So wählen Sie einen NTC-Thermistor aus
Bei der Auswahl des richtigen NTC-Thermistors müssen der maximale Betriebsstrom, der Nennwiderstandswert, der Betawert des NTC-Thermistors und die thermischen Eigenschaften sorgfältig berücksichtigt werden. Das Verständnis dieser Faktoren gewährleistet optimale Leistung und Langlebigkeit des NTC-Thermistors in verschiedenen Anwendungen. Durch die Berücksichtigung zusätzlicher Faktoren wie maximaler Nennspannung, Filterkondensatorwert, zulässiger Anlaufstrom und Umgebungsbedingungen können Ingenieure fundierte Entscheidungen treffen, um die Zuverlässigkeit und Effizienz ihrer elektronischen Designs zu verbessern.
- Was ist NTC?
- So funktioniert der NTC-Thermistor
- NTC-Thermistoranwendungen
- So wählen Sie einen NTC-Thermistor aus
- Faktor 1: Maximaler Arbeitsstrom
- Berechnungsbeispiel
- Die wichtigsten Punkte:
- Faktor 2: Nennwiderstandswert
- Beispielrechnung:
- Die wichtigsten Punkte:
- Faktor 3: NTC-Thermistor B-Wert und thermische Eigenschaften
- Thermische Eigenschaften:
- Weitere Überlegungen
- Maximale Nennspannung und Filterkondensatorwert
- Zulässiger Anlaufstrom und Dauerbelastung
- Umweltfaktoren
- Fazit
Was ist NTC?
Ein NTC-Thermistor oder Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizientenist ein Widerstandstyp, dessen Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt. Diese Eigenschaft macht NTC-Thermistoren ideal für Temperaturmess- und -regelungsanwendungen. Diese Thermistoren sind in verschiedenen Branchen weit verbreitet und werden für ihre Präzision, Zuverlässigkeit und schnelle Reaktionszeit geschätzt.
So funktioniert der NTC-Thermistor
NTC-Thermistoren bestehen aus Keramikmaterialien, deren Widerstand bei Temperaturschwankungen deutliche Veränderungen aufweist. Bei steigender Temperatur sinkt der Widerstand des Halbleitermaterials, sodass mehr Strom durch den Schaltkreis fließen kann. Diese vorhersehbare Widerstandsänderung bei Temperaturschwankungen macht NTC-Thermistoren zu einer kritischen Komponente in vielen elektronischen Geräten.
NTC-Thermistoranwendungen
NTC-Thermistoren werden in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt. Zu den gängigen Anwendungen gehört die Temperaturüberwachung in HLK-Systemen, Batteriepacks und medizinischen Geräten. Darüber hinaus sind sie unverzichtbar für Temperatursensoren in der Automobilindustrie, Haushaltsgeräten und Industrieanlagen, bei denen eine präzise Temperaturregelung entscheidend ist.
So wählen Sie einen NTC-Thermistor aus
Tabelle: Zusammenfassung der wichtigsten Faktoren für die Auswahl von NTC-Thermistoren
| Faktor | Beschreibung | Beispielrechnung |
| Maximaler Arbeitsstrom | Muss den Betriebsstrom des Stromkreises überschreiten | Wenn der Betriebsstrom 5A beträgt, wählen Sie > 5A |
| Nomineller Widerstandswert | Bestimmt die Fähigkeit zur Einschaltstrombegrenzung | Für 220-V-Leitung, 50 A Einschaltstrom: ≥ 6.2 Ω |
| NTC-Thermistor B-Wert | höher b-Wert des Thermistors führt zu geringerem Restwiderstand und geringerer Erwärmung | Auswahl des B-Werts je nach Anwendung |
| Maximale Nennspannung | Beeinflusst den zulässigen Filterkondensatorwert; umgekehrte Beziehung zwischen Spannung und Kapazität | Für höhere Spannungen verwenden Sie eine kleinere Kapazität |
| Zulässiger Anlaufstrom | Muss den maximalen Anlaufstrom und die Dauerlast bewältigen | Für einen Start mit 60 A beträgt der Mindestwiderstand 4.2 Ω. |
| Umweltfaktoren | Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und mechanische Belastung berücksichtigen | Hohe Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Alterung |
Faktor 1: Maximaler Arbeitsstrom
Der maximale Betriebsstrom eines NTC-Thermistors muss größer sein als der tatsächliche Betriebsstrom der Schaltung. Dadurch wird sichergestellt, dass NTC Der Thermistor kann die elektrische Last bewältigen, ohne zu überhitzen oder auszufallen.
Bei der Auswahl eines NTC-Thermistors vom Leistungstyp ist der maximale Betriebsstrom ein entscheidender Faktor. Der maximale Betriebsstrom des NTC-Thermistors muss größer sein als der tatsächliche Betriebsstrom des Stromkreises, um eine Überhitzung zu verhindern und eine zuverlässige Leistung sicherzustellen.
Berechnungsbeispiel
Betrachten wir beispielsweise einen Stromkreis mit einem Betriebsstrom von 10 A. Der ausgewählte NTC-Thermistor sollte einen maximalen Betriebsstrom von deutlich über 10 A aufweisen, um mögliche Stromstöße ohne Leistungseinbußen bewältigen zu können.
Die wichtigsten Punkte:
- Stellen Sie sicher, dass die maximale Strombelastbarkeit des NTC-Thermistors den Betriebsstrom des Schaltkreises übersteigt.
- Berücksichtigen Sie mögliche Einschaltströme, die erheblich höher sein können als die Dauerströme.
Faktor 2: Nennwiderstandswert
Der Nennwiderstandswert des NTC-Thermistors, bezeichnet als R, ist ein weiterer entscheidender Faktor. Dieser Wert sollte basierend auf der Netzspannung gewählt werden E und dem zu erwartenden Einschaltstrom Ich bin.
Der Widerstandswert bestimmt, wie effektiv die Negativ Temperaturkoeffizient NTC-Thermistor kann den Strom begrenzen, wenn das Gerät eingeschaltet ist.
Formel:
Kennzahlen:
· R: Nennwiderstand
· E: Netzspannung
· Im: Einschaltstrom
Für Umwandlungsnetzteile, Wechselrichternetzteile, Schaltnetzteile, USV-Netzteile gilt: Im = 100-facher Betriebsstrom
Für Glühfaden, Heizelemente und andere Schaltkreise: Im = 30-facher Betriebsstrom
Beispielrechnung:
Für ein Netzteil mit einer Netzspannung von 220V und einem Einschaltstrom von 60A:
Die wichtigsten Punkte:
- Berechnen Sie den Mindestwiderstand basierend auf Netzspannung und Einschaltstrom.
- Stellen Sie sicher, dass der Widerstandswert des ausgewählten NTC-Thermistors diese Mindestanforderung erfüllt oder übertrifft.
Faktor 3: NTC-Thermistor B-Wert und thermische Eigenschaften
Der B-Wert des Thermistors gibt seine Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen an. Ein höherer B-Wert bedeutet eine größere Widerstandsänderung mit der Temperatur, was für bestimmte Anwendungen von Vorteil sein kann.
Thermische Eigenschaften:
· Wärmeableitungskoeffizient (δ): Gibt an, wie viel Leistung die Thermistoren (NTC) pro Grad Temperaturanstieg abgeben können.
· Zeitkonstante (τ): Stellt die thermische Reaktionszeit des NTC-Thermistors dar.
Das Produkt aus Zeitkonstante und Wärmeableitungskoeffizient gibt einen Hinweis auf die Wärmekapazität des NTC-Thermistors und seine Fähigkeit, Einschaltströme zu unterdrücken.
Weitere Überlegungen
Maximale Nennspannung und Filterkondensatorwert
Die maximale Nennspannung und der Wert des Filterkondensators sind entscheidend für die Auswahl des geeigneten NTC-Thermistors. Die Größe des Filterkondensators bestimmt die Größe des benötigten NTC-Thermistors. Bei Leistungsanwendungen entsteht der Einschaltstrom durch die Aufladung des Kondensators, und der NTC-Thermistor muss diesen Strom verarbeiten.
Zulässiger Anlaufstrom und Dauerbelastung
Der maximale Anlaufstrom und die Dauerstrombelastung des NTC-Thermistors müssen innerhalb der angegebenen Grenzen liegen. Wenn ein elektronisches Gerät beispielsweise einen maximalen Anlaufstrom von 60 A zulässt und der Thermistor beim Einschalten einen Mindestwiderstand von 4.2 Ohm aufweist, muss es so ausgewählt werden, dass es diese Bedingungen bewältigen kann.
Umweltfaktoren
Die Betriebsumgebung beeinflusst die Leistung von NTC-Thermistoren erheblich. Faktoren wie Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und mechanische Belastung müssen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann hohe Luftfeuchtigkeit den Alterungsprozess des Thermistors beschleunigen und seine Wirksamkeit mit der Zeit verringern.
Stellen Sie sicher, dass der NTC-Thermistor innerhalb des angegebenen Temperatur-, Feuchtigkeits- und mechanischen Belastungsbereichs arbeitet, um eine beschleunigte Alterung oder Ausfälle zu vermeiden.
Fazit
Bei der Auswahl des richtigen NTC-Thermistors müssen der maximale Betriebsstrom, der Nennwiderstandswert, NTC-Thermistor-Betawert und thermische Eigenschaften. Das Verständnis dieser Faktoren gewährleistet optimale Leistung und Langlebigkeit des NTC-Thermistors in verschiedenen Anwendungen. Durch die Berücksichtigung zusätzlicher Faktoren wie maximale Nennspannung, Filterkondensatorwert, zulässiger Anlaufstrom und Umgebungsbedingungen können Ingenieure fundierte Entscheidungen treffen, um die Zuverlässigkeit und Effizienz ihrer elektronischen Designs zu verbessern.
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