Qu'est-ce qu'une thermistance et un posistor et où sont-ils utilisés

Une thermistance est un composant semi-conducteur dont la résistance électrique dépend de la température. Inventé en 1930 par le scientifique Samuel Reuben, ce composant est encore largement utilisé dans la technologie.

Les thermistances sont faites de différents matériaux, coefficient de température de résistance (TCR) ce qui est assez élevé - nettement supérieur aux alliages métalliques et aux métaux purs, c'est-à-dire à partir de semi-conducteurs spéciaux et spécifiques.

Directement, l'élément résistif principal est obtenu par métallurgie des poudres, en traitant des chalcogénures, des halogénures et des oxydes de certains métaux, en leur donnant différentes formes, par exemple, sous forme de disques ou de tiges de différentes tailles, de grandes rondelles, de tubes moyens, de plaques minces, petites perles, avec des tailles allant de quelques microns à des dizaines de millimètres...

De par la nature de la corrélation entre la résistance de l'élément et sa température, ils divisent les thermistances en deux grands groupes - les posistors et les thermistances.Les posistors ont un TCS positif (pour cette raison, les posistors sont également appelés thermistances PTC) et les thermistances ont un TCS négatif (c'est pourquoi ils sont appelés thermistances NTC).

Thermistor - résistance dépendant de la température en matériau semi-conducteur avec un coefficient de température négatif et une sensibilité élevée, posistor - résistance dépendant de la température avec un coefficient positif. Ainsi, lorsque la température du corps du posistor augmente, sa résistance diminue, et lorsque la température de la thermistance augmente, sa résistance diminue en conséquence.

Les matériaux pour les thermistances sont aujourd'hui : des mélanges d'oxydes polycristallins de métaux de transition tels que le cobalt, le manganèse, le cuivre et le nickel, des composés de type IIIIBV, ainsi que des semi-conducteurs dopés et vitreux tels que le silicium et le germanium et certaines autres substances. Notamment sont les positors de solution solide de titanate de baryum.

Les thermistances peuvent être classées comme :

• Classe basse température (température de fonctionnement inférieure à 170 K);

• Classe de température moyenne (température de fonctionnement de 170 K à 510 K) ;

• Classe haute température (température de fonctionnement de 570 K et plus);

• Une classe haute température distincte (température de fonctionnement de 900 K à 1300 K).

Tous ces éléments, à la fois thermistances et posistors, peuvent fonctionner dans différentes conditions climatiques extérieures et sous des charges physiques externes et de courant importantes. Cependant, sous thermocyclage sévère, leurs caractéristiques thermoélectriques initiales, telles que la résistance à la température ambiante nominale et le coefficient de température de résistance, changent avec le temps.

Il existe également des composants combinés, par exemple des thermistances à chauffage indirect... Les boîtiers de tels appareils contiennent la thermistance elle-même et un élément chauffant isolé galvaniquement qui définit la température initiale de la thermistance et, par conséquent, sa résistance électrique initiale.

Ces dispositifs sont utilisés comme résistances variables contrôlées par la tension appliquée à l'élément chauffant de la thermistance.

En fonction du choix du point de fonctionnement de la caractéristique I - V d'un composant donné, le mode de fonctionnement de la thermistance dans le circuit est également déterminé.Et la caractéristique I - V elle-même est liée aux caractéristiques de conception et à la température appliquée à le logement du composant.

Pour contrôler les fluctuations de température et compenser les paramètres changeant dynamiquement, tels que le courant circulant et la tension appliquée dans les circuits électriques, qui changent après un changement de conditions de température, les thermistances sont utilisées avec un point de fonctionnement défini sur la section linéaire du I - V caractéristique.

Mais le point de fonctionnement est traditionnellement fixé sur la section descendante de la caractéristique I — V (thermistances NTC) si la thermistance est utilisée, par exemple, comme démarreur, relais temporisé, dans un système de suivi et de mesure de l'intensité du rayonnement micro-onde, dans les systèmes d'alarme incendie, contrôle thermique, dans des installations de contrôle de flux de matières en vrac et de liquides.

Les thermistances et posistors à température moyenne les plus populaires d'aujourd'hui avec TCS de -2,4 à -8,4% à 1 K... Ils fonctionnent sur une large gamme de résistances allant des ohms aux mégohms.

Il existe des posistors avec un TCR relativement faible de 0,5% à 0,7% à 1 K réalisés à base de silicium. Leur résistance change presque linéairement.De tels posistors sont largement utilisés dans les systèmes de stabilisation de la température et dans les systèmes de refroidissement actifs des commutateurs à semi-conducteurs de puissance dans divers appareils électroniques modernes, en particulier dans les puissants. Ces composants s'intègrent facilement dans les schémas et n'occupent pas beaucoup d'espace sur la carte.

Un posistor typique se présente sous la forme d'un disque en céramique, parfois plusieurs éléments sont installés en série dans un boîtier, mais le plus souvent dans une variante dans un revêtement d'émail protecteur. Les positors sont souvent utilisés comme fusibles pour protéger les circuits électriques contre les surtensions et les courants, ainsi que comme capteurs de température et éléments auto-stabilisants, en raison de leur simplicité et de leur stabilité physique.

Les thermistances sont largement utilisées dans de nombreux domaines de l'électronique, en particulier lorsqu'un contrôle précis du processus de température est important. Cela s'applique aux équipements de transmission de données, à la technologie informatique, aux processeurs hautes performances et aux équipements industriels de haute précision.

L'un des exemples les plus simples et les plus populaires d'applications de thermistance est la limitation efficace du courant d'appel. À l'heure actuelle, la tension est fournie à l'alimentation à partir du secteur, extrêmement forte charge du condensateur une capacité importante et un courant de charge important circulent dans le circuit primaire, ce qui peut brûler le pont de diodes.

Ce courant est là et il est limité par la thermistance, c'est-à-dire que ce composant du circuit change de résistance en fonction du courant qui le traverse, car selon la loi d'Ohm, il chauffe. La thermistance retrouve alors sa résistance d'origine, après quelques minutes, dès qu'elle refroidit à température ambiante.