta, pamatojoties uz bāzes strāvas VT1 maksimālo pieļaujamo vērtību. Rezistors R2 nosaka regulatora reakcijas slieksni.
Jāņem vērā, ka temperatūras sensora diožu skaits ir atkarīgs no kompozītmateriāla tranzistora VT1,VT2 statiskās strāvas pārneses koeficienta. Ja ar diagrammā norādīto rezistora R2 pretestību, istabas temperatūru un strāvas padevi ventilatora lāpstiņritenis ir nekustīgs, jāpalielina diožu skaits. Ir jānodrošina, ka pēc barošanas sprieguma pieslēgšanas tas pārliecinoši sāk griezties ar zemu frekvenci. Protams, ja griešanās ātrums ir pārāk liels ar četrām sensoru diodēm, diožu skaits ir jāsamazina.

Ierīce ir uzstādīta barošanas avota korpusā. Tāda paša nosaukuma diožu VD1-VD4 spailes ir pielodētas kopā, novietojot to korpusus vienā plaknē tuvu viens otram.Iegūtais bloks tiek pielīmēts ar BF-2 līmi (vai jebkuru citu karstumizturīgu, piemēram, epoksīdu). ) uz augstsprieguma tranzistoru siltuma izlietni aizmugurē. Tranzistors VT2 ar rezistoriem R1, R2 un tranzistoru VT1, kas pielodēts pie tā spailēm (2. att.) ir uzstādīts ar emitera izeju barošanas plates atverē “+12 V ventilators” (iepriekš tur bija pievienots sarkanais vads no ventilatora). ). Ierīces iestatīšana ir atkarīga no rezistora R2 izvēles 2.. 3 minūtes pēc datora ieslēgšanas un barošanas avota tranzistoru uzsildīšanas. Īslaicīgi aizstājot R2 ar mainīgo (100-150 kOhm), izvēlieties tādu pretestību, lai pie nominālās slodzes barošanas avota tranzistoru siltuma izlietnes uzkarstu ne vairāk kā 40ºC.
Lai izvairītos no elektriskās strāvas trieciena (siltuma izlietnes ir zem augsta sprieguma!), temperatūru var “izmērīt” tikai ar pieskārienu pēc datora izslēgšanas.
Vienkāršu un uzticamu shēmu ierosināja I. Lavrušovs. Tās darbības princips ir tāds pats kā iepriekšējā shēmā, tomēr kā temperatūras sensors tiek izmantots NTC termistors (10 kOhm vērtējums nav kritisks). Tranzistors ķēdē ir KT503 tipa. Kā noteikts eksperimentāli, tā darbība ir stabilāka nekā cita veida tranzistoriem. Vēlams izmantot daudzpagriezienu trimmeri, kas ļaus precīzāk noregulēt tranzistora temperatūras slieksni un attiecīgi ventilatora ātrumu. Termistors ir pielīmēts pie 12 V diodes komplekta Ja tā trūkst, to var aizstāt ar divām diodēm. Jaudīgāki ventilatori, kuru strāvas patēriņš pārsniedz 100 mA, jāpievieno caur salikto tranzistora ķēdi (otrais KT815 tranzistors).


Pārējo divu, salīdzinoši vienkāršu un lētu barošanas avota dzesēšanas ventilatora ātruma regulatoru diagrammas bieži tiek sniegtas internetā (CQHAM.ru). To īpatnība ir tāda, ka integrālais stabilizators TL431 tiek izmantots kā sliekšņa elements. Jūs varat vienkārši “iegūt” šo mikroshēmu, izjaucot vecos ATX datora barošanas blokus.
Pirmās shēmas autors ir Ivans Šors. Atkārtojot, kļuva skaidrs, ka ir ieteicams izmantot tādas pašas vērtības daudzpagriezienu rezistoru kā regulēšanas rezistoru R1. Termistoru piestiprina pie dzesētās diodes komplekta radiatora (vai tā korpusa), izmantojot termopastu KPT-80.


Līdzīga shēma, bet ar diviem paralēli pieslēgtiem KT503 (viena KT815 vietā) 5. att. Ar norādītajiem komponentu nomināliem ventilatoram tiek piegādāts 7 V spriegums, kas palielinās, kad termistors uzsilst. KT503 tranzistorus var aizstāt ar importēto 2SC945, visi rezistori ar jaudu 0,25 W.


Sarežģītāka dzesēšanas ventilatora ātruma regulatora ķēde ir veiksmīgi izmantota citā barošanas avotā. Atšķirībā no prototipa, tas izmanto "televīzijas" tranzistorus. Regulējamā tranzistora T2 radiatora lomu uz tā veic brīva folijas daļa, kas atstāta tāfeles priekšpusē. Šī shēma ļauj papildus automātiskai ventilatora ātruma palielināšanai, kad dzesēšanas barošanas avota tranzistoru vai diožu bloka radiators uzsilst, manuāli iestatīt minimālo sliekšņa ātrumu līdz maksimālajam.

5.3. Elektroniskais termometrs ar precizitāti vismaz 0,1 °C.
To ir viegli salikt pats saskaņā ar zemāk redzamo shēmu. Salīdzinot ar dzīvsudraba termometru, elektriskais ir daudz drošāks, turklāt, ja izmantojat STZ-19 tipa neinerciālo termistoru, mērīšanas laiks ir tikai 3 s.


Ķēdes pamatā ir līdzstrāvas tilts R4, R5, R6, R8. Termistora pretestības vērtības maiņa noved pie tilta nelīdzsvarotības. Disbalansa spriegumu salīdzina ar atsauces spriegumu, kas ņemts no dalītāja-potenciometra R2. Caur R3, PA1 plūstošā strāva ir tieši proporcionāla tilta nelīdzsvarotībai un līdz ar to arī izmērītajai temperatūrai. Tranzistori VT1 un VT2 tiek izmantoti kā zemsprieguma Zener diodes. Tos var aizstāt ar KT3102 ar jebkuru burtu indeksu. Ierīces iestatīšana sākas ar termistora pretestības mērīšanu fiksētā 20°C temperatūrā. Pēc R8 mērīšanas no diviem rezistoriem R6 + R7 ir nepieciešams ar augstu precizitāti izvēlēties tādu pašu pretestības vērtību. Pēc tam potenciometri R2 un R3 tiek iestatīti 1. vidējā pozīcijā. Lai kalibrētu termometru, varat izmantot šādu metodi. Kā atskaites temperatūras avots tiek izmantots trauks ar uzsildītu ūdeni (labāk izvēlēties temperatūru, kas tuvāka augšējai mērījuma robežai), kura temperatūru kontrolē ar atsauces termometru.
Pēc strāvas ieslēgšanas veiciet šādas darbības:
a) pārvietojiet slēdzi S2 pozīcijā "CALIBRATION" un izmantojiet rezistoru R8, lai iestatītu bultiņu uz nulles skalas atzīmi;
b) ievieto termistoru traukā ar ūdeni, kura temperatūrai jābūt izmērītajā diapazonā;
c) iestatiet slēdzi pozīcijā "MĒRĪŠANA" un izmantojiet rezistoru R3, lai iestatītu instrumenta adatu uz skalas vērtību, kas būs vienāda ar izmērīto vērtību saskaņā ar atsauces termometra rādījumiem.
Darbības a), b), c) tiek atkārtotas vairākas reizes, pēc kurām iestatīšanu var uzskatīt par pabeigtu.

5.4. Multimetra stiprinājums temperatūras mērīšanai


Vienkāršs stiprinājums, kas satur sešus rezistorus, ļauj izmantot digitālo voltmetru (vai multimetru), lai mērītu temperatūru ar izšķirtspēju 0,1 ° C un termisko inerci 10...15 s. Ar šādu ātrumu to var izmantot arī ķermeņa temperatūras mērīšanai. Mērierīcē nav jāveic izmaiņas, un televizora pierīces izgatavošana ir pieejama arī iesācējiem radioamatieriem.
Kā sensors tika izmantots pusvadītāju termistors STZ-19 ar nominālo pretestību 10 kOhm pie t = 20°C. Kopā ar papildu rezistoru R3 tas veido vienu pusi no mērīšanas tilta. Tilta otrā puse ir sprieguma dalītājs, kas izgatavots no rezistoriem R4 un R5. Pēdējā lieta kalibrēšanas laikā ir iestatīt izejas sprieguma sākotnējo vērtību. Multimetrs tiek izmantots līdzstrāvas sprieguma mērīšanas režīmā pie 200 vai 2000 mV. Atbilstoši izvēloties rezistora R2 pretestību, tiek mainīta mērīšanas tilta jutība.
Tūlīt pirms temperatūras mērīšanas ar mainīgo rezistoru R1 iestatiet mērīšanas ķēdes barošanas spriegumu vienādu ar to, pie kura tika veikta sākotnējā kalibrēšana. Pielikums izmērītās temperatūras nolasīšanai tiek ieslēgts, izmantojot spiedpogas slēdzi SB1, un pārslēgšanās no mērīšanas režīma uz sprieguma iestatīšanas režīmu, izmantojot slēdzi SB2.
Papildu rezistoru R3, kas savienots virknē ar termistoru, aprēķina pēc formulas R3 = Rtm(B - 2Tm)/(B + 2Tm), kur RTm ir termistora pretestība temperatūras diapazona vidū; B ir termistora konstante; Tm ir absolūtā temperatūra mērījumu diapazona vidū T = t° + 273.
Šī R3 vērtība nodrošina minimālu raksturlieluma novirzi no lineārās.
Termistora konstanti nosaka, izmērot termistora pretestības RT1 un RT2 pie divām temperatūras vērtībām T1 un T2 un pēc tam veicot aprēķinus, izmantojot formulu B = ln(RT1/RT2)/(1/T-1/T2).
Gluži pretēji, ar zināmiem termistora ar negatīvu TCR parametriem tā pretestību noteiktai temperatūrai T var noteikt pēc formulas Rt = R-r2oe(B/T"B^J3), kur Rt2o ir termistora pretestība. 20°C temperatūrā.
Pielikums ir kalibrēts divos punktos: Tk- = Tm+0,707(T2-T.)/2 un TK2=Tm-0,707(12-10/2, kur Tm = (Tt + T2)/2, Ti un T2 - temperatūras diapazona sākums un beigas.
Sākotnējās kalibrēšanas laikā ar jaunu akumulatoru mainīgā rezistora R1 pretestība tiek iestatīta uz maksimumu, lai, zūdot kapacitātei un samazinoties elementa spriegumam, spriegumu uz tilta var uzturēt nemainīgu (televizora pierīce patērē strāva aptuveni 8 mA). Regulējot apgriešanas rezistorus R2, R5, mēs panākam digitālā multimetra indikatora rādījumu trīs ciparu atbilstību termistora T1 un T2 temperatūras vērtībām, ko kontrolē ar precīzu termometru. Ja tas nav pieejams, izmantojiet, piemēram, medicīnisko termometru, lai kontrolētu temperatūru tā skalas robežās un stabilu ledus kušanas temperatūru - 0°C.
Autors kā multimetru izmantoja M-830 no Mastech. Labāk ir izmantot daudzpagriezienu rezistorus R2, R5 (SP5-1V, SP5-14). a R1 ir viena pagrieziena, piemēram, PPB: rezistori R3 un R4 ir MLT-0,125. Lai ieslēgtu strāvu un pārslēgtu televizora pierīces režīmu, varat izmantot P2K spiedpogu slēdžus bez fiksācijas.
Izgatavotajā pielikumā tika noteiktas mērītās temperatūras diapazona robežas - T1 = 15°C: T2 = 45°C. Ja mērījumi tiek veikti pozitīvās un negatīvās temperatūras diapazonā pēc Celsija skalas, zīmes indikācija tiek iegūta automātiski.

5.5. Termiskais relejs
Termiskā releja ķēde ir parādīta. Šīs iekārtas siltumjutīgais elements ir pusvadītāju termistors, kura pretestība strauji palielinās, temperatūrai pazeminoties. Tātad istabas temperatūrā (20 C) tā pretestība ir 51 kOhm, un 5-7 C temperatūrā tā jau ir gandrīz 100 kOhm, tas ir, gandrīz dubultojas. Tieši šī īpašība tiek izmantota automātiskajā temperatūras regulatorā.


Normālā temperatūrā termistora R1 pretestība ir salīdzinoši zema, un tranzistora VT1 pamatnei tiek pielietota pastāvīga novirze, kas to uztur ieslēgtā stāvoklī. Temperatūrai pazeminoties, termistora pretestība palielinās, bāzes strāva samazinās un tranzistors sāk aizvērties. Tad Schmidt sprūda, kas samontēta uz tranzistoriem VT2 un VT3, “apgāžas” (VT2 atveras un VT3 aizveras) un pieliek nobīdi tranzistora T4 bāzes ķēdei, kuras emitētāja ķēdē ir pievienots elektromagnētiskais relejs. Atveras tranzistors VT4 un ieslēdz releju K1. Regulējot rezistoru R3, jūs varat izvēlēties sprūda sliekšņus un līdz ar to temperatūru, ko ierīce automātiski uzturēs. Diode VD2, kas savienota pretējā virzienā, apiet releja tinumu un aizsargā tranzistoru no sabrukšanas, kad relejs tiek ieslēgts, kad tā tinumā rodas pašinduktīvs emf. Vienlaikus ar releja aktivizēšanu sāk degt HL1 gaismas diode, kas tiek izmantota kā visas ierīces darbības indikators. Zenera diode VD1 un rezistors R9 veido vienkāršāko parametrisko sprieguma stabilizatoru, lai darbinātu ierīces elektronisko ķēdi, un kondensatori C1 un C2 filtrē maiņspriegumu, ko izlabo diodes tilts VD3-VD6.
Visas ierīces montāžas detaļas varat ērti iegādāties radio veikalā. MLT tipa rezistori, tranzistors VT1 -MP41; VT2, VT3 un VT4 - MP26. Tā vietā varat izmantot jebkurus p-n-p tranzistorus, kas paredzēti vismaz 20 V spriegumam. Relejs K1 - RES-10 vai tamlīdzīgs tips, iedarbināts ar strāvu 10-15 mA ar pārslēgšanas vai pārtraukuma kontaktiem. Ja nevarat atrast vajadzīgo releju, nevajag izmisumā. Nomainot VT4 tranzistoru ar jaudīgāku, piemēram, GT402 vai GT403, tā kolektoru ķēdē var iekļaut gandrīz jebkuru tranzistoru iekārtās izmantoto releju. LED HL1 - jebkura veida, transformators T1 - TVK-110.
Visas detaļas, izņemot termistoru R1, ir uzstādītas uz iespiedshēmas plates, kas atrodas telpā kopā ar elektronisko slēdzi. Kad, temperatūrai pazeminoties, relejs tiek aktivizēts un aizver kontaktus K 1.1, uz triac VS1 vadības elektroda parādās spriegums, kas to atbloķē. Ķēde ir slēgta.
Tagad par elektroniskās shēmas iestatīšanu. Pirms releja 4 kontaktu pievienošanas tiristoram VS1, termostats jāpārbauda un jānoregulē. Jūs varat to izdarīt šādi.
Paņemiet termistoru, pielodējiet pie tā garu vadu ar divslāņu izolāciju un ievietojiet to plānā stikla caurulē, abos galos noblīvējot ar epoksīda sveķiem, lai to noslēgtu. Pēc tam ieslēdziet strāvu elektroniskajam regulatoram, nolaidiet cauruli ar termistoru ledus glāzē un, pagriežot trimmera rezistora slīdni, ļaujiet relejam darboties.

5.6. Termostata ķēde sildītāja temperatūras stabilizēšanai (500 W)


Termostats, kura diagramma ir parādīta zemāk, ir paredzēts, lai uzturētu nemainīgu gaisa temperatūru telpā, ūdeni traukos, termostatus, kā arī risinājumus krāsu fotogrāfijā. Tam var pieslēgt sildītāju ar jaudu līdz 500 W. Termostats sastāv no sliekšņa ierīces (uz tranzistoriem T1 un T2), elektroniskā releja (uz tranzistora T3 un tiristora D10) un barošanas avota. Temperatūras sensors Tiek izmantots termistors R5, kas savienots ar sprieguma padeves ķēdi uz sliekšņa ierīces tranzistora T1 pamatni.
Ja vidē ir vajadzīgā temperatūra, sliekšņa ierīces tranzistors T1 ir aizvērts un T2 ir atvērts. Šajā gadījumā elektroniskā releja tranzistors TZ un tiristors D10 ir aizvērti, un sildītājam netiek piegādāts tīkla spriegums. Samazinoties vides temperatūrai, palielinās termistora pretestība, kā rezultātā palielinās spriegums tranzistora T1 pamatnē. Kad tas sasniedz ierīces darbības slieksni, tranzistors T1 tiks atvērts un T2 aizvērsies. Tas novedīs pie T3 tranzistora atvēršanas. Spriegums, kas parādās pāri rezistoram R9, tiek pielikts starp katodu un tiristora D10 vadības elektrodu, un tas būs pietiekams, lai to atvērtu. Tīkla spriegums tiek piegādāts sildītājam caur tiristoru un diodēm D6 - D9.
Kad apkārtējās vides temperatūra sasniegs nepieciešamo vērtību, termostats izslēgs spriegumu no sildītāja. Mainīgais rezistors R11 tiek izmantots, lai iestatītu uzturētās temperatūras robežas.
Termostats izmanto MMT-4 termistoru. Tr transformators ir izgatavots uz Ш12Х25 serdes. Tinumā I ir 8000 apgriezieni PEV-1 0,1 stieples, tinumā II ir 170 apgriezieni PEV-1 0,4 stieples.

5.7. TERMOREGULATORS INKUBATORAM
Tiek piedāvāta vienkārša un uzticama termoreleja shēma inkubatoram. Tam ir zems enerģijas patēriņš, siltuma ģenerēšana uz jaudas elementiem un balasta rezistors ir nenozīmīgs.
Es ierosinu ķēdi vienkāršam un uzticamam inkubatora termorelejam. Ķēde tika ražota, pārbaudīta un pārbaudīta nepārtrauktā darbībā vairāku mēnešu darbības laikā.
Tehniskie dati:
Barošanas spriegums 220 V, 50 Hz
Pārslēgta aktīvās slodzes jauda līdz 150 W.
Temperatūras uzturēšanas precizitāte ±0,1 °C
Temperatūras regulēšanas diapazons no + 24 līdz 45°C.
Ierīces shematiskā diagramma


Uz DA1 mikroshēmas ir samontēts salīdzinājums. Iestatītā temperatūra tiek regulēta, izmantojot mainīgo rezistoru R4. Termiskais sensors R5 ir savienots ar ķēdi ar ekranētu vadu vinilhlorīda izolācijā caur C1R7 filtru, lai samazinātu traucējumus. Jūs varat izmantot dubultu plānu stiepli, kas savīti saišķī. Termistors jāievieto plānā PVC caurulē.
Kondensators C2 rada negatīvu maiņstrāvas atgriezenisko saiti. Ķēde tiek darbināta, izmantojot parametrisko stabilizatoru, kas izgatavots uz D814A-D tipa Zener diodes VD1. Kondensators C3 ir jaudas filtrs. Lai samazinātu jaudas izkliedi, balasta rezistoru R9 veido divi virknē savienoti 22 kOhm 2 W rezistori. Šim pašam nolūkam VT1 tipa KT605B, KT940A tranzistora slēdzis ir savienots nevis ar Zener diode, bet ar tiristora VS1 anodu.
Taisngrieža tilts tiek montēts uz KD202K,M,R tipa diodēm VD2-VD5, kas uzstādīts uz maziem U-veida radiatoriem, kas izgatavoti no 1-2 mm bieza alumīnija ar platību 2-2,5 cm2. Tiristors VS1 ir uzstādīts arī uz līdzīgs radiators ar laukumu 10-2,5 cm2. 12 cm2
Apgaismojuma lampas HL1...HL4 tiek izmantotas kā sildītājs, kas savienotas virknē paralēli, lai palielinātu kalpošanas laiku un novērstu avārijas situācijas, ja kādai no lampām izdegtu kvēldiegs.
Ķēdes darbība. Ja temperatūras sensora temperatūra ir zemāka par norādīto līmeni, kas iestatīts ar potenciometru R4, spriegums DA1 mikroshēmas 6. tapā ir tuvu barošanas spriegumam. Tranzistora VT1 un tiristora VS1 atslēga ir atvērta, HL1...HL4 sildītājs ir pievienots tīklam. Tiklīdz temperatūra sasniegs iestatīto līmeni, DA1 mikroshēma pārslēgsies, spriegums tās izejā kļūs tuvu nullei, tiristoru slēdzis aizvērsies un sildītājs tiks atvienots no tīkla. Kad sildītājs tiek izslēgts, temperatūra sāks pazemināties, un, kad tā nokrītas zem iestatītā līmeņa, atslēga un sildītājs atkal ieslēgsies.
Detaļas un to nomaiņa. Kā DA1 varat izmantot K140UD7, K140UD8, K153UD2 (Redaktora piezīme - derēs gandrīz jebkurš darbības pastiprinātājs vai komparators). Jebkura veida kondensatori atbilstošam darba spriegumam. Termistors R5 tips MMT-4 (vai cits ar negatīvu TKS). Tās reitings var būt no 10 līdz 50 kOhm. Šajā gadījumā R4 vērtībai jābūt vienādai.

Ierīce, kas izgatavota no apkopējamām daļām, sāk darboties nekavējoties.
Pārbaudes un ekspluatācijas laikā ir jāievēro drošības noteikumi, jo ierīcei ir galvaniskais savienojums ar tīklu.

5.8. TERMOSTATS
Termostats ir paredzēts temperatūras uzturēšanai 25-45°C robežās ar precizitāti, kas nav zemāka par 0,05C. Neskatoties uz acīmredzamo ķēdes vienkāršību, šim termostatam ir neapšaubāma priekšrocība salīdzinājumā ar līdzīgiem: ķēdē nav elementu, kas darbojas atslēgas režīmā. Tādējādi bija iespējams izvairīties no impulsa trokšņa, kas rodas, pārslēdzot slodzi ar ievērojamu strāvas patēriņu.


Sildelementi ir stiepļu rezistori (10 omi, 10 W) un P217V vadības tranzistors (var aizstāt ar jebkuru modernu pnp struktūras silīcija tranzistoru). Ledusskapis - radiators. Termistors (MMT-4 3.3 Kom) ir pielodēts pie vara kausa, kurā ir ievietota termostatiski vadāma burka. Ap krūzi jāaptin vairāki siltumizolācijas slāņi un virs burkas jāizveido siltumizolējošs vāks.
Ķēde tiek darbināta no stabilizēta laboratorijas barošanas avota. Kad ķēde ir ieslēgta, sākas sildīšana, ko norāda sarkanā gaismas diode. Kad tiek sasniegta iestatītā temperatūra, sarkanās gaismas diodes spilgtums samazinās un zaļā gaismas diode sāk degt. Kad temperatūras “beigšanās” process ir pabeigts, abas gaismas diodes deg pilnā intensitātē - temperatūra ir stabilizējusies.
Visa ķēde atrodas U-veida alumīnija radiatora iekšpusē. Tādējādi visi ķēdes elementi tiek kontrolēti arī ar termostatu, kas palielina ierīces precizitāti.

5.9. Temperatūras, gaismas vai sprieguma regulators
Šis vienkāršais elektroniskais kontrolieris atkarībā no izmantotā sensora var darboties kā temperatūras, gaismas vai sprieguma regulators. Pamats ņemts no ierīces, kas publicēta I. Ņečajeva rakstā “Temperatūras regulatori tīkla lodāmuru uzgalim” (Radio, 1992, Nr. 2 - 3, 22. lpp.). Tās darbības princips atšķiras no tā analoga tikai ar to, ka tranzistora VT1 darbības slieksni regulē rezistors R5.


Regulators nav kritisks attiecībā uz izmantoto elementu vērtējumiem. Tas darbojas ar Zenera diodes VD1 stabilizācijas spriegumu no 8 līdz 15 V. Termistora R4 pretestība ir diapazonā no 4,7 līdz 47 kOhm, mainīgais rezistors R5 ir no 9,1 līdz 91 kOhm. Tranzistori VT1, VT2 ir jebkuras mazjaudas silīcija struktūras attiecīgi p-p-p un p-p-p, piemēram, KT361 un KT315 sērijas ar jebkuru burtu indeksu. Kondensatora C1 kapacitāte var būt 0,22...1 µF, bet C2 - 0,5...1 µF. Pēdējam jābūt konstruētam vismaz 400 V darba spriegumam.
Pareizi samontētai ierīcei nav nepieciešama regulēšana. Lai tas darbotos kā dimmers, termistors R4 jāaizstāj ar fotorezistoru vai fotodiodi, kas virknē savienots ar rezistoru, kura vērtība tiek izvēlēta eksperimentāli.
Šeit aprakstītā dizaina autora versija tiek izmantota temperatūras regulēšanai mājas inkubatorā, tāpēc, lai palielinātu uzticamību, kad SCR VS1 ir atvērts, apgaismojuma lampas ir savienotas ar slodzi (četras paralēli savienotas lampas ar jaudu 60). W pie 220 V sprieguma) deg ar pilnu intensitāti. Darbinot ierīci dimmer režīmā, punktiem A-B jāpievieno tilta taisngriezis VD2-VD5. Tās diodes tiek izvēlētas atkarībā no regulētās jaudas.
Strādājot ar regulatoru, svarīgi ievērot elektrodrošības pasākumus: tas jāievieto plastmasas korpusā, rezistora R5 rokturim jābūt izgatavotam no izolācijas materiāla un jānodrošina laba termistora R4 elektroizolācija.

5.10. Līdzstrāvas dienasgaismas spuldzes barošanas avots
Šajās ierīcēs katra kvēldiega savienotāja kontaktu pārus var savienot kopā un savienot ar “to” ķēdi - tad lampā darbosies pat lampa ar izdegušiem pavedieniem.


Ierīces versijas diagramma, kas paredzēta luminiscences spuldzes ar jaudu 40 W vai vairāk darbināšanai, ir parādīta attēlā. . Šeit tilta taisngriezis tiek izgatavots, izmantojot diodes VD1-VD4. Un “palaišanas” kondensatori C2, C3 tiek uzlādēti caur termistoriem R1, R2 ar pozitīvu temperatūras pretestības koeficientu. Turklāt vienā pusciklā tiek uzlādēts kondensators C2 (caur termistoru R1 un diodi VD3), bet otrā - SZ (caur termistoru R2 un diodi VD4). Termistori ierobežo kondensatoru uzlādes strāvu. Tā kā kondensatori ir savienoti virknē, spriegums pāri lampai EL1 ir pietiekams, lai to aizdedzinātu.
Ja termistori ir termiskā kontaktā ar tilta diodēm, to pretestība palielināsies, diodēm uzkarstot, kas samazinās uzlādes strāvu.


Induktors, kas kalpo kā balasta pretestība, aplūkojamajās barošanas ierīcēs nav nepieciešams, un to var aizstāt ar kvēlspuldzi, kā parādīts attēlā. . Kad ierīce ir pievienota tīklam, lampiņa EL1 un termistors R1 uzsilst. Palielinās mainīgais spriegums pie diodes tilta VD3 ieejas. Kondensatori C1 un C2 tiek uzlādēti caur rezistoriem R2, R3. Kad kopējais spriegums tiem sasniedz lampas EL2 aizdedzes spriegumu, kondensatori ātri izlādēsies - to veicina diodes VD1, VD2.
Papildinot parasto kvēlspuldzi ar šo ierīci ar dienasgaismas spuldzi, varat uzlabot vispārējo vai vietējo apgaismojumu. EL2 lampai ar jaudu 20 W EL1 jābūt 75 vai 100 W, bet, ja tiek izmantota EL2 ar jaudu 80 W, EL1 jābūt 200 vai 250 W. Pēdējā variantā ir pieļaujams no ierīces noņemt uzlādes-izlādes ķēdes no rezistoriem R2, R3 un diodēm VD1, VD2.

Ar šo noslēdzu manu TERMORESISTORI apskatu.
Vēl daži vārdi par citu radio komponentu - varistoru.
Es neplānoju par to taisīt atsevišķu rakstu, tāpēc īsumā:
VARISTORS ir arī pusvadītāju rezistors, kura pretestība ir atkarīga no pielietotā sprieguma. Turklāt, palielinoties spriegumam, varistora pretestība samazinās. Viss ir elementāri. Jo lielāks ir ārējā elektriskā lauka stiprums, jo vairāk elektronu tas “izrauj” no atoma čaulām, jo ​​vairāk veidojas caurumi - palielinās brīvo lādiņnesēju skaits, palielinās vadītspēja un samazinās pretestība. Tas ir gadījumā, ja pusvadītājs ir tīrs. Praksē viss ir daudz sarežģītāk. Tirīts, vilīts, latīns, silīts ir pusvadītāju materiāli, kuru pamatā ir silīcija karbīds. Cinka oksīds ir jauns materiāls varistoriem. Kā redzat, šeit nav tīru pusvadītāju.


Varistoram ir īpašība strauji samazināt savu pretestību no GOhm (GigaOhm) vienībām līdz desmitiem omu, kad tam pievadītais spriegums palielinās virs sliekšņa vērtības. Ar turpmāku sprieguma pieaugumu pretestība samazinās vēl vairāk. Tā kā pēkšņu pielietotā sprieguma izmaiņu laikā nav pavadošo strāvu, varistori ir galvenais elements pārsprieguma aizsardzības ierīču ražošanā.


Šajā brīdī mūsu iepazīšanos ar rezistoru saimi var uzskatīt par pabeigtu.

ATPAKAĻ uz RADIO komponentu lapu