Rezistoare neliniare dependente de temperatură și tensiune electrică - termistoare varistoare

REZISTOARE NELINIARE DEPENDENTE DE TEMPERATURA SI TENSIUNE ELECTRICA (TERMISTOARE VARISTOARE)

1.Scopul acestei lucrarii este acela de a pune in evidenta caracteristicile electrice si termice ale rezistoarelor neliniare dependente de temperatura si tensiune.

2.Notiuni teoretice

Termistoare

Termistorul este un rezistor a carui rezistenta depinde puternic de temperatura prezentând o caracteristica U-I neliniara.

Spre deosebire de rezistoarele liniare fixe sau variabile ,pentru termistoare la variatia temperaturii cu un grad valoarea rezistentei termistoarelor se modifica de ordinul zecilor de procente.Este deci posibil ca într-un interval îngust de temperatura termistorul sa-si înjumatateasca sau sa-si dubleze valoarea rezistentei.Micsorarea sau cresterea rezistentei este în strânsa corelatie cu tipul termistorului, care poate fi:

a) cu coeficientul de temperatura negativ, NTC

b) cu coeficientul de temperatura pozitiv, PTC.

NTC PTC

Fig. 1 Simbolurile termistoarelor.

Termistoare NTC

Un termistor NTC are caracteristica termica de forma celei din fig.2 si caracteristica electrica de forma celei din fig.3.

Fig. 2 Caracteristica termica Fig. 3 Caracteristica electrica

a termistorului NTC. a termistorului NTC.

Caracteristica termica este data de relatia:

(1)

unde:

- RT[K] este rezistenta termistorului la temperatura T ;

- B[K] este o constanta de material; uzual B = (2000-5000)K;

- A(RA)[W]-constanta care depinde de tipul termistorului are semnificatia rezistentei termistorului când temperatura tinde (ipotetic) spre infinit.

Reprezentând grafic lnR în functie de 1/T caracteristica termica devine o dreapta (fig.4), din parametrii careia se obtin constantele A si B.

(2)

(3)

(4)Fig. 4 Caracteristica termica a unui termistor NTC în planul (lnR, 1/T).

În cataloage se precizeaza de obicei urmatorii parametrii:

a) Rezistenta nominala R25- valoarea rezistentei termistorului la temperatura de 250C în conditii de disipatie nula;

b) Constanta B;

c) Coeficientul de variatie cu temperatura (la o temperatura de referinta, de obicei 250C);

(5)

Observatie: Acest parametru se poate deduce cunoscând valoarea constantei B.

d) Coeficientul de disipatie termica D[W/K] (notat uneori si cu ¶) este numeric egal cu puterea disipata în termistor (P) la o diferenta de 10C (1K) între temperatura corpului termistorului T si temperatura ambianta T0;

(6)

e) Constanta de timp termica notata cu t reprezinta timpul dupa care temperatura corpului termistorului ajunge la 63,2 % din diferenta dintre temperatura finala Tf si cea initiala TI la aplicarea unui salt de temperatura egal cu DT=Tf - Ti.

În ceea ce priveste caracteristica electrica U(I), aceasta se poate exprima prin ecuatii parametrice pornind de la egalarea puterii disipate de termistor Pd cu puterea evacuata de acesta: