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前言
熱敏電阻(Thermistor)是一種溫度敏感電阻器件,其電阻值會隨著溫度的變化而發生變化。因此熱敏電阻可以分為兩種類型:
正溫度系數熱敏電阻(PTC Thermistor-Positive
TemperatureCoefficientThermistor)
負溫度系數熱敏電阻(NTC Thermistor-Negative TemperatureCoefficientThermistor)
NTC熱敏電阻種類多樣,以下列舉常見類別
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片式封裝特點:體積小、多種規格、靈敏度高、可自動貼裝。
常溫型NTC熱敏電阻
電阻變化原理:錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料。當溫度低時,氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數目少,其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數目增加,其電阻值降低。
NTC熱敏電阻基本電性參數
零功率電阻(R25)
(標稱)零功率電阻值R25指在規定溫度(25℃)測得的直流電阻值,由于自熱導致的電阻值變化對于總的測量誤差可以忽略不計。
B常數
它是兩個特定環境溫度下的值計算出來的,如下面公式所示:
T 和T0取絕對溫度(K);
一般對比溫度為25℃/50℃,也有取25℃/85℃。
最大容許工作電流
熱敏電阻在靜止空氣中,周圍環境溫度為25℃,通過自身發熱使其升溫1℃的電流。
熱時間常數
熱時間常數是熱敏電阻在零功率狀態下,當環境溫度突變時,電阻體溫度由起始溫度變化到最終溫度的63.2%時所需的時間。
耗散因子
熱敏電阻通過自身通電升溫1 ℃所消耗的電功率。
額定功率
熱敏電阻從25 ℃升溫100 ℃所消耗的電功率。
NTC熱敏電阻主要作用
抑制浪涌電流:
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溫度檢測及溫度控制:
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溫度補償:
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順絡片式NTC熱敏電阻應用案例舉例(手機)
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相機模組溫度監控
相機模組關鍵部位(如CMOS傳感器)在工作時會產生大量熱量,若溫度過高會導致性能下降或故障。NTC熱敏電阻可以監控這些關鍵部位溫度變化,及時調整電路工作狀態,提高模組的穩定性和可靠性。
閃光燈溫度監控
LED燈在使用過程中產生的熱量會影響LED燈的亮度和壽命。為了防止溫度過高對LED燈產生不良影響,需要使用NTC熱敏電阻來限制LED燈的最大電流。
WiFi/Bluetooth溫度監控
WiFi/藍牙電路模塊在工作過程中會產生一定熱量,尤其是在增大發射接收頻率狀態下。如果模塊溫度過高,可能會對電路元器件產生損害或導致性能下降。為了防止這種情況發生,可以使用NTC熱敏電阻進行監控及保護。
監控充電接口的溫度,尤其是充電的時候,易產生高溫。當接口溫度升高時,NTC熱敏電阻的阻值隨之下降,電路中的電流也會相應變化。通過檢測電路的電流變化,可以實現對充電器輸出功率的調整,或是觸發溫度報警暫停充電,從而控制接口的溫度避免過熱。
CPU溫度監控
當手機長時間高性能處理,CPU會產生大量熱量,熱敏檢測過熱做出反應對手機進行降頻,避免CPU過熱損壞。
功率放大器溫度補償
NTC熱敏電阻在功率放大器的作用不僅是溫度監控和保護,還包括溫度補償,以提高功率放大器的線性度和穩定性,避免放大失真。具體來說,將NTC熱敏電阻的輸出電壓信號經過功放器放大,并與功放器的控制信號相結合,通過反饋控制來實現功放器的自適應溫度補償。這樣,溫度升高時補償電路會自動降低功放器的增益或調整偏置電流,從而保持功放器的線性度和穩定性,避免放大失真。
順絡片式NTC熱敏電阻應用案例舉例(TWS)
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TWS電池倉溫度監控
TWS電池倉也常使用鋰電池,因為電池保護板上也有一顆熱敏用量監控電池溫度。
TWS左右耳機溫度監控
耳機內部空間較小且含鋰電池,需要對散熱以及電池溫度進行監控,防止高溫燙傷人。
順絡片式NTC熱敏電阻產品系列&特點
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順絡產品List
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(下表為部分產品規格)
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表格中□和◎含義:
※□:電阻的公差代碼,精度最高可達±1%
※◎:B值的公差代碼,精度最高可達±1%
NTC熱敏電阻選型原則
根據線路對溫度感知要求,確定R25及B值,即片式NTC的R-T曲線,要 求此曲線與線路溫度感知敏感性擬合,使得同一溫度變化下,阻值相差很小;
若需提高線路溫度敏感性要求時,則須選擇B值高的片式NTC元件,B值越高,相同溫度變化時阻值變化越大,體現在電壓上變化越大,可識別的電壓點越多;
若需降低線路溫度敏感性要求時,可用極低溫度系數的線性電阻與片式NTC串聯,來降低其R-T曲線的B值(使得同一溫度上升時,測試NTC的分壓和NTC加電阻的分壓相比更小)。
審核編輯 黃宇
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