贴片NTC热敏电阻应用示例及全球制造商简介

发布时间:2023-03-10 11:41:39 浏览次数:519

贴片NTC热敏电阻是一种由锰、钴、镍为主多种金属氧化物为原料烧结而成的陶瓷半导体感热晶体,对温度变化的敏感度极高,其零功率电阻值随着本体温度升高而呈指数关系下降。根据其R-T阻温曲线,可以测算出每一个温度点精确的电阻值,在电路中可通过电阻值来实现温度的数字化对应,用来进行温度的测量和控制。

本文就贴片NTC热敏电阻的温度检测及控制与温度补偿等功能而作为温度保护器件的应用示例进行介绍。

— 温度测量:电子温度计、电子万年历、电子钟温度显示、电子礼品等;

— 温度控制:手机、汽车电话、笔记本电脑、智能穿戴设备等设备充电电池的温度传感;

— 温度补偿:移动通信设备的晶体管、IC和晶体振荡器的温度补偿。

1   数显温度计及电子体温计的温度测量

贴片NTC热敏电阻作为温度数据采集的最前端输入,进入放大电路进行充分的放大处理后,进入CPU中的A/D变换电路,高位双积分式的A/D电路将采集到的温度值(模拟)转换成精细的数字bit信号,再给CPU的一系列运作变换处理驱动显示出来,实现对被测物体的温度实时显示。

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2   智能手机与平板中的温度检测与温度补偿

电子元器件通常都有一定的温度系数,其输出信号会随温度变化而漂移,称为温漂。为了减小温漂,需要采用温度补偿措施在一定程度上抵消或减小其输出的温漂。

温度补偿的基本电路是与贴片NTC热敏电阻以及固定电阻进行串联的分压电路。CPU及功率模块等安装在发热部位附近的贴片NTC热敏电阻的电阻值会随温度上升而下降,因此分压电路的输出电压会发生变化。该变化输送至微控制器后将会保护电路元件免受过热造成的影响,或进行温度补偿。

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温度检测/温度补偿基本电路

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3   移动设备电池充电中的温度检测

大多数中小型电池组通常使用多路热敏电阻来监测温度:一路热敏电阻位于电池组之外,主要用于测量环境温度;其他一路或多路热敏电阻位于电池组的中心。恰当的温度检测可防止电池发生热逸溃,并确保其充电或放电安全。即在电池组的+端子与-端子之外,设置一个温度监测用端子,其内部搭载有贴片NTC热敏电阻。在电池温度上升时,贴片NTC热敏电阻电阻值会下降,当超过上限充电温度时,充电控制IC将会停止充电。下图为基本电路示例。电池组内的保护IC会测量电池电压,从而防止过充电或过放电。

在快速充电等要求充电控制更为精准的情况时,将会使贴片NTC热敏电阻与充电控制IC进行连接,从而用于测量环境温度。

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4   晶体振荡器的温度补偿

在电脑等电子设备中,若要产生基准频率(时钟基准信号),则需要使用利用晶振的晶体振荡器。晶振温度特性如下图图片曲线(红线:无温度补偿)所示,呈现以基准温度(通常为25℃)为拐点的3次曲线,振动频率偏差(纵轴)随温度发生大幅变化。而通过在低温范围与高温范围分别插入与晶振温度特性相反的补偿电路便可缩小振动频率偏差(蓝线:有温度补偿)。该补偿电路为模拟方式,低温范围与高温范围的补偿电路分别由贴片NTC热敏电阻与电容器、电阻构成。内置温度补偿电路的晶体振荡器称为TCXO(温度补偿型晶体振荡器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)

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