從事電子行業(yè)的朋友們,應(yīng)該對(duì)熱敏電阻不陌生吧!那么筆者在這里拋出一個(gè)問(wèn)題:你知道NTC熱敏電阻是什么嗎?
百度百科上給的定義是:熱敏電阻是一種傳感器電阻,其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTCthermistor,即 Positive Temperature Coefficient thermistor)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTCthermistor,即 Negative Temperature Coefficient thermistor)。正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小。它們同屬于半導(dǎo)體器件。
大家可以看到,NTC熱敏電阻是熱敏電阻的一部分,其電阻值是隨著溫度的升高而減小的,英文就用“negative”指代,而negative這個(gè)詞的意思是消極的、否定的、陰性的,放在熱敏電阻這個(gè)語(yǔ)境當(dāng)中指的就是下降的,這樣就明白了為什么它叫做NTC熱敏電阻。
明白了NTC熱敏電阻的性質(zhì),我們就可以把它應(yīng)用在多種場(chǎng)合當(dāng)中,這其中溫度檢測(cè)和溫度補(bǔ)償是用的比較多的。
舉個(gè)例子,使用晶體管或晶振的電子電路的工作情況,因溫度變化而會(huì)稍稍不穩(wěn)定,此時(shí),通過(guò)將電阻值會(huì)隨溫度上升而下降的NTC熱敏電阻嵌入電路中,便可保持電路穩(wěn)定工作了。
而關(guān)于NTC熱敏電阻的分類(lèi),則可分為盤(pán)式、SMD、玻璃封裝二極管、樹(shù)脂封裝被膜線(xiàn)等形狀,作為溫度保護(hù)器件嵌入到電路中的,則是通過(guò)積層工藝制造的SMD形狀貼片NTC熱敏電阻。
筆者將其簡(jiǎn)稱(chēng)為貼片NTC熱敏電阻。現(xiàn)在我們來(lái)看看它有哪些具體應(yīng)用。
一、智能手機(jī)/平板當(dāng)中的溫度檢測(cè)與溫度補(bǔ)償
智能手機(jī)或平板中,會(huì)使用多個(gè)NTC熱敏電阻,用于溫度檢測(cè)以及溫度補(bǔ)償。其使用實(shí)例如下圖所示:
智能手機(jī)/平板NTC熱敏電阻(溫度檢測(cè)/溫度補(bǔ)償)的主要使用示例(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
其基本電路是與NTC熱敏電阻以及固定電阻進(jìn)行串聯(lián)的分壓電路。CPU及功率模塊等安裝在發(fā)熱部位附近的NTC熱敏電阻,其電阻值會(huì)隨溫度上升而下降,因此分壓電路的輸出電壓會(huì)發(fā)生變化。
該變化輸送至微控制器后,將會(huì)保護(hù)電路元件免受過(guò)熱造成的影響,或者也可進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
溫度檢測(cè)/溫度補(bǔ)償基本電路(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
二、移動(dòng)設(shè)備電池充電中的溫度檢測(cè)
智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的電池組中(鋰離子電池)除了+端子與-端子之外,還有另外一個(gè)端子----T端子。是用來(lái)溫度監(jiān)測(cè)的,其內(nèi)部也搭載有NTC熱敏電阻。
在電池溫度上升時(shí),NTC熱敏電阻的溫度也會(huì)隨之上升,從而電阻值會(huì)下降,當(dāng)超過(guò)上限充電溫度時(shí),充電控制IC將會(huì)停止充電。
下圖為基本的電路示例。電池組內(nèi)的保護(hù)IC會(huì)測(cè)量電池電壓,從而防止過(guò)充電或過(guò)放電。
在快速充電等要求充電控制更為精準(zhǔn)的情況時(shí),將會(huì)使NTC熱敏電阻與充電控制IC進(jìn)行連接,從而用于測(cè)量環(huán)境溫度。
移動(dòng)設(shè)備電池充電中的溫度檢測(cè)(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
三、微控制器的溫度檢測(cè)
由于智能手機(jī)等微控制器需要確保工作的可靠性,因此需要保護(hù)其免受過(guò)熱所帶來(lái)的影響。下圖為組合了NTC熱敏電阻與固定電阻的微控制器溫度保護(hù)電路示例。
微控制器的溫度檢測(cè)(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
由上圖所示,NTC熱敏電阻由固定電阻RS與分壓電路構(gòu)成。若流過(guò)過(guò)度的電路,NTC熱敏電阻溫度將會(huì)上升,電阻值將會(huì)下降,從而將抑制微控制器的驅(qū)動(dòng)電壓。
使用的電路元件為小型SMD貼片式的NTC熱敏電阻以及電阻器,因此直接貼裝于電路基板或發(fā)熱部上,即可起到有效的溫度保護(hù)作用。
四、LED照明系統(tǒng)的溫度檢測(cè)
LED照明,大家應(yīng)該都不陌生吧!我們要明白的是,雖然LED照明耗電量低、壽命長(zhǎng),但根據(jù)不同的使用方法,會(huì)出現(xiàn)壽命縮短、發(fā)光效率降低等情況。
這是什么原因呢?原來(lái),LED器件中作為發(fā)光層的半導(dǎo)體PN接合面會(huì)發(fā)熱,該溫度稱(chēng)為接合溫度。流過(guò)LED的電流變大時(shí),亮度將會(huì)提高,發(fā)熱量也會(huì)隨之增加,從而接合溫度將會(huì)變高,壽命將會(huì)縮短;若接合溫度過(guò)低時(shí),發(fā)光效率將會(huì)下降,從而亮度將會(huì)降低。
為此,為了發(fā)揮LED的最大效率,需要以最佳溫度進(jìn)行工作。這就需要NTC熱敏電阻大顯身手了。
通過(guò)將NTC熱敏電阻嵌入電路,并與LED進(jìn)行熱耦合后,便可作為簡(jiǎn)易溫度保護(hù)電路進(jìn)行工作。若與最佳工作溫度存在偏差,則會(huì)以NTC熱敏電阻的電阻變化形式表現(xiàn)出來(lái),此時(shí)將會(huì)對(duì)流過(guò)LED的電流進(jìn)行補(bǔ)償。最終將會(huì)在降低LED電力損耗的同時(shí),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。
LED照明系統(tǒng)的溫度檢測(cè)(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
-
微控制器
+關(guān)注
關(guān)注
48文章
7649瀏覽量
152103 -
led
+關(guān)注
關(guān)注
242文章
23355瀏覽量
663160 -
溫度檢測(cè)
+關(guān)注
關(guān)注
5文章
110瀏覽量
23547
原文標(biāo)題:四、LED照明系統(tǒng)的溫度檢測(cè)
文章出處:【微信號(hào):mcu168,微信公眾號(hào):硬件攻城獅】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論