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NTC热敏电阻用于温度检测和温度补偿的温度保护器件的应用(一)

NTC热敏贴片电阻热敏电阻元件,其电阻值随着温度的升高而迅速降低。凭借这种特性,它们被用作温度保护装置,以防止电路过热以及温度传感器。TDK利用积累的材料技术和多层加工技术,提供各种尺寸的TDK品牌和EPCOS品牌SMD NTC热敏电阻。本文介绍了用于温度检测和温度补偿的温度保护器件应用。

SMD NTC热敏电阻的优点

NTC 热敏电阻是使用具有负温度系数 (NTC) 的半导体陶瓷的温度敏感电阻元件。这意味着电阻随着温度的升高呈指数下降。RT 曲线越陡,在指定温度范围内电阻的变化越大。由于这种特性,它们通常用作温度传感器,也用作温度保护装置,用于温度测量和温度补偿等目的。

温度补偿是电路对温度变化做出反应并启动纠正措施的能力,以确保稳定运行(控制)并防止温度过高或过低。例如,使用晶体管或晶体谐振器的电子电路的操作会随着温度的变化而微妙地不稳定。由于负温度系数高,NTC 热敏电阻特别适合补偿电路对温度变化的不良响应,不同于薄膜电阻薄膜电阻型号。两个例子是电力电子设备的工作点稳定和 LCD 显示器的亮度控制。

NTC热敏电阻用于温度检测和温度补偿的温度保护器件的应用(一)

NTC 热敏电阻有许多不同的设计,包括盘式、玻璃封装二极管、树脂涂层引线和 SMD 类型。当需要对 PCB 板进行温度保护时,基于多层技术的 SMD NTC 热敏电阻是优选。以下是 SMD NTC 热敏电阻作为温度保护器件的应用,用于温度检测和温度补偿等目的。

示例应用:智能手机和平板电脑的温度检测和温度补偿

许多 NTC 热敏电阻用于智能手机和平板电脑中,用于温度检测和温度补偿。

基本电路是分压电路,串联一个NTC热敏电阻和一个固定电阻。放置在 CPU 或电源模块等发热部件附近的 NTC 热敏电阻的电阻值会随着温度的升高而降低,并改变分压电路的输出电压。

该变化被发送到微控制器以启动温度补偿动作并保护电路组件免于过热。

应用示例:移动设备电池组温度检测

所有可充电电池,尤其是锂离子电池,都必须受到智能充电电路的监控和保护,因为从电池获取电力的移动通信设备必须在各种环境中运行,包括低温和高温运行。

作为优选的温度检测装置,NTC 热敏电阻用于保护电路。NTC 热敏电阻可以出于不同目的检测环境温度,具体取决于电池系统。特别是对于快速充电,必须测量环境温度,因为并非所有电池都允许在冷热温度范围内充电。电池组制造商根据电池化学性质推荐的充电温度通常为 0 °C 至 45 °C 以进行慢速充电,以及 5 °C、10 °C 至 45 °C 以进行快速充电。

NTC 热敏电阻是智能充电控制单元(见下方电路)的一部分,可确保环境温度在允许快速充电的范围内。在充电期间,NTC 热敏电阻会在 5 到 10 秒内重复测量温度,并且可以检测到充电周期结束时或由异常充电条件引起的电池单元温度升高。

在放电过程中,NTC 热敏电阻还对电压测量进行温度补偿,这有助于测量电池中的剩余电量。

示例应用:微控制器的温度检测

智能手机和其他设备的微控制器必须防止过热,以确保其运行可靠性。下图显示了采用分压电路的微控制器温度保护电路,该电路由 NTC 热敏电阻和固定电阻 R S组合而成。当过电流流过时,NTC热敏电阻的温度升高,其阻值降低,从而抑制了微控制器的驱动电压。为了实现有效的温度保护,小型 SMD NTC 热敏电阻和电阻安装在电路板上或发热部件上。

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