Тема 2.2 Напівпровідникові резистори

Напівпровідникові резистори – це НП прилади з двома виводами з однорідного напівпровідника без p-n-переходів.

Принцип дії напівпровідникових резисторів заснований на властивостях напівпровідників змінювати свій опір під дією температури, електромагнітного випромінювання, прикладеної напруги і інших факторів. До НП резисторів відносяться:

1) лінійні резистори;

2) терморезистори;

3) фоторезистори;

4) варистори .                

Лінійний резистор – має постійний опір. Його ВАХ (рис.2.4)- лінійна. Матеріал – арсенід галію, як елемент МС.

Терморезистори – це нелінійні термочутливі резистори, електричний опір яких значно змінюється при зміні температури. Така залежність визначається температурним коефіцієнтом опору α_т , який показує відносну зміну опору резисторів у разі зміни температури на 1°С.

Якщо зі збільшенням температури опір збільшується, температурний коефіцієнт опору має позитивний знак (+) - позистори, а якщо ні – негативний (-) – термістори (рис.2.7).

На рис. 2.5 зображений простий електричний ланцюг, що складається з терморезистора R_к і лінійного резистора R, величина якого не залежить від температури. Якщо до цього ланцюга прикласти напругу Е, в ній встановиться деякий струм І величина якого визначається з рішення системи рівнянь:

Е = U _т + U_R = IR _к + IR , (1) I = Е / ( R + R _к ) (2)                                   

 

                                               U _т = f ( I ),                                     

де U _т - падіння напруги на терморезисторі в сталому режимі.                                                     Залежність Uт =f(I) є вольтамперною характеристикою терморезистора (рис. 2.6) з трьома основними ділянками: ОА , АВ і ВС.

АВ – робоча ділянка позистора;

ВС – робоча ділянка термістора.

Основні параметрами терморезисторів:

1 Номінальний (холодний) опір — опір робочого тіла терморезистора при температурі навколишнього середовища 20 °С, Ом.

2 Температурний коефіцієнт опору α_Т ,

α_Т = -В/T² ,                                    

де В = T ₁ T ₂ / ( T ₁ - T ₂ ) lnR_{T 1} / R_{T 2} - коефіцієнт температурної чутливості, залежний від фізичних властивостей матеріалу, К;

Т₁ - початкова температура робочого тіла;

Т₂ - кінцева температура робочого тіла, для якої визначається значення α_Т;

R_{T 1} i R_{T 2} — опори робочого тіла терморезистора при температурах відповідно Т₁ i Т₂.

3 Найбільша потужність розсіювання.

4 Постійна часу τ , с -  характеризує теплову інерцію терморезистора.

τ являє собою відношення теплоємності С до коефіцієнту розсіювання b

τ = C / b .

Теплоємність C — кількість тепла, яку необхідно надати терморезистору, щоб підвищити температуру робочого тіла на 1 °С, Дж/°С.

 Коефіцієнт розсіювання b - потужність, розсіювана терморезистором при різниці температур робочого тіла і навколишнього середовища в 1°С, Вт/град.

Використання: - терморезистори (термістори, позистори використовуються як датчики температури у системах регулювання температури, теплового захисту, протипожежної сигналізації, для термостабілізації режимів роботи електронних пристроїв.

Потужні позистори дозволяють забезпечувати захист електрообладнання від струмів перевантаження (замість теплових реле).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: