Practica con termistor
Termistores NTC
• Introducción • Característica R(T) • Acoplamiento térmico – eléctrico • Curvas I-V en estática • Recta de carga y puntos de trabajo • Respuesta temporal • Aplicaciones • Dispositivos comerciales
Termistores NTC -2
Introducción
NTC: resistores no lineales cuya resistencia disminuye fuertemente con la
temperatura. El coeficiente de temperatura esnegativo y elevado.
α = 1 dR R dT
de -2 a -6 % / ºC a Temperatura ambiente.
Resistor lineal (efecto parásito)
α ≈- 200 ppm / ºC α ≈- 4 % / ºC
⇒ ⇒
R (25ºC) = 10 K
R (50 ºC) = 9,95 K
Resistor no lineal NTC (efecto intencionado) R (25ºC) = 10 K R (50ºC) = 3,9 K
Termistores NTC -3
Característica R(T)
Materiales apropiados Óxidos metálicos con característicassemiconductoras intrínsecas Resistividad del material ρ = 1/ qµ ni = A T - n exp (B / T ) Resistencia del componente R ( T ) = R0 exp ( B / T ) ( R0 incluye la geometría del componente) ( disminuye al aumentar T )
Fórmula utilizada por los fabricantes R ( T ) = R25 exp ( B / T - B / T25 )
Termistores NTC -4
Característica R(T)
Expresión
B − B R (TNTC ) = R25 exp T T25
Parámetro B 2000 K< B < 5500 K Parámetro T25 T25 = 298 K (25+273 K) Parámetro R25 R25 = R (TNTC = T25)
NTC
Termistores NTC -5
Característica R(T)
0
Coeficiente de temperatura
B = 2000 K
α (% / ºC)
α = 1 dR = − B2 R dT T
T = 300 K -2 % / K > α > − 6 % / K
-5
B = 5000 K -10
-15 -100 0 100 TEMPERATURA ( ºC ) 200 300
Termistores NTC -6
Característica R(T)
50Tolerancia
40 TOLERANCIA (%)
B = 5000 K
Influencia: R25 y B
R R ∆R = ∂ ∆R25 + ∂ ∆B ∂ 25 R ∂ B
1 ∆R25 ∆R 1 ∆B = + B − R R T T25 B
30 B = 2000 K 20
10
∆B / B = 3 % ∆R25 / R25 = 10 %
0 -100 0 100 TEMPERATURA ( ºC ) 200 300
Dependiente de la temperatura
Termistores NTC -7
Acoplamiento Térmico - Eléctrico
Comportamiento térmico (estado estacionario)PD = 1 TNTC − TA ⇒ TNTC = TA + PD R T RT
Comportamiento Eléctrico
V B B = R = R25 exp − T T25 I NTC
Acoplamiento Térmico - Eléctrico
V = R exp B B − 25 V ⋅ ⋅ I I RT + TA T25
Termistores NTC -8
Acoplamiento Térmico - Eléctrico
Curvas I-V en estado estacionario térmico
V = R exp B B − 25 V ⋅ ⋅ I I RT + TA T25
Zona I: Potencia disipada ↓↓ TNTC ≈TA R ≠ R (V, I) ⇒ ⇒ R(TNTC) = cte. = R(TA) Característica lineal
Zona II : Potencia disipada ↑↑ TNTC >> TA R = R (V, I) ⇒ ⇒ R disminuye fuertemente Característica no lineal
Termistores NTC -9
Acoplamiento Térmico - Eléctrico
Curvas I-V Representación lineal
3
T1=298K
R=V/I ( Líneas rectas )
Tensión (V)
1 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
ResistenciaConstante
2
Potencia Constante P = V ×I ( Hipérbolas )
Corriente (A)
Termistores NTC -10
Acoplamiento Térmico - Eléctrico
101
Curvas I-V Representación logarítmica
100
100 Ω
10 Ω
Log V = log R + log I ( Rectas de pendiente +1 )
Tensión (V)
Resistencia Constante
1W 298 K 10-1
Potencia Constante log V = log P - log I ( Rectas de pendiente -1 )
10-2 10-3373 K
10-2
10-1
100
101
Corriente (A)
Termistores NTC -11
Uso de las Curvas I-V
Parámetros de interés del resistor NTC •Parámetros de la ley R(T): R25 y B •Resistencia Térmica: RT •Temperatura máxima de operación: TMAX •Potencia máxima aplicable: PMAX
Toda la información puede obtenerse a partir de dos curvas I-V correspondientes a dos temperaturas ambiente distintasTermistores NTC -12
Uso de las Curvas I-V
101
Obtención de R25 1) Seleccionar la curva de TA = T25 = 298 K 2) Zona de baja disipación TNTC ≈TA V = 0.1 V I = 0.001 A 3) Resultado R (T25) = V / I = 100 Ω
10-2 10-3 10-2 100
100 Ω
Tensión (V)
298 K 10-1
373 K
10-1
100
101
Corriente (A)
Termistores NTC -13
Uso de las Curvas I-V
101
Obtención de B 1) Zona de...
Regístrate para leer el documento completo.